CESTA DO HLUBIN ATOMOVÉHO JÁDRA

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

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: < [2] online: < vwei/fusion/iter c.htm> [3] online: < [4] online: < [5] M. Macháček: Encyklopedie fyziky, Mladá fronta,

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

jádro a elektronový obal jádro nukleony obal elektrony, pro chemii významné valenční elektrony

jádro a elektronový obal jádro nukleony obal elektrony, pro chemii významné valenční elektrony atom jádro a elektronový obal jádro nukleony obal elektrony, pro chemii významné valenční elektrony molekula Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti seskupení alespoň dvou atomů

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

VZNIK FYZIKY, CHEMIE A BIOLOGIE, ANEB VELKÝ TŘESK ZA VŠECHNO MŮŽE

VZNIK FYZIKY, CHEMIE A BIOLOGIE, ANEB VELKÝ TŘESK ZA VŠECHNO MŮŽE VZNIK FYZIKY, CHEMIE A BIOLOGIE, ANEB VELKÝ TŘESK ZA VŠECHNO MŮŽE Jiří GRYGAR Fyzikální ústav Akademie věd ČR, Praha 17.4.2012 VELKÝ TŘESK 1 Na počátku bylo slovo: VELKÝ TŘESK opravdu za všechno může 10-43

Více

Jak se vyvíjejí hvězdy?

Jak se vyvíjejí hvězdy? Jak se vyvíjejí hvězdy? tlak a teplota normální plyny degenerované plyny osud Slunce fáze červeného obra oblast horizontálního ramena oblast asymptotického ramena obrů planetární mlhovina bílý trpaslík

Více

NMR spektroskopie. Úvod

NMR spektroskopie. Úvod NMR spektroskopie Úvod Zkratka NMR znamená Nukleární Magnetická Rezonance. Jde o analytickou metodu, která na základě absorpce radiofrekvenčního záření vzorkem umístěným v silném magnetickém poli poskytuje

Více

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332 Úvodní obrazovka Menu (vlevo nahoře) Návrat na hlavní stránku Obsah Výsledky Poznámky Záložky edunet Konec Chemie 1 (pro 12-16 let) LangMaster Obsah (střední část) výběr tématu - dvojklikem v seznamu témat

Více

Úvod do laserové techniky KFE FJFI ČVUT Praha Michal Němec, 2014. Plynové lasery. Plynové lasery většinou pracují v kontinuálním režimu.

Úvod do laserové techniky KFE FJFI ČVUT Praha Michal Němec, 2014. Plynové lasery. Plynové lasery většinou pracují v kontinuálním režimu. Aktivní prostředí v plynné fázi. Plynové lasery Inverze populace hladin je vytvářena mezi energetickými hladinami některé ze složek plynu - atomy, ionty nebo molekuly atomární, iontové, molekulární lasery.

Více

PSK1-14. Optické zdroje a detektory. Bohrův model atomu. Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola, Božetěchova 3 Ing. Marek Nožka.

PSK1-14. Optické zdroje a detektory. Bohrův model atomu. Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola, Božetěchova 3 Ing. Marek Nožka. PSK1-14 Název školy: Autor: Anotace: Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola, Božetěchova 3 Ing. Marek Nožka Optické zdroje a detektory Vzdělávací oblast: Informační a komunikační technologie Předmět:

Více

Maturitní témata fyzika

Maturitní témata fyzika Maturitní témata fyzika 1. Kinematika pohybů hmotného bodu - mechanický pohyb a jeho sledování, trajektorie, dráha - rychlost hmotného bodu - rovnoměrný pohyb - zrychlení hmotného bodu - rovnoměrně zrychlený

Více

Standardní model. Projekt je spolufinancován z prostředků ESF a státního rozpočtu ČR

Standardní model. Projekt je spolufinancován z prostředků ESF a státního rozpočtu ČR Standardní model Standardní model je v současné době všeobecně uznávanou teorií, vysvětlující stavbu a vlastnosti hmoty. Výzkum částic probíhal celé dvacáté století, poslední předpovězené částice byly

Více

Gymnázium, Havířov - Město, Komenského 2 MATURITNÍ OTÁZKY Z FYZIKY Školní rok: 2012/2013

Gymnázium, Havířov - Město, Komenského 2 MATURITNÍ OTÁZKY Z FYZIKY Školní rok: 2012/2013 1. a) Kinematika hmotného bodu klasifikace pohybů poloha, okamžitá a průměrná rychlost, zrychlení hmotného bodu grafické znázornění dráhy, rychlosti a zrychlení na čase kinematika volného pádu a rovnoměrného

