CESTA DO HLUBIN ATOMOVÉHO JÁDRA

Rozměr: px
Začít zobrazení ze stránky:

Download "CESTA DO HLUBIN ATOMOVÉHO JÁDRA"

Transkript

1 CESTA DO HLUBIN ATOMOVÉHO JÁDRA A ZPĚT Anna Macková 1 Úvod Současným vědeckým pozorováním jsou dostupné prostorové vzdálenosti v rozsahu přibližně m m. V následujícím přehledu jevů probíhajících na různých typech vzdáleností budeme popisovat cestu k menším a menším objektům, až se dostaneme na současnou známou fundamentální úroveň, tedy nejmenším elementárním částicím, o kterých zatím předpokládáme, že jsou nedělitelné. Jedná se o věci, které jsou víceméně obsahem středoškolské fyziky, ale snahou je ukázat aplikaci, využití a prospěšnost jaderné fyziky v širokém spektru lidské činnosti, v medicíně, kosmologii, zkoumání nových materiálů a technologií. Uváděné rozměry jsou jen ukázky, objekty určitého typu mohou mít rozměry lišící se o několik řádů od uvedených m: kosmologické rozměry, vzdálenosti galaxií Na těchto rozměrech lze pozorovat rozpínání vesmíru. Jeho zpomalování a to, zda se zastaví a přejde k opětovnému smršťování, závisí na hustotě hmoty ve vesmíru, která je silně ovlivněna v astronomických pozorováních neviditelnou (nesvítící) hmotou včetně neutrin. Neutrina jsou neutrální elementární částice, jejichž měření je velmi obtížné, neboť s hmotou téměř nereagují. Měřením neutrin, ale i dalších částic přicházejících z vesmíru (kosmické záření), získáváme cenné informace o vývoji vesmíru m: rozměry galaxií m: rozměry sluneční soustavy Vnitřním zdrojem energie Slunce a dalších hvězd jsou jaderné reakce. Mimo jiné jsou zdrojem slunečních neutrin, kterých je pozorováno méně, než předpovídá teorie. Za kosmické záření je obvykle považován vysokoenergetický proud částic, který do zemské atmosféry proniká z kosmického prostoru. Přesněji řečeno, jedná se o primární kosmické Ústav jaderné fyziky AV ČR, Řež; PřF UJEP v Ústí nad Labem; 39

2 záření, které interaguje s částicemi zemské atmosféry. Srážkami vznikají další a další částice, reakce se rozvětvuje a výsledkem je sprška sekundárního kosmického záření, která dopadá na zemský povrch (viz obrázek 1). Kosmické záření je z největší části tvořeno protony (kolem 90%), zbytek tvoří jádra hélia a těžších prvků, jisté malé zastoupení mají i elektrony. Součástí kosmického záření jsou i další stabilní částice - neutrina, které se však mohou srazit s částicí v atmosféře jen nesmírně vzácně a mechanismy jejich urychlování nejsou zatím zcela jasné. Kosmické záření, které zachycujeme na Zemi, je téměř přesně izotropní, tedy ze všech směrů přichází stejný počet částic. Drobné odchylky od této izotropie jsou způsobeny v nízkoenergetické oblasti (energie do ev) zářením přicházejícím od Slunce, přičemž tato složka jeví znatelné jedenáctileté variace shodné se slunečním cyklem. Toto rovnoměrné směrové rozdělení přicházejícího kosmického záření je celkem snadno pochopitelné, když uvážíme, že v kosmickém záření výrazně převažují nabité částice, jejichž dráhy jsou zakřivovány zejména v magnetických polích. Částice tak opisují na svojí cestě k Zemi velmi složité dráhy, čímž se ztrácí informace o zdroji. Obrázek 1: Vznik sekundárního kosmického záření m: průměr Slunce, sluneční elektrárna V dnešní době je poměrně dobře technologicky zvládnutý způsob, jak získávat energii štěpením některých těžkých jader (viz. kapitola rozměry atomového jádra). Velkou nevýhodou jaderných elektráren je potřeba paliva tj. uranu (izotopu 235 U) popř. plutonia, kterého není nevyčerpatelně mnoho. Dalším problémem je produkce radioaktivního odpadu, jehož přepracování nebo skladování je poměrně technologicky náročné. Proto se před padesáti lety začala zkoumat možnost jaderné fúze, které je už od vzniku vesmíru zdrojem energie hvězd. Jiný způsob, jak přeměnit část klidové energie jader na kinetickou energii (tedy na teplo), je jaderná syntéza (též fúze nebo slučování). Spojíme-li dvě lehká jádra, bude 40

3 mít výsledné jádro větší vazebnou energii na jeden nukleon, a proto jeho celková energie bude menší než energie jader, která do reakce vstupovala. Uvolněná kinetická energie je odnášena uvolněnými protony, neutrony nebo zářením. K tomu, aby se lehká jádra k sobě dostatečně blízko přiblížila, musí mít vysokou rychlost a energii potřebnou k překonání odpudivých elektrostatických sil. Aby reakce probíhala ve velkém objemu, je třeba látku zahřát na vysokou teplotu alespoň 50 milionů K. To je hlavní podmínkou syntézy, proto se označuje jako termojaderná fúze. Tyto termojaderné reakce probíhají ve hvězdách typu našeho Slunce, kde je ovšem dostatek času, dostatečná teplota a tlak, aby reakce probíhaly ve velkém měřítku a samy se udržovaly. Termojaderné reakce umožňují hvězdám typu Slunce ustáleně zářit. Jaderná fúze je znázorněna na obrázku 2. Vytvořit takové podmínky na Zemi, znamená zkonstruovat zařízení, které svým silným elektromagnetickým polem udrží palivo (nejpravděpodobněji vodík a tricium) ve formě žhavé plasmy po dostatečně dlouhou dobu. Toto zařízení se nazývá TOKAMAK (jedná se o zkratku ruských slov s významem toroidní komora s axiálním magnetickým polem). Obrázek 2: Jaderná fúze Příklad nejslibnější reakce pro jadernou fúzi D + T 3 2 He + n; Q = 17, 6MeV V současné době se přípravou stavby výzkumného fúzního reaktoru zabývá projekt ITER. Více o projektu ITER - International Thermonuclear Experimental Reactor - na adrese [1],[2] m: odpovídá průměru Země. Již jsme se zmínili o důležitosti zkoumání kosmického záření ať už z hlediska vývoje vesmíru nebo z hlediska vlivu kosmického záření na lidský organismus. S tím souvisí měření kosmického záření, které dopadá do zemské atmosféry a problém ozáření posádek letadel m: mají řádově objekty v krajině na Zemi a s tím souvisí aplikace jaderného fyziky a jejích analytických metod při studiu šíření nečistot v atmosféře a vodních tocích (popílky, aerosoly, radioaktivní kontaminace). 41

4 4 1 m: rozměry lidského těla V souvislosti s lidským tělem se nabízí široká škála aplikací jaderné fyziky. Problematika radiační bezpečnosti (problematika stínění v provozech, kde se používají zdroje ionizujícího záření). Mnoho lidí má pocit, že se jedná jen o provozy jako jsou jaderné elektrárny a specializovaná pracoviště. Ve skutečnosti jsou ionizujícím záření (tj. rentgenové záření, radioaktivní látky v přírodě, umělé radionuklidy pro medicínu, kosmické záření atd.) ovlivněni také lékaři, piloti a laboranti při prípravě radiofarmak. Dozimetrie ionizujícího záření (obor zabývající se studium vlivu ionizujícího záření na lidský organismus). Produkce radiofarmak s užitím v medicíně. 4.1 Vliv radioaktivity na lidský organismus Sluneční světlo nás ohřívá, protože naše tělo absorbuje infračervené paprsky, které světlo obsahuje. Infračervené paprsky tedy vnímáme, nejsou však zdrojem ionizace v tělesných tkáních. Naproti tomu ionizující záření může narušit normální funkce buněk, nebo je dokonce zničit. Množství energie potřebné k vyvolání významných biologických účinků prostřednictvím ionizace je tak malé, že naše tělo nepociťuje tuto energii, jako je tomu v případě infračervených paprsků, které vyvolávají teplo. Biologické účinky ionizujícího záření se liší podle typu a energie záření. Měřítkem rizika biologického poškození je dávka záření, kterou obdrží tkáně. Pro ionizující záření je charakteristické, že způsobuje ve hmotě elektrický efekt, zvaný ionizace. Je to proces, při němž vzniká z původně neutrálního kladně nabitý iont a volný záporně nabitý elektron. Každý druh záření má jinou ionizační schopnost. Například záření alfa (jádra helia) má vysokou ionizační schopnost, ale v látce nepronikne hluboko právě díky ztrátám energie ionizací atomů látky. Ionizace změní elektronovou strukturu látky, a tím i její vlastnosti.v materiálech, jako je ocel, může způsobit tvrdnutí, v mědi může vyvolat zkřehnutí. Pro stanovení množství ionizujícího záření působícího na živý organismus používáme fyzikální veličinu dávka D a dávkový ekvivalent H. D = de dm, H = D.Q.N kde de je střední energie deponovaná v jednotkovém množství látky přímo ionizujícími částicemi. Jednotkou dávky je [J.kg 1 ] nazývaný 1 Gy [Grey]. Q je jakostní faktor, který škáluje biologický účinek ionizujícího zářením a N v sobě zahrnuje další faktory, většinou se stanovuje jako 1 pro záření dopadající na člověka, liší se v případě vnitřní kontaminace lidského těla. Jednotkou dávkového ekvivalentu je 1 Sievert [Sv]. V živé tkáni může ionizace způsobit chemické změny, které ovlivní nebo zpomalí růst buněk, jejich funkci nebo rozmnožování. Ionizace se objevuje do určité míry v buňkách 42

