Fizyka jądrowa cz. 2. Reakcje jądrowe. Teraz stałem się Śmiercią, niszczycielem światów. Robert Oppenheimer
|
|
- Łukasz Chrzanowski
- 8 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Barcelona, Espania, May 204
2 W-29 (Jaroszewicz) 24 slajdy Na podstawie prezentacji prof. J. Rutkowskiego Reakcje jądrowe Fizyka jądrowa cz. 2 Teraz stałem się Śmiercią, niszczycielem światów Robert Oppenheimer
3 Energia wiązania na jeden nukleon (MeV) Liczba nukleonów, A (liczba masowa) 3/24-W29 E wn E w A m c A mc 2 2 A Mc 2 Energia wiązania nukleonu - praca potrzebna na usunięcie danego nukleonu z jądra bez nadania mu energii kinetycznej (trwałość jądra) rozszczepienie maksimum 8,7 MeV dla A = 60 synteza ostre maksima dla A = 4, 8, 2, 6 jądra parzysto-parzyste
4 4/24-W29 Energia wyzwalana przez kg materii Uwalnianiu energii w procesie spalania towarzyszy ubytek masy Q = -mc 2 Rodzaj materii Proces Czas świecenia 00W żarówki woda spadek wody z 50 m 5 s węgiel spalanie kg 8 h wzbogacony UO 2 rozszczepienie w reaktorze 690 lat 235 U całkowite rozszczepienie lat gorący gazowy deuter materia i antymateria całkowita synteza całkowita anihilacja lat lat
5 5/24-W29 Reakcje jądrowe są to procesy oddziaływania jądra atomowego z innym jądrem lub cząstką elementarną pierwszą reakcję jądrową odkrył w 99 r. Rutherford bombardując jądra azotu cząstkami promieniowanie jądrowe powstałe podczas tych reakcji nazywamy promieniotwórczością sztuczną ogólny schemat reakcji jądrowej to: a cząstka wywołująca reakcję X jądro początkowe Y jądro produkt reakcji b cząstka powstała w wyniku reakcji uproszczony zapis X(a,b)Y a X b Y 4 7 N(, p ) N He O O H
6 6/24-W29 Doświadczenie Rutherforda N He O H
7 7/24-W29 Ciepło reakcji jądrowej Zasada zachowania energii w układzie w którym jądro X spoczywa 2 2 E m c m c a a Ciepło reakcji jest równe defektowi masy X 2 2 E m c E m c b b Y Y Q 2 m a m X m b m Y c Q E Y E b E a gdy Q<0 to reakcja jest endotermiczna, zachodzi kosztem energii padającej cząstki (dla reakcji Rutherforda Q = -7 MeV) N He O H energia cząstki wynosi 7,5 MeV gdy Q>0 to reakcja jest egzotermiczna, czyli wydziela się podczas niej energia Reakcja jądrowa podlega prawom zachowania energii, pędu oraz parzystości spinu i izospinu
8 8/24-W29 Cząstki bombardujące neutrony protony deuterony cząstki kwanty ciężkie jony 4 7 N n C Li p He H Li 2He 5 B0 n
9 9/24-W29 Promieniotwórczość sztuczna W 934 r. Fryderyk i Irena Joliot-Curie przeprowadzili reakcje jądrowe, w których odkryli pierwiastki sztucznie promieniujące: Al 2He 5 P 0 n 30 5 P 30 4 Si 0 e e T /2 = 2,5 min B He N n 3 7 N 3 6 C 0 e e T /2 = 0, min substancje bombardowane (tarcze aluminium i boru) wysyłały promieniowanie nawet po usunięciu cząstek
10 0/24-W29 Reakcje rozszczepienia Rozpad ciężkich jąder na dwie części jest korzystny energetycznie jednak nie może zajść samorzutnie U 7,6 MeV 8 X 8,4 MeV 8,4-7,6=0,8 MeV 2350,8 200 MeV (wydzielona energia) należy dostarczyć energię progową (aktywacji) aby nukleony mogły pokonać kulombowską barierę potencjału dokonuje się to metodą bombardowania izotopu uranu neutronami
11 /24-W29 Przykłady reakcji rozszczepienia U 0n 92 U 56 Ba 36 Kr U 0n 92 U 54 Xe 38 Sr 2 Jądro 235 U absorbuje neutron termiczny i przekształca się w silnie wzbudzone jądro 236 U, które ulega rozszczepieniu na dwa fragmenty zazwyczaj o różnych masach n n Q Q Wydajność na jedno rozszczepienie (%) Liczba atomowa
12 2/24-W29 Rozszczepienie wg modelu kroplowego Jądr o o symetr i kulistej Jądr o o symetr i elipsoidalnej Pr zewężenie jądr a Rozszczepienie jądr a (a) E V V (b)
13 3/24-W29 Energia wzbudzenia a bariera potencjału Rozszczepienie dokona się pod warunkiem, że zaabsorbowany neutron dostarczy energii wzbudzenia E n o wartości wystarczającej do pokonania bariery potencjału (dopuszcza się tunelowanie) Nuklid tarczy Nuklid rozszczepiany E n (MeV) V (MeV) Rozszczepienie przez neutrony termiczne 235 U 236 U 6,5 5,2 tak 238 U 239 U 4,8 5,7 nie 239 Pu 239 Pu 6,4 4,8 tak Dla nuklidu 238 U energia neutronów powinna wynosić co najmniej,3 MeV, aby ze znacznym prawdopodobieństwem zaszło rozszczepienie
14 4/24-W29 Produkty reakcji 238 U Dla powolnych neutronów najbardziej rozpowszechniony izotop uranu 238 U przekształca się w pluton 239 Pu cenne paliwo jądrowe, lub naturalny pierwiastek promieniotwórczy neptun 237 Np reakcje (n, ) U 0 n U 23 min Np reakcje (n, 2n) U 0n 92 U 20 n Np Pu 2. 3dnia lat Pu U U 6. 8dnia Np
15 5/24-W29 Reakcje łańcuchowe wytwarzany neutron potencjalne wyzwala kolejne rozszczepienie w procesie rozszczepienia uranu powstaje średnio 2,5 neutronu zapewnienie masy krytycznej w celu ograniczenia ucieczki neutronów poza reaktor zastosowanie moderatorów spowalniaczy neutronów H 2 O, grafit ograniczenie wychwytu neutronów przez 238U budowa w formie przekładańca pręty sterujące efektywnie pochłaniające neutrony
