Atom- och kärnfysik - Studienheter

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Ungefär hur många grundämnen finns det?

100

Vad menas med ett grundämne?

Ett ämne där alla atomer har samma antal protoner i kärnan.

Vatten är inget grundämne. Vad är det då?

En kemisk förening.

Vilken laddning har en atom?

Den är neutral (oladdad). Signup and view all the answers

Var finns nästan hela atomens massa?

I kärnan. Signup and view all the answers

Vad finns mellan atomens kärna och elektronerna?

Absolut ingenting. Signup and view all the answers

Vad är det som gör att protonerna i atomkärnan inte stöter bort varandra?

Den starka kärnkraften verkar på mycket nära håll och håller samman partiklarna i kärnan. Signup and view all the answers

Vad är skillnaden mellan ett grundämnes atomnummer och masstal?

Atomnumret talar om hur många protoner som finns i kärnan medan masstalet är summan av antalet protoner och neutroner. Signup and view all the answers

Vilken är skillnaden mellan ett ämnes olika isotoper?

Antalet neutroner i atomkärnan/masstalet. Signup and view all the answers

Vad menas med att ett ämne är radioaktivt?

Ämnets atomkärnor sönderfaller spontant. Signup and view all the answers

Vi är alltid utsatta för strålning från marken och rymden m.m. Vad kallar vi denna strålning?

Bakgrundsstrålning. Signup and view all the answers

Vilka två typer av kärnreaktorer har vi Sverige?

Kokvattenreaktor och tryckvattenreaktor (D) Signup and view all the answers

Vilka olika säkerhetssteg finns i våra kärnkraftverk?

Snabbstoppsystem, härdstrilar, reaktorinneslutning, stenfilter (A) Signup and view all the answers

Hur bildas energin i solens inre?

Genom sammanslagning/fusion av vätekärnor. Signup and view all the answers

Rita varningstecknet för radioaktivitet. Förklara vad tecknets olika delar symboliserar.

Cirkeln i mitten och de tre strålfälten symboliserar att en radioaktiv atomkärna kan sända ut tre slag av joniserande ('radioaktiv') strålning. Signup and view all the answers

Hur kan vi använda radioaktiva ämnen praktiskt?

Inom industrin som nivåvakt och för att mäta tjocklek på valsad plåt t.ex. I brandvarnare. Inom medicinen för att bestråla tumörer och sterilisera kanyler t.ex. Inom arkeologiska utgrävningar för att datera fynd t.ex. (D) Signup and view all the answers

Hur kan kärnklyvningarna i en reaktor i ett kärnkraftverk snabbstoppas? Varför är faran ändå inte över?

Reaktorn snabbstoppas genom att styrstavarna skjuts in i härden. Om en reaktor snabbstoppas upphör kärnklyvningarna. Klyvningsprodukterna som redan bildats fortsätter ändå att sönderfalla. Detta medför att värmen i reaktorn fortsätter att öka. Risken för en härdsmälta finns fortfarande. Signup and view all the answers

Vilka olika typer av avfall från kärnkraftverken räknar man med? Hur tas avfallet omhand?

Lågaktivt, medelaktivt och högaktivt avfall. Det lågaktiva avfallet är t.ex. skyddskläder och verktyg. Det medelaktiva är filter. Det högaktiva är själva bränslet som måste bytas vart femte år. Låg- och medelaktivt avfall skickas till Forsmark för slutförvar i stora underjordiska rum. Det högaktiga avfallet mellanlagras i bassänger i CLAB i väntan pà beslut och byggande av slutförvar. (C) Signup and view all the answers

Den första atombomben som fälldes över en stad var på 13 kiloton. Vad innebär detta? Vilket grundämne bestod bomben av? Vilken var staden?

En atombombs styrka anges i kiloton. Strängkraften 13 kiloton innebär att styrkan var lika stor som av 13 000 ton vanligt sprängämne. Grundämnet var uran och staden Hiroshima. Signup and view all the answers

Vad är laser och hur bildas denna stråle?

Laser är intensivt ljus av en enda våglängd. Elektroner stimuleras att falla in till samma nivå samtidigt, vilket ger ljus av en enda våglängd som svänger i takt. Därmed kan strålen nå långt utan att ljuset sprids. Signup and view all the answers

Vad hände i Tjernobyl? Vilka följder fick händelsen?

Tjernobyl är en stad i Ukraina där en reaktor havererade på 1980-talet. Personal och brandmän dog eller strålskadades allvarligt. Radioaktiva ämnen spreds över Europa. Området kring Tjernobyl blev obeboeligt. Människor som utsattes för strålning eller fick radioaktiva ämnen med födan fick ökad risk att utveckla cancer. Dagarna efter var vindriktningen sådan, att en del nådde Sverige och eftersom det just då var regn över delar av Sverige föll radioaktiva ämnen ner i sjöar och på betesmarker. När radioaktiva ämnen anrikas i näringskedjan kan föda sent i näringskedjan bli oätbar. Det är den allvarligaste olyckshändelsen i ett kärnkraftverk under femtio år. Signup and view all the answers

Ungefär hur länge har man känt till radioaktivitet? Förklara hur den upptäcktes.

Radioaktiviteten upptäcktes för lite mer än hundra år sedan/120 år sedan. Henri Becquerel upptäckte en mystisk okänd strålning från uran. Marie och Pierre Curie upptäckte att fler ämnen sände ut denna strålning. Marie Curie gav fenomenet namnet radioaktivitet. Signup and view all the answers

Det äldsta arkeologiska fyndet av en hund är en 14 000 år gammal mastiffliknande best från en utgrävning i Ryssland. Hur har man åldersbestämt denna? Förklara.