5 našeho těla neustále, neboť jsme vystaveni záření z přírodních zdrojů. Naštěstí mají živé systémy účinný systém napravování takových poškození. Bez tohoto opravného mechanismu by byl život nemožný. Za nízké se považují hodnoty do stonásobku průměrného dávkového ekvivalentu na světě, tj. kolem 250 msv/rok. Na obrázku 3 vidíme podíl jednotlivých zdrojů ionizujícího záření na ozáření našeho organismu a srovnání příspěvků umělých a přírodních zdrojů záření k ročnímu dávkovému ekvivalentu nabízí tabulka 1. Obrázek 3: Podíl jednotlivých zdrojů ionizujícího záření na ozáření našeho organismu 4.2 Použití radioaktivity v medicíně Záření se používá v medicíně dvěma způsoby: malé dávky při diagnóze, poranění nebo nemocí a veliké dávky na ničení rakovinotvorných buněk. Nejznámější formou záření používaného v medicíně je rentgenové záření. Většinou se používá na zobrazení zubů, hrudníku a končetin. Typický rentgen zubů představuje 0,1 msv, rentgen plic 0,5 msv, rentgen prsu 1 msv, rentgenové vyšetření fyziologických procesů představuje 1 až 10 msv. Radioaktivní látky vpravené do těla se používají ke sledování tělesných funkcí a k lokalizaci nádorů. Dávkové ekvivalenty z těchto vyšetření se pohybují mezi 1 až 10 msv. Dále se používá celá řada moderních zobrazovacích metod, které slouží pro stanovení přesné anamnézy. Je to například metoda NMR (jaderná magnetická rezonance) využívající magnetických vlastností jader atomů a jejich natáčení v magnetickém poli, výsledné naměřené spektrum v mnoha projekcích-řezech je pak poměrně složitým způsobem převáděno na zobrazení vnitřních orgánů (NMR tomografie). Další diagnostické metody využívají radioaktivní látky vpravené do lidského těla (radiofarmaka) jako např. metoda PET. PET (Pozitron-Elektronová Tomografie) využívá radiofarmaka značená radionuklidy rozpadajícími se za vzniku pozitronu e +. Pozitron je částice podobná elektronu, má však opačný - kladný náboj. Zajímavá je interakce pozitronu s okolní hmotou. Když totiž přijde do styku s běžným elektronem, společně anihilují, tedy zmizí z povrchu zemského. Pozůstatkem je tzv. anihilační záření, čili 2 fotony o shodné energii 511 kev pohybující se izotropně v prostoru od místa vzniku. Nachází-li 43

6 Zdroj záření Roční dávka Přírodní zdroje záření Kosmické záření: - při mořské hladině 0,3 msv - ve výšce 300 m nad mořem 0,325 msv - ve výšce 600 m nad mořem 0,375 msv - ve výšce m nad mořem 0,45 msv Potraviny a nápoje 0,35 msv záření z půdy 1,35 msv bydlíte-li v dřevěném domku, odečtěte -0,135 msv bydlíte-li ve stanu, odečtěte -0,27 msv bydlíte-li v žulovém domě, přičtěte 1,35 msv pokud nevětráte, přičtěte 1,35 msv Umělé zdroje záření: spalování uhlí 0,04 msv spad po zkouškách jad. zbraní 0,01 msv každá hodina sledování televize 0,002 msv cesta letadlem na vzdálenost km ve výšce m 0,25 msv bydlení za hranicí jaderné elektrárny 0,0002 msv rentgenové vyšetření plic 0,08 msv rentgenové vyšetření trávicího a zažívacího traktu 4 msv radiofarmaceutické vyšetření 0,3 msv Tabulka 1: Srovnání příspěvků umělých a přírodních zdrojů záření k ročnímu dávkovému ekvivalentu se radionuklid uvnitř prstence vhodných detektorů, lze při současném zaznamenání dvou dopadů fotonu na povrch prstence určit koincidenční přímku a tím i místo anihilace. Takových přímek jsou při PET stanovovány statisíce za sekundu. Výkonný počítač z nich poté zrekonstruuje transaxiální řezy. PET kamera umožňuje snímat anihilační záření z různých radionuklidů. Nejčastěji se používá 18 F a biogenních také prvků 11 C, 13 N a 15 O. Tyto radionuklidy jsou po výrobě v cyklotronu (cyklický urychlovač iontů, urychluje protony na energie desítek MeV, následně jsou využity k ozáření prvků, po ozáření vznikají jadernou reakcí krátkodobě žijící radioaktivní prvky) zabudovávány do rozličných molekul radiofarmak. V klinické praxi je na celém světě zdaleka nejvíce rozšířena 2-[18F]fluoro-2- deoxy-d-glukóza (18FDG)[3]. Výhodou diagnostické metody PET je vysoká selektivita radiofarmak, které se soustřeďují v konkrétních částech lidského těla a velmi přesně zobrazí zkoumanou oblast i případné rakovinné novotvary již v raném stadiu. 44

7 m: konstrukce a předměty zhotovené člověkem Materiály a předměty vytvořené člověkem, ať už v současnosti nebo v dobách dávno minulých, mohou být rovněž zkoumány s využitím jaderné fyziky. Vlastnosti ocelí, polymerů, optických materiálů, archeologických nálezů a jiných materiálů pro použití v průmyslu a lékařství mohou být úspěšně zkoumány s využitím svazků částic -nabitých iontů, jejichž zdrojem je urychlovač nebo neutrálních neutronů, jejichž zdrojem je jaderný reaktor (viz další kapitola). Dalším příkladem je skupina jaderných analytických metod ÚJF AV ČR, která se systematicky podílí na studiu syntézy, struktury a vlastností progresivních materiálů pro mikroelektroniku, optiku, optoelektroniku, kryogeniku a materiálů s význačnými vlastnostmi (mikrotvrdost, chemická odolnost, biokompatibilita a pod.). Povrchové struktury a systémy připravované ve spolupráci s našimi a zahraničními pracovišti různými technologiemi jsou analyzovány metodami využívajícími interakci iontů s pevnými látkami např. metoda zpětného rozptylu iontů označovaná jako RBS (Rutherford Backscattering Spectrometry)[4]. Nabité částice (ionty) procházející pevnou látkou se brzdí, ztrácejí energii a část je odražena zpět jak vidíme na obrázku 4. Pokud měříme energetické rozdělení těchto zpětně odražených částic, můžeme z něj získat řadu informací o složení zkoumaného materiálu, z jakých prvků se skládá a jak jsou tyto prvky distribuovány do hloubky. Tato metoda je vhodná pro nedestruktivní stanovení hloubkových koncentračních profilů prakticky všech prvků [4]. Obrázek 4: Princip jaderných analytických metod s použitím iontových svazků V oddělení jaderné spektroskopie ÚJF jsou již po mnoho let prováděna stanovení prvkového složení vzácných předmětů historického nebo uměleckého charakteru. V současnosti se dokončují a vyhodnocují analýzy stříbrných perských mincí ze st. pro Náprstkovo muzeum. Bylo prozkoumáno několik tisíc zbraní, užitkových i ozdobných předmětů a určen charakter slitin, ze kterých byly vyrobeny. 45

