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



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

Letní škola RADIOAKTIVNÍ LÁTKY a možnosti detoxikace

Vlastnosti atomových jader Radioaktivita. Jaderné reakce. Jaderná energetika

Jaderné reakce a radioaktivita

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

RADIOAKTIVITA TEORIE. Škola: Masarykovo gymnázium Vsetín Mgr.Milan Staněk MGV_F_SS_3S2_D12_Z_MIKSV_Radioaktivita_PL

212 a. 5. Vyzáří-li radioaktivní nuklid aktinia částici α, přemění se na atom: a) radia b) thoria c) francia d) protaktinia e) zůstane aktinium

29. Atomové jádro a jaderné reakce

CZ.1.07/1.1.30/

6.3.5 Radioaktivita. Předpoklady: Graf závislosti vazebné energie na počtu částic v jádře pro částice z minulé hodiny

Jaderná fyzika. Zápisy do sešitu

Rozměr a složení atomových jader

Atomová a jaderná fyzika

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

Radioaktivita,radioaktivní rozpad

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

RADIOAKTIVITA RADIOAKTIVITA

Potřebné pomůcky Sešit, učebnice, pero

8.1 Elektronový obal atomu

FYZIKA ATOMOVÉHO JÁDRA

SBÍRKA ŘEŠENÝCH FYZIKÁLNÍCH ÚLOH

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

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

3. Radioaktivita. Při radioaktivní přeměně se uvolňuje energie. X Y + n částic. Základní hmotnostní podmínka radioaktivity: M(X) > M(Y) + M(ČÁSTIC)

Jaroslav Reichl. Střední průmyslová škola sdělovací techniky Panská 3 Praha 1 Jaroslav Reichl, 2017

Relativistická dynamika

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

VY_32_INOVACE_FY.17 JADERNÁ ENERGIE

Atomové jádro, elektronový obal

Prvek, nuklid, izotop, izobar

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

RADIOAKTIVITA A VLIV IONIZUJÍCÍHO ZÁŘENÍ


Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/ GG OP VK

4.4.6 Jádro atomu. Předpoklady: Pomůcky:

Biofyzikální chemie radiometrické metody. Zita Purkrtová říjen - prosinec 2015

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

Kateřina Fišerová - Seminární práce k předmětu Didaktika fyziky

Nebezpečí ionizujícího záření

JADERNÁ ENERGIE. Při chemických reakcích dochází ke změnám v elektronových obalech atomů. Za určitých podmínek mohou změnám podléhat i jádra atomů.

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

8.STAVBA ATOMU ELEKTRONOVÝ OBAL

VYBRANÉ DOSIMETRICKÉ VELIČINY A VZTAHY MEZI NIMI

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

DUM označení: VY_32_INOVACE_... Jméno autora výukového materiálu: Ing. Jitka Machková Škola: Základní škola a mateřská škola Josefa Kubálka Všenory

Úvod do moderní fyziky. lekce 4 jaderná fyzika

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

Stavba atomu: Atomové jádro

Test z radiační ochrany

Radioaktivní záření, jeho druhy, detekce a základní vlastnosti

rezonanční neutrony (0,5-1 kev) (pojem rezonanční souvisí s výskytem rezonančních maxim) A Z

Nebezpečí ionizujícího záření

ŠTĚPNÁ REAKCE (JADERNÁ ENERGIE)

4. JADERNÁ FYZIKA A Z. protonové (atomové) číslo, pořadové číslo v periodické tabulce, Q = Z.e. neutronové číslo. nukleonové (hmotnostní) číslo

JIHOČESKÁ UNIVERZITA - PEDAGOGICKÁ FAKULTA V ČESKÝCH BUDĚJOVICÍCH

( ) 2 2 MODUL 5. STAVBA ATOMU SHRNUTÍ

Základy toxikologie a bezpečnosti práce: část bezpečnost práce

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

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/

Prvek, nuklid, izotop, izobar, izoton


INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

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

Fyzika (učitelství) Zkouška - teoretická fyzika. Čas k řešení je 120 minut (6 minut na úlohu): snažte se nejprve rychle vyřešit ty nejsnazší úlohy,

4.4.9 Energie z jader

Identifikace typu záření

Přírodní radioaktivita

6.3.1 Jaderné štěpení, jaderné elektrárny

K MOŽNOSTEM STANOVENÍ OLOVA

JADERNÁ ENERGIE. Jaderné reakce, které slouží k uvolňování jaderné energie, jsou jaderná syntéza a jaderné štěpení.

