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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

1 Měření na Wilsonově expanzní komoře

1 Měření na Wilsonově expanzní komoře 1 Měření na Wilsonově expanzní komoře Cíle úlohy: Cílem této úlohy je seznámení se základními částicemi, které způsobují ionizaci pomocí Wilsonovi mlžné komory. V této úloze studenti spustí Wilsonovu mlžnou

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

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

Jaderné elektrárny I, II.

Jaderné elektrárny I, II. Jaderné elektrárny I, II. Jaderné elektrárny I. Úvod do jaderných elektráren, teorie reaktorů, vznik tepla v reaktoru a ochrana před ionizujícím zářením. Jaderné elektrárny II. Jaderné elektrárny typu

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

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

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

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

CZ.1.07/1.1.30/01.0038

CZ.1.07/1.1.30/01.0038 Monitorovací indikátor: 06.43.10 Počet nově vytvořených/inovovaných produktů Akce: Přednáška, KA 5 Číslo přednášky: 29 Téma: RADIOAKTIVITA A JADERNÝ PALIVOVÝ CYKLUS Lektor: Ing. Petr Konáš Třída/y: 3ST,

Více

1.4 Možnosti odstínění radioaktivního záření

1.4 Možnosti odstínění radioaktivního záření 1.4 Možnosti odstínění radioaktivního záření Cíle kapitoly: Laboratorní úloha je zaměřena na problematiku radioaktivního záření a studentům umožňuje prověřit znalosti, resp. prakticky si vyzkoušet práci

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

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

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

MAKROSVĚT ~ FYZIKA MAKROSVĚTA (KLASICKÁ) FYZIKA

MAKROSVĚT ~ FYZIKA MAKROSVĚTA (KLASICKÁ) FYZIKA MAKRO- A MIKRO- MAKROSVĚT ~ FYZIKA MAKROSVĚTA (KLASICKÁ) FYZIKA STAV... (v dřívějším okamţiku)...... info o vnějším působení STAV... (v určitém okamţiku) ZÁKLADNÍ INFO O... (v tomto okamţiku) VŠCHNY DALŠÍ

Více

Vážení zákazníci, dovolujeme si Vás upozornit, že na tuto ukázku knihy se vztahují autorská práva, tzv. copyright. To znamená, že ukázka má sloužit výhradnì pro osobní potøebu potenciálního kupujícího

Více

Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115

Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115 Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 5 Číslo projektu: CZ..07/.5.00/34.040 Číslo šablony: 7 Název materiálu: Ročník: Identifikace materiálu: Jméno autora: Předmět: Tématický celek: Atom

Více

ELEKTRONOVÝ OBAL ATOMU. kladně nabitá hmota. elektron

ELEKTRONOVÝ OBAL ATOMU. kladně nabitá hmota. elektron MODELY ATOMU ELEKTRONOVÝ OBAL ATOMU Na základě experimentálních výsledků byly vytvořeny různé teorie o struktuře atomu, tzv. modely atomu. Thomsonův model: Roku 1897 se jako první pokusil o popis stavby

Více

Elektřina. Elektrostatika: Elektrostatika: Elektrostatika: Analogie elektřiny s mechanikou: Elektrostatika: Souvislost a analogie s mechanikou.

Elektřina. Elektrostatika: Elektrostatika: Elektrostatika: Analogie elektřiny s mechanikou: Elektrostatika: Souvislost a analogie s mechanikou. Elektrostatika: Elektřina pro bakalářské obory Souvislost a analogie s mechanikou. Elektron ( v antice ) =?? Petr Heřman Ústav biofyziky, UK.LF Elektrostatika: Souvislost a analogie s mechanikou. Elektron

Více

Složení hvězdy. Hvězda - gravitačně vázaný objekt, složený z vysokoteplotního plazmatu; hmotnost 0,08 M ʘ cca 150 M ʘ, ale R136a1 (LMC) má 265 M ʘ

Složení hvězdy. Hvězda - gravitačně vázaný objekt, složený z vysokoteplotního plazmatu; hmotnost 0,08 M ʘ cca 150 M ʘ, ale R136a1 (LMC) má 265 M ʘ Hvězdy zblízka Složení hvězdy Hvězda - gravitačně vázaný objekt, složený z vysokoteplotního plazmatu; hmotnost 0,08 M ʘ cca 150 M ʘ, ale R136a1 (LMC) má 265 M ʘ Plazma zcela nebo částečně ionizovaný plyn,

Více

ATOM VÝVOJ PŘEDSTAV O SLOŽENÍ A STRUKTUŘE ATOMU

ATOM VÝVOJ PŘEDSTAV O SLOŽENÍ A STRUKTUŘE ATOMU Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: CHEMIE PRVNÍ Mgr. Tomáš MAŇÁK 20. říjen 202 Název zpracovaného celku: ATOM VÝVOJ PŘEDSTAV O SLOŽENÍ A STRUKTUŘE ATOMU Leukippos, Démokritos (5. st. př. n. l.; Řecko).

