Uploaded on

 

  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Be the first to comment
    Be the first to like this
No Downloads

Views

Total Views
337
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1

Actions

Shares
Downloads
3
Comments
0
Likes
0

Embeds 0

No embeds

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
    No notes for slide

Transcript

  • 1. Nuclear Physics วิชา ฟิสิกส์ 5 รหัสวิชา ว30210 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 ครูผู้สอน : ครูปิยนุช ปลาอ่อน
  • 2. การค้นพบกัมมันตภาพรังสี เบ็กเคอเรล (Antoine Henri Becquerel) ทดลองพบว่ า ธาตุ ยู เ รเนี ย มจะปล่ อ ย รังสีออกมาจากธาตุยูเรเนียมตลอดเวลาแม้ไม่ โดนแสงแดด และพบว่ า รั ง สี ยั ง สามารถผ่ า น วัตถุทึบแสงออกมาภายนอกได้
  • 3. การค้นพบกัมมันตภาพรังสี Pierre Curie and Marie Curie ได้ ท าการทดลองพบว่ า ยั ง มี ธ าตุ อื่ น เช่ น ทอเรี ย ม เรเดี ย ม ก็ ส ามารถแผ่ รั ง สี ออกมาได้เช่นเดียวกัน
  • 4. ธาตุกัมมันตรังสี (radioactive element) คือ ธาตุที่สามารถแผ่รังสีเองได้ ปรากฏการณ์ ที่ ธ าตุ แ ผ่ รั ง สี ไ ด้ เ องอย่ า งต่ อ เนื่ อ งเรี ย กว่ า กั ม มั น ตภาพรั ง สี (radioactivity) ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่นิวเคลียสของไอโซโทปที่ไม่เสถียรเกิด การเปลี่ยนแปลงเพื่อปรับตัวให้มีเสถียรภาพ โดยการปล่อยอนุภาคบางชนิด ออกมา
  • 5. Radiation Type
  • 6. รังสีที่แผ่ออกมาจากธาตุกัมมันตรังสีมี 3 ชนิด คือ
  • 7. การเคลื่อนที่ของรังสีทั้ง 3 ชนิด ผ่านสนามแม่เหล็ก
  • 8. สัญลักษณ์ของธาตุและอนุภาคบางอย่างที่ควรทราบ
  • 9. อานาจทะลุผ่านของรังสี
  • 10. Decay Type
  • 11. Radioactive Decay Series
  • 12. Radioactive Decay Series
  • 13. การสลายกัมมันตรังสี ( radioactive decay ) กฎการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี กล่าวไว้ว่า 1. จานวนนิวเคลียสของธาตุกัมมันตรังสีที่สลายไปในหนึ่งหน่วยเวลา (อัตราการสลายตัวของธาตุ กัมมันตรังสี) จะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับจานวน นิวเคลียสที่มีอยู่ 2. ในการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี โอกาสที่นิวเคลียสแต่ละตัวจะ สลายไปในหนึ่งเวลาเท่ากันหมดทุกนิวเคลียส ซึ่งเป็นสมบัติเฉพาะตัวของธาตุ กัมมันตรังสีแต่ละชนิด 3. อัตราการสลายตัวของสารกัมมันตรังสีไม่ขึ้นกับสิ่งแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ หรือความดัน
  • 14. การสลายกัมมันตรังสี เป็นไปตามสถิติหรือโอกาสตามธรรมชาติ dN N dt dN dt คือ อัตราการสลายตัว N คือ จานวนนิวเคลียสที่เหลืออยู่ N0 คือ จานวนนิวเคลียสตั้งต้น dN  N dt เครื่องหมายลบ แสดงถึงการลดลง ค่าคงตัวในการสลายตัว
  • 15. สมการการสลายกัมมันตรังสี N  N 0e  t เวลาที่สารกัมมันตรังสีใช้ในการสลายตัวจนเหลือครึ่งหนึ่งของ ที่มีอยู่เดิมเมื่อตั้งต้นเรียกว่า เวลาครึ่งชีวิต (half – life ), T1/2 T1/ 2  0.693 
  • 16. จาก เมื่อ dN  t   N 0 e dt dN  A dt ดังนั้น A  A0 e A0  N 0  t A0 เป็นกัมมันตภาพขณะเริ่มต้น A เป็นกัมมันตภาพที่เวลา t ใดๆ กัมมันตภาพมีหน่วยเป็นเบคเคอเรล (Bq) หรือ คูรี (Ci) 1 Ci =3.7  1010 Bq
