Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Sammanfattning kärnfysik

Related Audiobooks

Free with a 30 day trial from Scribd

See all
  • Login to see the comments

Sammanfattning kärnfysik

  1. 1. Sammanfattning KarnfysikAtomenDe flesta ämnen innehåller två eller flera olika sorters atomer. Ämnen som bara innehåller enslags atomer kallas för grundämnen. Syre, väte, kväve, järn och guld är exempel pågrundämnen.Alla atomer är uppbyggda av tre slags elementärpartiklar: protoner, neutroner ochelektroner.Protoner är positivt laddade (+), elektroner är negativt laddade (-), neutroner saknar laddning.Protonerna och neutronerna finns i atomkärnan och elektronerna svävar runt kärnan.Atomnummer – Antalet protoner i kärnan. Syre haratomnummer 8, vilket innebär att det finns 8 protoner.Masstal – Antalet protoner och neutroner i kärnan.Syre-16 (masstalet 16), Syre-18 har då 8 protoner och 8neutroner i kärnan (8+8=16).Isotop – En atom som inte har lika måna protoner ochneutroner i kärnan kallas för en isotop. Syre -20 äralltså en isotop av syre. Efter som Syre-20 har 8protoner och 12 neutroner, detta leder till lite andraegenskaper.Exempel uppgift.Hur många protoner och neutroner finns det i natrium-30. Natrium har atomnumret 11 ochmasstalet 30. Atomnumret = antalet protoner, alltså 11. Vilket betyder att vi har 19 neutroner.11+19 = 30. Svar: Natrium-30 har 11 protoner och 19 neutroner.RadioaktivitetStrålning från radioaktiva ämnen är inte lätt att upptäcka, den varken syns eller känns. Ett avproblemen med radioaktivitet är just att strålningen kan vara farlig och vi märker inte av den.Det är atomkärnan som sänder ut strålningen. Det finns tre olika typer av strålning:alfastrålning, betastrålning och gammastrålning.Alfastrålning – Är den svagaste typen av strålning, har kort räckvidd (endas några cm i luft),kan ej tränga igenom vår hud. Man kan dock få i sig alfastrålning genom luft eller om manäter något ämne som sänder ut alfastrålning.
  2. 2. När en atomkärna sänder ut alfastrålning så skickar den i väg 2 protoner och 2 neutroner.Atomnumret minskar därför med 2 och masstalet med 4. Exempel på alfastrålande ämnen ärradon och polonium.ExempeluppgiftRadon-222 sänder ut alfastrålning. Vad händer? Radon har atomnumret 86 och masstalet 222.Vi alfastrålning minskar atomnumret med 2 och masstalet med 4. Vi kommer alltså fåatomnummer 84 och masstalet 218. Polonium har masstal 84.Svar: Polonium-218 kommer alltså att bildas vid alfastrålning.Betastrålning – Betastrålning är något starkare än alfastrålning, när några decimeter i luft ochkan tränga igenom tunnare metallskikt.Det som händer vid betastrålning är att en proton skickas ut från kärnan, atomnumret minskarmed 1 och masstalet minskar med 1.ExempeluppgiftCesium-137 sänder ut betastrålning. Vad händer? Cessium har atomnumret 55 och masstalet137. Atomnumret minskar med 1 och masstalet med 1. Detta leder till att vi får atomnummer54 och masstalet 136. Xenon har atomnummer 54.Svar: Xenon-136 kommer att bildas vid betastrålning.Gammastrålning – Gammastrålning består inte av protoner, neutroner eller elektroner. Denbestår istället av samma strålning som vanligt ljus. Gammastrålning är den starkaste typen avstrålning, kan färdas långt i luft och tränga igenom meter tjocka väggar av betong och plåtarav metall.Att mäta radioaktivitetEftersom man inte kan upptäcka radioaktivt strålning med synen eller känseln så behöver manmetoder att mäta strålning. Detta gör man antingen med ett GM-rör (Geiger Müller rör) elleren Bequerelmeter.Man mäter radioaktivstrålning i bequerel (Bq). Bequerel är ett mått på hur många partiklarsom sänds ut per sekund. 100 Bq betyder att ett ämne sänder ut 100 partiklar per sekund.HalveringstidEn radioaktiv atomkärna kan bara sända ut strålning en enda gång. Då omvandlas den till enatomkärna av ett annat grundämne (tänk på de uppgifter med alfa- och betastrålning som vihar gjort). I många fall är det nya ämnet också radioaktivt.Efter en halveringstid är ämnet bara 50% radioaktivt, efter ytterligare en halveringstid ärämnet 25% radioaktivt.
  3. 3. ExempeluppgiftPolonium har en halveringstid på 20 veckor. Tänk att vi har 100 radioaktiva kärnor. Hurmånga radioaktiva kärnor har vi efter 40 veckor?Efter 20 veckor (en halveringstid) har häften av radioaktivitet försvunnit, 100/2 = 50. Efterytterligare 20 veckor har polonium halverats en gång till 50/2 = 25.Svar: Efter 40 veckor har polonium 25 radioaktiva kärnor kvar.Hur kan radioaktivitet utnyttjas?Man använder sig av radioaktivstrålning för att bestråla cancerceller, sterilisera (rengöra)sjukhusredskap. Det finns radioaktiva ämnen i brandvarnare som känner av rök.FissionFission betyder klyvning. Fission används i kärnkraftverk och atombomber.Om man har en atomkärna (t.ex Uran-235) som träffas av en neutron kan denna splittras tilltvå mindre kärnor och två neutroner. När kärnorna splittras frigörs en stor mängd kärnenergi.Kedjereaktion – Vi fission frigörs alltid fria neutroner. Om det finns flera atomkärner inärheten kan dessa fria neutronerna krocka med dessa och på så sätt fortsätta klyvningen. Vidklyningen frigörs ytterligare mer fria neutroner och kedjereaktionen är igång.I ett kärnkraftverk kontrollerar man kedjeraktionen så lagom mängd energi frigörs hela tiden.I en atombomb däremot vill man att all energi ska frigöras fort och hindrar därför intekedjereaktionen, detta leder till en otroligt kraftig explosion.Antalet fria neutroner som bildas ökar på följandesätt: 1 ,2 ,4 ,8 ,16 ,32 ,64 ,128 ,256 osv.
  4. 4. FusionMotsatsen till fission. Vid fission slår man isär en atomkärna men vid fusion slår man iställetihop två vätekärnor. Mängden energi som bildas vid fusion är enormt stor. Fusion användst.ex av solen.För att man ska kunna sätta ihop två väte kärnor behöver man enormt stora temperaturer (100miljoner Celsius).Människan har i ett par år försökt konstruera fusionsreaktorer för att lösa alla världensenergikriser. Dock har man inte lyckats fullt ut än så länge. Det stora problemet är den högatemperaturen man måste uppnå för att lyckas med fusion. Forskare och tekniker över helavärlden arbetar för att lösa problemet med en fusionsreaktor.

×