8 m: buněčné rozměry, vzdálenost atomů v krystalické mřížce Jaderná fyzika je také aplikována na výzkum mikrostruktury pevných látek pomocí rozptylu mikroskopických částic např. neutronů a nazývá se neutronová difrakce. Rozptyl neutronů na krystalech využívá duálního charakteru částic, které ačkoli jsou hmotné, mají rovněž vlnový charakter podobně jako elektromagnetické záření. Difrakční obraz vytvořený neutrony podává přesnou informaci o kvalitě krystalické mřížky, vnitřních pnutích a změnách krystalické mřížky. Dále jsou pomocí neutronového rozptylu diagnostikovány póry a defekty v materiálech (ocelích, polymerech,... ). K těmto rozměrům se také vztahují zákonitosti procesů, kterými v důsledku účinků ionizujícího záření vznikají primární poškození částí živých buněk (DNA, proteiny). Rozměr 10 9 m se také označuje jako nanometr a dal svůj název celému vědnímu oboru nazvanému nano-science neboli nano-věda. Tento vědní obor zkoumá chování objektů, jejichž rozměry jsou tak malé, že se již mohou projevovat kvantové vlastnosti těchto objektů. V první řadě však způsobily rozruch první elektronické součástky, kterou jsou sestaveny z několika málo atomů a naznačují tak netušené možnosti v miniaturizaci elektronických součástek. Objevuje se také pojem nano-technologie, což zahrnuje širokou škálu metod umožňujících zkonstruovat struktury o velikosti menší než 100 nm (viz obrázek 5). Mezi tyto struktury patří velmi populární nano-vlákna a nano-trubičky, které mohou být vytvořeny v polovodičových materiálech leptáním elektronovým svazkem nebo iontovým svazkem (tzv. elektronová nebo iontová litografie) a dalšími metodami. Dále jsou velmi populární nanostruktury obsahující uhlík, uhlíková nano-vlákna atd. V tomto rozměru je dále zajímavé zkoumat kvantově mechanický pohyb elektronů v prostorově omezených mezoskopických oblastech (vrstvách, trubicích a pod.) a patří k nim i tzv. kvantové tečky. Obrázek 5: Obrázek nano struktur zkoumaných mikroskopiií atomárních sil - AFM, srovnání velikosti nano-součástek 46

9 m: rozměry elektronových obalů atomů, m: rozměry atomových jader V roce 1919 sestrojil britský chemik F. W. Aston nový typ hmotnostního spektrografu (přístroje, kterým se dá zjišťovat přesná hmotnost izotopů prvků podle jejich pohybu v elektrických a magnetických polích). Při měřeních zjistil, že hmotnost atomových jader je o něco nižší než součet hmotností jednotlivých konstituentů (nukleonů), které jádra tvoří. Rozdílu mezi oběma hmotnostmi říkáme hmotnostní schodek jádra. Atomové jádro je vázaný systém částic. Představme si, že bychom chtěli jádro rozdělit na jednotlivé nukleony. Museli bychom překonat soudržnost nukleonů vázaných jadernými silami a dodat jim energii. Jestliže však částici dodáme energii, vzroste její hmotnost. Volné nukleony musí být tedy těžší než vázaná soustava nukleonů. Naopak při spojení protonů a neutronů do jednoho jádra snižuje jejich energii práce přitažlivých jaderných sil, dochází k uvolnění stejně velké energie a k úbytku hmotnosti. Energie volných nukleonů je tedy větší než energie jádra, které z nich složíme, o rozdíl nazývající se vazebná energie viz. obrázek 6 a 7. Atomová jádra jsou složena z protonů a neutronů. Počet protonů (protonové číslo Z) určuje elektrický náboj jádra a tedy o jaký chemický prvek se jedná, počet neutronů (neutronové číslo) označme N, celkový počet nukleonů (tj. počet protonů a netronů dohromady) v jádře - hmotnostní číslo A=Z+N. Hmotnostní číslo neurčuje přesně hmotnost jádra M, ta je menší o vazbovou energii jádra (energii potřebnou k rozbití jádra na volné nukleony). Vazebná energie jádra E V je rozdíl mezi součtem klidových energií všech nukleonů v jádře (m p je hmotnost protonu a m n je hmotnost neutronu) a skutečnou klidovou energií jádra (M je skutečná hmotnost jádra). E V = Z.m p c 2 + N.m n c 2 M.c 2 Obrázek 6: Vazebná energie jádra Vazebná energie může být uvolněna štěpením těžkých jader, která mají nižší vazbovou energii na jeden nukleon než jádra lehčí. Pro jádra složená z mnoha částic se začíná 47

10 uplatňovat odpuzování kladně nabitých protonů, vazebná energie je nižší a pro jádro je výhodnější rozpadnout se na více lehkých dobře vázaných systémů - jader. Jádra se nevyskytují jen v základním stavu (tj. stavu s nejnižší energií,) ale i ve vzbuzených (excitovaných) stavech s vyššími energiemi. Určení těchto hladin je základní úlohou jaderné spektroskopie. Při přechodu jádra ze stavu s vyšší energií do stavu s nižší energií (deexcitaci) se stejnými čísly A a Z je uvolněná energie odnášena fotonem (záření gama). Mluvíme pak o elektromagnetických přechodech, též nazývané přechody gama, které jsou způsobeny elektromagentickou interakcí. Jaderná spektroskopie a jaderné reakce dovolují získat bližší informace o struktuře atomových jader. Vzhledem k tomu, že teoretické výpočty složitých mnohočásticových systémů nejsou prakticky proveditelné, užívají se jaderné modely (např. nahrazení interakcí mezi všemi dvojicemi nukleonů v jádře jejich nezávislým pohybem v zadaném silovém poli, které je ovšem všemi nukleony vytvářeno) m: rozměry nukleonů a dalších hadronů (tj. silně interagujících elementárních částic) Elementárních částic je dnes známo velké množství (více než 100). Většina z nich se za velmi krátkou dobu rozpadá na jiné elementární částice, stabilních částic je podle současných znalostí 11 (počítáme-li zvlášť částice a jejich antičástice). Velká většina tzv. elementárních částic je složená z elementárnějších objektů (kvarků a gluonů). Elementární částice dělíme na interagující silně - hadrony, interagující pouze slabě a elektromagneticky (a ovšem gravitačně) - leptony, a částice zprostředkující interakci - fotony a další bosony zprostředkující elektroslabé interakce, dosud hypotetické gravitony zprostředkující gravitační interakci. Podle statistických vlastností se částice dělí na fermiony (v libovolném stavu může být nejvýše jedna částice) a bosony (v každém stavu může být současně libovolné množství těchto částic). Statistické vlastnosti souvisí též s hodnotou spinu, tj. momentu hybnosti, který má i kvantový objekt (na rozdíl od klasického), který je v klidu. Při vysokých energiích řádu GeV, které jsou dosahovány na velkých urychlovačích v laboratořích CERN se např. protony ještě chovají jako nedělitelné částice, dochází však již k jejich přeměnám. Při srážkách složených částic např. protonů vyšších energií dochází k tak těsnému přiblížení částic, že se začíná projevovat složená struktura a lze usuzovat na vlastnosti jednotlivých konstituentů (kvarků) m: současná fundamentální úroveň Fundamentálními (nejelementárnějšími) objekty současné fyziky je 6 leptonů (lehkých částic např. elektron, pozitron, neutrina) a 6 kvarků (částice, ze kterých se skládají částice např. proton a neutron), dále foton, gluony zprostředkující silnou interakci kvarků, experimentálně neověřený graviton. Volné kvarky a gluony nebyly experimentálně pozorovány, jsou však ověřeny projevy jejich existence (např. protony se při ve srážkách s vysokou energií chovají jako složené objekty). Podle současných představ se kvarky a gluony nemohou vyskytovat volné, ale nacházejí se vždy jen uvnitř částic jako protony 48