  • 17. การสลายตัวของ Radium -226
  • 18. รัศมีนิวเคลียส ปริมาตรนิวเคลียสเป็นสัดส่วนโดยตรงกับจานวนนิวคลีออน (เลขมวล) ที่มีอยู่ในนิวเคลียสนั้นๆ R A 1 3 R  R0 A R0 1 3 -15 = 1.2  10 m
  • 19. Nucleus are made up of protons and neutron, but the mass of a nucleus is always less than the sum of the individual masses of the protons and neutron This binding energy can be calculated from the Einstein relationship : Nuclear binding energy = Δmc2
  • 20. BINDING ENERGY - The energy that must be added to separate the nucleons - The magnitude of the energy by which the nucleons are bound together EB = 2 Δmc EB = ( ZMP + NMN - Z AM )c2
  • 21. EB = ( ZMP + NMN - Z AM EB = Binding energy (MeV) MP = mass of protons (u) MN = mass of neutron (u) AM = mass of atom (u) Z c2 = 931.5 MeV/u 1 𝑀𝑒𝑉 = 1.602177 𝑥 10−13 J ) c2
  • 22. Nuclear Decay Emissions and Their Symbols 1 𝑢 = 1.660540 𝑥 10−27 kg
  • 23. Binding Energy
  • 24. Nuclear reaction
  • 25. Nuclear reaction X+a →Y+b X a Y b = = = = หรือ X ( a ,b )Y นิวเคลียสที่เป็นเป้า อนุภาคที่ชนเป้า นิวเคลียสธาตุใหม่ที่เกิดขึ้นหลังการชน อนุภาคที่เกิดขึ้นหลังการชน
  • 26. หลักของปฏิกิริยานิวเคลียร์ 1. ผลบวกของเลขมวลตอนก่อน = ผลบวกของเลขมวลตอนหลัง 2. ผลบวกของเลขอะตอมตอนก่อน = ผลบวกของเลขอะตอมตอนหลัง
  • 27. Fission reaction เป็นปฏิกิริยาการแยกตัวของนิวเคลียส โดยมีนิวตรอนเป็นตัววิ่งเข้าชน นิวเคลียสหนักๆ ( A  230 ) เป็นผลทาให้ได้นิวเคลียสที่มีขนาดปานกลาง และมีนิวตรอนที่มีความเร็วสูงเกิดขึ้นประมาณ 2 - 3 ตัว และมีการคายพลังงาน ออกมาด้วย
  • 28. Chain reaction เป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์แบบฟิชชันที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยอาศัย นิวตรอนที่เกิดขึ้นเป็นตัวยิงนิวเคลียสของธาตุต่อไป
  • 29. Fusion reaction เป็น ปฏิกิริยาหลอมตัวของนิวเคลียสและมี พลั งงานคายออกมาด้วย นิวเคลียสที่ใช้หลอมจะต้องเป็นนิวเคลียสเล็กๆ ( A < 20 ) หลอมรวมกลายเป็น นิวเคลียสเบาที่ใหญ่กว่าเดิม
  • 30. ประโยชน์ของกัมมันตภาพรังสี
  • 31. ด้านการแพทย์ ใช้ไอโอดีน -131 ในการติดตามเพื่อศึกษาความผิดปกติของต่อมไธรอยด์ ใช้โคบอลต์ -60 และเรเดียม -226 ใช้รักษาโรคมะเร็ง
  • 32. ด้านเกษตรกรรม ใช้ฟอสฟอรัส -32 ศึกษาความต้องการปุ๋ยของพืช ใช้รังสีปรับปรุงเมล็ดพันธุ์ที่ต้องการ
  • 33. ด้านอุตสาหกรรม ใช้ธาตุกัมมันตรังสีตรวจหารอยตาหนิ เช่น รอยร้าวของโลหะ หรือท่อขนส่งของเหลว ใช้ธาตุกัมมันตรังสีในการตรวจสอบและควบคุม ความหนาของวัตถุ ใช้รังสีฉายบนอัญมณีเพื่อให้มีสีสันสวยงาม
  • 34. ด้านธรณีวิทยา การใช้คาร์บอน -14 คานวณหาอายุของวัตถุโบราณหรือซากดึกดาบรรพ์
  • 35. ด้านพลังงาน มีการใช้พลังงานความร้อนที่ได้จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ในเตาปฏิกรณ์ ปรมาณูต้มน้าให้กลายเป็นไอ แล้วผ่านไอน้าไปหมุนกังหัน เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า