Aine ja säteily

Question 1

Mustankappaleen ominaisuuksia

Answer 1

• säteilyä lähettävää kappaletta kuvaava malli
• mustakappale absorboi kaiken siihen kohdistuvan säteilyn
• säteilyn spektri riippuu ainoastaan kappaleen lämpötilasta

Question 2

Mitä Einstein esitti valosta?

Answer 2

Valo koostuu aaltorintaman sijaan pienistä paketeista, fotoneista.

Valo on hiukkanen, eikä pelkästään kvantti.

E = h x c / lambda

Question 3

Mitä tapahtuu kun fotoni törmää metallin pinnassa olevaan elektroniin?

Answer 3

Fotoni luovuttaa elektronille energiaa, mikäli energia on tarpeeksi suuri irrottamaan elektronin.

Question 4

Mitä Heisenbergin epätarkkuusperiaate meinaa?

Answer 4

Hiukkasen paikkaa ja liikemäärää ei voi tuntea yhtä aikaa.
Jos tiedät missä hiukkanen on, et tiedä mihin se on menossa.
Jos tiedät mihin hiukkanen on menossa, et tiedä missä se on.

Question 5

Mitä tarkoittaa spektri?

Answer 5

Säteilyn intensiteetti jakaumaa aallonpituuden tai taajuuden funktiona.

Question 6

Millainen on kuuman kaasun spektri?

Answer 6

Yksittäisistä aallonpituuksista koostuva viivaspektri.

Question 7

Vetyatomin perustilan energia on

Answer 7

-13,6 eV

Question 8

Miten röntgensäteilyä syntyy?

Answer 8

Röntgensäteilyä syntyy ns. jarrutussäteilynä kun varattu hiukkanen hidastuu. Tällöin hiukkasen liike-energia vapauttaa sähkömagneettista säteilyä.

Sitä voi syntyä myös atomin viritystilan purkautumisesta.

Question 9

Mikä pitää ytimen kasassa?

Answer 9

Vahva vuorovaikutus. Nukleonit koostuvat kvarkeista, joiden välillä vahva vuorovaikutus vaikuttaa. Voimasta jää jäännösvoima, joka ulottuu nukleonin ulkopuolelle ja näin sitoo ytimen kasaan.

Question 10

Protonien määrää ytimessä määrää

Answer 10

Mitä alkuainetta ydin on. Merkintä: Z, tarkoittaa järjestyslukua

Question 11

Neutronien määrää ytimessä kuvaa

Answer 11

neutroniluku N.

Question 12

Ytimiä, joilla on sama määrä protoneja, mutta eri määrä neutroneja kutsutaan

Answer 12

Isotooppi

Question 13

Ydinlajin massaluku kaava

Answer 13

A = Z + N

Question 14

Ytimen tunnus on muotoa aXn
z
Mitä ne tarkoittaa?

Answer 14

A = massaluku
X = alkuaineen kemiallinen tunnus
N = neutroniluku
Z = järjestysluku

Question 15

Massan ja energian ekvivalenssi kaava

Answer 15

E = mc^2

Question 16

1 u (atomimassayksikkö) = MeV?

Answer 16

931,5 MeV

Question 17

Massavaje syntyy kun?

Answer 17

Ytimen rakenneosien massa on suurempi kuin itse atomin ytimen massa

Question 18

Ytimen sidosenergia Eb kaava

Answer 18

Eb = delta m x c^2

Tämä energia vaaditaan hajottamaan koko ydin rakenneosiin

Question 19

Milloin säteily on ionisoivaa?

Answer 19

Kun säteilyllä on tarpeeksi energiaa irrottaakseen aineesta elektroneja tai rikkoakseen molekyylejä

Question 20

Mitkä kaikki säteet ovat ionisoivia?

Answer 20

Sähkömagneettisesta säteilystä: UV-, röntgen- ja gammasäteily.
Hiukkassäteilystä: Alpha, beeta ja neutronisäteily.

Question 21

Ionisoidakseen ainetta säteilyllä olevan energian tulee olla

Answer 21

Vähintään 5-15 eV

Question 22

alpha hiukkanen on minkä atomin ydin?

Answer 22

Helium-atomin 4He

2

Question 23

Alpha säteilyn reaktioyhtälö esimerkki

Answer 23

Emo ydin -> Tytärydin, (jossa A ja Z vähenevät kemiallisen aineen A ja Z verran) + kemiallinen aine

Question 24

Miten beeta hajoaminen eroaa alpha hajoamisesta?

Answer 24

Se voi tapahtua joko beeta - tai beeta + hajoamisena

Question 25

Beeta - hajoaminen:

Answer 25

Yksi ytimen neutroni muuttuu protoniksi ja emittoi elektronin

Question 26

Beeta + hajoaminen:

Answer 26

Ydin emittoi elektronin antihiukkasen positronin

Question 27

Elektronisieppaus?

Answer 27

Elektronisieppaus on ydinreaktio, jossa yksi alempien kuorien elektroni ''tipahtaa'' ytimeen ja muuttaa yhden protoneista neutroniksi.

Question 28

Mitä tapahtuu ytimelle elektronisieppauksen yhteydessä?

Answer 28

Jää yleensä virittyneeseen tilaan, jolloin se emittoi gammasäteilyä. Lisäksi atomi emittoi röntgensäteilyä syntyneen elektroniaukon täyttyessä.

Question 29

Gamma-säteilyä syntyy

Answer 29

Kun ytimien viritystilat purkautuvat

Question 30

Milloin voi tapahtua spontaani ydinreaktio?

Answer 30

Kun lähtöaineiden massa on suurempi kuin tuotteiden massa. Erotuksen verran vapautuu energiaa = spontaani ydinreaktio

Question 31

Miten ydin hajoaa alpha-hajoamisessa?

Answer 31

Alpha-hajoamisessa ydin hajoaa käytännössä kahteen osaan. Vapautuva reaktioenergia siirtyy suoraan tuotteiden liike-energiaksi

Question 32

Millainen on beeta-säteilyn energiajakauma?

Answer 32

Jatkuva. Hajoamistuotteena syntyy 3 hiukkasta, joten energia voi jakautua monella eri tavalla.

Question 33

Millä lukuakselilla beeta-energia voi vaihdella?

Answer 33

Nollan ja koko reaktioenergian välillä.

Question 34

Gammasäteilyn energia ytimet radioaktiivisen hajoamisen jälkeen?

Answer 34

Jää aina virittyneeseen tilaan. Tämän viritystilan purkautuessa ydin emittoi gamma-säteilyä.

Question 35

Mikä on fissio?

Answer 35

Fissio reaktio syntyy vapaan neutronin osuessa ytimeen. Reaktiossa syntyy 3 uutta neutronia, mikä mahdollistaa ketjureaktion.