16 6/24-W29 Reaktor atomowy
17 7/24-W29 Elektrownia jądrowa
18 8/24-W29 Reakcje syntezy Procesowi połączenia dwóch lekkich jąder w jedno większe towarzyszy wyzwolenie energii. połączeniu jąder przeciwdziała odpychanie kulombowskie, np. dla dwóch protonów U = 400 kev aby pokonać tą barierę zderzające się jądra atomowe muszą uzyskać odpowiednią energie kinetyczną: w akceleratorze podczas wybuchu bomby jądrowej w wyniku wysokiej temperatury (rzędu 0 7 K) energia kinetyczna odpowiadająca najbardziej prawdopodobnej prędkości oddziałujących cząstek E k =kt we wnętrzu Słońca kt =,3 ev, a mimo to zachodzi synteza termojądrowa: (T =,5 0 7 K) występują cząstki o prędkościach większych od średnich cząstki o energii mniejszej od U mogą połączyć się dzięki tunelowaniu
19 Synteza termojądrowa cykl protonowo-protonowy Reakcja syntezy we wnętrzu Słońca jest procesem wielostopniowym, w którym wodór jest spalany do postaci helu 2 0. H H H e e e 02 Q Qi MeV MeV MeV H H He 5 49 MeV He He He H H 2 86 część wypromieniowana w postaci fal elektromagnetycznych Powyższy cykl jest bardzo powolny ze względu na małe prawdopodobieństwo zderzeń proton-proton, ale ze względu na olbrzymią liczbę protonów w jądrze słońca deuter jest wytwarzany z szybkością 0 2 kg/s MeV
20 20/24-W29 Słońce w każdej sekundzie 592 milionów ton wodoru jest stapiane do 587,9 milionów ton helu brakująca masa - 4, milionów ton jest zamieniana na energię E=mc 2 w każdej sekundzie Słońce produkuje 3 milionów razy więcej energii niż roczna konsumpcja elektryczności w USA słońce w ciągu jednej sekundy produkuje 383 trylionów megawatów energii (3, W) spalanie wodoru zachodzi pięć miliardów lat i powinno go wystarczyć na kolejne lat
21 2/24-W29 Kontrolowana synteza termojądrowa Nie udało się jeszcze przeprowadzić kontrolowanej syntezy termojądrowej, która byłaby źródłem energii. Największe nadzieje wiąże się z reakcjami D-D i D-T: 2 D 2 D He T Warunkiem syntezy termojądrowej jest spełnienie w reaktorze kryterium Lawsona n > 0 20 s/m 3 duża koncentracja cząstek wysoka temperatura plazmy długi czas utrzymania wysokiej gęstości i temperatury Warunki realizacji utrzymanie magnetyczne tokamak utrzymanie inercyjne synteza laserowa p 0 n MeV MeV D T He n 7 6 MeV
22 22/24-W29 Reaktory toroidalnaja kamiera s magnitnoj katuszkoj plazma uwięziona w toroidalnej komorze za pomocą pola magnetycznego Eksperymentalny reaktor termojądrowy typu tokamak
23 23/24-W29 Zakończenie Świat pełen jest cudów, które cierpliwie czekają, aż nasze umysły staną się gotowe, by je dostrzec Jednakże ostateczna prawda jest nadal daleko
24 Barcelona, Espania, May 204
Fizyka jądrowa. Podstawowe pojęcia
Fizyka jądrowa budowa jądra atomowego przemiany promieniotwórcze reakcje jądrowe Podstawowe pojęcia jądra atomowe (nuklidy) dzielimy na: trwałe (stabilne) nietrwałe (promieniotwórcze) jądro składa się
Bardziej szczegółowoFizyka jądrowa. Podstawowe pojęcia. Izotopy. budowa jądra atomowego przemiany promieniotwórcze reakcje jądrowe. jądra atomowe (nuklidy) dzielimy na:
Fizyka jądrowa budowa jądra atomowego przemiany promieniotwórcze reakcje jądrowe Podstawowe pojęcia jądra atomowe (nuklidy) dzielimy na: trwałe (stabilne) nietrwałe (promieniotwórcze) jądro składa się
Bardziej szczegółowoEnergetyka jądrowa. Energetyka jądrowa
Energetyka jądrowa Zasada zachowania energii i E=mc 2 Budowa jąder atomowych i ich energia wiązania Synteza: z gwiazd na Ziemię... Neutrony i rozszczepienie jąder atomowych Reaktory: klasyczne i akceleratorowe
Bardziej szczegółowoFizyka współczesna. Jądro atomowe podstawy Odkrycie jądra atomowego: 1911, Rutherford Rozpraszanie cząstek alfa na cienkich warstwach metalu
Odkrycie jądra atomowego: 9, Rutherford Rozpraszanie cząstek alfa na cienkich warstwach metalu Tor ruchu rozproszonych cząstek (fakt, że część cząstek rozprasza się pod bardzo dużym kątem) wskazuje na
Bardziej szczegółowoA - liczba nukleonów w jądrze (protonów i neutronów razem) Z liczba protonów A-Z liczba neutronów
Włodzimierz Wolczyński 40 FIZYKA JĄDROWA A - liczba nukleonów w jądrze (protonów i neutronów razem) Z liczba protonów A-Z liczba neutronów O nazwie pierwiastka decyduje liczba porządkowa Z, a więc ilość
Bardziej szczegółowoReakcje syntezy lekkich jąder
Reakcje syntezy lekkich jąder 1. Synteza jąder lekkich w gwiazdach 2. Warunki wystąpienia procesu syntezy 3. Charakterystyka procesu syntezy 4. Kontrolowana reakcja syntezy termojądrowej 5. Zasada konstrukcji
Bardziej szczegółowoElementy Fizyki Jądrowej. Wykład 8 Rozszczepienie jąder i fizyka neutronów
Elementy Fizyki Jądrowej Wykład 8 Rozszczepienie jąder i fizyka neutronów Rozszczepienie lata 30 XX w. poszukiwanie nowych nuklidów n + 238 92U 239 92U + reakcja przez jądro złożone 239 92 U 239 93Np +
Bardziej szczegółowoReakcje syntezy lekkich jąder