Med kol-14-metoden som kan användas på organiskt material. Det finns flera olika kolisotoper i naturen, bland dem den radioaktiva isotopen med masstal 14. Allt levande tar upp kol. Efter döden upphör upptaget och eftersom den radioaktiva isotopen sönderfaller blir andelen kol-14 mindre och mindre. När man vet halveringstiden för kol-14 kan man åldersbestämma ett arkeologiskt fynd. Signup and view all the answers

Vilket är problemet med radon i hus? Vad är viktigt att tänka på om man bor i ett område med mycket radon i berggrunden?

Radon är en radioaktiv gas som lätt tränger in i husen. Radon är jämte rökning den vanligaste orsaken till lungcancer. Om man bor i ett område med radon i berggrunden ska man vädra mycket och ordna med god fungerande ventilation. Om man har egen brunn ska man koka vatten till barnen, inte bara värma välling i mikrovågsugn. Radon är en radioaktiv ädelgas. Eftersom radon är en ädelgas är den svår att fånga in. Den har kort halveringstid och sönderfaller till andra radioaktiva ämnen som vi andas in. Inne i lungorna sönderfaller dessa amnen och ger då alfastrålning, som skadar vävnaden och kan ge upphov till cancer. Signup and view all the answers

Figuren visar principen för hur energin bildas i våra kärnkraftverk. Vilka två namn har processen? Förklara vad som händer och hur energin frigörs.

Kärnklyvning, fission. En neutron klyver en atomkärna i två lättare kärnor och två eller tre neutroner, som i sin tur kan klyva nya atomkärnor. Den sammanlagda massan av atomkärnan och neutronen före klyvningen är större än massan av partiklarna efter klyvningen. Den förlorade massan har övergått till energi enligt Einsteins formel E=mc², där E är energin, m är massan och c är ljusets hastighet. Signup and view all the answers

Vilka delar i ett kärnkraftverk står bokstäverna för? Förklara delarnas funktion.

a) bränslehärden, b) styrstavar, c) turbin, d) generator, e) kondensor. Bränslehärden är uran-235 som sönderdelas. Klyvningsprodukterna bromsas av vattnet i tanken och detta värms då till ånga vars tryck driver turbinen. Turbinen driver generatorn som ger el till elnätet. Styrstavarna reglerar processen. När de skjuts in i härden fångar de upp neutroner så att färre urankärnor klyvs och därmed minskar energiomsättningen. När de dras ur ökar kärnklyvningarna och därmed effekten. (D) Signup and view all the answers

En kriminaltekniker upptäckte att mördaren använt arsenik. Han använde en metod som bygger på något som är speciellt för varje atom eller molekyl. Förklara vad! Du kan utgå från en enkel figur.

Arsenik är ett grundämne. Varje atomslag har sitt eget specifika linjespektrum. Det beror på att varje atomslag har sina egna energinivåer. När elektroner faller in till lägre energinivåer sänds fotoner ut. Signup and view all the answers

Vilka tre slag av joniserande, 'radioaktiv', strålning talar vi om? Vad består de av? Förklara hur man kan upptäcka och mäta radioaktivitet?

Alfastrålning består av heliumkärnor, betastrålning består av elektroner och gammastrålning består av fotoner. I en dimkammare kan man upptäcka spåren efter en joniserande partikel som passerar. Med en Geigermätare eller en dosimeter kan man mäta radioaktiviteten. I dimkammaren joniserar strålningen luften. På jonerna kondenseras vattenångan och vi ser dimspåren i strålningens väg. Geigermätaren består av en metalltråd och ett metallrör mellan vilka en stark spänning läggs. När gasen i Geigermätaren görs ledande genom att en joniserande partikel passerar, går en strömstöt som kan registreras av en räknare eller höras som en knäppning i en högtalare. En dosimeter bärs utanpå kläderna. I denna finns en fotografisk film som registrerar strålningen. Signup and view all the answers

Diagrammet visar en sönderfallsserie. Lös följande problem med hjälp av detta. Skriv en reaktionsformel för det första sönderfallet.

²³⁸U → ²³⁴Th + ⁴He Signup and view all the answers

Skriv en reaktionsformel för det andra sönderfallet.

²³⁴Th → ²³⁴Pa + ⁰⁻e Signup and view all the answers

Skriv formeln för radiumkärnans (Ra) sönderfall.

²²⁶₈₈Ra → ²²²₈₆Rn + ⁴₂He Signup and view all the answers

Vilken halveringstid har radonisotopen? Vad menas med halveringstid? Hur många radioaktiva radondöttrar ingår i serien?

Halveringstid är den tid det tar innan hälften av ett radioaktivt ämnes kärnor kan väntas ha sönderfallit. Halveringstid för radonisotopen är 3,8 dygn. Antalet radioaktiva radondöttrar är 7 st. Signup and view all the answers

Skriv en reaktionsformel för det näst sista sönderfallet.

²¹⁰₈₃Bi→ ²¹⁰₈₄Po + ⁰⁻e Signup and view all the answers

Hur slutar serien? Hur kommer det sig att den inte fortsätter?

Den slutar i Pb, en isotop med masstal 206. Denna kärna är stabil och sönderfaller alltså inte. Signup and view all the answers

Flashcards

Grundämne

Ett ämne där alla atomer har samma antal protoner i kärnan.

Kemisk förening

Ett ämne som bildas när två eller flera grundämnen reagerar kemiskt med varandra.