Více

PEDAGOGICKÁ FAKULTA JIHOČESKÉ UVIVERZITY

PEDAGOGICKÁ FAKULTA JIHOČESKÉ UVIVERZITY PEDAGOGICKÁ FAKULTA JIHOČESKÉ UVIVERZITY Referát z jaderné fyziky Téma: Atomové jádro Vypracoval: Josef Peterka, MVT bak. II. Ročník Datum dokončení: 24. června 2002 Obsah: strana 1. Struktura atomu 2

Více

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/21.3075

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/21.3075 Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/21.3075 Šablona: III/2 Sada: VY_32_INOVACE_5IS Ověření ve výuce Třída 9. B Datum: 19. 12. 2012 Pořadové číslo 09 1 RADIOAKTIVITA Předmět: Ročník: Jméno autora:

Více

Úvod do fyziky plazmatu

Úvod do fyziky plazmatu Úvod do fyziky plazmatu Plazma Velmi často se o plazmatu mluví jako o čtvrtém skupenství hmoty Název plazma pro ionizovaný plyn poprvé použil Irwing Langmuir (1881 1957) v roce 1928, protože mu chováním

Více

Fyzika opakovací seminář 2010-2011 tematické celky:

Fyzika opakovací seminář 2010-2011 tematické celky: Fyzika opakovací seminář 2010-2011 tematické celky: 1. Kinematika 2. Dynamika 3. Práce, výkon, energie 4. Gravitační pole 5. Mechanika tuhého tělesa 6. Mechanika kapalin a plynů 7. Vnitřní energie, práce,

Více

Fyzika pro 6.ročník. Stavba látek-vlastnosti, gravitace, částice, atomy a molekuly. Elektrické vlastnosti látek, el.

Fyzika pro 6.ročník. Stavba látek-vlastnosti, gravitace, částice, atomy a molekuly. Elektrické vlastnosti látek, el. Fyzika pro 6.ročník výstupy okruh učivo dílčí kompetence Stavba látek-vlastnosti, gravitace, částice, atomy a molekuly Elektrické vlastnosti látek, el.pole, model atomu Magnetické vlastnosti látek, magnetické

Více

Elektronová mikroskopie SEM, TEM, AFM

Elektronová mikroskopie SEM, TEM, AFM Elektronová mikroskopie SEM, TEM, AFM Historie 1931 E. Ruska a M. Knoll sestrojili první elektronový prozařovací mikroskop 1939 první vyrobený elektronový mikroskop firma Siemens rozlišení 10 nm 1965 první

Více

VZNIK FYZIKY, CHEMIE A BIOLOGIE, ANEB MŮŽE

VZNIK FYZIKY, CHEMIE A BIOLOGIE, ANEB MŮŽE VZNIK FYZIKY, CHEMIE A BIOLOGIE, ANEB VELKÝ TŘESK ZA VŠECHNO V MŮŽE Jiří GRYGAR Fyzikální ústav Akademie A věd v ČR, Praha 6.2.2014 VELKÝ TŘESK 1 Na počátku bylo slovo: VELKÝ TŘESK opravdu za všechno může

Více

ČÁST VIII - M I K R O Č Á S T I C E

ČÁST VIII - M I K R O Č Á S T I C E ČÁST VIII - M I K R O Č Á S T I C E 32 Základní částice 33 Dynamika mikročástic 34 Atom - elektronový obal 35 Atomové jádro 36 Radioaktivita 37 Molekuly 378 Pod pojmem mikročástice budeme rozumět tzv.

Více

Tabulace učebního plánu. Vzdělávací obsah pro vyučovací předmět : Fyzika. Ročník: I.ročník - kvinta

Tabulace učebního plánu. Vzdělávací obsah pro vyučovací předmět : Fyzika. Ročník: I.ročník - kvinta Tabulace učebního plánu Vzdělávací obsah pro vyučovací předmět : Fyzika Ročník: I.ročník - kvinta Fyzikální veličiny a jejich měření Fyzikální veličiny a jejich měření Soustava fyzikálních veličin a jednotek

Více

Gama spektroskopie. Vojtěch Motyčka Centrum výzkumu Řež s.r.o.

Gama spektroskopie. Vojtěch Motyčka Centrum výzkumu Řež s.r.o. Gama spektroskopie Vojtěch Motyčka Centrum výzkumu Řež s.r.o. Teoretický úvod ke spektroskopii Produkce a transport neutronů v různých materiálech, které se v daných zařízeních vyskytují (urychlovačem

Více

DUSÍK NITROGENIUM 14,0067 3,1. Doplňte:

DUSÍK NITROGENIUM 14,0067 3,1. Doplňte: Doplňte: Protonové číslo: Relativní atomová hmotnost: Elektronegativita: Značka prvku: Latinský název prvku: Český název prvku: Nukleonové číslo: Prvek je chemická látka tvořena z atomů o stejném... čísle.