Reakcje syntezy lekkich jąder 1. Synteza jąder lekkich w gwiazdach 2. Warunki wystąpienia procesu syntezy 3. Charakterystyka procesu syntezy 4. Kontrolowana reakcja syntezy termojądrowej 5. Zasada konstrukcji
Bardziej szczegółowoPromieniowanie jonizujące
Promieniowanie jonizujące Wykład IV Krzysztof Golec-Biernat Promieniotwórczość naturalna Uniwersytet Rzeszowski, 22 listopada 2017 Wykład IV Krzysztof Golec-Biernat Promieniowanie jonizujące 1 / 21 Reakcja
Bardziej szczegółowoFIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych
FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych Wykład 10 Energetyka jądrowa Rozszczepienie 235 92 236 A1 A2 U n 92U Z F1 Z F2 2,5n 1 2 Q liczba neutronów 0 8, średnio 2,5 najbardziej prawdopodobne
Bardziej szczegółowoPromieniowanie jonizujące
Promieniowanie jonizujące Wykład III Krzysztof Golec-Biernat Reakcje jądrowe Uniwersytet Rzeszowski, 8 listopada 2017 Wykład III Krzysztof Golec-Biernat Promieniowanie jonizujące 1 / 12 Energia wiązania
Bardziej szczegółowor. akad. 2012/2013 Wykład IX-X Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich Fizyka jądrowa Zakład Biofizyki 1
r. akad. 2012/2013 Wykład IX-X Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich Fizyka jądrowa Zakład Biofizyki 1 Budowa jądra atomowego każde jądro atomowe składa się z dwóch rodzajów nukleonów: protonów
Bardziej szczegółowoElementy fizyki jądrowej
Elementy fizyki jądrowej Cząstka elementarna Fermiony (cząstki materii) -leptony: elektron, neutrino elektronowe, mion, neutrino mionowe, taon, neutrino taonowe -kwarki: kwark dolny, kwark górny, kwark
Bardziej szczegółowoPodstawowe własności jąder atomowych
Podstawowe własności jąder atomowych 1. Ilość protonów i neutronów Z, N 2. Masa jądra M j = M p + M n - B 2 2 Q ( M c ) ( M c ) 3. Energia rozpadu p 0 k 0 Rozpad zachodzi jeżeli Q > 0, ta nadwyżka energii
Bardziej szczegółowopobrano z serwisu Fizyka Dla Każdego - - zadania z fizyki, wzory fizyczne, fizyka matura
14. Fizyka jądrowa zadania z arkusza I 14.10 14.1 14.2 14.11 14.3 14.12 14.4 14.5 14.6 14.13 14.7 14.8 14.14 14.9 14. Fizyka jądrowa - 1 - 14.15 14.23 14.16 14.17 14.24 14.18 14.25 14.19 14.26 14.27 14.20
Bardziej szczegółowoZadanie 3. (2 pkt) Uzupełnij zapis, podając liczbę masową i atomową produktu przemiany oraz jego symbol chemiczny. Th... + α
Zadanie: 1 (2 pkt) Określ liczbę atomową pierwiastka powstającego w wyniku rozpadów promieniotwórczych izotopu radu 223 88Ra, w czasie których emitowane są 4 cząstki α i 2 cząstki β. Podaj symbol tego
Bardziej szczegółowoEnergetyka Jądrowa. Wykład 3 14 marca Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów
Energetyka Jądrowa Wykład 3 14 marca 2017 Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów szef@fuw.edu.pl http://www.fuw.edu.pl/~szef/ Henri Becquerel 1896 Promieniotwórczość 14.III.2017 EJ
Bardziej szczegółowoSpis treści. Trwałość jądra atomowego. Okres połowicznego rozpadu
Spis treści 1 Trwałość jądra atomowego 2 Okres połowicznego rozpadu 3 Typy przemian jądrowych 4 Reguła przesunięć Fajansa-Soddy ego 5 Szeregi promieniotwórcze 6 Typy reakcji jądrowych 7 Przykłady prostych
Bardziej szczegółowoPodstawowe własności jąder atomowych
Fizyka jądrowa Struktura jądra (stan podstawowy) Oznaczenia, terminologia Promienie jądrowe i kształt jąder Jądra stabilne; warunki stabilności; energia wiązania Jądrowe momenty magnetyczne Modele struktury
Bardziej szczegółowoFIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych
FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych Wykład 9 Reakcje jądrowe Reakcje jądrowe Historyczne reakcje jądrowe 1919 E.Rutherford 4 He + 14 7N 17 8O + p (Q = -1.19 MeV) powietrze błyski na ekranie
Bardziej szczegółowodoświadczenie Rutheforda Jądro atomowe składa się z nuklonów: neutronów (obojętnych elektrycznie) i protonów (posiadających ładunek dodatni +e)
1 doświadczenie Rutheforda Jądro atomowe składa się z nuklonów: neutronów (obojętnych elektrycznie) i protonów (posiadających ładunek dodatni +e) Ilość protonów w jądrze określa liczba atomowa Z Ilość
Bardziej szczegółowoReakcja rozszczepienia
Reakcje jądrowe Reakcja rozszczepienia W reakcji rozszczepienia neutron powoduje rozszczepienie cięższego jądra na dwa lub więcej mniejsze jadra lżejszych pierwiastków oraz kilka neutronów. Podczas tej
Bardziej szczegółowoODKRYCIE PROMIENIOTWÓRCZOŚCI PROMIENIOWANIE JĄDROWE I JEGO WŁAŚCIWOŚCI
ODKRYCIE PROMIENIOTWÓRCZOŚCI PROMIENIOWANIE JĄDROWE I JEGO WŁAŚCIWOŚCI Wilhelm Roentgen 1896 Stan wiedzy na rok 1911 1. Elektron masa i ładunek znikomy ułamek masy atomu 2. Niektóre atomy samorzutnie emitują
Bardziej szczegółowoAutorzy: Zbigniew Kąkol, Piotr Morawski
Rodzaje rozpadów jądrowych Autorzy: Zbigniew Kąkol, Piotr Morawski Rozpady jądrowe zachodzą zawsze (prędzej czy później) jeśli jądro o pewnej liczbie nukleonów znajdzie się w stanie energetycznym, nie
Bardziej szczegółowoWykłady z Geochemii Ogólnej