11 a neutrony (tzv. uvěznění kvarků). V Ústavu jaderné fyziky jsou teoreticky studovány modely interakcí leptonů a kvarků a dosud neobjasněného uvěznění kvarků a gluonů. Ve velmi stlačené jaderné hmotě vzniká tzv. kvark-gluonový plazmat. První experimentální indikace pro tento teoreticky předpovězený stav hmoty byly nedávno poprvé pozorovány ve srážkách velmi energetických těžkých iontů v evropském středisku pro jaderný výzkum CERN v Ženevě. Pozorované vyletující částice odpovídají představě, že ve srážce vznikl na krátkou dobu kvark-gluonový plazmat (viz. obrázek 7). Obrázek 7: Vnitřní stuktura nukleonů a její výzkum 9 Závěr Uvedli jsme zde několik příkladů aplikací jaderné fyziky a jejích objevů v mnoha oborech lidské činnosti. Ukazuje se, že tento obor fyziky jednak je schopen popsat nejfundamentálnější úroveň existenci hmoty, ale současně také příspívat k výzkumu a vývoji nejnovějších materiálů a technologií. Radioizotopy jsou dnes nezastupitelným pomocníkem v diagnostice a léčbě nemocí. Domnívám se, že znalost těchto aplikací studentům a žákům otevře nový pohled na jadernou fyziku jako vědu s širokým záběrem a současně jako pomocníka v mnoha oborech lidské činnosti. Bylo by velmi pochybené redukovat povědomí žáků o jaderné fyzice na existenci jaderných reaktorů či jaderných zbraní. Vědomosti o přirozené radioaktivitě, ionizujícím záření, které je všude kolem nás jsou důležité pro objektivní vnímání jevů z oblasti jaderné fyziky a možných rizik s nimi spojenými. 49

12 Literatura [1] online: <http://www.21stoleti.cz/view.php?cisloclanku= > [2] online: <http://server.ipp.cas.cz/ vwei/fusion/iter c.htm> [3] online: <http://astronuklfyzika.cz/index.htm> [4] online: <http://omega.ujf.cas.cz/vdg> [5] M. Macháček: Encyklopedie fyziky, Mladá fronta,

Vlastnosti atomových jader Radioaktivita. Jaderné reakce. Jaderná energetika

Vlastnosti atomových jader Radioaktivita. Jaderné reakce. Jaderná energetika Jaderná fyzika Vlastnosti atomových jader Radioaktivita Jaderné reakce Jaderná energetika Vlastnosti atomových jader tomové jádro rozměry jsou řádově 1-15 m - složeno z protonů a neutronů Platí: X - soustředí

Více

Dvě strany jedné mince - Dvě strany jedné mince - jaderná fyzika pomáhá v lékařství a technologie jaderných zbraní

Dvě strany jedné mince - Dvě strany jedné mince - jaderná fyzika pomáhá v lékařství a technologie jaderných zbraní Dvě strany jedné mince - Dvě strany jedné mince - jaderná fyzika pomáhá v lékařství a technologie jaderných zbraní Anna Macková Ústav jaderné fyziky AV ČR, Řež 250 68 Základní představy - atom a atomové

Více

Atomová a jaderná fyzika

Atomová a jaderná fyzika Mgr. Jan Ptáčník Atomová a jaderná fyzika Fyzika - kvarta Gymnázium J. V. Jirsíka Atom - historie Starověk - Démokritos 19. století - první důkazy Konec 19. stol. - objev elektronu Vznik modelů atomu Thomsonův

Více

Nebezpečí ionizujícího záření

Nebezpečí ionizujícího záření Nebezpečí ionizujícího záření Radioaktivita versus Ionizující záření Radioaktivita je schopnost jader prvků samovolně se rozpadnout na jádra menší stabilnější. Rozeznáváme pak radioaktivitu přírodní (viz.

Více

Radiační patofyziologie. Zdroje záření. Typy ionizujícího záření: Jednotky pro měření radiace:

Radiační patofyziologie. Zdroje záření. Typy ionizujícího záření: Jednotky pro měření radiace: Radiační patofyziologie Radiační poškození vzniká účinkem ionizujícího záření. Co se týká jeho původu, ionizující záření vzniká: při radioaktivním rozpadu prvků, přichází z kosmického prostoru, je produkováno

Více

Chemické složení vesmíru

Chemické složení vesmíru Společně pro výzkum, rozvoj a inovace - CZ/FMP.17A/0436 Chemické složení vesmíru Jak sledujeme chemické složení ve vesmíru? Libor Lenža, Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o. Mendelova univerzita v Brně,

Více

JADERNÁ FYZIKA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Fyzika mikrosvěta - 3. ročník

JADERNÁ FYZIKA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Fyzika mikrosvěta - 3. ročník JADERNÁ FYZIKA Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Fyzika mikrosvěta - 3. ročník Základní pojmy Jaderná síla - drží u sebe nukleony, velmi krátký dosah, nasycení Vazebná energie jádra: E V = ( Z m p + N

Více

FYZIKA MIKROSVĚTA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Fyzika mikrosvěta - 3. ročník

FYZIKA MIKROSVĚTA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Fyzika mikrosvěta - 3. ročník FYZIKA MIKROSVĚTA Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Fyzika mikrosvěta - 3. ročník Mikrosvět Svět o rozměrech 10-9 až 10-18 m. Mikrosvět není zmenšeným makrosvětem! Chování v mikrosvětě popisuje kvantová

Více

Radioaktivita a radionuklidy - pozitivní i negativní účinky a využití. Jméno: Ondřej Lukas Třída: 9. C

Radioaktivita a radionuklidy - pozitivní i negativní účinky a využití. Jméno: Ondřej Lukas Třída: 9. C Radioaktivita a radionuklidy - pozitivní i negativní účinky a využití Jméno: Ondřej Lukas Třída: 9. C Co to je Radioaktivita/Co je radionuklid Radioaktivita = Samovolná přeměna atomových jader Objev 1896

Více

Příklady Kosmické záření

Příklady Kosmické záření Příklady Kosmické záření Kosmické částice 1. Jakou kinetickou energii získá proton při pádu z nekonečné výšky na Zem? Poloměr Zeměje R Z =637810 3 maklidováenergieprotonuje m p c 2 =938.3MeV. 2. Kosmickékvantum

Více

Chemie. Mgr. Petra Drápelová Mgr. Jaroslava Vrbková. Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou

Chemie. Mgr. Petra Drápelová Mgr. Jaroslava Vrbková. Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou Chemie Mgr. Petra Drápelová Mgr. Jaroslava Vrbková Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou JÁDRO ATOMU A RADIOAKTIVITA VY_32_INOVACE_03_3_03_CH Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou Atomové jádro je vnitřní

Více

Atom jeho složení a struktura Tento výukový materiál vznikl za přispění Evropské unie, státního rozpočtu ČR a Středočeského kraje

Atom jeho složení a struktura Tento výukový materiál vznikl za přispění Evropské unie, státního rozpočtu ČR a Středočeského kraje Atom jeho složení a struktura Tento výukový materiál vznikl za přispění Evropské unie, státního rozpočtu ČR a Středočeského kraje 16.3.2009,vyhotovila Mgr. Alena Jirčáková Atom atom (z řeckého átomos nedělitelný)

Více

2. Prostudovat charakter interakcí různých částic v hadronovém kalorimetru

2. Prostudovat charakter interakcí různých částic v hadronovém kalorimetru Pracovní úkol: 1. Seznámit se s interaktivní verzí simulace 2. Prostudovat charakter interakcí různých částic v hadronovém kalorimetru 3. Kvantitativně srovnat energetické ztráty v kalorimetru pro různé

Více

2. Atomové jádro a jeho stabilita

2. Atomové jádro a jeho stabilita 2. Atomové jádro a jeho stabilita Atom je nejmenší hmotnou a chemicky nedělitelnou částicí. Je tvořen jádrem, které obsahuje protony a neutrony, a elektronovým obalem. Elementární částice proton neutron

Více

Urychlovače částic principy standardních urychlovačů částic

Urychlovače částic principy standardních urychlovačů částic Urychlovače částic principy standardních urychlovačů částic Základní info technické zařízení, které dodává kinetickou energii částicím, které je potřeba urychlit nabité částice jsou v urychlovači urychleny

Více

Otázka: Stavba atomu. Předmět: Chemie. Přidal(a): Kuba Kubikula

Otázka: Stavba atomu. Předmět: Chemie. Přidal(a): Kuba Kubikula Otázka: Stavba atomu Předmět: Chemie Přidal(a): Kuba Kubikula Atom = základní stavební částice všech látek Atomisté: Leukippos zakladatelem atomismu 5 st. př. n. l. Demokritos charakterizoval, že hmota

Více

Přírodní radioaktivita

Přírodní radioaktivita Přírodní radioaktivita Náš celý svět, naše Země, je přirozeně radioaktivní, a to po celou dobu od svého vzniku. V přírodě můžeme najít několik tisíc radionuklidů, tj. prvků, které se samovolně rozpadají

Více

Jana Nováková Proč jet do CERNu? MFF UK

Jana Nováková Proč jet do CERNu? MFF UK Jana Nováková MFF UK Proč jet do CERNu? Plán přednášky 4 krát částice kolem nás intermediální bosony mediální hvězdy hon na Higgsův boson - hit současné fyziky urychlovač není projímadlo detektor není

Více

Životní prostředí pro přírodní vědy RNDr. Pavel PEŠAT, PhD.