Více

Interakce jaderného záření s prostředím a metody detekce. Spektrometrie jaderného záření. Umělé zdroje jaderného záření.

Interakce jaderného záření s prostředím a metody detekce. Spektrometrie jaderného záření. Umělé zdroje jaderného záření. 18 Jaderné záření Interakce jaderného záření s prostředím a metody detekce. Spektrometrie jaderného záření. Umělé zdroje jaderného záření. 18.1 Průchod tě«kých nabitých částic látkou Za tě«ké částice pova«ujeme

Více

Jaderná vazebná energie

Jaderná vazebná energie Termojaderná fúze Jaderná vazebná energie Celkovou energii potřebnou k roztrhání jádra až na jednotlivé protony a neutrony můžeme vypočítat ze vztahu. Q = mc, kde hmotnostní úbytek m = Zm p + Nmn m j.

Více

ANALYTICKÝ PRŮZKUM / 1 CHEMICKÉ ANALÝZY ZLATÝCH A STŘÍBRNÝCH KELTSKÝCH MINCÍ Z BRATISLAVSKÉHO HRADU METODOU SEM-EDX. ZPRACOVAL Martin Hložek

ANALYTICKÝ PRŮZKUM / 1 CHEMICKÉ ANALÝZY ZLATÝCH A STŘÍBRNÝCH KELTSKÝCH MINCÍ Z BRATISLAVSKÉHO HRADU METODOU SEM-EDX. ZPRACOVAL Martin Hložek / 1 ZPRACOVAL Martin Hložek TMB MCK, 2011 ZADAVATEL PhDr. Margaréta Musilová Mestský ústav ochrany pamiatok Uršulínska 9 811 01 Bratislava OBSAH Úvod Skanovací elektronová mikroskopie (SEM) Energiově-disperzní

Více

VY_32_INOVACE_FY.19 VESMÍR

VY_32_INOVACE_FY.19 VESMÍR VY_32_INOVACE_FY.19 VESMÍR Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Jiří Kalous Základní a mateřská škola Bělá nad Radbuzou, 2011 Vesmír je souhrnné označení veškeré hmoty, energie

Více

Radiační onkologie- radioterapie. Doc.RNDr. Roman Kubínek, CSc. Předmět: lékařská přístrojová technika

Radiační onkologie- radioterapie. Doc.RNDr. Roman Kubínek, CSc. Předmět: lékařská přístrojová technika Radiační onkologie- radioterapie Doc.RNDr. Roman Kubínek, CSc. Předmět: lékařská přístrojová technika Historie radioterapie Ionizující záření základní léčebný prostředek (často se však používá v kombinaci

Více

Astronomie, sluneční soustava

Astronomie, sluneční soustava Základní škola Nový Bor, náměstí Míru 128, okres Česká Lípa, příspěvková organizace e mail: info@zsnamesti.cz; www.zsnamesti.cz; telefon: 487 722 010; fax: 487 722 378 Registrační číslo: CZ.1.07/1.4.00/21.3267

Více

PRINCIP TERMOJADERNÉ FÚZE

PRINCIP TERMOJADERNÉ FÚZE PRINCIP TERMOJADERNÉ FÚZE Jaderná fúze je jaderná reakce, při které se spojením jader atomů lehkých prvků vytvoří nové, těžší jádro jiného prvku. NEUTRON DEUTERIUM ENERGIE HELIUM TRITIUM Deuterium (těžký

Více

Podivuhodný grafen. Radek Kalousek a Jiří Spousta. Ústav fyzikálního inženýrství a CEITEC Vysoké učení technické v Brně. Čichnova 19. 9.

Podivuhodný grafen. Radek Kalousek a Jiří Spousta. Ústav fyzikálního inženýrství a CEITEC Vysoké učení technické v Brně. Čichnova 19. 9. Podivuhodný grafen Radek Kalousek a Jiří Spousta Ústav fyzikálního inženýrství a CEITEC Vysoké učení technické v Brně Čichnova 19. 9. 2014 Osnova přednášky Úvod Co je grafen? Trocha historie Některé podivuhodné

Více

Astronomie. Astronomie má nejužší vztah s fyzikou.