Wykłady z Geochemii Ogólnej III rok WGGiOŚ AGH 2010/11 dr hab. inż. Maciej Manecki A-0 p.24 www.geol.agh.edu.pl/~mmanecki ELEMENTY KOSMOCHEMII Nasza wiedza o składzie materii Wszechświata pochodzi z dwóch
Bardziej szczegółowoFizyka 2. Janusz Andrzejewski
Fizyka 2 wykład 15 Janusz Andrzejewski Janusz Andrzejewski 2 Egzamin z fizyki I termin 31 stycznia2014 piątek II termin 13 luty2014 czwartek Oba egzaminy odbywać się będą: sala 301 budynek D1 Janusz Andrzejewski
Bardziej szczegółowoFizyka promieniowania jonizującego. Zygmunt Szefliński
Fizyka promieniowania jonizującego Zygmunt Szefliński 1 Wykład 3 Ogólne własności jąder atomowych (masy ładunki, izotopy, izobary, izotony izomery). 2 Liczba atomowa i masowa Liczba nukleonów (protonów
Bardziej szczegółowoReakcje jądrowe. X 1 + X 2 Y 1 + Y b 1 + b 2
Reakcje jądrowe X 1 + X 2 Y 1 + Y 2 +...+ b 1 + b 2 kanał wejściowy kanał wyjściowy Reakcje wywołane przez nukleony - mechanizm reakcji Wielkości mierzone Reakcje wywołane przez ciężkie jony a) niskie
Bardziej szczegółowoPromieniowanie jonizujące
Promieniowanie jonizujące Wykład II Promieniotwórczość Fizyka MU, semestr 2 Uniwersytet Rzeszowski, 8 marca 2017 Wykład II Promieniotwórczość Promieniowanie jonizujące 1 / 22 Jądra pomieniotwórcze Nuklidy
Bardziej szczegółowoReakcje rozszczepienia jądra i ich wykorzystanie
Reakcje rozszczepienia jądra i ich wykorzystanie 1. Warunki wystąpienia procesu rozszczepienia 2. Charakterystyka procesu rozszczepienia 3. Kontrolowana reakcja rozszczepienia 4. Zasada konstrukcji reaktora
Bardziej szczegółowoElementy Fizyki Jądrowej. Wykład 9 Fizyka neutronów i reakcja łańcuchowa
Elementy Fizyki Jądrowej Wykład 9 Fizyka neutronów i reakcja łańcuchowa Charakterystyka procesu rozszczepienia Emisja neutronów 1. natychmiastowa, średnio 2,5 neutronów, 10 16 s 2. opóźniona, emisja neutronów
Bardziej szczegółowoOdkrycie jądra atomowego - doświadczenie Rutherforda 1909 r.
Odkrycie jądra atomowego - doświadczenie Rutherforda 1909 r. 1 Budowa jądra atomowego Liczba atomowa =Z+N Liczba masowa Liczba neutronów Izotopy Jądra o jednakowej liczbie protonów, różniące się liczbą
Bardziej szczegółowoReakcje rozszczepienia i energetyka jądrowa
J. Pluta, Metody i technologie jądrowe Reakcje rozszczepienia i energetyka jądrowa Energia wiązania nukleonu w jądrze w funkcji liczby masowej jadra A: E w Warunek energetyczny deficyt masy: Reakcja rozszczepienia
Bardziej szczegółowoFoton, kwant światła. w klasycznym opisie świata, światło jest falą sinusoidalną o częstości n równej: c gdzie: c prędkość światła, długość fali św.
Foton, kwant światła Wielkość fizyczna jest skwantowana jeśli istnieje w pewnych minimalnych (elementarnych) porcjach lub ich całkowitych wielokrotnościach w klasycznym opisie świata, światło jest falą
Bardziej szczegółowoFizyka 3. Konsultacje: p. 329, Mechatronika
Fizyka 3 Konsultacje: p. 329, Mechatronika marzan@mech.pw.edu.pl Zaliczenie: 2 sprawdziany (10 pkt każdy) lub egzamin (2 części po 10 punktów) 10.1 12 3.0 12.1 14 3.5 14.1 16 4.0 16.1 18 4.5 18.1 20 5.0
Bardziej szczegółowoautor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 40 FIZYKA JĄDROWA
autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 40 FIZYKA JĄDROWA Rozwiązanie zadań należy zapisać w wyznaczonych miejscach pod treścią zadania TEST JEDNOKROTNEGO WYBORU UWAGA: Tekst poniżej,
Bardziej szczegółowoPODSTAWY FIZYCZNE ENERGETYKI JĄDROWEJ
EERGETYKA EKOLOGA Część - EERGETYKA 22 ODSTAWY FZYCZE EERGETYK JĄDROWEJ ( jak powstaje energia jądrowa ) Stanisław Drobniak STYTT MASZY CELYCH 1. rzegląd podstawowych pojęć. 2. Bilans energetyczny reakcji
Bardziej szczegółowoCHEMIA LEKCJA 1. Budowa atomu, Izotopy Promieniotwórczość naturalna i sztuczna. Model atomu Bohra
CHEMIA LEKCJA 1. Budowa atomu, Izotopy Promieniotwórczość naturalna i sztuczna Model atomu Bohra SPIS TREŚCI: 1. Modele budowy atomu Thomsona, Rutherforda i Bohra 2. Budowa atomu 3. Liczba atomowa a liczba
Bardziej szczegółowoReakcje rozszczepienia jądra i ich wykorzystanie
Reakcje rozszczepienia jądra i ich wykorzystanie 1. Warunki wystąpienia procesu rozszczepienia 2. Charakterystyka procesu rozszczepienia 3. Kontrolowana reakcja rozszczepienia 4. Zasada konstrukcji reaktora
Bardziej szczegółowoEnergetyka konwencjonalna odnawialna i jądrowa
Energetyka konwencjonalna odnawialna i jądrowa Wykład 8-27.XI.2018 Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów szef@fuw.edu.pl http://www.fuw.edu.pl/~szef/ Wykład 8 Energia atomowa i jądrowa
Bardziej szczegółowoPromieniowanie jonizujące
Promieniowanie jonizujące Wykład II Krzysztof Golec-Biernat Promieniotwórczość Uniwersytet Rzeszowski, 18 października 2017 Wykład II Krzysztof Golec-Biernat Promieniowanie jonizujące 1 / 23 Jądra pomieniotwórcze
Bardziej szczegółowoNukleony. Nukleony cząstki jądra atomowego suma protonów i neutronów.