Životní prostředí pro přírodní vědy RNDr. Pavel PEŠAT, PhD. Životní prostředí pro přírodní vědy RNDr. Pavel PEŠAT, PhD. KAP FP TU Liberec pavel.pesat@tul.cz tel. 3293 Radioaktivita. Přímo a nepřímo ionizující záření. Interakce záření s látkou. Detekce záření, Dávka

Více

Identifikace typu záření

Identifikace typu záření Identifikace typu záření U radioaktivního záření rozeznáváme několik druhů, jejichž vlastnosti se diametrálně liší. Jednotlivé druhy rozeznáváme podle druhu emitovaného záření. Tyto druhy radioaktivity

Více

Aplikace jaderné fyziky (několik příkladů)

Aplikace jaderné fyziky (několik příkladů) Aplikace jaderné fyziky (několik příkladů) Pavel Cejnar Ústav částicové a jaderné fyziky MFF UK pavel.cejnar@mff.cuni.cz Příklad I Datování Galileiho rukopisů Galileo Galilei (1564 1642) Všechny vázané

Více

VY_52_INOVACE_VK64. Datum (období), ve kterém byl VM vytvořen červen 2013 Ročník, pro který je VM určen

VY_52_INOVACE_VK64. Datum (období), ve kterém byl VM vytvořen červen 2013 Ročník, pro který je VM určen VY_52_INOVACE_VK64 Jméno autora výukového materiálu Věra Keselicová Datum (období), ve kterém byl VM vytvořen červen 2013 Ročník, pro který je VM určen Vzdělávací oblast, obor, okruh, téma Anotace 8. ročník

Více

Měření kosmického záření

Měření kosmického záření Měření kosmického záření D. Jochcová 1, M. Stejskal 2, M. Kozár 3, M. Melčák 4, D. Friedrich 5 1 Wichterlevo gymnázium, Ostrava oxiiiii@centrum.cz 2 Gymnázium Litoměřická, Praha marek.sms@gmail.com 3 Bilingválne

Více

Stručný úvod do spektroskopie

Stručný úvod do spektroskopie Vzdělávací soustředění studentů projekt KOSOAP Slunce, projevy sluneční aktivity a využití spektroskopie v astrofyzikálním výzkumu Stručný úvod do spektroskopie Ing. Libor Lenža, Hvězdárna Valašské Meziříčí,

Více

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í. neutronové číslo

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í. neutronové číslo JADERNÁ FYZIKA I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í 1. Úvod 4 14 17 1 jádra E. Rutherford, 1914 první jaderná reakce: α+ N O H 2 7 8 + 1 jaderné síly = nový druh velmi silných sil vzdálenost

Více

2. ATOM. Dualismus částic: - elektron se chová jako hmotná částice, ale také jako vlnění

2. ATOM. Dualismus částic: - elektron se chová jako hmotná částice, ale také jako vlnění Na www.studijni-svet.cz zaslal(a): Kikusska94 2. ATOM HISTORIE NÁZORŮ NA STAVBU ATOMU - Leukippos (490 420 př. n. l.) - Demokritos (460 340 př. n. l.) - látka je tvořená atomy, které se dále nedělí (atomos

Více

Radioaktivita,radioaktivní rozpad

Radioaktivita,radioaktivní rozpad Radioaktivita,radioaktivní rozpad = samovolná přeměna jader nestabilních nuklidů na jiná jádra, za současného vyzáření neviditelného radioaktivního záření Výskyt v přírodě v přírodě se vyskytuje 264 stabilních

Více

Seznam otázek pro zkoušku z biofyziky oboru lékařství pro školní rok

Seznam otázek pro zkoušku z biofyziky oboru lékařství pro školní rok Seznam otázek pro zkoušku z biofyziky oboru lékařství pro školní rok 2014-15 Stavba hmoty Elementární částice; Kvantové jevy, vlnové vlastnosti částic; Ionizace, excitace; Struktura el. obalu atomu; Spektrum

Více

Standardní model a kvark-gluonové plazma

Standardní model a kvark-gluonové plazma Standardní model a kvark-gluonové plazma Boris Tomášik Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská, ČVUT International Particle Physics Masterclasses 2012 7.3.2012 Struktura hmoty molekuly atomy jádra a elektrony

Více

2. Prostudovat charakter interakcí různých částic v hadronovém kalorimetru

2. Prostudovat charakter interakcí různých částic v hadronovém kalorimetru 1 Pracovní úkol 1. Seznámit se s interaktivní verzí simulace 2. Prostudovat charakter interakcí různých částic v hadronovém kalorimetru 3. Kvantitativně srovnat energetické ztráty v kalorimetru pro různé

Více

VY_32_INOVACE_FY.17 JADERNÁ ENERGIE

VY_32_INOVACE_FY.17 JADERNÁ ENERGIE VY_32_INOVACE_FY.17 JADERNÁ ENERGIE Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Jiří Kalous Základní a mateřská škola Bělá nad Radbuzou, 2011 Jaderná energie je energie, která existuje

Více

Nebezpečí ionizujícího záření

Nebezpečí ionizujícího záření Nebezpečí ionizujícího záření Ionizující záření je proud: - fotonů - krátkovlnné elektromagnetické záření, - elektronů, - protonů, - neutronů, - jiných částic, schopný přímo nebo nepřímo ionizovat atomy

Více

Relativistická dynamika

Relativistická dynamika Relativistická dynamika 1. Jaké napětí urychlí elektron na rychlost světla podle klasické fyziky? Jakou rychlost získá při tomto napětí elektron ve skutečnosti? [256 kv, 2,236.10 8 m.s -1 ] 2. Vypočtěte

Více

Úloha č.: I Název: Studium relativistických jaderných interakcí. Identifikace částic a určování typu interakce na snímcích z bublinové komory.

Úloha č.: I Název: Studium relativistických jaderných interakcí. Identifikace částic a určování typu interakce na snímcích z bublinové komory. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK PRAKTIKUM IV Úloha č.: I Název: Studium relativistických jaderných interakcí. Identifikace částic a určování typu interakce na snímcích

Více

Inovace výuky prostřednictvím šablon pro SŠ

Inovace výuky prostřednictvím šablon pro SŠ Název projektu Číslo projektu Název školy Autor Název šablony Název DUMu Stupeň a typ vzdělávání Vzdělávací oblast Vzdělávací obor Tematický okruh Inovace výuky prostřednictvím šablon pro SŠ CZ.1.07/1.5.00/34.0748

Více

Patofyziologie radiačního poškození Jednotky, měření, vznik záření Bezprostřední biologické účinky Účinky na organizmus: - nestochastické - stochastické Ionizující záření Radiační poškození vzniká účinkem

Více

VÝUKOVÝ MATERIÁL. 0301 Ing. Yvona Bečičková Tematická oblast. Vlnění, optika Číslo a název materiálu VY_32_INOVACE_0301_0310 Anotace

VÝUKOVÝ MATERIÁL. 0301 Ing. Yvona Bečičková Tematická oblast. Vlnění, optika Číslo a název materiálu VY_32_INOVACE_0301_0310 Anotace VÝUKOVÝ MATERIÁL Identifikační údaje školy Vyšší odborná škola a Střední škola, Varnsdorf, příspěvková organizace Bratislavská 2166, 407 47 Varnsdorf, IČO: 18383874 www.vosassvdf.cz, tel. +420412372632

Více

Úvod do moderní fyziky. lekce 4 jaderná fyzika

Úvod do moderní fyziky. lekce 4 jaderná fyzika Úvod do moderní fyziky lekce 4 jaderná fyzika objevení jádra 1911 - z výsledků Geigerova Marsdenova experimentu Rutheford vyvodil, že atom se skládá z malého jádra, jehož rozměr je 10000 krát menší než

Více

Struktura elektronového obalu

Struktura elektronového obalu Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009 Struktura elektronového obalu Představy o modelu atomu se vyvíjely tak, jak se zdokonalovaly možnosti vědy

Více

Monitorovací indikátor: 06.43.10 Počet nově vytvořených/inovovaných produktů Akce: Přednáška, KA 5 Číslo přednášky: 19

Monitorovací indikátor: 06.43.10 Počet nově vytvořených/inovovaných produktů Akce: Přednáška, KA 5 Číslo přednášky: 19 Název projektu: Automatizace výrobních procesů ve strojírenství a řemeslech Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.30/01.0038 Příjemce: SPŠ strojnická a SOŠ profesora Švejcara Plzeň Monitorovací indikátor: 06.43.10