Astronomie. Astronomie má nejužší vztah s fyzikou. Astronomie Je věda, která se zabývá jevy za hranicemi zemské atmosféry. Zvláště tedy výzkumem vesmírných těles, jejich soustav, různých dějů ve vesmíru i vesmírem jako celkem. Astronom, česky hvězdář,

Více

Jednoduchý elektrický obvod

Jednoduchý elektrický obvod 21 25. 05. 22 01. 06. 23 22. 06. 24 04. 06. 25 28. 02. 26 02. 03. 27 13. 03. 28 16. 03. VI. A Jednoduchý elektrický obvod Jednoduchý elektrický obvod Prezentace zaměřená na jednoduchý elektrický obvod

Více

35 ATOMOVÉ JÁDRO. Vazebná energie jádra Jaderné síly Jaderné reakce Jaderná energie

35 ATOMOVÉ JÁDRO. Vazebná energie jádra Jaderné síly Jaderné reakce Jaderná energie 420 35 ATOMOVÉ JÁDRO Vazebná energie jádra Jaderné síly Jaderné reakce Jaderná energie Radioaktivita, neboli přirozený rozpad prvků, prokázala jednoznačně, že i jádro, které Rutherford považoval za poslední

Více

6.2.8 Vlnová funkce. ψ nemá (zatím?) žádný fyzikální smysl, fyzikální smysl má funkce. Předpoklady: 060207

6.2.8 Vlnová funkce. ψ nemá (zatím?) žádný fyzikální smysl, fyzikální smysl má funkce. Předpoklady: 060207 6..8 Vlnová funkce ředpoklady: 06007 edagogická poznámka: Tato hodina není příliš středoškolská. Zařadil jsem ji kvůli tomu, aby žáci měli alespoň přibližnou představu o tom, jak se v kvantové fyzice pracuje.

Více

Termodynamika (td.) se obecně zabývá vzájemnými vztahy a přeměnami různých druhů

Termodynamika (td.) se obecně zabývá vzájemnými vztahy a přeměnami různých druhů Termodynamika (td.) se obecně zabývá vzájemnými vztahy a přeměnami různých druhů energií (mechanické, tepelné, elektrické, magnetické, chemické a jaderné) při td. dějích. Na rozdíl od td. cyklických dějů

Více

Elektrické vlastnosti látek

Elektrické vlastnosti látek Elektrické vlastnosti látek A) Výklad: Co mají popsané jevy společného? Při česání se vlasy přitahují k hřebenu, polyethylenový sáček se nechce oddělit od skleněné desky, proč se nám lepí kalhoty nebo

Více

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332 Animovaná fyzika Top-Hit Atomy a molekuly Atom Brownův pohyb Difúze Elektron Elementární náboj Jádro atomu Kladný iont Model atomu Molekula Neutron Nukleonové číslo Pevná látka Plyn Proton Protonové číslo

Více

Světlo, které vnímáme, představuje viditelnou část elektromagnetického spektra. V

Světlo, které vnímáme, představuje viditelnou část elektromagnetického spektra. V Kapitola 2 Barvy, barvy, barvičky 2.1 Vnímání barev Světlo, které vnímáme, představuje viditelnou část elektromagnetického spektra. V něm se vyskytují všechny známé druhy záření, např. gama záření či infračervené

Více

Chemická vazba. Příčinou nestability atomů a jejich ochoty tvořit vazbu je jejich elektronový obal.

Chemická vazba. Příčinou nestability atomů a jejich ochoty tvořit vazbu je jejich elektronový obal. Chemická vazba Volné atomy v přírodě jen zcela výjimečně (vzácné plyny). Atomy prvků mají snahu se navzájem slučovat a vytvářet molekuly prvků nebo sloučenin. Atomy jsou v molekulách k sobě poutány chemickou

Více

2. Určete frakční objem dendritických částic v eutektické slitině Mg-Cu-Zn. Použijte specializované programové vybavení pro obrazovou analýzu.

2. Určete frakční objem dendritických částic v eutektické slitině Mg-Cu-Zn. Použijte specializované programové vybavení pro obrazovou analýzu. 1 Pracovní úkoly 1. Změřte střední velikost zrna připraveného výbrusu polykrystalického vzorku. K vyhodnocení snímku ze skenovacího elektronového mikroskopu použijte kruhovou metodu. 2. Určete frakční

Více

Zjistil, že při dopadu elektronů s velkou kinetickou energií na kovovou anodu vzniká záření, které proniká i neprůhlednými předměty.

