Kapittel 7 - Kjernefysikk

Question 1

Hva er et nukleon?

Answer 1

Det er et samlebegrep/ fellesnavn for nøytroner og protoner som er byggesteiner i atomkjernen

Question 2

Hva er nukleontall?

Answer 2

Det er antall nukleoner i kjernen.

A = Z + N hvor A=nukleontall, Z=protontall og N= nøytrontall

Question 3

Hva er isotoper?

Answer 3

Atomer fra samme grunnstoff, men med ulikt antall nøytroner(N).

Question 4

Hvordan skriver man isotoper med tall og bokstaver?

Answer 4

A tallet øverst, Z tallet nederst, deretter X eller grunnstoff

Question 5

Hva er en nuklide?

Answer 5

Et nøytralt atom med alle sine elektroner kaller nuklide

Question 6

Hva er tallet for atommasseenheten?

Answer 6

u = 1.66* 10^-27 kg

Question 7

Hva er kjernekraft?

Answer 7

Sterke bindinger mellom protoner og nøytroner i kjernen. Har kort rekkevidde men er ekstremt sterke

Question 8

Hvorfor spiller ikke gravitasjonskraften noen rolle i kjernen?

Answer 8

Fordi den er ekstremt mye mindre mellom to protoner i kjernen enn det den elektriske frastøtningen er.

Question 9

Hvorfor har tyngre grunnstoffer mange flere nøytroner enn protoner i kjernen?

Answer 9

Fordi protonene må ha såpass med avstand mellom seg for at den elektriske frastøtningen skal være mindre enn kjernekraften

Question 10

Hvordan er forholdet mellom protoner og nøytroner i kjernene når størrelsen øker? Hvorfor?

Answer 10

Jo flere protoner i kjernene, jo flere nøytroner. Det stiger eksponensielt med antall protoner. Dette er fordi avstanden mellom protonene må være stor nok for at kjernekreftene skal være større enn den elektriske frastøtningen. Den minker med avstand

Question 11

Hva sier loven for masseenergi?

Answer 11

E0 = mc^2

Hvor m er massen til gjenstanden, E0 er masseenergi og c er lysfarten i vakuum

Question 12

Hva sier bevaringslovene for kjernereaksjoner?

Answer 12

Ladningen er bevart
Nukleontallet er bevart(men antall nøytroner/protoner kan være endret).
Totalenergien er bevart

Question 13

Det er ikke alltid massen er lik før og etter en kjernereaksjon. Hva er forklaringen på det?

Answer 13

Einstein mente med sin relativitetsteori at masse og energi var to sider av samme sak. Den massen som «forsvinner» i en kjernereaksjon er omdannet til frigjort kinetisk energi eller strålingsenergi

Question 14

Hva er frigjort energi?

Answer 14

Frigjort energi ved kjernereaksjoner er ΔE0 = Δmc^2
Δm er differansen mellom den samlede massen før og etter reaksjonen.
Frigjort energi omfatter kinetisk energi og strålingsenergi

Question 15

Hva er totalenergi?

Answer 15

Det totale energiregnskapet E = E0 + Ek + Ey

Question 16

Hva er forholdet mellom masse per nukleon og masseenergi?

Answer 16

En nuklide med liten masse per nukleon har liten masseenergi.
En nuklide med stor masse per nukleon har stor masseenergi.

Question 17

Hva er fisjon?

Answer 17

Når en tung kjerne blir delt i to mindre lette kjerner. Eksempel er i kjernekraftverk.

Question 18

Hva er fusjon?

Answer 18

Når to lette kjerner slår seg sammen og blir en tyngre kjerne. Dette skjer på sola hele tiden. Prosessen avgir energi(lik massetapet)

Question 19

Hvordan oppstår gammastråling?

Answer 19

Dersom fisjonsfragmentene(kjernene) er eksitert, og faller til lavere energinivåer, så avgir de gammastråling.

Question 20

Hvordan ble den første fusjonsprosessen forklart, og av hvem?

Answer 20

Lisa Meitner. Når et nøytron blir sendt mot uranatom, kunne det få det til å «skvulpe over» for den ustabile atomkjernen, og det delte seg i to fisjonsfragmenter

Question 21

Hvorfor kan ikke nøytronet ha for høy hastighet når man skal ha en fisjonsprosess?

Answer 21

Hvis nøytronet har for høy hastighet vil det kunne passere igjennom atomkjernen uten å legge igjen nok energi til at kjernen blir ustabil nok til å dele seg.

Question 22

Hva er en underkritisk masse?

Answer 22

En underkritisk masse er en masse hvor de fleste nøytronene forsvinner ut uten å reagere med nye urankjerner. Altså setter de ikke igang noen kjedereaksjon

Question 23

Hva er en overkritisk masse?

Answer 23

En overkritisk masse er en masse er det flere enn et nøytron som reagerer med en urankjede før det slipper ut. Altså starter det en kjedereaksjon.

Question 24

Hva består alfastråling av?

Answer 24

Heliumkjerner

Question 25

Hva består betastråling av?

Answer 25

Består av elektroner med svært høy kinetisk energi

Question 26

Hvilken funksjon har kontrollstavene i en fisjonsreaktor?

Answer 26

De er til for å styre reaktoren, så ikke energiproduksjonen løper løpsk. De «tar imot» nøytroner og på den måten senker hastigheten på kjedereaksjonene.

Question 27

Tegn og forklar en fisjonsreaktor

Answer 27

…

Question 28

Hvilken isotop er den vanligste energikilden i et kjernekraftverk?

Answer 28

Uran-235