Více

Letní škola RADIOAKTIVNÍ LÁTKY a možnosti detoxikace

Letní škola RADIOAKTIVNÍ LÁTKY a možnosti detoxikace Letní škola 2008 RADIOAKTIVNÍ LÁTKY a možnosti detoxikace 1 Periodická tabulka prvků 2 Radioaktivita radioaktivita je schopnost některých atomových jader odštěpovat částice, neboli vysílat záření jádro

Více

POKUSY VEDOUCÍ KE KVANTOVÉ MECHANICE II

POKUSY VEDOUCÍ KE KVANTOVÉ MECHANICE II POKUSY VEDOUCÍ KE KVANTOVÉ MECHANICE II FOTOELEKTRICKÝ JEV VNĚJŠÍ FOTOELEKTRICKÝ JEV na intenzitě záření závisí jen množství uvolněných elektronů, ale nikoliv energie jednotlivých elektronů energie elektronů

Více

R10 F Y Z I K A M I K R O S V Ě T A. R10.1 Fotovoltaika

R10 F Y Z I K A M I K R O S V Ě T A. R10.1 Fotovoltaika Fyzika pro střední školy II 84 R10 F Y Z I K A M I K R O S V Ě T A R10.1 Fotovoltaika Sluneční záření je spojeno s přenosem značné energie na povrch Země. Její velikost je dána sluneční neboli solární

Více

Fyzika je přírodní věda, která zkoumá a popisuje zákonitosti přírodních jevů.

Fyzika je přírodní věda, která zkoumá a popisuje zákonitosti přírodních jevů. Fyzika je přírodní věda, která zkoumá a popisuje zákonitosti přírodních jevů. Násobky jednotek název značka hodnota kilo k 1000 mega M 1000000 giga G 1000000000 tera T 1000000000000 Tělesa a látky Tělesa

Více

10. Energie a její transformace

10. Energie a její transformace 10. Energie a její transformace Energie je nejdůležitější vlastností hmoty a záření. Je obsažena v každém kousku hmoty i ve světelném paprsku. Je ve vesmíru a všude kolem nás. S energií se setkáváme na

Více

Radioterapie. X31LET Lékařská technika Jan Havlík Katedra teorie obvodů xhavlikj@fel.cvut.cz

Radioterapie. X31LET Lékařská technika Jan Havlík Katedra teorie obvodů xhavlikj@fel.cvut.cz Radioterapie X31LET Lékařská technika Jan Havlík Katedra teorie obvodů xhavlikj@fel.cvut.cz Radioterapie je klinický obor využívající účinků ionizujícího záření v léčbě jak zhoubných, tak nezhoubných nádorů

Více

Test vlastnosti látek a periodická tabulka

Test vlastnosti látek a periodická tabulka DUM Základy přírodních věd DUM III/2-T3-2-08 Téma: Test vlastnosti látek a periodická tabulka Střední škola Rok: 2012 2013 Varianta: A Zpracoval: Mgr. Pavel Hrubý Mgr. Josef Kormaník TEST Test vlastnosti

Více

Za hranice současné fyziky

Za hranice současné fyziky Za hranice současné fyziky Zásadní změny na počátku 20. století Kvantová teorie (Max Planck, 1900) teorie malého a lehkého Teorie relativity (Albert Einstein) teorie rychlého (speciální relativita) Teorie

Více

JIHOČESKÁ UNIVERZITA - PEDAGOGICKÁ FAKULTA V ČESKÝCH BUDĚJOVICÍCH

JIHOČESKÁ UNIVERZITA - PEDAGOGICKÁ FAKULTA V ČESKÝCH BUDĚJOVICÍCH JIHOČESKÁ UNIVERZITA - PEDAGOGICKÁ FAKULTA V ČESKÝCH BUDĚJOVICÍCH TECHNICKÁ FYZIKA IV Účinky a druhy záření Vypracoval: Vladimír Pátý Ročník: 2 Datum: 26.5.2003 Skupina: MVT Účinky a druhy záření 1. Druhy

Více

Vznik vesmíru (SINGULARITA) CZ.1.07/1.1.00/14.0143. Zpracovala: RNDr. Libuše Bartková

Vznik vesmíru (SINGULARITA) CZ.1.07/1.1.00/14.0143. Zpracovala: RNDr. Libuše Bartková Vznik vesmíru (SINGULARITA) CZ.1.07/1.1.00/14.0143 Zpracovala: RNDr. Libuše Bartková Teorie Kosmologie - věda zabývající se vznikem a vývojem vesmírem. Vznik vesmírů je vysvětlován v bájích každé starobylé

Více

Výukové texty pro předmět Měřící technika (KKS/MT) na téma Podklady k principu měření a detekce záření (radiové vlny, neviditelné záření)

Výukové texty pro předmět Měřící technika (KKS/MT) na téma Podklady k principu měření a detekce záření (radiové vlny, neviditelné záření) Výukové texty pro předmět Měřící technika (KKS/MT) na téma Podklady k principu měření a detekce záření (radiové vlny, neviditelné záření) Autor: Doc. Ing. Josef Formánek, Ph.D. Podklady k principu měření

Více

ATOM. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: 25. 7. 2012. Ročník: osmý

ATOM. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: 25. 7. 2012. Ročník: osmý ATOM Autor: Mgr. Stanislava Bubíková Datum (období) tvorby: 25. 7. 2012 Ročník: osmý Vzdělávací oblast: Člověk a příroda / Chemie / Částicové složení látek a chemické prvky 1 Anotace: Žáci se seznámí se

Více

Látkové množství. 6,022 10 23 atomů C. Přípravný kurz Chemie 07. n = N. Doporučená literatura. Látkové množství n. Avogadrova konstanta N A

Látkové množství. 6,022 10 23 atomů C. Přípravný kurz Chemie 07. n = N. Doporučená literatura. Látkové množství n. Avogadrova konstanta N A Doporučená literatura Přípravný kurz Chemie 2006/07 07 RNDr. Josef Tomandl, Ph.D. Mailto: tomandl@med.muni.cz Předmět: Přípravný kurz chemie J. Vacík a kol.: Přehled středoškolské chemie. SPN, Praha 1990,

Více

Jméno a příjmení. Ročník. Měřeno dne. 21.3.2012 Příprava Opravy Učitel Hodnocení

Jméno a příjmení. Ročník. Měřeno dne. 21.3.2012 Příprava Opravy Učitel Hodnocení FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM Ústav fyziky FEKT VUT BRNO Jméno a příjmení Vojtěch Přikryl Ročník 1 Předmět IFY Kroužek 35 ID 143762 Spolupracoval Měřeno dne Odevzdáno dne Daniel Radoš 7.3.2012 21.3.2012 Příprava

Více

Theory Česky (Czech Republic)

Theory Česky (Czech Republic) Q3-1 Velký hadronový urychlovač (10 bodů) Než se do toho pustíte, přečtěte si prosím obecné pokyny v oddělené obálce. V této úloze se budeme bavit o fyzice částicového urychlovače LHC (Large Hadron Collider

Více

Atomové jádro Elektronový obal elektron (e) záporně proton (p) kladně neutron (n) elektroneutrální

Atomové jádro Elektronový obal elektron (e) záporně proton (p) kladně neutron (n) elektroneutrální STAVBA ATOMU Výukový materiál pro základní školy (prezentace). Zpracováno v rámci projektu Snížení rizik ohrožení zdraví člověka a životního prostředí podporou výuky chemie na ZŠ. Číslo projektu: CZ.1.07/1.1.16/02.0018

Více

Interakce záření s hmotou

Interakce záření s hmotou Interakce záření s hmotou nabité částice: ionizují atomy neutrální částice: fotony: fotoelektrický jev Comptonův jev tvorba párů e +, e neutrony: pružný a nepružný rozptyl jaderné reakce (radiační záchyt

Více

Metody využívající rentgenové záření. Rentgenovo záření. Vznik rentgenova záření. Metody využívající RTG záření

Metody využívající rentgenové záření. Rentgenovo záření. Vznik rentgenova záření. Metody využívající RTG záření Metody využívající rentgenové záření Rentgenovo záření Rentgenografie, RTG prášková difrakce 1 2 Rentgenovo záření Vznik rentgenova záření X-Ray Elektromagnetické záření Ionizující záření 10 nm 1 pm Využívá

Více

Základy spektroskopie a její využití v astronomii

Základy spektroskopie a její využití v astronomii Ing. Libor Lenža, Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o. Základy spektroskopie a její využití v astronomii Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o. Krajská hvezdáreň v Žiline Světlo x záření Jak vypadá spektrum?