Zjistil, že při dopadu elektronů s velkou kinetickou energií na kovovou anodu vzniká záření, které proniká i neprůhlednými předměty. 2.snímek Historie rentgenového záření Na počátku vzniku stál německý fyzik W.C. Röntgen (1845-1923). V roce 1895 objevil při studiu výbojů v plynech neznámý druh záření. Röntgen zkoumal katodové záření,

Více

CZ.1.07/1.5.00/34.0802 Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Hmota a její formy VY_32_INOVACE_18_01. Mgr. Věra Grimmerová

CZ.1.07/1.5.00/34.0802 Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Hmota a její formy VY_32_INOVACE_18_01. Mgr. Věra Grimmerová Průvodka Číslo projektu Název projektu Číslo a název šablony klíčové aktivity CZ.1.07/1.5.00/34.0802 Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Příjemce

Více

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332 Animovaná chemie Top-Hit Analytická chemie Analýza anorganických látek Důkaz aniontů Důkaz kationtů Důkaz kyslíku Důkaz vody Gravimetrická analýza Hmotnostní spektroskopie Chemická analýza Nukleární magnetická

Více

ŠVP Gymnázium Jeseník Seminář z fyziky oktáva, 4. ročník 1/5

ŠVP Gymnázium Jeseník Seminář z fyziky oktáva, 4. ročník 1/5 ŠVP Gymnázium Jeseník Seminář z fyziky oktáva, 4. ročník 1/5 žák řeší úlohy na vztah pro okamžitou výchylku kmitavého pohybu, určí z rovnice periodu frekvenci, počáteční fázi kmitání vypočítá periodu a

Více

Na Zemi tvoří vodík asi 15 % atomů všech prvků. Chemické slučování je děj, při kterém z látek jednodušších vznikají látky složitější.

Na Zemi tvoří vodík asi 15 % atomů všech prvků. Chemické slučování je děj, při kterém z látek jednodušších vznikají látky složitější. Nejjednodušší prvek. Na Zemi tvoří vodík asi 15 % atomů všech prvků. Chemické slučování je děj, při kterém z látek jednodušších vznikají látky složitější. Vodík tvoří dvouatomové molekuly, je lehčí než

Více

Proč studovat hvězdy? 9. 1 Úvod 11 1.1 Energetické úvahy 11 1.2 Zjednodušení použitá při konstrukci sférických modelů... 13 1.3 Model našeho Slunce 15

Proč studovat hvězdy? 9. 1 Úvod 11 1.1 Energetické úvahy 11 1.2 Zjednodušení použitá při konstrukci sférických modelů... 13 1.3 Model našeho Slunce 15 Proč studovat hvězdy? 9 1 Úvod 11 1.1 Energetické úvahy 11 1.2 Zjednodušení použitá při konstrukci sférických modelů.... 13 1.3 Model našeho Slunce 15 2 Záření a spektrum 21 2.1 Elektromagnetické záření

Více

VEDENÍ ELEKTRICKÉHO PROUDU V LÁTKÁCH

VEDENÍ ELEKTRICKÉHO PROUDU V LÁTKÁCH VEDENÍ ELEKTRICKÉHO PROUDU V LÁTKÁCH Jan Hruška TV-FYZ Ahoj, tak jsme tady znovu a pokusíme se Vám vysvětlit problematiku vedení elektrického proudu v látkách. Co je to vlastně elektrický proud? Na to

Více

Jaderná fúze. Jednotka pro globální spotřebu energie 1Q = 1.05 10 21 J 2000 Q ročně (malá hustota) Σ 1850 1950 - Σ 1950 2050 -

Jaderná fúze. Jednotka pro globální spotřebu energie 1Q = 1.05 10 21 J 2000 Q ročně (malá hustota) Σ 1850 1950 - Σ 1950 2050 - Jaderná fúze Problém energie Jednotka pro globální spotřebu energie 1Q = 1.05 10 21 J Slunce zem Světová spotřeba energie 2000 Q ročně (malá hustota) Zásoby uhlí ~100 Q, zásoby ropy do 1850 0.004 Q/rok

Více

Zdroje částic Supravodivé magnety Aplikace urychlovačů. Mgr. Jan Pipek jan.pipek@gmail.com 25.11.2010 Dostupné na http://fjfi.vzdusne.

