Atomen och atompartiklar

En presentation över ämnet: "Atomen och atompartiklar"— Presentationens avskrift:

1 Atomen och atompartiklar
Av Thomas Mesumbe Den här mallen kan användas som en startfil för att presentera projektuppdateringar projektet. Avsnitt Avsnitt gör det enklare att hålla ordning på bilderna och samarbeta med flera andra författare. Klicka på Avsnitt under Bilder på fliken Start. Klicka sedan på Lägg till avsnitt. Anteckningar Använd rutan Anteckningar för leveransanteckningar och för att tillhandahålla mer information åt åhörarna. Anteckningarna visas i föredragshållarvyn under presentationen. Var noggrann när du väljer teckenstorlek (storleken är viktig för hjälpmedelsfunktioner, synlighet, videoinspelning och onlineproduktion) Koordinerade färger Var särskilt noggrann med diagram och textrutor. Tänk på att deltagarna kan välja att skriva ut i svartvitt eller gråskala. Gör en testutskrift och kontrollera att färgerna ser bra ut även om de skrivs ut i svartvitt eller gråskala. Grafik, tabeller och diagram Enkelhet är ofta bäst: använd konsekventa, icke-distraherande stilar och färger, så långt det är möjligt. Märk alla diagram och tabeller med etiketter.

2 En atom består av: Protoner Elektroner Neutroner
En atom är inte ”odelbar”

3 Var i atomen hittar man atompartiklarna?
Protoner finns i atomkärnan Neutroner finns i atomkärnan Elektroner cirkulerar i banor runt atomkärnan (banorna kallas elektronskal). Vad handlar projektet om? Definiera syftet med projektet Liknar projektet tidigare projekt, eller är det en helt ny typ av projekt? Definiera omfattningen av projektet Är det ett oberoende projekt eller är det relaterat till andra projekt? * Observera att den här bilden inte är nödvändig för veckostatusmöten

4 Bohrs atommodell Högst 2 elektroner i det innersta elektronskal (K).
Högst 8 elektroner i det yttersta elektronskalet (L, M eller N), medan de inre elektronskalen kan ha flera elektroner. Elektroner i K, L, M och N befinner sig i olika energinivåer. K är den lägsta energinivån.

5 Vilken elektrisk laddning har atompartiklarna?
* Om något av dessa problem orsakade en försening i schemat eller måste diskuteras vidare, inkluderar du detaljerna på nästa bild.

6 Vilken elektriskladdning har atompartiklarna?
Protoner är positiva (+) Elektroner är negativa (-) Neutroner är neutrala (ingen laddning). Duplicera den här bilden vid behov, om det finns flera ärenden. Den här bilden och relaterade bilder kan flyttas till bilagan eller döljas vid behov.

7 En atom har lika många elektroner som protoner
En atom är elektriskneutral En jon är en elektriskladdad atom. Jonen kan vara plus- eller minusladdad. En jon har inte lika många elektroner som protoner. En Atom är inte en jon Följande bilder visar flera exempel på tidslinjer med hjälp av SmartArt-grafik. Inkludera en tidslinje för projektet med tydliga markeringar för milstolpar och viktiga datum, och markera var projektet är nu.

8 Atomnummer = antalet protoner som finns i en atom
Atomnummer = antalet protoner som finns i en atom. Masstal= Antalet protoner + antalet neutroner som finns i en atom. Syreatom Varför räknar man inte med elektroner i atommassa?

9 Isotoper Atomer av samma grundämne som har samma atomnummer men olika atommassa. Dessa atomer har lika många protoner men olika många neutroner. Exempel på några isotoper Väte (H): 1. Väte (1H) med bara en proton 2. Deuterium (2H) med en proton och en neutron 3. Tritium (3H) med en proton och två neutroner Kol (C): 1. Kol-12 (12C) med 6 protoner och 6 neutroner 2. Kol- 14 (14C) med 6 protoner och 8 neutroner

10 Hur uppstår Ljus?

11 Hur uppstår ljus? Elektroner i olika skal har olika mycket energi.
Elektroner som får mer energi än den energin som finns i sin ursprungliga skal hoppar till ett yttre skal, alltså ett skal med mer energi. Atomen blir då i ett obalans tillstånd (instabil). Instabila elektroner kan hoppa tillbaka till det ursprungliga skalet och bli av med överskottsenergin. Överskottsenergin frigörs i atomen i form av strålning som vi ser som ljus.

12 Radioaktivitet En del grundämnen (isotoper) sänder ut strålningar som kommer från instabila atomkärnor som har för mycket energi. Det är detta som kallas radioaktivitet. Instabila atomkärnor strävar efter att komma i balans igen genom att göra sig av med energi. När en atomkärna sänder ut strålningar för att komma i balans, säger vi att atomkärnan sönderfaller. Radioaktiva ämnen är ämnen som sänder ut strålningar från atomkärna.