JĄDRO ATOMOWE Nukleony Nukleony cząstki jądra atomowego suma protonów i neutronów. A Z X np. dla izotopów wodoru: -jądro najpospolitszego izotopu H (Z=, A=) składa się z jednego protonu: H -jądro deuteru
Bardziej szczegółowoReakcje rozpadu jądra atomowego
Reakcje rozpadu jądra atomowego O P R A C O W A N I E : P A W E Ł Z A B O R O W S K I K O N S U L T A C J A M E R Y T O R Y C Z N A : M A Ł G O R Z A T A L E C H Trwałość izotopów Czynnikiem decydującym
Bardziej szczegółowoFIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych
FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych Wykład 1 własności jąder atomowych Odkrycie jądra atomowego Rutherford (1911) Ernest Rutherford (1871-1937) R 10 fm 1908 Skala przestrzenna jądro
Bardziej szczegółowo2008/2009. Seweryn Kowalski IVp IF pok.424
2008/2009 seweryn.kowalski@us.edu.pl Seweryn Kowalski IVp IF pok.424 Plan wykładu Wstęp, podstawowe jednostki fizyki jądrowej, Własności jądra atomowego, Metody wyznaczania własności jądra atomowego, Wyznaczanie
Bardziej szczegółowoPROMIENIOTWÓRCZOŚĆ. A) równa B) mniejsza C) większa D) nie mniejsza (sumie) od sumy mas protonów i neutronów wchodzących w jego skład.
1. Promień atomu jest większy od promienia jądra atomu PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ A) 5 razy. B) 100 razy. C) 10 5 razy. D) terminy promień atomu i promień jądra są synonimami. 2. Jeśliby, zachowując skalę, powiększyć
Bardziej szczegółowoWstęp do fizyki jądrowej Tomasz Pawlak, 2009
05-05-07 Wstęp do fizyki jądrowej Tomasz Pawlak, 2009 część 8 reakcje jądrowe od początku... 1919 E.Rutherford, (Po, ZnS, transmutacja) 4 2 He + 14 7N 17 8O + p (Q = -1.19 MeV) 1932 protony z generatora
Bardziej szczegółowoELEKTROWNIE. Czyste energie 2014-01-20. Energetyka jądrowa. Damazy Laudyn Maciej Pawlik Franciszek Strzelczyk
Czyste energie wykład 11 Energetyka jądrowa dr inż. Janusz Teneta Wydział EAIiIB Katedra Automatyki i Inżynierii Biomedycznej AGH Kraków 2014 ELEKTROWNIE Damazy Laudyn Maciej Pawlik Franciszek Strzelczyk
Bardziej szczegółowoFizyka atomowa i jądrowa
Fizyka atomowa i jądrowa Widma atomowe kwantowanie poziomów Budowa atomu: eksperyment Geigera-Marsdena-Rutherforda Atom wodoru w mechanice kwantowej; liczby kwantowe Atomy wieloelektronowe układ okresowy
Bardziej szczegółowoEnergetyka konwencjonalna odnawialna i jądrowa
Energetyka konwencjonalna odnawialna i jądrowa Wykład 9-4.XII.2018 Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów szef@fuw.edu.pl http://www.fuw.edu.pl/~szef/ Rozpad gamma 152 Dy * 152 Dy+gamma
Bardziej szczegółowoJądro atomowe Wielkości charakteryzujące jądro atomowe
Fizyka jądrowa Jądro atomowe Wielkości charakteryzujące jądro atomowe A - liczba masowa Z - liczba porządkowa pierwiastka w układzie okresowym N - liczba neutronów Oznaczenie jądra atomowego : A X lub
Bardziej szczegółowoModel elektrowni jądrowej
Model elektrowni jądrowej Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową i działaniem elektrowni jądrowej. Wstęp Rozszczepienie jądra atomowego to proces polegający na rozpadzie wzbudzonego
Bardziej szczegółowoWidma atomowe. Fizyka atomowa i jądrowa. Dawne modele atomu. Widma atomowe. Linie emisyjne kwantowanie poziomów energetycznych
Fizyka atomowa i jądrowa Widma atomowe kwantowanie poziomów Widma atomowe Linie emisyjne kwantowanie poziomów energetycznych Budowa atomu: eksperyment Geigera-Marsdena-Rutherforda Atom wodoru w mechanice
Bardziej szczegółowoW-28 (Jaroszewicz) 36 slajdy Na podstawie prezentacji prof. J. Rutkowskiego. Fizyka jądrowa cz. 1. budowa jądra atomowego przemiany promieniotwórcze
W-28 (Jaroszewicz) 36 slajdy Na podstawie prezentacji prof. J. Rutkowskiego Fizyka jądrowa cz. 1 budowa jądra atomowego przemiany promieniotwórcze 3/35-W28 Podstawowe pojęcia jądra atomowe (nuklidy) dzielimy
Bardziej szczegółowoPoziom nieco zaawansowany Wykład 2
W2Z Poziom nieco zaawansowany Wykład 2 Witold Bekas SGGW Promieniotwórczość Henri Becquerel - 1896, Paryż, Sorbona badania nad solami uranu, odkrycie promieniotwórczości Maria Skłodowska-Curie, Piotr Curie