Zdroje částic Supravodivé magnety Aplikace urychlovačů. Mgr. Jan Pipek jan.pipek@gmail.com 25.11.2010 Dostupné na http://fjfi.vzdusne. Zdroje částic Supravodivé magnety Aplikace urychlovačů Mgr. Jan Pipek jan.pipek@gmail.com 25.11.2010 Dostupné na http://fjfi.vzdusne.cz/urychlovace Zdroje částic Zdroje částic přehled Cílem je vytvořit

Více

Žák : rozliší na příkladech těleso a látku a dovede uvést příklady látek a těles

Žák : rozliší na příkladech těleso a látku a dovede uvést příklady látek a těles 6.ročník Výstupy Žák : rozliší na příkladech těleso a látku a dovede uvést příklady látek a těles určí, zda je daná látka plynná, kapalná či pevná, a popíše rozdíl ve vlastnostech správně používá pojem

Více

Základní jednotky v astronomii

Základní jednotky v astronomii v01.00 Základní jednotky v astronomii Ing. Neliba Vlastimil AK Kladno 2005 Délka - l Slouží pro určení vzdáleností ve vesmíru Základní jednotkou je metr metr je definován jako délka, jež urazí světlo ve

Více

Testové otázky za 2 body

Testové otázky za 2 body Přijímací zkoušky z fyziky pro obor PTA K vypracování písemné zkoušky máte k dispozici 90 minut. Kromě psacích potřeb je povoleno používání kalkulaček. Pro úspěšné zvládnutí zkoušky je třeba získat nejméně

Více

Užití mikrovlnné techniky v termojaderné fúzi. A. Křivská 1,2. Ústav fyziky plazmatu AV ČR, v.v.i., Česká republika

Užití mikrovlnné techniky v termojaderné fúzi. A. Křivská 1,2. Ústav fyziky plazmatu AV ČR, v.v.i., Česká republika Užití mikrovlnné techniky v termojaderné fúzi A. Křivská 1,2 1 Ústav fyziky plazmatu AV ČR, v.v.i., Česká republika 2 České vysoké učení technické v Praze, Fakulta elektrotechnická, katedra telekomunikační

Více

Metody nukleární medicíny. Doc.RNDr. Roman Kubínek, CSc. Předmět: lékařská přístrojová technika

Metody nukleární medicíny. Doc.RNDr. Roman Kubínek, CSc. Předmět: lékařská přístrojová technika Metody nukleární medicíny Doc.RNDr. Roman Kubínek, CSc. Předmět: lékařská přístrojová technika Nukleární medicína Zobrazení metodami nukleární medicíny (rovněž označované jako skenování) patří mezi diagnostické

Více

Fludeoxythymidine ( 18 F) 1 8 GBq k datu a hodině kalibrace voda na injekci, chlorid sodný 9 mg/ml

Fludeoxythymidine ( 18 F) 1 8 GBq k datu a hodině kalibrace voda na injekci, chlorid sodný 9 mg/ml Příbalová informace Informace pro použití, čtěte pozorně! Název přípravku 3 -[ 18 F]FLT, INJ Kvalitativní i kvantitativní složení 1 lahvička obsahuje: Léčivá látka: Pomocné látky: Léková forma Injekční

Více

MINISTERSTVO ŠKOLSTVÍ MLÁDEŽE A TĚLOVÝCHOVY

MINISTERSTVO ŠKOLSTVÍ MLÁDEŽE A TĚLOVÝCHOVY MINISTERSTVO ŠKOLSTVÍ MLÁDEŽE A TĚLOVÝCHOVY Schválilo Ministerstvo školství mládeže a tělovýchovy dne 15. července 2003, čj. 22 733/02-23 s platností od 1. září 2002 počínaje prvním ročníkem Učební osnova

Více

Gymnázium, Český Krumlov

Gymnázium, Český Krumlov Gymnázium, Český Krumlov Vyučovací předmět Fyzika Třída: 6.A - Prima (ročník 1.O) Úvod do předmětu FYZIKA Jan Kučera, 2011 1 Organizační záležitosti výuky Pomůcky související s výukou: Pracovní sešit (formát

Více

Pomůcky, které poskytuje sbírka fyziky, a audiovizuální technika v učebně fyziky, interaktivní tabule a i-učebnice

Pomůcky, které poskytuje sbírka fyziky, a audiovizuální technika v učebně fyziky, interaktivní tabule a i-učebnice Předmět: Náplň: Třída: Počet hodin: Pomůcky: Fyzika (FYZ) Práce a energie, tepelné jevy, elektrický proud, zvukové jevy Tercie 1+1 hodina týdně Pomůcky, které poskytuje sbírka fyziky, a audiovizuální technika

Více

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/21.3075

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/21.3075 Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/21.3075 Šablona: III/2 Sada: VY_32_INOVACE_5IS Ověření ve výuce Třída 9. B Datum: 20. 3. 2013 Pořadové číslo 15 1 Energie v přírodě Předmět: Ročník: Jméno autora:

Více

Energie a její transformace ALTERNATIVNÍ ENERGIE 1/2002 Ing. Mojmír Vrtek, Ph.D.

