Download
1 / 24
250 likes | 416 Views
Ραδιενέργεια. Τι είναι η μεταστοιχείωση ;. Μεταστοιχείωση είναι η διαδικασία κατά την οποία ένας πυρήνας μετατρέπεται σε έναν άλλο πυρήνα (ή πυρήνες) διαφορετικού στοιχείου. Και γιατί γίνεται μεταστοιχείωση ;.
E N D
Ραδιενέργεια Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός www.merkopanas.blogspot.com
Τι είναι η μεταστοιχείωση; Μεταστοιχείωσηείναι η διαδικασία κατά την οποία ένας πυρήνας μετατρέπεται σε έναν άλλο πυρήνα (ή πυρήνες) διαφορετικού στοιχείου. Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός www.merkopanas.blogspot.com
Και γιατί γίνεται μεταστοιχείωση; Οι περισσότεροι από τους υπάρχοντες πυρήνες είναι ασταθείς και γι αυτό κάθε πυρήνας θέλει να πάει σε μια πιο σταθερή κατάσταση. Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός www.merkopanas.blogspot.com
Γιατί μερικοί πυρήνες είναι πιο σταθεροί από άλλους; Ένας βασικός λόγος είναι το διαφορετικό μέγεθος των πυρήνων. Οι πυρήνες που έχουν πολλά νουκλεόνιαδιασπώνται, γιατί οι ηλεκτρικές απωστικέςδυνάμεις μεταξύ των πρωτονίωντείνουν να υπερισχύουν των πυρηνικών δυνάμεων μεταξύ γειτονικών νουκλεονίων. Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός www.merkopanas.blogspot.com
Έτσι, οι μεγάλοι πυρήνες έχουν αρκετά περισσότερα νετρόνια από πρωτόνια. Τα νετρόνια παίζουν το ρόλο της πυρηνικής "κόλλας", γιατί αυτάμόνο έλκονται από τα γειτονικά τουςνουκλεόνια. Αυτό βοηθά στην καλύτερη συγκόλληση του πυρήνα. π.χ.Το έχει 92p και 146n. Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός www.merkopanas.blogspot.com
Τι σχέση έχει η μεταστοιχείωση με τη ραδιενέργεια; Όταν ένας πυρήνας μετατρέπεται αυθόρμητα σε άλλο πυρήνα, εκλύεται ενέργεια με ταυτόχρονη εκπομπή ακτινοβολίας. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται ραδιενέργεια. Η έκλυση της ενέργειας γίνεται με τιςακτινοβολίες α, β, γ. Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός www.merkopanas.blogspot.com
Σε κάθε μεταστοιχείωση θα πρέπει να διατηρείται • το ολικό ηλεκτρικό φορτίο των σωματίων • ο συνολικός αριθμός των νουκλεονίων • η ενέργεια και • η ορμή του συστήματος. Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός www.merkopanas.blogspot.com
Διάσπαση α Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός www.merkopanas.blogspot.com
Τα σωμάτια α είναι πυρήνες του στοιχείου . Κατά τη διάσπαση α, η μάζα τουμητρικού πυρήνα είναι μεγαλύτερηαπό το άθροισμα των μαζών του θυγατρικού πυρήνα και του σωματίου α. Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός www.merkopanas.blogspot.com
Διάσπαση β Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός www.merkopanas.blogspot.com
Η διάσπαση β μπορεί να είναι • διάσπαση που συνοδεύεται με εκπομπή ενός ηλεκτρονίου ( ) • διάσπαση που συνοδεύεται με εκπομπή ενός ποζιτρονίου ( ) Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός www.merkopanas.blogspot.com
Διάσπαση αντινετρίνο του ηλεκτρονίου Το ηλεκτρόνιο δεν προϋπάρχει στον πυρήνα. Απλά, ένα νετρόνιο στον πυρήνα έχει μια πιθανότητα να διασπαστεί, ανά πάσα χρονική στιγμή. Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός www.merkopanas.blogspot.com
Διάσπαση β+ e+ ποζιτρόνιο νe νετρίνο του ηλεκτρονίου Το ποζιτρόνιο δεν προϋπάρχει στον πυρήνα. Απλά, ένα πρωτόνιο στον πυρήνα έχει μια πιθανότητα να διασπαστεί, ανά πάσα χρονική στιγμή. Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός www.merkopanas.blogspot.com
Διάσπαση γ Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός www.merkopanas.blogspot.com
Συχνά, μετά από μια διάσπαση α ή β ο νέος πυρήνας που παράγεται βρίσκεται σε μια διεγερμένη ενεργειακή στάθμη. Τότε, μεταπίπτει σε μια χαμηλότερη ενεργειακή στάθμη με ταυτόχρονη εκπομπή ενός ή περισσοτέρων φωτονίων. Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός www.merkopanas.blogspot.com
Τα φωτόνια που εκπέμπονται σ’ αυτές τις αποδιεγέρσεις των πυρήνων είναι οι ακτίνες ή σωματίδια γ. Οι ακτίνες γ κουβαλούν πολύ υψηλές ενέργειες. Κατά την εκπομπή της ακτινοβολίας γ δεν αλλάζει ο μαζικός (Α) και ο ατομικός (Ζ) αριθμός του πυρήνα. Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός www.merkopanas.blogspot.com
4,685MeV α 4,871MeV 0,186MeV γ Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός www.merkopanas.blogspot.com
Διεισδυτική ικανότητα ακτινοβολιών α, β, γ Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός www.merkopanas.blogspot.com
γ α Μαγνήτης Ραδιενεργό δείγμα Διαχωρισμός ακτινοβολιών α, β, γ Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός www.merkopanas.blogspot.com
Ρυθμοί διάσπασης – Χρόνος υποδιπλασιασμού Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός www.merkopanas.blogspot.com
Έστω ότι υπάρχουν Ν αδιάσπαστοι ραδιενεργοί πυρήνες κάποια χρονική στιγμή. Στατιστικά, ο αριθμός των διασπάσεων ΔΝ που θα συμβούν σε ένα χρονικό διάστημα Δt θα είναι ΔΝ = -λ.Ν.Δt όπου λη σταθερά διάσπασης. Η σταθερή διάσπασηςλείναι μεγάλη για τους πυρήνες που διασπώνται γρήγορα και μικρή για όσους διασπώνται αργά. Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός www.merkopanas.blogspot.com
-λ Η απόλυτη τιμή ονομάζεται ενεργότητα του δείγματος. Μονάδα ενεργότητας στο SI είναι το 1 Becquerel (Bq). 1Bq = 1 διάσπαση /s Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός www.merkopanas.blogspot.com
Χρόνος υποδιπλασιασμού ή ημιζωή (Τ1/2) λέγεται ο χρόνος που χρειάζεται, ώστε ο αριθμός των αρχικών ραδιενεργών πυρήνων Ν0 να μειωθεί στο μισό. - Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός www.merkopanas.blogspot.com
Ο χρόνος υποδιπλασιασμού ενός ραδιενεργού υλικού εξαρτάται από τη σταθερά διάσπασηςλ. λ λ Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός www.merkopanas.blogspot.com