Bardziej szczegółowoReakcje jądrowe dr inż. Romuald Kędzierski
Reakcje jądrowe dr inż. Romuald Kędzierski Wybuch bomby Ivy Mike (fot. National Nuclear Security Administration/Nevada Site Office, domena publiczna) Przemiany jądrowe 1. Spontaniczne (niewymuszone) związane
Bardziej szczegółowoNastępnie powstały trwały izotop - azot-14 - reaguje z trzecim protonem, przekształcając się w nietrwały tlen-15:
Reakcje syntezy lekkich jąder są podstawowym źródłem energii wszechświata. Słońce - gwiazda, która dostarcza energii niezbędnej do życia na naszej planecie Ziemi, i w której 94% masy stanowi wodór i hel
Bardziej szczegółowoPodstawy Fizyki Jądrowej
Podstawy Fizyki Jądrowej III rok Fizyki Kurs WFAIS.IF-D008.0 Składnik egzaminu licencjackiego (sesja letnia)! OPCJA (zalecana): Po uzyskaniu zaliczenia z ćwiczeń możliwość zorganizowania ustnego egzaminu
Bardziej szczegółowoRozszczepienie jądra atomowego
Rozszczepienie jądra atomowego W przypadku izotopów 235 U i 239 Pu energia wzbudzenia jądra po wychwycie neutronu jest większa od wysokości bariery, którą trzeba pokonać aby nastąpiło rozszczepienie. Izotop
Bardziej szczegółowoCzyste energie. Energetyka jądrowa. wykład 13. dr inż. Janusz Teneta. Wydział EAIiIB Katedra Automatyki i Inżynierii Biomedycznej
Czyste energie wykład 13 Energetyka jądrowa dr inż. Janusz Teneta Wydział EAIiIB Katedra Automatyki i Inżynierii Biomedycznej AGH Kraków 2013 ELEKTROWNIE Damazy Laudyn Maciej Pawlik Franciszek Strzelczyk
Bardziej szczegółowoKONKURS Z FIZYKI I ASTRONOMII. Fuzja jądrowa. dla uczniów gimnazjum i uczniów klas I i II szkół ponadgimnazjalnych
KONKURS Z FIZYKI I ASTRONOMII Fuzja jądrowa dla uczniów gimnazjum i uczniów klas I i II szkół ponadgimnazjalnych I. Organizatorem konkursu jest Krajowy Punkt Kontaktowy Euratom przy Instytucie Fizyki Plazmy
Bardziej szczegółowoPromieniotwórczość naturalna. Jądro atomu i jego budowa.
Promieniotwórczość naturalna. Jądro atomu i jego budowa. Doświadczenie Rutherforda (1909). Polegało na bombardowaniu złotej folii strumieniem cząstek alfa (jąder helu) i obserwacji odchyleń ich toru ruchu.
Bardziej szczegółowoWłasności jąder w stanie podstawowym
Własności jąder w stanie podstawowym Najważniejsze liczby kwantowe charakteryzujące jądro: A liczba masowa = liczbie nukleonów (l. barionów) Z liczba atomowa = liczbie protonów (ładunek) N liczba neutronów
Bardziej szczegółowoOCHRONA RADIOLOGICZNA PACJENTA. Promieniotwórczość
OCHRONA RADIOLOGICZNA PACJENTA Promieniotwórczość PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ (radioaktywność) zjawisko samorzutnego rozpadu jąder atomowych niektórych izotopów, któremu towarzyszy wysyłanie promieniowania α, β,
Bardziej szczegółowoW2. Struktura jądra atomowego
W2. Struktura jądra atomowego Doświadczenie Rutherforda - badanie odchylania wiązki cząstek alfa w cienkiej folii metalicznej Hans Geiger, Ernest Marsden, Ernest Rutherford ( 1911r.) detektor pierwiastek
Bardziej szczegółowoBUDOWA ATOMU. Pierwiastki chemiczne
BUDOWA ATOMU Pierwiastki chemiczne p.n.e. Sb Sn n Pb Hg S Ag C Au Fe Cu ()* do XVII w. As (5 r.) P (669 r.) () XVIII w. N Cl Cr Co Y Mn Mo () Ni Pt Te O U H W XIX w. (m.in.) Na Ca Al Si F Cs Ba B Bi I
Bardziej szczegółowoZadania powtórkowe do egzaminu maturalnego z chemii Budowa atomu, układ okresowy i promieniotwórczość
strona 1/11 Zadania powtórkowe do egzaminu maturalnego z chemii Budowa atomu, układ okresowy i promieniotwórczość Monika Gałkiewicz Zad. 1 () Przedstaw pełną konfigurację elektronową atomu pierwiastka
Bardziej szczegółowoWykłady z Chemii Ogólnej i Biochemii. Dr Sławomir Lis
Wykłady z Chemii Ogólnej i Biochemii Dr Sławomir Lis Chemia, jako nauka zajmuje się otrzymywaniem i wszechstronnym badaniem własności, struktury oraz reakcji chemicznych pierwiastków i ich połączeń. Chemia
Bardziej szczegółowoSTRUKTURA MATERII PO WIELKIM WYBUCHU
Wykład I STRUKTURA MATERII -- -- PO WIELKIM WYBUCHU Człowiek zajmujący się nauką nigdy nie zrozumie, dlaczego miałby wierzyć w pewne opinie tylko dlatego, że znajdują się one w jakiejś książce. (...) Nigdy