Energie a její transformace ALTERNATIVNÍ ENERGIE 1/2002 Ing. Mojmír Vrtek, Ph.D. Energie a její transformace ALTERNATIVNÍ ENERGIE 1/2002 Ing. Mojmír Vrtek, Ph.D. Energie Jakkoli je pojem energie běžně používaný, je definice této veličiny nesnadná. Velice často uváděná definice, že

Více

Tabulace učebního plánu. Obecná chemie. Vzdělávací obsah pro vyučovací předmět : Ročník: 1.ročník a kvinta

Tabulace učebního plánu. Obecná chemie. Vzdělávací obsah pro vyučovací předmět : Ročník: 1.ročník a kvinta Tabulace učebního plánu Vzdělávací obsah pro vyučovací předmět : CHEMIE Ročník: 1.ročník a kvinta Obecná Bezpečnost práce Názvosloví anorganických sloučenin Zná pravidla bezpečnosti práce a dodržuje je.

Více

Fyzika 6. ročník. Poznámky. Stavba látek Vlastnosti látek Částicová stavba látek

Fyzika 6. ročník. Poznámky. Stavba látek Vlastnosti látek Částicová stavba látek Fyzika 6. ročník Očekávaný výstup Školní výstup Učivo Mezipředmětové vztahy, průřezová témata Uvede konkrétní příklady jevů dokazujících, že se částice látek neustále pohybují a vzájemně na sebe působí.

Více

Bezpečnost a ochrana zdraví při práci se zdroji ionizujícího záření. KFNT 13. dubna 2015 (revidováno 17. dubna 2015)

Bezpečnost a ochrana zdraví při práci se zdroji ionizujícího záření. KFNT 13. dubna 2015 (revidováno 17. dubna 2015) Bezpečnost a ochrana zdraví při práci se zdroji ionizujícího záření KFNT 13. dubna 2015 (revidováno 17. dubna 2015) Ionizující záření a jeho účinky na člověka Přirozené ozáření člověk je vystaven radiaci

Více

Energetické zdroje budoucnosti

Energetické zdroje budoucnosti Energetické zdroje budoucnosti Energie a společnost Jakýkoliv živý organismus potřebuje dodávku energie (potrava) Lidská společnost dále potřebuje značné množství energie k zabezpečení svých aktivit Doprava

Více

Dělení a svařování svazkem plazmatu

Dělení a svařování svazkem plazmatu Dělení a svařování svazkem plazmatu RNDr. Libor Mrňa, Ph.D. Osnova: Fyzikální podstat plazmatu Zdroje průmyslového plazmatu Dělení materiálu plazmou Svařování plazmovým svazkem Mikroplazma Co je to plazma?

Více

VY_32_INOVACE_06_III./19._HVĚZDY

VY_32_INOVACE_06_III./19._HVĚZDY VY_32_INOVACE_06_III./19._HVĚZDY Hvězdy Vývoj hvězd Konec hvězd- 1. možnost Konec hvězd- 2. možnost Konec hvězd- 3. možnost Supernova závěr Hvězdy Vznik hvězd Vše začalo už strašně dávno, kdy byl vesmír

Více

4. Akustika. 4.1 Úvod. 4.2 Rychlost zvuku

4. Akustika. 4.1 Úvod. 4.2 Rychlost zvuku 4. Akustika 4.1 Úvod Fyzikálními ději, které probíhají při vzniku, šíření či vnímání zvuku, se zabývá akustika. Lidské ucho je schopné vnímat zvuky o frekvenčním rozsahu 16 Hz až 16 khz. Mechanické vlnění

Více

Elektrárny část II. Tepelné elektrárny. Ing. M. Bešta

Elektrárny část II. Tepelné elektrárny. Ing. M. Bešta Tepelné elektrárny 1) Kondenzační elektrárny uhelné K výrobě elektrické energie se využívá tepelné energie uvolněné z uhlí spalováním. Teplo uvolněné spalováním se využívá k výrobě přehřáté (ostré) páry.