Více

Test z fyzikálních fyzikálních základ ů nukleární medicíny

Test z fyzikálních fyzikálních základ ů nukleární medicíny Test z fyzikálních základů nukleární medicíny 1. Nukleární medicína se zabývá a) diagnostikou pomocí otevřených zářičů a terapií pomocí uzavřených zářičů aplikovaných in vivo a in vitro b) diagnostikou

Více

Otázka: Základní chemické pojmy. Předmět: Chemie. Přidal(a): berushka. Základní chemické pojmy

Otázka: Základní chemické pojmy. Předmět: Chemie. Přidal(a): berushka. Základní chemické pojmy Otázka: Základní chemické pojmy Předmět: Chemie Přidal(a): berushka Základní chemické pojmy ATOM nejmenší částice běžné hmoty částice, kterou nemůžeme chemickými prostředky dále dělit (fyzickými ale ano

Více

8.1 Elektronový obal atomu

8.1 Elektronový obal atomu 8.1 Elektronový obal atomu 8.1 Celkový náboj elektronů v elektricky neutrálním atomu je 2,08 10 18 C. Který je to prvek? 8.2 Dánský fyzik N. Bohr vypracoval teorii atomu, podle níž se elektron v atomu

Více

Jaderné reakce a radioaktivita

Jaderné reakce a radioaktivita Střední průmyslová škola Hranice - - Jaderné reakce a radioaktivita Radioaktivita Je vlastností atomových jader, která se samovolně přeměňují na jiná a vyzařují při tom pronikavé neviditelné záření. Jádra

Více

Test z radiační ochrany

Test z radiační ochrany Test z radiační ochrany v nukleární medicíně ě 1. Mezi přímo ionizující záření patří a) záření alfa, beta a gama b) záření neutronové c) záření alfa, beta a protonové záření 2. Aktivita je definována a)

Více

4.4.6 Jádro atomu. Předpoklady: Pomůcky:

4.4.6 Jádro atomu. Předpoklady: Pomůcky: 4.4.6 Jádro atomu Předpoklady: 040404 Pomůcky: Jádro je stotisíckrát menší než vlastní atom (víme z Rutherfordova experimentu), soustřeďuje téměř celou hmotnost atomu). Skládá se z: protonů: kladné částice,

Více

postaven náš svět CERN

postaven náš svět CERN Standardní model elementárních částic a jejich interakcí aneb Cihly a malta, ze kterých je postaven náš svět CERN Jiří Rameš, Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i. Czech Teachers Programme, CERN, 3.-7. 3. 2008

Více

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0996 Šablona: III/2 č. materiálu: VY_32_INOVACE_FYZ_379 Jméno autora: Mgr. Alena Krejčíková Třída/ročník:

Více

ATOM. atom prvku : jádro protony (p + ) a neutrony (n) obal elektrony (e - ) protonové číslo 8 nukleonové číslo 16 (8 protonů + 8 neutronů v jádře)

ATOM. atom prvku : jádro protony (p + ) a neutrony (n) obal elektrony (e - ) protonové číslo 8 nukleonové číslo 16 (8 protonů + 8 neutronů v jádře) ATOM atom prvku : jádro protony (p + ) a neutrony (n) obal elektrony (e - ) protonové číslo 8 nukleonové číslo 16 (8 protonů + 8 neutronů v jádře) Atom lze rozložit na menší složky, označované jako subatomární

Více

Radiologická klinika FN Brno Lékařská fakulta MU Brno 2010/2011

Radiologická klinika FN Brno Lékařská fakulta MU Brno 2010/2011 Radiologická klinika FN Brno Lékařská fakulta MU Brno 2010/2011 OCHRANA PŘED ZÁŘENÍM Přednáška pro stáže studentů MU, podzimní semestr 2010-09-08 Ing. Oldřich Ott Osnova přednášky Druhy ionizačního záření,

Více

Emise vyvolaná působením fotonů nebo částic

Emise vyvolaná působením fotonů nebo částic Emise vyvolaná působením fotonů nebo částic PES (fotoelektronová spektroskopie) XPS (rentgenová fotoelektronová spektroskopie), ESCA (elektronová spektroskopie pro chemickou analýzu) UPS (ultrafialová

Více

Základní škola, Ostrava Poruba, Bulharská 1532, příspěvková organizace

Základní škola, Ostrava Poruba, Bulharská 1532, příspěvková organizace Fyzika - 6. ročník Uvede konkrétní příklady jevů dokazujících, že se částice látek neustále pohybují a vzájemně na sebe působí stavba látek - látka a těleso - rozdělení látek na pevné, kapalné a plynné

Více

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/ Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/07.0354 Předmět: LRR/CHPB1/Chemie pro biology 1 Struktura hmoty - atomu Mgr. Karel Doležal Dr. Cíl přednášky: seznámit posluchače se

Více

Stavba atomu. Created with novapdf Printer (www.novapdf.com). Please register to remove this message.

Stavba atomu. Created with novapdf Printer (www.novapdf.com). Please register to remove this message. Stavba atomu Atom je v chemii základní stavební částice, jeho průměr je přibližně 10-10 m. Je složen z jádra a obalu. Atomové jádro obsahuje protony p + (kladný náboj) a neutrony n 0 (neutrální částice).

Více

Úvod do moderní fyziky. lekce 7 vznik a vývoj vesmíru

Úvod do moderní fyziky. lekce 7 vznik a vývoj vesmíru Úvod do moderní fyziky lekce 7 vznik a vývoj vesmíru proč nemůže být vesmír statický? Planckova délka, Planckův čas l p =sqrt(hg/c^3)=1.6x10-35 m nejkratší dosažitelná vzdálenost, za kterou teoreticky

Více

Radiační ochrana pojetí a interpretace veličin a jednotek v souladu s posledními mezinárodními doporučeními

Radiační ochrana pojetí a interpretace veličin a jednotek v souladu s posledními mezinárodními doporučeními Radiační ochrana pojetí a interpretace veličin a jednotek v souladu s posledními mezinárodními doporučeními doc.ing. Jozef Sabol, DrSc. Fakulta biomedicínského inženýrství, ČVUT vpraze Nám. Sítná 3105

Více

RADIOAKTIVITA KAP. 13 RADIOAKTIVITA A JADERNÉ REAKCE. Typy radioaktivního záření

RADIOAKTIVITA KAP. 13 RADIOAKTIVITA A JADERNÉ REAKCE. Typy radioaktivního záření KAP. 3 RADIOAKTIVITA A JADERNÉ REAKCE sklo barvené uranem RADIOAKTIVITA =SCHOPNOST NĚKTERÝCH ATOMOVÝCH JADER VYSÍLAT ZÁŘENÍ přírodní nuklidy STABILNÍ NKLIDY RADIONKLIDY = projevují se PŘIROZENO RADIOAKTIVITO

Více

Záření kolem nás. Jaroslav Šoltés, Milan Štefánik Katedra jaderných reaktorů FJFI ČVUT v Praze

Záření kolem nás. Jaroslav Šoltés, Milan Štefánik Katedra jaderných reaktorů FJFI ČVUT v Praze Záření kolem nás Jaroslav Šoltés, Milan Štefánik Katedra jaderných reaktorů FJFI ČVUT v Praze Elektromagnetické záření q Pohybující se elektrický náboj vyzařuje elektromagnetické záření q Vlastnosti záření

Více

Energie,výkon, příkon účinnost, práce. V trojfázové soustavě

Energie,výkon, příkon účinnost, práce. V trojfázové soustavě Energie,výkon, příkon účinnost, práce V trojfázové soustavě Energie nevzniká ani se neztrácí, jen se mění z jedné na druhou Energie je nejdůležitější vlastnost hmoty a záření Jednotlivé druhy energie:

Více

POKUSY VEDOUCÍ KE KVANTOVÉ MECHANICE III

POKUSY VEDOUCÍ KE KVANTOVÉ MECHANICE III POKUSY VEDOUCÍ KE KVANTOVÉ MECHANICE III FOTOELEKTRICKÝ JEV OBJEV ATOMOVÉHO JÁDRA 1911 Rutherford některé radioaktivní prvky vyzařují částice α, jde o kladné částice s nábojem 2e a hmotností 4 vodíkových

Více

Chemická vazba Něco málo opakování Něco málo opakování Co je to atom? Něco málo opakování Co je to atom? Atom je nejmenší částice hmoty, chemicky dále nedělitelná. Skládá se z atomového jádra obsahujícího

