Atomfysik Flashcards
R1
Vad är Atomens byggnad ?
Atomen består av tre byggstenar :protoner som har en positiv laddning , neutroner som har ingen laddning och elektroner som har en negativ laddning. I kärnan finns protoner och neutroner. Runt kärnan finns Elektroner som cirkulerar. Elektronerna finns i olika skal runt kärnan. Skalen kallas : k, l, m, N, o… (räknat inifrån).
R2
Vad är atomnummer & masstal
När man beskriver en atomkärna använder man sig av atomnummer & masstal.
Atomnumret beskriver antalet protoner i kärnan. Atomnumret skriva före & under den kemiska beteckningen.
Masstalet beskriver antalet partiklar i kärnan (dvs antalet protoner + neutroner). Masstalet skrivs före & ovanför den kemiska beteckningen.
Ex kol-14 (som har 6 protoner & 8 neutroner)
Skrivs: 14
C
6
R3
Vad är det som avgör vilket ämne det är?
Antalet protoner bestämmer vilket ämne det är.
Ett ämne kan ha olika antal neutroner i kärnan.
Dessa olika varianter av ett ämne kallas isotoper. Nedan syns de tre isotoperna för väte :
Väte Deuterium Tritium
1 2 3
H H H
1 1 1
R 4
vem upptäckte atomkärnan & hur gick det till?
år 1909 genomförde nya zeeländaren Ernest Rutherford ett experiment där han sckikade heliumkärnormot en runn guldfolie.
Det visade sig att de allra flesta kärnorna passerade genom folien utan att påverkas. ett fåtal av kärnorna spreds dock ut åt olika håll.
R 4
vad kom man fram tillmed experimenter av ernest?
utifrån detta experiment kom man fram till att atomerna till största delen består av tomrum och att atomkärnan är mycket liten.
R 5
vad är atommodellen?
dagens atommodell med protoner och neutroner i kärnan samt elektronerna i skal runt kärnan skapades av danskwn NIels Bohr.
R 6
vem var Henri Bequerel och vad upptäckte/gjorde han ?
Fransmannen Henri Bequerel var den förste att forska på stenar som innehöll ran. Han upptäckte att de sände utnågin form av strålning.
R 7
vem var marie curie ?, vad gjorde hon?
polskan marie curie var en pionjär (en av de allra första) inom arbeter med radioaktiva ämnen.
Hon upptäckte tillsammans med sin make pierre curie två nya grundämnen: polonium och radium. Marie curieär den endakvinnan som fått två nobelpris.
R 8
vad är radioaktiva ämnen?
det är ämnen som är instabla. De faller söndergenom att sckika ut olika typer av strålning och övergår därmed tillatt bli andra grndämnen. Sönderfallet sker hos isotoper som har förhögenerginivå.Genom att sända ut partiklar minska energinivån i atomkärnan.
R 9
förklara joniserande strålning?
Radioaktiva ämnen sänder t joniserande strålning. Det är strålning som när den passerar igenom materia. (t.ex kroppen) lämnar efter sig ett spår av joner. Dessa joner kan iförlägningen vara skadliga för hälsan.
R 9
förklara alfabetastrålning?
- består av heliumkärnor. Stoppas av kläder eller ett papper. Farligt om man får in det i kroppen där de gör skada på inre organ.
R 9
förklara Betastrålning?
- Består av elektroner. Tränger in några cmi kroppen.
Stoppas av t.ex en vägg.
R 9
förklara gammalstrålning?
- Består av fotoner. Går rakt igenom kroppen.
Stoppas av ett tjockt lager bly eller en metertock betongvägg.
R 9
förklara röntgenstrålning?
- Ärav samma typ som gammalstrålning men bildas inte kärnan.
Har mindre energi än gmmalstrålning.
R 9
vad kan jonisreande strålning vara bra för?
Joniserande strålning är inte bara farlig. Den kan användas för att bota cancer, desinficera mat och används i brandvarnare. Personer som arbetar där det finns stora mängder strålning använder en dosimeter för att mäta hur mycket strålning de utsätts för.
R 10 - atomfysik
vad är radioaktivt sönderfall
RADIOAKTIVT SÖNDERFALL
När radioaktiva ämnen sönderfaller sänder de ut joniserande strålning och omvandlas till ett annat grundämne. De vanligaste formerna är alfasönderfall och betasönderfall. Det är ganska vanligt att kärnan avger gammastrålning i samband med alfa- eller betasönderfall.
