Atom och K채rnfysik
Vad är atom kärnan?
Atomkärnan, Vad är atomkärnan?
Atomkärnan är en samling av neutroner och protoner som sitter ihop. Atomkärnor bildar tillsammans med elektroner en atom. Antalet protoner i kärnan bestämmer vilket grundämne och antalet neutroner vilken isotop som atomen utgör. Väteatomkärnan är den enklaste, bestående av endast en proton.
ATOMER
Atomerna i grundämnena bildar alla andra ämnen genom att slå ihop sig med varandra på olika sätt.När atomer slår ihop sig kallas de för molekyler. En molekyl med bara en slags atomer är ett grundämne. En molekyl med atomer från flera olika grundämnen, kallas för kemisk förening. Plast är exempel på en kemisk förening.
Alla atomer har en kärna. Atomkärnan består av två olika sorters partiklar. Protoner och neutroner. De är ungefär lika stora Protonerna har en positivt elektisk laddning men neutronerna saknar laddning. Neutronerna och protonerna sitter ihop med mycket stark kraft. Runt kärnan finns elektroner. Dessa snurrar runt atomkärnan och är negativt laddade. Atomerna har lika många elektroner som de har protoner i kärnan.
Vad är kärnfysik?
den del av fysiken som berör atomkärnorna, deras beståndsdelar, struktur, dynamik och de krafter som verkar på och inom dem. En atomkärna består av protoner och neutroner. Dessa är i sin tur är uppbyggda av mindre partiklar, så kallade kvarkar. Eftersom protonerna är positivt laddade och neutronerna saknar laddning, verkar elektromagnetiska krafter för att slita isär kärnan, som dock hålls ihop av stark växelverkan
Isotoper Isotoper
är alla atomkärnor i ett och samma grundämne innehåller alltid lika många protoner. Exempelvis innehåller vätets atomkärnor alltid en proton. Vanligen finns det inga neutroner kärna. Ungefär en väteatom på 7000 har emellertid förutom sin proton även en neutron i kärnan. Sådant väte kallas deuterium eller tungt väte.
Vad är strålning?
Det finns många typer av strålning, Strålning är en naturlig del av vår livsmiljö. Det finns två typer av strålning; joniserande och ickejoniserande. Strålning kan antingen vara en elektromagnetisk vågrörelse eller partikelstrålning.
Joniserande strålning har tillräckligt med energi för att lösgöra elektroner från atomer i det ämne som utsätts för strålning, eller för att slå sönder ämnets molekyler. Radioaktiva ämnen utsänder joniserande strålning.
Ickejoniserande strålning är en elektromagnetisk vågrörelse som utnyttjas till exempel i mobiltelefoner och mikrovågsugnar. Också solens strålning är ickejoniserande. Gränsen mellan joniserande och ickejoniserande strålning går mellan röntgenstrålning och ultraviolett strålning.
HUR LÅNGT NÅR STRÅLNING? Den
strålning som uppträder i samband med olika sönderfall har viss förmåga att tränga igenom olika ämnen. Alfastrålarna, som i allmänhet inte når längre än cirka 5cm i luft, kan stoppas av ett tunt pappersark. Man säger därför att alfastrålarna har kort räckvidd. Betasrålarna kan stoppas av cirka 3cm tjock träbit. Gammastrålarna är svårast att stoppa. De kan till och med tränga igenom tjocka betongväggar. Det matrial som effektivast stoppar dessa strålar är bly.
Elektromagnetisk Strålning Elektromagnetisk strålning och elektroner kan även skapas på konstgjord väg av röntgenapparater och acceleratorer, genom att elektroner kolliderar med olika ämnen. Då skapas röntgenstrålning och bromsstrålning. Röntgenstrålning har lång räckvidd men stoppas av någon millimeter bly. Däremot behövs tjockare blylager eller betong för att stoppa bromsstrålning. Röntgen och bromsstrålning upphör så fort apparaten stängs av.
Alfastrålning •
Alfastrålning är partikelstrålning och består av heliumkärnor som sänds ut när vissa tunga atomkärnor sönderfaller. Alfastrålningen har en räckvidd i luft på bara några få centimeter, den stoppas av tunt papper. Den kan inte tränga igenom huden men kan skada oss om det alfastrålande ämnet kommer in i kroppen genom inandningsluft eller dricksvatten. Den största risken att få in alfastrålning i kroppen kommer från radon.
Betastålning
är också partikelstrålning och består av elektroner eller positroner som sänds ut när vissa atomer sönderfaller. Betastrålning hindras av tjocka kläder eller fönsterglas och når flera meter i luft. Betastrålning utgör en risk för människan om partiklarna kommer in i kroppen på samma sätt som alfapartiklar dessutom kan betastrålningen ge skador på ytliga organ som ögats lins.
Gammastrålning är
elektromagnetisk strålning som uppstår när radioaktiva ämnen sönderfaller. Den har lång räckvidd men stoppas av ett blyskikt på flera centimeter, decimetertjock betong eller flera meter vatten.
Neutronstrålning finns
naturligt på samma sätt som alfa-, beta- och gammastrålning. Dessutom uppkommer neutronstrålning bland annat vid kärnklyvning i kärnkraftsreaktorer och finns inne i reaktorn då den är i drift. Neutronstrålningen stoppas av några meter vatten.