13 Joniserande strålningar
Ett gemensamt namn för strålningar som kan slå ut elektroner ur atomer så att joner bildas. Alfastrålning Betastrålning Gammastrålning

14 Alfastrålning Positivt laddade partiklar
Består av två protoner och två neutroner Samma sak som en atomkärna av helium (4H) Om en atom sänder ut alfastrålning bildas ett nytt ämne. Det nya ämnet har två protoner och två neutroner färre än den ursprungliga atomen dvs att atomnumret minskar med två och masstalet minskar med fyra. Har en kort räckvidd dvs kan stoppas enkelt med papper eller hud men kan vara farlig om de kommer i luftvägar/ orsakar cancer. Exempel: 226Ra → 222Rn + 4He

15 Betastrålning Består av negativt laddade elektroner.
Hur kan en atomkärna sända ut elektroner när det bara finns protoner och neutroner där? En neutron omvandlas till en proton och en elektron. Elektronen lämnar kärnan och protonen bli kvar. En betasönderfall leder till att det bildas ett nytt ämnen med en ökning av en proton.

16 Betastrålning Exempel på en betasönderfall är när Kol-14 sönderfaller till Kväve-14. Skriv reaktionen. Betastrålning har längre räckvidd än alfapartiklar eftersom de består av elektroner med hög fart. Kan stoppas av ett par millimeter tjock aluminium plåt, trä skiva eller ett lager kläder för att tränga in i huden.

17 Gammastrålning Är inte partiklar, utan en energirika strålningar
Har kort våglängd Kan tränga igenom både aluminiumplåtar och träskivor. För att stoppa gammastrålningar krävs ett tjock lager bly. Används inom sjukvården för att behandla cancer patienter. Cancer celler är mer känsliga för strålning men även friska celler kan komma till skada. Strålningar kan orsaka cancer

18 Röntgenstrålningen Inte lika energirikt som gammastrålning
Kan vara farlig för människor i stora doser Kan tränga inom kroppens olika organ Används inom sjukvården för att ”se in i kroppen” eller undersöka patienter Används inom flygsäkerheten för att skanna resväskor efter metallföremål.

19 Ultraviolett strålning (UV-strålning)
Kommer från solen och andra stjärnor Stora doser av UV-strålningar är farliga för människor - kan orsaka hudcancer En del av UV-strålning stoppas av ozonlagret i atmosfären. Stoppas av det bruna pigment i huden Källan för D-vitamin

20 Infraröd strålning (värmestrålning)
Har längre våglängd än rött ljus Kan inte ses med våra ögon Kan kännas i form av värme Används i värmekameror, fjärrkontrollen, infravärme på uteplatsen. IR föredras ofta i fjärrkontrollen framför radiovågor, eftersom IR inte stör omgivningen lika mycket. En spisplatta som glöder utstrålar rött ljus men också infraröd strålning

21 Mikrovågor Har längre våglängd än infraröd strålning
Mikrovågor får vattenmolekyler i maten att vibrera Vibrerande vattenmolekyler får mer energi och matten blir varm Mikrovågor används i mikrovågsugnar, rörelsedetektor, bluetooth, trådlösa telefoner.

22 Radiovågor Har längsta våglängd i det elektromagnetiska spektrat
Har det lägsta energiinnehållet ofarlig för människor Används för att sända radio- och TV-signaler

23 Halveringstid Radioaktivitet sker slumpmässigt.
Halveringstid anger hur lång tid som behövs för att hälften av alla atomkärnor i ett radioaktivt ämne ska sönderfalla. Halveringstid kan vara kort eller mycket lång Används i kol-14 metoden för att bestämma åldern på växter och djur som dött på länge sedan

24 Fission Fission = När en atomkärna träffas av en neutron och delas till två atomkärnor (kärnklyvning) Fission frigör den energin som finns lagrad i kärnan Energin som frigörs kallas kärnenergi Kärnklyvning är en kedjereaktion då det bildas stora mängder av energi i form av värme, ljus och strålning Fenomenet används för att tillverka atombomb Kärnklyvning används i kärnkraftverk för att tillverka elektrisk energi

25 Fundera och diskutera i grupp
Kärnkraftverk Fundera och diskutera i grupp Hur fungerar ett kärnkraftverk? Hur hanteras kärnavfallet? Är kärnkraft säkert? Vilka risker finns? Är kärnkraft ett miljöhot eller inte? Diskutera. Hur har kärnkraften och opinion utvecklas i Sverige? Varför? Vilka är utmaningarna inom kärnkraftsforskningen?

26 Framtiden När inträffar nästa milstolpe?
Vilka är de förväntade slutprodukterna? Kända risker och problem Är tidsåtgången för att undersöka problemen känd? Vilka är de omedelbara steg som nu ska tas?