Atomfysik Mälarhöjdens skola Ht 15

Atomens uppbyggnad I mitten av atomen finns atomkärnan Atomkärnan består av protoner och neutroner. Runt kärnan, i ett elektronmoln (skal), kretsar elektroner.   Protonerna är positivt laddade. Man säger att varje protons laddning är +1. Elektronerna är negativt laddade. Man säger att varje elektrons laddning är -1. Neutronen har ingen laddning. Det finns lika många protoner som elektroner i en atom och atomen blir därmed elektriskt neutral.

Masstal och atomnummer. A = Atomnummer – Antalet protoner i kärnan. Z = Masstal – Masstalet visar antalet protoner plus antalet neutroner i kärnan. I = Laddning – Om ämnet befinner sig i jonform brukar man ange laddningen här. n = Antal atomer som sitter ihop.

Isotop När man har flera atomer som båda innehåller samma antal protoner, men olika antal neutroner, säger man att de är isotoper av samma grundämne.

Strålning Joniserande (”Radioaktiv”) strålning bildas när en atomkärna sönderfaller. Alfastrålning består av en heliumkärna . Denna strålning är laddad och kan enkelt stoppas av ett vanligt papper. Betastrålning består av en elektron Denna strålning är laddad och går genom ett vanligt papper. Betastrålning kan stoppas av tex plexiglas. Gammastrålning består av elektromagnetiska vågor. Strålningen är energirik och stoppas av en 10 cm tjock blyplatta. http://www.youtube.com/watch?v=MZSPzCb42XY&feature=player_detailpage

Alfastrålning Atomkärnor i naturen som sänder ut alfastrålning har alla masstal över 209. Den starka kärnkraften räcker inte för att hålla samman dem. Ex Radium sönderfaller

Betastrålning Betastrålning är detsamma som snabba elektroner. I kärnan finns inga elektroner. Det är en av neutronerna som omvandlas till en proton och en elektron. Denna skjuts ut från kärnan. Ex

Gammastrålning Sänds ut tillsammans med alfa- och betastrålning. Består inte av elementarpartiklar utan är istället strålning av samma slag som vanligt ljus. Gammastrålning är osynlig och mycket genomträngande.

Radioaktivitet Joniserande strålning är skadlig för kroppen på olika sätt. Tex kan strålning som träffar benmärgen leda till blodbrist. Det kan också orsaka cancer. Radioaktivitet mäts i enheten becquerel. Det finns flera metoder att mäta/upptäcka radioaktivitet. Geiger-Müller-rör eller Geigerräknare Dimkammare Dosimeter Anemi är det latinska namnet på blodbrist. I vardagligt tal brukar man säga lågt blodvärde vilket syftar på att man har för låg halt av blodfärgämnet hemoglobin (Hb). Blodbrist kan också bero på att man har för lite röda blodkroppar. Det kan ge olika symtom och besvär som till exempel att man blir trött.

Radioaktivitet

Halveringstid Radioaktiva atomer sönderfaller. Den tid det tar för hälften av ett visst radioaktivt ämne att sönderfalla kallas halveringstid. Tiden varierar beroende på vilket radioaktivt ämne det gäller. Halveringstiden kan variera från bråkdelen av en sekund till miljarder år. Man kan använda sig av radioaktiva ämnen för att bestämma ålder på olika material. T.ex. kol-14-metoden som används för att åldersbestämma organisk materia. Film: SLI – att datera det förflutna

Fission Fission betyder klyvning. Ex. Om en kärna av uran-235 träffas av en neutron kan den splittras. Av den tunga urankärnan blir det då ett par medeltunga kärnor och ett par lösa neutroner. Vid fission frigörs en stor mängd kärnenergi.

Kärnreaktioner - Kärnkraftverk Fission kan utnyttjas som energikälla. I kärnkraftverk utnyttjar man fission för att producera el. En mycket ren och effektiv energikälla. Avfallet måste tas om hand på ett säkert sätt eftersom det är radioaktivt. Film SLI: Fatta fakta : Kärnkraft Film SLI: Tjernobyl, Fukushima

Kärnreaktioner - Kärnvapen http://www.youtube.com/watch?v=iZybqwNwiNo Film SLI: The War : Maj - december 1945 (15 min in i filmen)

Fusion Fusion innebär att två atomer slås samman till en tyngre atom. I solen slås två väteisotoper ihop. Deuterium slås samman med tritium och bildar helium, en neutron samt stora mängder energi. Detta kan endast ske vid mycket hög temperatur (ungefär 100 miljoner grader). Forskare hoppas kunna använda fusionsenergi för att tillfredsställa världens energibehov i framtiden.