Joniserande Strålning Joniserande
strålning har tillräckligt med energi för att lösgöra elektroner ur ett ämnes atomer eller slå sönder molekyler. Joniserande strålning i form av alfa, beta, gamma och neutroner uppkommer när radioaktiva ämnen sönderfaller. Joniserande strålning kan också produceras på konstgjord väg med hjälp av röntgenapparater eller acceleratorer.
Om
en person blir utsatt för höga doser av joniserande strålning kan kroppens celler skadas eller dö. Hur stor skada som uppstår beror på hur mycket och vilken typ av joniserande strålning personen utsätts för. Joniserande strålning delas in i olika typer med olika egenskaper. Nedan listas några av våra vanligaste strålslag.
Hur uppstår strålning? En
del grundämnen har atomkärnor som inte är stabila utan faller sönder av sig själva sammtitigt som de sänder ut strålning, Sådana ämnen kallas radioaktiva och strålningen kallas radioaktiv.
Hur ska vi skydda oss mot strålning? För
att skydda oss mot strålning så kan vi minska tiden med tekniska saker tex. Mobilen, Men när vi går och sover så kan vi lämna mobilen en bit ifrån dig annars får du i dig strålning hela tiden.
Hur påverkas kroppen av strålning?
När det rör sig om joniserande strålning så kan strålningen knuffa bort elektroner från atomer
inne i kroppen vilket gör att det bildas joner i kroppen. Joner med olika laddning attraherar
varandra vilket gör att det finns en risk för att atomer som ej skall sitta ihop kopplas ihop på
grund av strålningen. Detta är inte bra.
Vardaglig använding av strålning
Laser och mikrovågor
Mikrovågor är en liten del av det elektromagnetiska vågspektrat. Mikrovågor har en frekvens som ligger mellan 2000-300000MHz. De fortplantar sig i stort sätt rätlinjigt används främst inom kommunikation, alltså radar, satellitförbindelser, mobiltelefoner etc. Ett annat viktigt användningsområde är att överföra energi till icke-ledande föremål för att värma upp dem. En tunn metallfolie skulle reflektera en mikrovåg men dielektriskt material, t.ex. vatten absorberar mikrovågor. Denna effekt utnyttjas i bl.a. mikrovågsugnar för att värma mat och inom sjukvården för att värma upp levande vävnad.
Skadande strålning Joniserande
strålning ger framför allt skador genom att det direkt eller indirekt bryter sönder DNA-molekylerna. Liknande skador som dessa kan ges av kemiska ämnen, både naturliga som konstgjorda. De kan också ges av virus eller ultraviolett ljus. Det i kroppen som försöker försvarar DNA är ett batteri med enzymer som kan leta upp och reparera skador i DNA.
För den allra svåraste typen av skada tar detta ungefär en timme. När en cell ska dela sig klumpas kromosomerna ihop och fördubblas. Om inte DNA-reparationerna då är gjorda, kan bitar av kromosomerna tappas bort vid delningen eller så kan cellen kombineras ihop på fel cell. Oftast är dessa celler inte livsdugliga, men om de överlever kan de uppträda onormalt. De kan till exempel ge upphov till cancer. Om det är fråga om en könscell kan även skadorna föras vidare till nästa generation. Men kromosomskador ger sällan märkbara skador hos barnen. En orsak till detta är att varje individ har i sina celler en dubbel uppsättning med kromosomer, en från mamman och en från pappan. För att de genetiska skadorna ska visa sig måste båda föräldrarna ha samma genetiska defekt.
Ernest Rutherford
Rutherford drog till sist den drastiska slutsatsen att atomen inte är homogen. Det enda som kunde förklara det som hänt var att atomen består av ett mycket kompakt inre och i övrigt mest av ingenting. De alfapartiklar som studsade tillbaka var de som träffade kärnan; de övriga passerade rakt igenom folien. I och med att man registrerade spridningsvinklarna hos alla alfapartiklar kunde man även beräkna kärnans storlek till mindre än en tiotusendel i förhållande till hela atomens storlek.
Vad är fusion
Fusion är den energi som driver solen och stjärnorna. Fusion sker då lätta ämnen, till exempel vätekärnor, smälter samman till tyngre ämnen, samtidigt som enorma mängder energi frigörs. För att detta skall kunna ske krävs extremt höga temperaturer och tryck. I solen och stjärnorna gör starka gravitationskrafter det enkelt för fusion att ske naturligt. På jorden är det mycket svårare att uppnå dessa förutsättningar dock skulle det vara mycket fördelaktigt att utnyttja fusion på jorden då det krävs nämligen endast 10 gram deuterium, framställt ur 500 liter vatten, och 15 gram tritium, framställt ur 30 gram litium, för att försörja en medelsvensk med all elektricitet han behöver under sin livstid.
Kälförteckning och en film
https://www.youtube.com/watch?v=cl1gLgmouwU
http://sv.wikipedia.org/wiki/Atom http://sv.wikipedia.org/wiki/Fusion http:// sv.wikipedia.org/wiki/Joniserande_str%C3%A5lning Jag valde dom här källorna för att det stod bra fakta och det var lätt att förstå.
Quizlet ď‚› http://
quizlet.com/60220785/emil9c-flash-cards/original