Více

Elektřina: Elektrostatika: Elektrostatika: Elektrostatika: Analogie elektřiny s mechanikou: Elektrostatika: Souvislost a analogie s mechanikou.

Elektřina: Elektrostatika: Elektrostatika: Elektrostatika: Analogie elektřiny s mechanikou: Elektrostatika: Souvislost a analogie s mechanikou. Elektřina pro bakalářské obory Elektron ( v antice ) =?? Petr Heřman Ústav biofyziky, K.LF Elektron ( v antice ) = jantar Jak souvisí jantar s elektřinou?? Jak souvisí jantar s elektřinou: Mechanické působení

Více

Prvek, nuklid, izotop, izobar

Prvek, nuklid, izotop, izobar Prvek, nuklid, izotop, izobar A = Nukleonové (hmotnostní) číslo A = počet protonů + počet neutronů A = Z + N Z = Protonové číslo, náboj jádra Frederick Soddy (1877-1956) NP za chemii 1921 Prvek = soubor

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

Fotoelektrický jev je uvolňování elektronů z látky vlivem dopadu světelného záření.

Fotoelektrický jev je uvolňování elektronů z látky vlivem dopadu světelného záření. FYZIKA pracovní sešit pro ekonomické lyceum. 1 Jiří Hlaváček, OA a VOŠ Příbram, 2015 FYZIKA MIKROSVĚTA Kvantové vlastnosti světla (str. 241 257) Fotoelektrický jev je uvolňování elektronů z látky vlivem

Více

PRO VAŠE POUČENÍ. Kdo se bojí radiace? ÚVOD CO JE RADIACE? Stanislav Kočvara *, VF, a.s. Černá Hora

PRO VAŠE POUČENÍ. Kdo se bojí radiace? ÚVOD CO JE RADIACE? Stanislav Kočvara *, VF, a.s. Černá Hora Kdo se bojí radiace? Stanislav Kočvara *, VF, a.s. Černá Hora PRO VAŠE POUČENÍ ÚVOD Od počátků lidského rodu platí, že máme strach především z neznámého. Lidé měli v minulosti strach z ohně, blesku, zatmění

Více

Dosah γ záření ve vzduchu

Dosah γ záření ve vzduchu Dosah γ záření ve vzduchu Intenzita bodového zdroje γ záření se mění podobně jako intenzita bodového zdroje světla. Ve dvojnásobné vzdálenosti, paprsek pokrývá dvakrát větší oblast povrchu, což znamená,

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

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

Fyzika pro 6.ročník. mezipředmětové vztahy. výstupy okruh učivo dílčí kompetence. poznámky. Ch8 - atom

Fyzika pro 6.ročník. mezipředmětové vztahy. výstupy okruh učivo dílčí kompetence. poznámky. Ch8 - atom 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

Struktura atomů a molekul

Struktura atomů a molekul Struktura atomů a molekul Obrazová příloha Michal Otyepka tento text byl vysázen systémem L A TEX2 ε ii Úvod Dokument obsahuje všechny obrázky tak, jak jsou uvedeny ve druhém vydání skript Struktura atomů

Více

Okruhy k maturitní zkoušce z fyziky

Okruhy k maturitní zkoušce z fyziky Okruhy k maturitní zkoušce z fyziky 1. Fyzikální obraz světa - metody zkoumaní fyzikální reality, pojem vztažné soustavy ve fyzice, soustava jednotek SI, skalární a vektorové fyzikální veličiny, fyzikální

Více

Tématický celek - téma. Magnetické vlastnosti látek Laboratorní úloha: Určení hmotnosti tělesa podle rovnoramenných vah

Tématický celek - téma. Magnetické vlastnosti látek Laboratorní úloha: Určení hmotnosti tělesa podle rovnoramenných vah 6. ročník květen Stavba látek Stavba látek Elektrické vlastnosti látek Magnetické vlastnosti látek Laboratorní úloha: Určení hmotnosti tělesa podle rovnoramenných vah Magnetické vlastnosti látek Měření

Více

ZAKLADY LEKARSKE FYZIKY

ZAKLADY LEKARSKE FYZIKY u č ební texty Univerzity Karlovy v Praze ZAKLADY LEKARSKE FYZIKY Jiří Beneš Daniel Jirák František Vítek KAROLINUM Základy lékařské fyziky prof. MUDr. RNDr. Jiří Beneš, CSc. Ing. Daniel Jirák, Ph.D. Clare