Více

Úvod do fyziky plazmatu

Úvod do fyziky plazmatu Úvod do fyziky plazmatu Lenka Zajíčková, Ústav fyz. elektroniky Doporučená literatura: J. A. Bittencourt, Fundamentals of Plasma Physics, 2003 (3. vydání) ISBN 85-900100-3-1 Navazující a související přednášky:

Více

Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích. Institute of Technology And Business In České Budějovice

Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích. Institute of Technology And Business In České Budějovice KAPITOLA 2: PRVEK Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích Institute of Technology And Business In České Budějovice Tento učební materiál vznikl v rámci projektu "Integrace a podpora

Více

Kosmické záření. Pavel Kendziorski

Kosmické záření. Pavel Kendziorski Kosmické záření Pavel Kendziorski 1) Co je kosmické záření 2) Jaké má energie. 3) Odkud přichází 4) Jaké jsou zdroje 5) Detekce částic kosmického záření 6) Jak se šíří 1 Co je kosmické záření Za kosmické

Více

Referát z atomové a jaderné fyziky. Detekce ionizujícího záření (principy, technická realizace)

Referát z atomové a jaderné fyziky. Detekce ionizujícího záření (principy, technická realizace) Referát z atomové a jaderné fyziky Detekce ionizujícího záření (principy, technická realizace) Měřicí a výpočetní technika Šimek Pavel 5.7. 2002 Při všech aplikacích ionizujícího záření je informace o

Více

Identifikace typu záření

Identifikace typu záření Identifikace typu záření U radioaktivního záření rozeznáváme několik druhů, jejichž vlastnosti se diametrálně liší. Jednotlivé druhy rozeznáváme podle druhu emitovaného záření. Tyto druhy radioaktivity

Více

Fyzika, maturitní okruhy (profilová část), školní rok 2014/2015 Gymnázium INTEGRA BRNO

Fyzika, maturitní okruhy (profilová část), školní rok 2014/2015 Gymnázium INTEGRA BRNO 1. Jednotky a veličiny soustava SI odvozené jednotky násobky a díly jednotek skalární a vektorové fyzikální veličiny rozměrová analýza 2. Kinematika hmotného bodu základní pojmy kinematiky hmotného bodu

Více

Měření zeslabení těžkých nabitých částic při průchodu materiálem pomocí detektorů stop

Měření zeslabení těžkých nabitých částic při průchodu materiálem pomocí detektorů stop Měření zeslabení těžkých nabitých částic při průchodu materiálem pomocí detektorů stop Vít Kanclíř, G. Turnov Kristína Nešporová, G. Boskovice Tomáš Pikálek, G. Boskovice Abstrakt Práce se zabývá těžkými

Více

NÁZEV ŠKOLY: Základní škola Javorník, okres Jeseník REDIZO: NÁZEV: VY_32_INOVACE_191_Elektřina a její počátky AUTOR: Ing.

NÁZEV ŠKOLY: Základní škola Javorník, okres Jeseník REDIZO: NÁZEV: VY_32_INOVACE_191_Elektřina a její počátky AUTOR: Ing. NÁZEV ŠKOLY: Základní škola Javorník, okres Jeseník REDIZO: 600 150 585 NÁZEV: VY_32_INOVACE_191_Elektřina a její počátky AUTOR: Ing. Gavlas Miroslav ROČNÍK, DATUM: 9., 8.10.2011 VZDĚL. OBOR, TÉMA: Fyzika

Více

Rentgenová spektrální analýza Elektromagnetické záření s vlnovou délkou 10-2 až 10 nm

Rentgenová spektrální analýza Elektromagnetické záření s vlnovou délkou 10-2 až 10 nm Rtg. záření: Rentgenová spektrální analýza Elektromagnetické záření s vlnovou délkou 10-2 až 10 nm Vznik rtg. záření: 1. Rtg. záření se spojitým spektrem vzniká při prudkém zabrzdění urychlených elektronů.

Více

ENERGIE a její přeměny

ENERGIE a její přeměny Ing. Radim Janalík, CSc. VŠB TU Ostrava katedra energetiky Využití energetických zdrojů ENERGIE a její přeměny ENERGIE : co to vlastně je? Fyzikové ze 17.století definovali energii jako schopnost konat

Více

dvojí povaha světla Střední škola informatiky, elektrotechniky a řemesel Rožnov pod Radhoštěm Název školy Předmět/modul (ŠVP) Vytvořeno listopad 2012

dvojí povaha světla Střední škola informatiky, elektrotechniky a řemesel Rožnov pod Radhoštěm Název školy Předmět/modul (ŠVP) Vytvořeno listopad 2012 Název školy Dvojí povaha světla Název a registrační číslo projektu Označení RVP (název RVP) Vzdělávací oblast (RVP) Vzdělávací obor (název ŠVP) Předmět/modul (ŠVP) Tematický okruh (ŠVP) Název DUM (téma)

Více

[KVANTOVÁ FYZIKA] K katoda. A anoda. M mřížka

[KVANTOVÁ FYZIKA] K katoda. A anoda. M mřížka 10 KVANTOVÁ FYZIKA Vznik kvantové fyziky zapříčinilo několik základních jevů, které nelze vysvětlit pomocí klasické fyziky. Z tohoto důvodu musela vzniknout nová teorie, která by je přijatelně vysvětlila.

Více

SBÍRKA ŘEŠENÝCH FYZIKÁLNÍCH ÚLOH

SBÍRKA ŘEŠENÝCH FYZIKÁLNÍCH ÚLOH SBÍRKA ŘEŠENÝCH FYZIKÁLNÍCH ÚLOH MECHANIKA MOLEKULOVÁ FYZIKA A TERMIKA ELEKTŘINA A MAGNETISMUS KMITÁNÍ A VLNĚNÍ OPTIKA FYZIKA MIKROSVĚTA ATOM, ELEKTRONOVÝ OBAL 1) Sestavte tabulku: a) Do prvního sloupce

Více

Moravské gymnázium Brno s.r.o. RNDr. Miroslav Štefan

Moravské gymnázium Brno s.r.o. RNDr. Miroslav Štefan Číslo projektu Název školy Autor Tematická oblast Ročník CZ.1.07/1.5.00/34.0743 Moravské gymnázium Brno s.r.o. RNDr. Miroslav Štefan Chemie ATOM 1. ročník Datum tvorby 11.10.2013 Anotace a) určeno pro

Více

2. 1 S T R U K T U R A A V L A S T N O S T I A T O M O V É H O J Á D R A

2. 1 S T R U K T U R A A V L A S T N O S T I A T O M O V É H O J Á D R A 2. Jaderná fyzika 9 2. 1 S T R U K T U R A A V L A S T N O S T I A T O M O V É H O J Á D R A V této kapitole se dozvíte: o historii vývoje modelů stavby atomového jádra od dob Rutherfordova experimentu;

Více

Scénář text Scénář záběry Místo, kontakt, poznámka. Animace 1: pavouk, mravenec a včela.

Scénář text Scénář záběry Místo, kontakt, poznámka. Animace 1: pavouk, mravenec a včela. Scénář text Scénář záběry Místo, kontakt, poznámka Na otázku, proč bychom měli studovat fyziku, již odpověděl Bacon, který byl velmi zajímavou postavou 17. století. Byl první, který se pokusil o logickou

Více

- Uvedeným způsobem získáme obraz na detektoru (v konvenční radiografii na radiografickém filmu).

- Uvedeným způsobem získáme obraz na detektoru (v konvenční radiografii na radiografickém filmu). P9: NDT metody 2/5 - Princip průmyslové radiografie spočívá v umístění zkoušeného předmětu mezi zdroj vyzařující RTG nebo gama záření a detektor, na který dopadá záření prošlé daným předmětem. - Uvedeným

Více

Lasery. Biofyzikální ústav LF MU. Projekt FRVŠ 911/2013

Lasery. Biofyzikální ústav LF MU. Projekt FRVŠ 911/2013 Lasery Biofyzikální ústav LF MU Elektromagnetické spektrum http://cs.wikipedia.org/wiki/soubor:elmgspektrum.png http://cs.wikipedia.org/wiki/ Soubor:Spectre.svg Bezkontaktní termografie 2 Součásti laseru

Více

Evropský sociální fond "Praha a EU: Investujeme do vaší budoucnosti"

Evropský sociální fond Praha a EU: Investujeme do vaší budoucnosti Střední škola umělecká a řemeslná Projekt Evropský sociální fond "Praha a EU: Investujeme do vaší budoucnosti" IMPLEMENTACE ŠVP Evaluace a aktualizace metodiky předmětu Fyzika Obory nástavbového studia

Více