R11 - atomfysik
vad är alfasönderfall
ALFASÖNDERFALL
Vid alfasönderfall sänder kärnan ut en alfapartikel. Kärnan förlorar två protoner och ämnet omvandlas till ett ämne med atomnummer som är två mindre än det ursprungliga ämnet.
Ex:
R12 - atomfysik
vad är betasönderfall
BETASÖNDERFALL
Vid betasönderfall omvandlas en neutron i kärnan till en proton och en elektron. Elektronen sänds ut ur kärnan som nu har fått en extra proton och omvandlas till ett ämne med atomnummer som är ett större än det ursprungliga ämnet.
EX:
R13 - atomfysik
förklara halveringstid
HALVERINGSTID
Är den tid det tar för en instabil isotop att falla sönder så att hälften av isotopen fallit sönder och bildat andra isotoper. Det betyder att efter 2 halveringstider finns en fjärdedel av isotopen kvar. Efter tre halveringstider finns en åttondel kvar och så vidare…
Exempel på halveringstider:
Kol-14
Radon-222
5730 år
4 dagar
Cesium-137
30 år
Plutonium-239
24000 år
Uran-238
4,5 miljarder år
Vid sprängning av atombomber och i vissa kärnkraftverk kan plutonium-239 skapas som en restprodukt. Detta är ett problem då plutonium är mycket giftigt.
R14 - atomfysik
förklara kol-14metoden
KOL-14 METODEN
Allt som lever innehåller samma andel kol-14. Detta beror på att växterna tar upp kol-14 ur luften via koldioxid. Växtätare får i sig kol-14 genom att äta växter som innehåller denna andel kol-14. Rovdjur får samma andel genom att äta växtätare som ju har samma andel kol-14.
När en växt eller ett djur dör slutar intaget av kol-14 som sönderfaller med en halveringstid på 5730 år. Det innebär att man kan ta reda på hur länge växten/djuret varit dött genom att undersöka hur hög andel kol-14 som finns kvar i djuret/växten.
Ex: Om andelen kol-14 i ett skelett är en åttondel av andelen i ett levande djur, betyder det att det har gått 3 halveringstider (en åttondel är hälften av hälften av hälften). 3 x 5730 = 17 190 vilket innebär att djuret dog för ungefär 17000 år sedan.
Kol-14 metoden fungerar bra för djur/växter som dog för högst 60000 år sedan.
R15 - atomfysik
vad är fission
FISSION
Fission är detsamma som kärnklyvning. Genom att skicka in en neutron i en urankärna kan man klyva atomkärnan så att den delas i två andra ämnen Krypton och Barium. Samtidigt frigörs stora mängder energi. Detta utnyttjas i kärnkraftverk och i atombomber. Reaktionen ser ut såhär:
När kärnan klyvs frigörs också 2-3 neutroner som i sin tur kan träffa nya urankärnor och nya klyvningar uppstår. Förloppet är mycket snabbt och kallas KEDJEREAKTION och är skälet till att atombomben exploderar. Vid fission skapas också gammastrålning.
R16 - atomfysik
förklara hur kärnkraft fungerar
KÄRNKRAFT
I dagens kärnkraftverk används fission som energikälla. Tekniken har både för och nackdelar. De största fördelarna är att kärnkraften kan leverera stora mängder energi och att inget utsläpp av växthusgaser sker. Nackdelar är att avfallet måste lagras i minst 100000 år innan det blir ofarligt och att stora mängder radioaktivt material släpps ut om en större olycka sker.
I reaktorn finns bränslestavar som innehåller Uran-235. För att undvika en oönskad kedjereaktion finns styrstavar. Dessa innehåller ofta Bor eller Kadmium som absorberar fria neutroner. Genom att skjuta in styrstavarna mellan bränslestavarna kan man kontrollera mängden klyvningar som sker. Kring bränslestavarna finns vatten som värms och övergår till vattenånga. Vattenånga tar mycket mer plats (har lägre densitet) än flytande vatten och därför skapas ett tryck från ångan som får en ångturbin att rotera. Turbinen är kopplad till en generator som alstrar elektrisk ström. När ångan har passerat turbinen kyls den av i en kondensor (havsvatten pumpas in som kyler ångan). I kondensorn kondenserar vattenångan till flytande vatten och pumpas in i reaktorn igen. På detta sätt är det hela tiden samma vatten som cirkulerar i systemet.