Elektroenergetika 1. Jaderné elektrárny

Aplikace jaderné fyziky (několik příkladů)

ATOMOVÁ FYZIKA JADERNÁ FYZIKA

Přírodní (přirozená) radioaktivita je jev, kdy dochází k samovolné přeměně nestabilních jader na jiná jádra. Tento proces se označuje jako

Znečištění životního prostředí radionuklidy po zničení jaderné elektrárny Fukushima 1. Připravil: Tomáš Valenta

atom Lomonosov Lavoisier Dalton Proutova modely atomů Thomsonův kladným elektronů vysílají elektromagnetické záření nedostatky: počet původ

Elektroenergetika 1. Jaderné elektrárny

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

PŘÍRODNÍ RADIOAKTIVITA A STAVEBNICTVÍ

Jaderná energie. Obrázek atomů železa pomocí řádkovacího tunelového mikroskopu

Měření přirozené radioaktivity na Vyšehradě

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

$ %&#! '! ( $ )* +, '!'!!,!! )" )!)' -!!! 9# )# ) 8)!# ) )! 2 %,"$ +#""#!,!, )!#!:6 8)! ) )! ' '! -. +#""#!!# )!!# '!#! ) )),#!#

Jaderná energetika (JE)

VY_32_INOVACE_06_III./7._STAVBA ATOMOVÉHO JÁDRA

Ullmann V.: Jaderná a radiační fyzika

ATOMOVÉ JÁDRO. ATOM - základní stavební částice hmoty dále již chemickými postupy nedělitelná - skládá se z jádra a obalu.

JE+ZJE Přednáška 1. Jak stará je jaderná energetika?

Práce v radiochemické laboratoři - ověření zákonitostí radioaktivních přeměn

J a d e r n á e n e r g i e

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Částicové složení látek atom,molekula, nuklid a izotop

06 - mikrosvět a energie jader

MĚŘENÍ PŘIROZENÉ RADIACE HORNIN NA DĚČÍNSKU

Radon Bellušova

Příklady Kosmické záření

Historie zapsaná v atomech

Transkript:

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 (objeveny 896 Antoin Henri Becquerel) snímek záření solí uranu Typy radioaktivního záření -ZÁŘENÍ rychle letící jádra helia He (helion) E k MeV - 8 MeV pohlceno listem papíru či několika centimetry vzduchu snadno se bráníme nebezpečné při vdechnutí zářiče! silně ionizující účinky ( částice vytvoří cca 5 iontů vzduchu) vychyluje se v magnetickém poli β-záření rychle letící elektrony pohlceno tenkým hliníkovým plechem vychyluje se v megnetickém a elektrickém poli uměle vytvořené radionuklidy vyzařují POZITRONY částice e + proto existuje β - a β + radioaktivita γ-záření nejpronikavější (až několik metrů betonu), odstíněno olovem elektromagnetické záření (λ < 3 pm) neodchyluje se v magnetickém poli silně ionizuje atomy uvolňuje v důsledku fotoelektrického jevu částice z látky, vytváří páry elektron-pozitron

NETRONOVÉ ZÁŘENÍ proud rychle letících neutronů reaguje s atomovými jádry (nemá náboj není odchýleno obaly) ochrana materiály obsahujícími lehké atomy (voda) neutronová bomba (977 SA) poškození buněčných stěn, šetrná k budovám ZÁKONY RADIOAKTIVNÍCH PŘEMĚN materiál vysílá záření či β a mění se při tom na stabilní nuklid VELIČINY AKTIVITA (A) počet radioaktivních přeměn za sekundu [A] = Bq (becquerel) Bq je přeměna za sekundu MĚRNÁ AKTIVITA aktivita kg zářiče (stavební kámen pro obytné stavby max. 3 Bq/kg Ra-6) OBJEMOVÁ AKTIVITA aktivita m 3 zářiče (u plynůči kapalin) ( Bq/m 3 Ra-6 u novostaveb a Bq/m 3 u starých) zpět k aktivitě vzorku... plošná aktivita v ČR po spadu z Černobylské havárie (986) 3 kbq.m - dnes jednotky kbq.m - A t = A. e λt AKTIVITA VZORK A = λ. N PŘEMĚNOVÁ KONSTANTA ln λ = T POLOČAS PŘEMĚNY = čas za který aktivita vzorku klesne o /

