Nuclear physics
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

Nuclear physics

on

  • 270 views

 

Statistics

Views

Total Views
270
Views on SlideShare
153
Embed Views
117

Actions

Likes
0
Downloads
2
Comments
0

1 Embed 117

http://scienceswkj.wordpress.com 117

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

    Nuclear physics Nuclear physics Presentation Transcript

    • Nuclear Physics วิชา ฟิสิกส์ 5 รหัสวิชา ว30210 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 ครูผู้สอน : ครูปิยนุช ปลาอ่อน
    • 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
    • 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
    • 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
    • Radiation Type
    • รังสีที่แผ่ออกมาจากธาตุกัมมันตรังสีมี 3 ชนิด คือ
    • การเคลื่อนที่ของรังสีทั้ง 3 ชนิด ผ่านสนามแม่เหล็ก
    • สัญลักษณ์ของธาตุและอนุภาคบางอย่างที่ควรทราบ
    • อานาจทะลุผ่านของรังสี
    • Decay Type
    • Radioactive Decay Series
    • Radioactive Decay Series
    • การสลายกัมมันตรังสี ( radioactive decay ) กฎการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี กล่าวไว้ว่า 1. จานวนนิวเคลียสของธาตุกัมมันตรังสีที่สลายไปในหนึ่งหน่วยเวลา (อัตราการสลายตัวของธาตุ กัมมันตรังสี) จะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับจานวน นิวเคลียสที่มีอยู่ 2. ในการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี โอกาสที่นิวเคลียสแต่ละตัวจะ สลายไปในหนึ่งเวลาเท่ากันหมดทุกนิวเคลียส ซึ่งเป็นสมบัติเฉพาะตัวของธาตุ กัมมันตรังสีแต่ละชนิด 3. อัตราการสลายตัวของสารกัมมันตรังสีไม่ขึ้นกับสิ่งแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ หรือความดัน
    • การสลายกัมมันตรังสี เป็นไปตามสถิติหรือโอกาสตามธรรมชาติ dN N dt dN dt คือ อัตราการสลายตัว N คือ จานวนนิวเคลียสที่เหลืออยู่ N0 คือ จานวนนิวเคลียสตั้งต้น dN  N dt เครื่องหมายลบ แสดงถึงการลดลง ค่าคงตัวในการสลายตัว
    • สมการการสลายกัมมันตรังสี N  N 0e  t เวลาที่สารกัมมันตรังสีใช้ในการสลายตัวจนเหลือครึ่งหนึ่งของ ที่มีอยู่เดิมเมื่อตั้งต้นเรียกว่า เวลาครึ่งชีวิต (half – life ), T1/2 T1/ 2  0.693 
    • 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
    • การสลายตัวของ Radium -226
    • รัศมีนิวเคลียส ปริมาตรนิวเคลียสเป็นสัดส่วนโดยตรงกับจานวนนิวคลีออน (เลขมวล) ที่มีอยู่ในนิวเคลียสนั้นๆ R A 1 3 R  R0 A R0 1 3 -15 = 1.2  10 m
    • 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
    • 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
    • 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
    • Nuclear Decay Emissions and Their Symbols 1 𝑢 = 1.660540 𝑥 10−27 kg
    • Binding Energy
    • Nuclear reaction
    • Nuclear reaction X+a →Y+b X a Y b = = = = หรือ X ( a ,b )Y นิวเคลียสที่เป็นเป้า อนุภาคที่ชนเป้า นิวเคลียสธาตุใหม่ที่เกิดขึ้นหลังการชน อนุภาคที่เกิดขึ้นหลังการชน
    • หลักของปฏิกิริยานิวเคลียร์ 1. ผลบวกของเลขมวลตอนก่อน = ผลบวกของเลขมวลตอนหลัง 2. ผลบวกของเลขอะตอมตอนก่อน = ผลบวกของเลขอะตอมตอนหลัง
    • Fission reaction เป็นปฏิกิริยาการแยกตัวของนิวเคลียส โดยมีนิวตรอนเป็นตัววิ่งเข้าชน นิวเคลียสหนักๆ ( A  230 ) เป็นผลทาให้ได้นิวเคลียสที่มีขนาดปานกลาง และมีนิวตรอนที่มีความเร็วสูงเกิดขึ้นประมาณ 2 - 3 ตัว และมีการคายพลังงาน ออกมาด้วย
    • Chain reaction เป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์แบบฟิชชันที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยอาศัย นิวตรอนที่เกิดขึ้นเป็นตัวยิงนิวเคลียสของธาตุต่อไป
    • Fusion reaction เป็น ปฏิกิริยาหลอมตัวของนิวเคลียสและมี พลั งงานคายออกมาด้วย นิวเคลียสที่ใช้หลอมจะต้องเป็นนิวเคลียสเล็กๆ ( A < 20 ) หลอมรวมกลายเป็น นิวเคลียสเบาที่ใหญ่กว่าเดิม
    • ประโยชน์ของกัมมันตภาพรังสี
    • ด้านการแพทย์ ใช้ไอโอดีน -131 ในการติดตามเพื่อศึกษาความผิดปกติของต่อมไธรอยด์ ใช้โคบอลต์ -60 และเรเดียม -226 ใช้รักษาโรคมะเร็ง
    • ด้านเกษตรกรรม ใช้ฟอสฟอรัส -32 ศึกษาความต้องการปุ๋ยของพืช ใช้รังสีปรับปรุงเมล็ดพันธุ์ที่ต้องการ
    • ด้านอุตสาหกรรม ใช้ธาตุกัมมันตรังสีตรวจหารอยตาหนิ เช่น รอยร้าวของโลหะ หรือท่อขนส่งของเหลว ใช้ธาตุกัมมันตรังสีในการตรวจสอบและควบคุม ความหนาของวัตถุ ใช้รังสีฉายบนอัญมณีเพื่อให้มีสีสันสวยงาม
    • ด้านธรณีวิทยา การใช้คาร์บอน -14 คานวณหาอายุของวัตถุโบราณหรือซากดึกดาบรรพ์
    • ด้านพลังงาน มีการใช้พลังงานความร้อนที่ได้จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ในเตาปฏิกรณ์ ปรมาณูต้มน้าให้กลายเป็นไอ แล้วผ่านไอน้าไปหมุนกังหัน เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า