Jaderná fyzika obrázky

        Obsah:
Radioaktivita
Štěpná reakce
Druhy radioaktivního záření
Radioaktivita kolem nás
Jaderná zbraň
 

zkoumá chování částic z jádra atomu.
Počtem p+ v jádře se liší jednotlivé prvky (v periodické tabulce jsou prvky seřazeny podle počtu p+ v jádře).
Normální atom má počet e- = počet p+ v jádře. Proto je navenek neutrální.

Zápis atomu:

hmotnost jádra (n0+p+)–>   19 F    obsahuje: 9 p+, 10 n0, 9 e-    56 Fe  obsahuje: 26 p+, 30 n0, 26 e-
počet p+ (= počet e-) ->  9 26

Atomu mohu pouze dodat či ubrat e-. Tím vytvoříme iont (= atom s jiným počtem e-, než normálním).

Zápis iontu:

hmotnost jádra (n0+p+)–>   19 F  +  <–chybí e-         56 Fe 2-  <–navíc 2 e-
počet p+ (= počet e-) ->  9   26
  obsahuje: 9 p+, 10 n0, 8 e- obsahuje: 26 p+, 30 n0, 28 e-

Chemický prvek = látka složená z atomů jednoho typu (s daným počtem p+).
Nuklid = soubor úplně stejných atomů (tím, že všechny mají tentýž počet p+, n0).
Izotop = jiný název pro nuklid.

Známe 118 různých prvků (v přírodě 92, další byly vyrobeny uměle) - viz. Periodická tabulka.

Video nezkresl. věda: co je atom, period. tabulka, nanotechnologie)

Radioaktivita

Jádro atomu drží pohromadě jaderné síly (nesmírně silné), mají malý dosah.
Proto se velká jádra atomů (83 p+ a víc) sama rozpadají (= jsou radioaktivní) - např. uran, umělé prvky….
Jádro při rozpadu vyzáří radioaktivní záření.
Radioaktivní záření vychází vždy z jádra atomu (při přeměnách jádra).
Objevitelé: Pierre Curie + Marie Sklodowska-Curie, Henri Becquerel
Radioaktivita:

Štěpná reakce (řetězová) obrázky

je rozštěpení (rozbití) jádra nestabilního atomu jinou částicí.
Rozštěpením atomového jádra se uvolní mnoho tepla.
Při štěpné reakci každý rozpad způsobí další rozpady (viz obrázek) - proto též název řetězová reakce.
Štěpná reakce:

Druhy radioaktivního záření

Prostupnost jednotlivých záření (Informační středisko JE Dukovany)

Poločas přeměny (rozpadu) = doba nutná k přeměně (= rozpadu) právě poloviny jader (např. C ~5000 let, radon ~ 4 dny…)

např. za 20 tisíc let se rozpadne celkem ~94 % uhlíku:

doba rozpadání [let] 5 tis 10 tis 15 tis 20 tis
ze 100 % látky se rozpadne dalších  [%] 50 25 12,5 6,25

 

Polotloušťka = vrstva materiálu schopná zastavit polovinu daného záření (olovo ~cm, beton, hlína ~m).

např. pro polotloušťku olova 2 cm zastaví 4 vrstvy ~94 % záření:

číslo vrstvy 1 2 3 4
sama odstíní % 50 25 12,5 6,25
společně odstíní % 50 75 87,5 93,75

Radioaktivita kolem nás

Radioaktivní pozadí = záření všude kolem nás (z hornin), i člověk sám vyzařuje radioaktivní záření.
Radon = radioaktivní plyn, často v podzemních prostorách. Způsobuje rakovinu - proto jsou větrány všechny sklepy, jeskyně, doly…
Protiradonová opatření - povinná izolace základů domu speciální gumovou fólií. Měření přítomnosti radonu v budově měří vyškolený pracovník.
Dozimetr = detektor radioaktivity. Radioaktivní záření např. vybíjí jeho elektrický náboj nebo osvětluje fotocitlivou vrstvu filmu.
Osobní dozimetr Osobní dozimetr                  Smolinec
Přírodní zdroj záření - ruda smolinec.
Vyzařování některých radioaktivních nerostů - viz video (15 MB - pořízeno v IC JE Dukovany).

Podíly na dávce ozáření člověka (viz quido):

GM počítač - trubiceSouprava GamaBeta s počítačem (verze z r. 2008)* Geiger-Müllerův počítač - viz obrázek - indikuje radioaktivitu pomocí trubice s vzácným plynem viz obr.->
Takto pracuje např. školní souprava GamaBeta (viz
foto, měření1-5MB, měření2-5MB).
např.: 40 pulzů/min ~ "pozadí" (všudypřítomná radioaktivita), k tomu navíc např. 35 pulzů/min ~ bezpečný zářič, navíc přes 500 pulzů/min ~ smolinec…
Překážky různých materiálů a tlouštěk různě zmenší počet pulzů (nepropustí část záření).

* Mlžná komora - prolétající záření v ní zanechá stopu - viz popis. Video (5MB - pořízeno v IC JE Dukovany).

Měření dávky ozáření - v jednotkách  mS - miliSievert [miliSívrt] další jednotky

video radioaktivita

Video: radioaktivita - nezkresl. věda

Jaderná zbraň

Při výbuchu vytvoří "hřib".

Účinky jaderné bomby:

  1. tlaková vlna — (40–60 % celkové uvolněné energie) - ničí stejně, jako obrovský klasický výbuch
  2. tepelné záření — (30–50 % celkové uvolněné energie) - spálí vše živé
  3. ionizující záření — (5 % celkové uvolněné energie) - zahubí vše živé
  4. radioaktivní spad — (5–10 % celkové uvolněné energie) - dlouhodobé zamoření, nemoc z ozáření, porody znetvořených dětí
  5. elektromagnetický impuls - maže data na elmg. médiích (pevné disky, flash, mobily…), ničí elektroniku

Jaderné velmoci = státy vlastnící jaderné zbraně.
Nebezpečí vlastnictví jaderné zbraně:

Videa: Aldebaran

Ochrana obyvatelstva hzscr co dělat

Poplach (výbuch bomby apod.) je vyhlášen  kolísavou sirénou.
Co dělat:

POZN: ozáření, polotloušťky

Užití radioaktivity v praxi