Prvek Izotop Poločas rozpadu Bismut 9 Bi cca.,9 9 let Thorium ran Plutonium 3 Th 38 39 Pu,5 miliard let,68 miliard let let ZÁKON RADIOAKTIVNÍ PŘEMĚNY hlík C 573 let Radium Cesium Tritium 6 Ra 37 Cs 3 H 6 let 3 let,36 let N t = N e λt Síra 35 S 87,5 dní Radon Rn 3,8 dní Francium 3 Fr minut Thorium 3 Th,9 sekundy Polonium Po,3 µs Beryllium 8 Be 6.7-7 s Radioactive Decay of Bismuth- (T½ = 5 days) T / od zlomků sekundy až po miliardy roků v přírodě existují radionuklidy s dlouhým poločasem rozpadu (srovnatelné s životem hvězd) + raionuklidy, které průběžně vznikají (např. vlivem kosmického záření C-) radioaktivní přeměnou jádra (, β, záření) se nuklidy mění, až vznikne stabilní nuklid 88 Ra 86 R 6 n p + e He + ν antineutrino Izotop Poločas přeměny Pu Am 37 Np 33 Pa 33 9 Th 5 Ra 5 Ac Fr 7 At 3 Bi 3 Po 9 Tl 9 Pb 9 Bi,9 r 3, r, 6 r 6,967 d,59 5 r 73 r,9 d, d,9 min 3,3 3 s 5,59 min 3,65 6 s,6 min 3,53 h stabilní β Přeměna (,9 %) 3

ostřelováním těžkých jader neutrony či těžkými ionty získáy jádra s Z > 9 TRANSRANY plutonium (T / = r) Jde rychlost rozpadu regulovat? NE, ale jde ovlivnit proces pohlcení elektronu p + e n + ν elektron musí být v blízkosti jádra a to lze ovlivnit další způsoby chemické složení, vyšší tlak, jádro Re-87 bez elektronů je velmi stabilní e JADERNÉ REAKCE = jaderná přeměna způsobená srážkou jádra s jinými jádry či částicemi E. Rutheford (99) 7 He+ 7N 8O+ H VSTPJÍCÍČÁSTICE VYSTPJÍCÍČÁSTICE J. D. Cockcroft a E. T. S. Walton (93) na urychlovači 7 H+ 3Li He+ He Zákony zachování při jaderných reakcích ZZ ENERGIE ZZ HYBNOSTI ZZ ELEKTRICKÉHO NÁBOJE ZZ POČT NKLEONŮ 7 5B 3 Li+ He neutrony vznikají v horních vrstvách atmosféry, působením protonů kosmického záření, které rozbíjejí jádra atmosférického dusíku a kyslíku a uvolňují neutrony POMALÉ NETRONY N C H 7 6 + RYCHLÉ NETRONY 3 N 3 He H 7 + C- radiuhlíkové datování zdroj hélia v atmosféře (unikají do kosmu), hélium vzniká přeměnou prvků v zemské kůře Reakce z energetického hlediska ENDOENERGETICKÉ nutno dodávat energii, aby reakce proběhla EXOENERGETICKÉ energie se uvolňuje ve formě kinetické energie či energie fotonů JADERNÁ FÚZE (slučování lehkých jader) JADERNÉ ŠTĚPENÍ (těžká jádra)

pravděpodobnost uskutečnění reakce závisí na: ÚČINNÝ SRÁŽKOVÝ PRŮŘEZ = zachytitelnost letícíčástice ENERGIE ČÁSTICE pomalejší neutrony rozštěpí jádro pravděpodobněji Jaderné slučování slučovat se prvky mohou až po železo koncový stav má nižší energii než počáteční Jaderné štěpení pomalý neutron může rozštěpit jádro uranu-35 na části ke zpomalení se v reaktoru používá MODERÁTOR = grafit (Černobyl), těžká voda 35 89 9 56 Ba+ 36 Kr + 3 35 93 9 55Cs+ 37Kr + 3 n + MeV n po zpomalení mohou štěpit další jádra 5

produkty štěpení uranu podíl z celkové dávky (ve vzduchu) vyzařované různými izotopy po havárii v Černobylu NETRON 35 36 oscilace od fragmentů se odštěpí několik neutronů (záleží na typu fragmentů) část neutronů unikne do okolíči pohltí se bez štěpení k uskutečněnířetězové REAKCE musíme mít k dispozici dostatečné množství štěpného materiálu = KRITICKÉ MNOŽSTVÍ 35 5 kg (koule o poloměru 8 cm) 39 Pl kg 35 se vyskytuje v přírodě (ale jen,7% přírodního uranu je 35 ) 39 Pl vzniká ozářením 38 neutrony 6