Bardziej szczegółowoRozpad gamma. Przez konwersję wewnętrzną (emisję wirtualnego kwantu gamma, który przekazuje swą energię elektronom z powłoki atomowej)
Rozpad gamma Deekscytacja jądra atomowego (przejście ze stanu wzbudzonego o energii do niższego stanu o energii ) może zachodzić dzięki oddziaływaniu elektromagnetycznemu przez tzw. rozpad gamma Przejście
Bardziej szczegółowoTworzenie protonów neutronów oraz jąder atomowych
Tworzenie protonów neutronów oraz jąder atomowych kwarki, elektrony, neutrina oraz ich antycząstki anihilują aby stać się cząstkami 10-10 s światła fotonami energia kwarków jest już wystarczająco mała
Bardziej szczegółowoEnergetyka konwencjonalna odnawialna i jądrowa
Energetyka konwencjonalna odnawialna i jądrowa Wykład 10-11.XII.2018 Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów szef@fuw.edu.pl http://www.fuw.edu.pl/~szef/ Energetyka Jądrowa 11.XII.2018
Bardziej szczegółowoO egzotycznych nuklidach i ich promieniotwórczości
O egzotycznych nuklidach i ich promieniotwórczości Marek Pfützner Instytut Fizyki Doświadczalnej Uniwersytet Warszawski Tydzień Kultury w VIII LO im. Władysława IV, 13 XII 2005 Instytut Radowy w Paryżu
Bardziej szczegółowoAtomowa budowa materii
Atomowa budowa materii Wszystkie obiekty materialne zbudowane są z tych samych elementów cząstek elementarnych Cząstki elementarne oddziałują tylko kilkoma sposobami oddziaływania wymieniając kwanty pól
Bardziej szczegółowoReakcje jądrowe. kanał wyjściowy
Reakcje jądrowe X 1 + X 2 Y 1 + Y 2 +...+ b 1 + b 2 kanał wejściowy kanał wyjściowy Reakcje wywołane przez nukleony - mechanizm reakcji Wielkości mierzone Reakcje wywołane przez ciężkie jony a) niskie
Bardziej szczegółowoWSTĘP DO FIZYKI JADRA ATOMOWEGOO Wykład 11. IV ROK FIZYKI - semestr zimowy Janusz Braziewicz - Zakład Fizyki Atomowej IF AŚ
WSTĘP DO FIZYKI JADRA ATOMOWEGOO Wykład 11 IV ROK FIZYKI - semestr zimowy Janusz Braziewicz - Zakład Fizyki Atomowej IF AŚ 1 ENERGIA JĄDROWA SPALANIE WĘGLA W PIECU to manipulacja atomami węgla i tlenu
Bardziej szczegółowoWSTĘP DO FIZYKI CZĄSTEK. Julia Hoffman (NCU)
WSTĘP DO FIZYKI CZĄSTEK Julia Hoffman (NCU) WSTĘP DO WSTĘPU W wykładzie zostały bardzo ogólnie przedstawione tylko niektóre zagadnienia z zakresu fizyki cząstek elementarnych. Sugestie, pytania, uwagi:
Bardziej szczegółowoPowstanie pierwiastków we Wszechświecie
16 FOTON 98, Jesień 2007 Powstanie pierwiastków we Wszechświecie Lucjan Jarczyk Instytut Fizyki UJ Otaczający nas świat zbudowany jest z niezliczonej wręcz liczby różnych substancji. Ich powstanie to domena
Bardziej szczegółowoVIII-Energia fuzji termojądrowej nadzieją świata
VIII-Energia fuzji termojądrowej nadzieją świata Jan Królikowski Instytut Fizyki Doświadczalnej Uniwersytetu Warszawskiego Jan Królikowski, Energia fuzji termojadrowej.., 1 Skąd pochodzą informacje? Nie
Bardziej szczegółowoPodstawy fizyki subatomowej. 3 kwietnia 2019 r.
Podstawy fizyki subatomowej Wykład 7 3 kwietnia 2019 r. Atomy, nuklidy, jądra atomowe Atomy obiekt zbudowany z jądra atomowego, w którym skupiona jest prawie cała masa i krążących wokół niego elektronów.
Bardziej szczegółowor. akad. 2012/2013 Wykład IX-X Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich Fizyka jądrowa Zakład Biofizyki 1
r. akad. 2012/2013 Wykład IX-X Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich Fizyka jądrowa Zakład Biofizyki 1 Budowa jądra atomowego każde jądro atomowe składa się z dwóch rodzajów nukleonów: protonów
Bardziej szczegółowoPo 1 mld lat (temperatura Wszechświata ok. 10 K) powstają pierwsze gwiazdy.
Nukleosynteza Mirosław Kwiatek Skrót ewolucji materii we Wszechświecie: Dominacja promieniowania: Wg. Gamowa (1948) Wszechświat powstał jako 10-wymiarowy i po 10-43 sekundy rozpadł się na 4- i 6-wymiarowy.
Bardziej szczegółowoI ,11-1, 1, C, , 1, C
Materiał powtórzeniowy - budowa atomu - cząstki elementarne, izotopy, promieniotwórczość naturalna, okres półtrwania, średnia masa atomowa z przykładowymi zadaniami I. Cząstki elementarne atomu 1. Elektrony
Bardziej szczegółowoZadanie 2 budowa atomu 1. Opisz budowę atomu wodoru.