Více

Otázky z optiky. Fyzika 4. ročník. Základní vlastnosti, lom, odraz, index lomu

Otázky z optiky. Fyzika 4. ročník. Základní vlastnosti, lom, odraz, index lomu Otázky z optiky Základní vlastnosti, lom, odraz, index lomu ) o je světlo z fyzikálního hlediska? Jaké vlnové délky přísluší viditelnému záření? - elektromagnetické záření (viditelné záření) o vlnové délce

Více

RADIOLOGICKÁ FYZIKA FYZIKA IONIZUJÍCÍHO ZÁŘENÍ FRANTIŠEK PODZIMEK. Online publikace ve formátu pdf

RADIOLOGICKÁ FYZIKA FYZIKA IONIZUJÍCÍHO ZÁŘENÍ FRANTIŠEK PODZIMEK. Online publikace ve formátu pdf RADIOLOGICKÁ FYZIKA FYZIKA IONIZUJÍCÍHO ZÁŘENÍ Online publikace ve formátu pdf FRANTIŠEK PODZIMEK RADIOLOGICKÁ FYZIKA Fyzika ionizujícího záření FRANTIŠEK PODZIMEK Doc. Ing. František Podzimek, CSc. Radiologická

Více

Kinetická teorie ideálního plynu

Kinetická teorie ideálního plynu Přednáška 10 Kinetická teorie ideálního plynu 10.1 Postuláty kinetické teorie Narozdíl od termodynamiky kinetická teorie odvozuje makroskopické vlastnosti látek (např. tlak, teplotu, vnitřní energii) na

Více

POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ. (Bl) (И) ČESKOSLOVENSKA SOCIALISTICKÁ REPUBLIKA ( 1S ) (SI) Int Cl* G 21 G 4/08

POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ. (Bl) (И) ČESKOSLOVENSKA SOCIALISTICKÁ REPUBLIKA ( 1S ) (SI) Int Cl* G 21 G 4/08 ČESKOSLOVENSKA SOCIALISTICKÁ REPUBLIKA ( 1S ) POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ 262470 (И) (Bl) (22) přihláženo 25 04 87 (21) PV 2926-87.V (SI) Int Cl* G 21 G 4/08 ÚFTAD PRO VYNÁLEZY A OBJEVY (40)

Více

Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vyučovací předmět: Fyzika

Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vyučovací předmět: Fyzika Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vyučovací předmět: Fyzika 1/ Charakteristika vyučovacího předmětu a) obsahové vymezení Předmět fyzika je koncipován na základě OVO Fyzika v RVP ZV v plném rozsahu Vzdělávání

Více

UČÍME JADERNOU FYZIKU

UČÍME JADERNOU FYZIKU 92 UČÍME JADERNOU FYZIKU POZNÁMKY RNDr. ZDEŇKA BROKLOVÁ UČÍME JADERNOU FYZIKU Materiál je součástí vzdělávacího programu ČEZ, a. s., Svět energie Publikace vznikla ve spolupráci s MFF UK Praha. Odpovědný

Více

Radiační monitorovací systém RMS

Radiační monitorovací systém RMS Radiační monitorovací systém RMS Radiační monitorovací systém RMS je modulárním a standardizovaným systémem pro monitorování radiační situace. Do systému může být zapojeno velké množství různých monitorů,

Více

7.11 Pojetí vyučovacího předmětu Fyzika RVP EL

7.11 Pojetí vyučovacího předmětu Fyzika RVP EL 7.11 Pojetí vyučovacího předmětu Fyzika RVP EL Obecné cíle výuky Fyziky Cílem výuky vyučovacího předmětu Fyzika je osvojení základních fyzikálních pojmů a zákonitostí, rozvíjení přirozené touhy po poznání

Více

Všechny galaxie vysílají určité množství elektromagnetického záření. Některé vyzařují velké množství záření a nazývají se aktivní.

Všechny galaxie vysílají určité množství elektromagnetického záření. Některé vyzařují velké množství záření a nazývají se aktivní. VESMÍR Model velkého třesku předpovídá, že vesmír vznikl explozí před asi 15 miliardami let. To, co dnes pozorujeme, bylo na začátku koncentrováno ve velmi malém objemu, naplněném hmotou o vysoké hustotě

Více

Fyzika II mechanika zkouška 2014

Fyzika II mechanika zkouška 2014 Fyzika II mechanika zkouška 2014 Přirozené složky zrychlení Vztahy pro tečné, normálové a celkové zrychlení křivočarého pohybu, jejich odvození, aplikace (nakloněná rovina, bruslař, kruhový závěs apod.)

Více

1 Historický úvod 3. 5 Jaderné reakce 21

1 Historický úvod 3. 5 Jaderné reakce 21 Fyzika jádra, elementárních částic a fundamentálních interakcí Obsah 1 Historický úvod 3 2 Struktura a vlastnosti jader 4 2.1 Označování a klasifikace jader............................... 4 2.2 Stabilita

Více