Atomsko jezgro

1. Atomskojezgro nukleus = jezgro mp= 1,67310-27kg = 1,00727mumn= 1,67510-27kg = 1,008665mu me= 9,1110-31kg = 5,48610-4mu atom vodonika10–10 m jezgroatomavodonika 10-15 m protoni i neutroni = nukleoni mp/me=1840 -sva masa atoma je u jezgru Brojprotona u jezgru = rednibrojiliatomskibroj= Z Ugljenikovomizotopu12C dodeljena je masaod 12 ajm (12 atomskihjedinicamase). Naelektrisanjejezgraq = Ze Broj neutrona u jezgru = N maseni brojA= Z + N

2. uran sa masenim brojem A=235 i rednim brojem Z= 143

3. Izotopi - atomisaistimatomskimbrojemZ a različitimbrojemneutronaN Nuklidi-atomisaistimbrojemprotona (istimatomskimbrojem) (izotopi svih elemenata obrazuju nuklid) Izobari - različitiatomikojiimajuistibrojnukleona(isti redni a različit maseni broj) Izotoni- imaju jednak broj neutrona

5. -Magnetni moment Borov magneton-elektrona Nuklearni magneton-protona -magnetne osobine atoma vezane su za elektrone

6. Димензије језгра и густина Димензија језгра је реда величинефемтометра (ферми) 10-15 m, док је величина атома10-10 m(ангстрем). Већи атоми имају већи радијус језгра, али према горњој формули, радијус расте спорије од атомског броја! Физика 2008

7. Густина језгра Да би се проценила густина језгра, треба израчунати запремину језгра и масу па направити однос! Како је радијус језгра пропорционална трећем корену атомског (масеног) броја А,густина језгра различитих елемената ће бити независна од атомског броја. Физика 2008

8. SILE IZMEĐU NUKLEONA U JEZGRU -ODBOJNA Kulonova sila između protona -PRIVLAČNA jaka nuklearna sila • najjače poznate sile u prirodi • zasićene su • ne zavise od vrste nukleona • kratkog dometa • Brzo opadaju sa rastojanjem pa ne deluju na elektrone u omotaču

9. Modelijezgra model tečnekapi ( sferni oblik,zasićenost,stalna gustina,međumol.sile kao i nuklearne brzo opadaju,na stabilnost utiče broj sastavnih čestica) model ljuskeilikvaziatomskimodel-po ovom modelu nukleoni se u jezgru grupišu poput e u omotaču–šel model (stabilna jezgra imaju magičan broj protona ili neutrona 2,8,20,28,50,82 i 64 ,126 samo za neutrone

10. Defekt mase i energijaveze = defektmase MasaienergijavezanesuAjnštajnovomrelacijomE= Δmc2 Masi od mu=1ajm odgovara energija . Energijavezejednaka je radukoji je potrebnouložitizarazlaganjejezgranasastavnedelove, ne dajućisastavnimdelovimakinetičkuenergiju. To je energijakojaodgovaradefektumasejezgram

12. O stabilnosti nekog jezgra možemo govoriti na osnovu njegove energije veze po jednom nukleonu f=E/A Jezgra kod kojih je f>7MeVstabilna f<7MeVnestabilna Elementinapočetku PSE imaju malu energiju veze po nukleonu pa se njihovim spajanjem-fuzijom dobijaju teži i stabilniji elementi. Elementi sa kraja PSE imaju malu energiju veze po nukleonu pa su sklona cepanju -fisiji Na stabilnost jezgra utiče parnost-neparnost Stabilna jezgra

13. A= Z + N

15. Zakonradioaktivnedezintegracije(raspada) http://sh.wikipedia.org/wiki/Nuklearna_fizika ZapazioBekerel 1896. g, Raderford 1897.g. Henri Bekerel (1852-1908, Francuska) 1896. g. otkrio radioaktivnost iz uranijuma VilhelmKonradRendgen (1845-1923, Nemačka) otkrio x-zrake, Lord Ernest Raderford (1871-1937, Englaska) proučavaoradioaktivnostigrađuatomaijezgra, MarijaKiri (1867-1934, Francuska) proučavalaradioaktivnost( Polonijum i Radijum).