Zadanie 1- struktura materii 1. Z jakich cząstek składa się proton, neutron, elektron? 2. Jakimi własnościami fizycznymi różnią się te cząstki? (masa, ładunek elektryczny) 3. Czy pojedyncze kwarki mogą
Bardziej szczegółowo25. Niespełniające się prognozy. Przy próbie opisu reakcji jądrowych, transfizyka napotyka na trudności, które przedstawię szczegółowiej, gdyż mogą
25. Niespełniające się prognozy. Przy próbie opisu reakcji jądrowych, transfizyka napotyka na trudności, które przedstawię szczegółowiej, gdyż mogą mieć związek z trudnościami teoretycznymi fizyki, rzutującymi
Bardziej szczegółowoOpracowała: mgr Agata Wiśniewska PRZYKŁADOWE SPRAWDZIANY WIADOMOŚCI l UMIEJĘTNOŚCI Współczesny model budowy atomu (wersja A)
PRZYKŁADOW SPRAWDZIANY WIADOMOŚCI l UMIJĘTNOŚCI Współczesny model budowy atomu (wersja A) 1. nuklid A. Zbiór atomów o tej samej wartości liczby atomowej. B. Nazwa elektrycznie obojętnej cząstki składowej
Bardziej szczegółowoWstęp do fizyki jądrowej Tomasz Pawlak, 2013
24-06-2007 Wstęp do fizyki jądrowej Tomasz Pawlak, 2013 część 1 własności jąder (w stanie podstawowym) składniki jąder przekrój czynny masy jąder rozmiary jąder Rutherford (1911) Ernest Rutherford (1871-1937)
Bardziej szczegółowoEnergetyka w Środowisku Naturalnym
Energetyka w Środowisku Naturalnym Energia w Środowisku -technika ograniczenia i koszty Wykład 12 17/24 stycznia 2017 Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów szef@fuw.edu.pl http://www.fuw.edu.pl/~szef/
Bardziej szczegółowoReaktor jądrowy. Schemat. Podstawy fizyki jądrowej - B.Kamys
Reaktor jądrowy Schemat Elementy reaktora Rdzeń Pręty paliwowe (np. UO 2 ) Pręty regulacyjne i bezpieczeństwa (kadm, bor) Moderator (woda, ciężka woda, grafit, ) Kanały chłodzenia (woda, ciężka woda, sód,
Bardziej szczegółowoBudowa jądra atomowego - MODEL
Budowa jądra atomowego - MODEL - Centralna część atomu (rozmiar: ~10-10 m) - Rozmiar liniowy jąder atomowych ~ 10-15 m - skupiona prawie cała masa - Jądra stabilne (czas życia b. długi), jądra niestabilne
Bardziej szczegółowoElektron ma ładunek ujemny! ( Według prawa elektrostatyki, aby atom był elektrycznie obojętny jego pozostała część musi mieć ładunek dodatni.
JĄDRO ATOMOWE Rok 89, Joseph John Thomson odkrywa ujemnie naładowaną cząsteczkę elektron. W tym momencie zaprzestano wierzyć, że atom nie jest najmniejszą, niepodzielną cząstką materii. Elektron ma ładunek
Bardziej szczegółowoTeoria Wielkiego Wybuchu FIZYKA 3 MICHAŁ MARZANTOWICZ
Teoria Wielkiego Wybuchu Epoki rozwoju Wszechświata Wczesny Wszechświat Epoka Plancka (10-43 s): jedno podstawowe oddziaływanie Wielka Unifikacja (10-36 s): oddzielenie siły grawitacji od reszty oddziaływań
Bardziej szczegółowoRozpad alfa. albo od stanów wzbudzonych (np. po rozpadzie beta) są to tzw. długozasięgowe cząstki alfa
Rozpad alfa Samorzutny rozpad jądra (Z,A) na cząstkę α i jądro (Z-2,A-4) tj. rozpad 2-ciałowy, stąd Widmo cząstek α jest dyskretne bo przejścia zachodzą między określonymi stanami jądra początkowego i
Bardziej szczegółowoReakcje jądrowe. Ogólnie A + x B + y. W reakcjach jądrowych energia całkowita jest sumą energii kinetycznych E k. i energii masowych E m. = mc 2.
Reakcje jądrowe 4 7 7 N+ 2He 8O+ 4 Ogólnie + x B + y H zapis skrócony 4 N(α,p) 7 O Często reakcje jądrowe przechodzą przez stadium pośrednie +x C* B + y C* jest stanem pośrednim (jądrem złoŝonym) Jądro
Bardziej szczegółowoOddziaływanie cząstek z materią
Oddziaływanie cząstek z materią Trzy główne typy mechanizmów reprezentowane przez Ciężkie cząstki naładowane (cięższe od elektronów) Elektrony Kwanty gamma Ciężkie cząstki naładowane (miony, p, cząstki
Bardziej szczegółowoBadanie Gigantycznego Rezonansu Dipolowego wzbudzanego w zderzeniach ciężkich jonów.
Badanie Gigantycznego Rezonansu Dipolowego wzbudzanego w zderzeniach ciężkich jonów. prof. dr hab. Marta Kicińska-Habior Wydział Fizyki UW Zakład Fizyki Jądra Atomowego e-mail: Marta.Kicinska-Habior@fuw.edu.pl
Bardziej szczegółowoWyk³ady z Fizyki. J¹dra. Zbigniew Osiak
Wyk³ady z Fizyki J¹dra 12 Zbigniew Osiak OZ ACZE IA B notka biograficzna C ciekawostka D propozycja wykonania doświadczenia H informacja dotycząca historii fizyki I adres strony internetowej K komentarz
Bardziej szczegółowoXLI Zjazd Fizykow Polskich, Lublin 05.09.2011. 1 Seabrook, New Hampshire, USA
Popularyzacja wiedzy o oddziaływaniach jądrowych i interaktywna wystawa Atomowa Eureka - E=mc2 Mariusz P. Dąbrowski i Jerzy Stelmach, Instytut Fizyki, Uniwersytet Szczeciński XLI Zjazd Fizykow Polskich,
Bardziej szczegółowoFIZYKA IV etap edukacyjny zakres podstawowy
FIZYKA IV etap edukacyjny zakres podstawowy Cele kształcenia wymagania ogólne I. Wykorzystanie wielkości fizycznych do opisu poznanych zjawisk lub rozwiązania prostych zadań obliczeniowych. II. Przeprowadzanie
Bardziej szczegółowoRozszczepienie (fission)
Rozszczepienie (fission) Odkryte w 1938 r. przy naświetlaniu jąder 238 U neutronami Zaobserwowano rozpad beta produktów reakcji, przypisany początkowo radowi 226 Ra Hahn i Strassmann pokazali metodami
Bardziej szczegółowo