Více

Radiační zátěž na palubách letadel

Radiační zátěž na palubách letadel Radiační zátěž na palubách letadel M. Flusser 1, L. Folwarczny 2, D. Kalasová 3, L. Lachman 4, V. Větrovec 5 1 Smíchovská střední průmyslová škola, Praha, martin.flusser@atlas.cz 2 Gymnázium Komenského,

Více

Základy elektrotechniky - úvod

Základy elektrotechniky - úvod Elektrotechnika se zabývá výrobou, rozvodem a spotřebou elektrické energie včetně zařízení k těmto účelům používaným, dále sdělovacími a informačními technologiemi. Elektrotechnika je úzce spjata s matematikou

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

ELEKTRICKÉ VLASTNOSTI LÁTEK. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Prima

ELEKTRICKÉ VLASTNOSTI LÁTEK. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Prima ELEKTRICKÉ VLASTNOSTI LÁTEK Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Prima Elektrování třením Při tření těles z určitých materiálů působí tyto tělesa na drobné předměty silou. Tato síla je někdy přitažlivá,

Více

Jiří Grygar: Velký třesk za všechno může... 1/ 22

Jiří Grygar: Velký třesk za všechno může... 1/ 22 Jiří 1/ 22 C2CR 2005: Od urychlovačů ke kosmickým paprskům 9. 9. 2005 Urychlovače č na nebi a pod zemí, aneb může Jiří Grygar Fyzikální ústav AV ČR, Praha Grafika: Michael Prou Jiří 2/ 22 Cesta do mikrosvěta

Více

Lehký topný olej. 0 t CO 2 /MWh výhřevnosti paliva. 1,17 t CO 2 /MWh elektřiny

Lehký topný olej. 0 t CO 2 /MWh výhřevnosti paliva. 1,17 t CO 2 /MWh elektřiny Druh paliva Hnědé uhlí Černé uhlí Těžký topný olej Lehký topný olej Zemní plyn Biomasa Elektřina Emisní faktor 0,36 t CO 2 /MWh výhřevnosti paliva 0,33 t CO 2 /MWh výhřevnosti paliva 0,27 t CO 2 /MWh výhřevnosti

Více

Kosmické záření a astročásticová fyzika

Kosmické záření a astročásticová fyzika Kosmické záření a astročásticová fyzika Jan Řídký Fyzikální ústav AV ČR Obsah Kosmické záření a současná fyzika. Historie pozorování kosmického záření. Současné znalosti o kosmickém záření. Jak jej pozorujeme?

Více

Jaderná fyzika. Zápisy do sešitu

Jaderná fyzika. Zápisy do sešitu Jaderná fyzika Zápisy do sešitu Vývoj modelů atomu 1/3 Antika intuitivně zavedli pojem atomos nedělitelná část hmoty Pudinkový model J.J.Thomson (1897) znal elektron a velikost atomu 10-10 m v celém atomu

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

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

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

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

Elektrodynamika, elektrický proud v polovodičích, elektromagnetické záření, energie a její přeměny, astronomie

Elektrodynamika, elektrický proud v polovodičích, elektromagnetické záření, energie a její přeměny, astronomie Předmět: Náplň: Třída: Počet hodin: Pomůcky: Fyzika (FYZ) Elektrodynamika, elektrický proud v polovodičích, elektromagnetické záření, energie a její přeměny, astronomie Kvarta 2 hodiny týdně Pomůcky, které

Více

RADIOAKTIVITA RADIOAKTIVITA

RADIOAKTIVITA RADIOAKTIVITA Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: CHEMIE PRVNÍ Mgr. Tomáš MAŇÁK 20. říjen 2012 Název zpracovaného celku: RADIOAKTIVITA Přirozená radioaktivita: RADIOAKTIVITA Atomová jádra některých nuklidů (zejména těžká

Více

Integrovaná střední škola, Hlaváčkovo nám. 673, Slaný

Integrovaná střední škola, Hlaváčkovo nám. 673, Slaný Označení materiálu: VY_32_INOVACE_STEIV_FYZIKA2_12 Název materiálu: Elektrický proud v plynech. Tematická oblast: Fyzika 2.ročník Anotace: Prezentace slouží k výkladu elektrického proudu v plynech. Očekávaný

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

Jaderná energie. Obrázek atomů železa pomocí řádkovacího tunelového mikroskopu

Jaderná energie. Obrázek atomů železa pomocí řádkovacího tunelového mikroskopu Jaderná energie Atom Všechny věci kolem nás se skládají z atomů. Atom obsahuje jádro (tvořené protony a neutrony) a obal tvořený elektrony. Protony a elektrony jsou částice elektricky nabité, neutron je

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

Typy interakcí. Obsah přednášky

Typy interakcí. Obsah přednášky Co je to inteligentní a progresivní materiál - Jaderné analytické metody-využití iontových svazků v materiálové analýze Anna Macková Ústav jaderné fyziky AV ČR, Řež 250 68 Obsah přednášky fyzikální princip

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