16. Сан алхемичара • 1918. Радефорд је извео прву нуклеарну реакцију у лабораторији. Алфа честицама је бомбардовао азот и претворио га у кисеоник(totkrio protone) Физика 2008

17. Nestabilni atom radioktivnimraspadomprelaze u atomeelemenatasamanjimatomskimbrojemdok se ne dobijestabilan atom. Prirodna radioaktivnost je proces spontane transformacije nestabilnih jezgara uz emisiju α ili β čestica i γ zračenja. Procesraspadatečepremastatističkimzakonitostima zavisan je odbrojajezgarakojaučestvuju u procesu

18. Vrsteradioaktivnogzračenja - azračenje korpuskularne je prirode, predstavljajezgroatomahelijuma, nosipozitivnonaelektrisanjekojeiznosi 2e emisijoma česticesvakomradioaktivnomelementusmanjuju se atomskatežinaza 4 a rednibrojza 2 skrećemalo u magnetnompolju imamalidomet ali veliku jonizacionu moć do105 jona, spektar linijski imavelikubrzinupriemisiji do 107m/s, zahvate 2e i pretvara se u atom helijuma

20. Vrste radioaktivnog zračenja - bzračenje korpuskularne je prirode, predstavljabrzeelektroneilipozitrone; neutrino n,antičestica masabčestice (mb) zavisiodmaseelektrona u mirovanjumeibrzinečesticev priemisijibzračenjaradioaktivnomelementu ne menja se masenibroj,rednibrojmenja se za1.Spektar im je neprekidan.

21. b-, b+- распади електронски захват b- - распад b+ - распад e- - захват Уb- (b+) распаду, eмитују се електрони и позитрони разних енергија (уз неутроне и електронскенеутрине (антинеутрине – означени цртом изнад ознаке ne)) Физика 2008

22. Vrste radioaktivnog zračenja - gzračenje Elektromagnetnizraci male talasnedužinetj. velikefrekvencije elektromagnetnispektarjezgra,povezansastrukturomjezgra.Spektar zračenja je linijski. Nastajepriemisijiaibčestica, jertadadolazi do pregrupisavanjanukleona (protonaineutrona) poenergijskimnivoima u jezgru Imajuvelikuprodornu ali malu jonizacionu moć ( do 103 parova jona).

23. g-распад Гама распад: емитују се фотони. У њему, побуђена језгра прелазе у ниже енергијско стање. Ако језгро доживљава a-, b- илиg-распад, маса система опадаа разлика у маси се рефлектује као ослобођена енергија : E = (Dm)c2! Физика 2008

24. Zakonradioaktivnedezintegracije(raspada) Nestabilni atom radioktivnim raspadom prelaze u atome elemenata sa manjim atomskim brojem dok se ne dobije stabilan atom Neka imamo N0 atoma neke radioaktivne supstance zavremedtraspadne se dNatoma Proces raspada teče prema statističkim zakonitostima zavisan je od broja jezgara koja učestvuju u procesu N=N0/2 zavremeT – vreme(period)poluraspada Vremenski interval nakon koga se broj neraspadnitih Jezgara smanji na pola početnog broja AktivnostA brzinapromenebrojajezgara

29. Opšta svojstva nuklearnih reakcija

30. U nuklearnim reakcijama važe opšti zakoni održanja. zakon održanja energije/mase zakonodržanjanaelektrisanja broj naelektrisanja pre i posle reakcije mora biti isti zakon održanja broja nukleona broj nukleona pre i posle reakcije mora biti isti zbirnukleona u svemiru je konstantan stvaranjeprotonauvek je praćenostvaranjemantiprotona zakon održanja spina na taj način otkriven je neutrino i antineutrino

31. Fisija

34. treba da u kratkom vremenu u procesi fisije učestvuje veliki broj jezgara atoma urana lančana reakcija energiju aktivacije ili prag nuklarne reakcije da bi se reakcija mogla kontrolisati, sekundarni neutroni se moraju usporit 1. moderatori, teška voda-deuterijum ili grafit u kratkom vremenskom intervalu (10-6 s) oslobađa se ogromna energija - nastaje eksplozija 2. kritična masaurana

36. Proizvodnja električne struje

38. Fuzija spajanje atomskih jezgara lakih hemijskih elemenata u jezgro srednje teškog elementa Termonuklearni procesi: Jezgrakojeučestvuju u fuzijimorajuimativelikuenergijuda bi mogladabudesavladanaodbijanaelektričnasilaizmeđujezgaraida bi se jezgra u sudarupribližilanadometnuklearnihsila. To se postiže: -ubrzavanjemjezgara u akceleratoru -zagrevanjem do visokihtemperatura. -na Suncu -u hidrogenskojbombi