Kap 11 del 2

Question 1

Varför sönderfaller en kärna?

Answer 1

För att krafterna inte är i balans

Question 2

Är det ämnet som kärnan sönderfaller till stablit

Answer 2

Kanske, men det är häller inte ovanligt att det inte är det

Question 3

Vad händer om det ämnet som ett radioaktiv sönderfaller till inte häller är stabilt?

Answer 3

Den kommer sönderfalla igen

Question 4

Vad kallar man ämnet som ett radioaktiv kärna har sönderfallit till?

Answer 4

Dotternuklid

Question 5

Vad frigörs vid sönderfallning av radioaktiva ämnen?

Answer 5

Energi

Question 6

Varför kan man inte förutsäga exakt när sönderfallet kommer att ske?

Answer 6

Eftersom sönderfallet följer kvantmekanikens lagar

Question 7

Man kan inte förutsäga när sönderfaller kan ske men vad kan man beräkna?

Answer 7

Sannolikheten att ett sönderfall kommer sker inom en viss tid.

Question 8

Halveringstid

Answer 8

Tiden det tar för att hälften av ett visst antal kärnor ska sönderfalla.

Question 9

Vilka egenskaper bevaras alltid vid radiaktiv sönderfallning

Answer 9

energin, rörelsemängden, laddningsmängden och masstalet

Question 10

I vilken enhet uttrycks massan i små partiklar?

Answer 10

u

Question 11

Hur många kg är en u?

Answer 11

1,6605402 *10^-27kg

Question 12

Hur många mol/g är en u?

Answer 12

1 mol/g

Question 13

Vad motsvarar 1 u?

Answer 13

1/12 av massan av kol-12

Question 14

Hur stor är massan för en nuklid?

Answer 14

Ungefär lika stor som antalet partiklar i kärnan t.ex. så är atomen U-235 massan ungefär 235 u

Question 15

Varför väger summan av delarna mer än mer än helheten? (6 p, 6n och 6e- väger mer än en kol-atom)

Answer 15

Eftersom när pariklarna aitter ihop så har dem mer energi har de mindre energi än när dem är i vila. Det krävs tillförd arbete för att separera nukleoider vilket innebär att man tillför energi vilket leder till enligt E=mc2 att massan ökar.

Question 16

Vad kallar man skillnaden i energi mellan atomen och partiklarnas gemensamma massa ensamma?

Answer 16

bidningsenergi eller massdefekt

Question 17

Genomsnittlig bindningsenergin för en nukleon?

Answer 17

8 MeV

Question 18

Varför kan man genom att beräkna bindningsenergin få reda på hur stabil en kärna är?

Answer 18

Bindningsenergin är ett mått på den energi som krävs för att bryta upp en atomkärna till dess beståndsdelar, och en högre bindningsenergi innebär en mer stabil kärna.

Question 19

Vad kallas det när lätta partiklar slås samman för att bilda en stabilare kärna?

Answer 19

fusion

Question 20

Vad kallas det när tunga kärnor klyvs

Answer 20

fission

Question 21

Vad är spontana kärnreaktioner?

Answer 21

Reaktioner som sker utan att något utifrån startar dem

Question 22

Vad frigörs vid alla spontana kärnreaktioner och vad omvandlas den till?

Answer 22

Energi, och det omvandlas i första hand till rörelseenergi hos de partiklar som bildas, men en del av energin kan även avges som gammastrålning.

Question 23

Hur beräknar man hur mycket energi som frigörs vid en kärnreaktion

Answer 23

Genom att studera massdefekten

Question 24

Hur omvandlar man massdefekt till energi.

Answer 24

Massdefekten 1 u motsvarar energin 931,49 MeV

Question 25

Hur blir riktigt tunga kärnor mer stabila?

Answer 25

Genom att minska sin storlek och avge en alfa-partikel eftersom den starka kärnkraften då kommer ha det lättare att hålla ihop den kärnan som blir kvar

Question 26

Vad är en alfa-partikel?

Answer 26

En alfa-partikel består av 2 protoner och 2 neutroner (helium kärna).

Question 27

Hur mycket energi frigörs vid sönderfall? (mycket, lite eller mittemellan)

Answer 27

mycket (flera MeV)

Question 28

Vad omvandlas den energi som avges vid alfa sönderfall till?

Answer 28

Den omvandlas till rörelseenergi hos alfa-partikeln och dotternukliden.

Question 29

Eftersom rörelsemängden ska vara bevard vid sönderfallet så…

Answer 29

…kommer den lätta alfa-partikeln att röra sig ungefär50 gånger snabbare än den 50 gånger så tunga kärnan.

Question 30

Hur många gånger så stor blir rörelsemängden vid alfa-sönderfall?

Answer 30

50 gånger

Question 31

Vad leder många sönderfall till?

Answer 31

Att den hamnar i ett exciterat tillstånd. När den exciteras till grundtiillståndet sänder den ut energi i form av gammastrålning eller energirika elektroner

Question 32

Vilket sönderfall sker om kärnan har ett överskott av neutroner?

Answer 32

Antingen beta- eller elektroninfångning.

Question 33

Vilka tre olika sätt finns för att en atomkärna ska ändra sitt masstal?

Answer 33

Beta- (β-) , beta+ (β+) sönderfall eller elektroninfångning

Question 34

Energin hos elektronen som sänds ut vid beta-sönderfall varierar. Varför? Följer detta energiprincipen?

Answer 34

Det följer energiprincipen eftersom det även bildas ytterliggare en partikel en antineutrino.

Question 35

Vilken energi kan elektronen få?

Answer 35

Elektronen kan få vilken energi som helst mellan 0 och den maximalt frigjorda energin men, medelenergin är ungefär 1/3 av den maximala.

Question 36

Vilket sönderfall sker om kärnan har ett underskott av neutroner och ett överskott av protoner?

Answer 36

β+, beta strålning

Question 37

Vad är positronen?

Answer 37

elektronen och betapartikelns antipartikel

Question 38

Vilket överskott krävs hos en kärna för att β+ ska ske?

Answer 38

1,922 MeV

Question 39

Vid vilken energi sker β+ sönderfall?

Answer 39

Vid höga energier konkurrerar den med β+ sönderfall, men elektroninfångning kan även ske vid lägre energier.

Question 40

hur fungerar elektroninfångning?

Answer 40

Atomens innersta elektroner rör sig inte bararunt kärnan, de befinner sig tidvis inne i kärnan. Då kan elektronen fångas in av en proton i kärnan och omvandlas till en neutron och en neutrino.

Question 41

Var bildas kortlivade atomkärnor som som har ett stort överskott av neutroner eller protoner

Answer 41

I supernovor och i kärnkraftverk

Question 42

Vad händer med en atomkärna som har ett överskott av neutroner eller protoner?

Answer 42

Den kastar ut antingen en neutron eller en proton

Question 43

Vilka kärnor kan genomgå spontan fission?

Answer 43

Riktigt tunga kärnor

Question 44

Vad innebär spontan fission?

Answer 44

Det innebär att den elektriska kraften får kärnan att sönderfalla i två stora bitar och ofta frigörs även några neutroner vid sönderfallet