Fysik PDF - Atom- och kärnfysik

‭Atom-‬‭och‬‭kärnfysik‬ ‭Grundläggande‬‭nivå‬ ‭Torsdag‬‭(labb)‬ ‭Tisdag‬ ‭Fredag‬ ‭Förstå‬‭hur‬‭materien‬‭är‬‭uppbyggd‬...

‭Atom-‬‭och‬‭kärnfysik‬ ‭Grundläggande‬‭nivå‬ ‭Torsdag‬‭(labb)‬ ‭Tisdag‬ ‭Fredag‬ ‭Förstå‬‭hur‬‭materien‬‭är‬‭uppbyggd‬ ‭‬ ‭All‬‭materia‬‭består‬‭av‬‭atomer,‬‭och‬‭varje‬‭grundämne‬‭består‬‭av‬‭en‬ ‭Vecka‬‭34‬ ‭-‬ ‭-‬ ‭Kvantpricksjakten‬ ‭unik‬‭sorts‬‭atom.‬‭Atomer‬‭kan‬‭sättas‬‭samman‬‭till‬‭molekyler.‬ ‭‬ ‭Inne‬‭i‬‭en‬‭atom‬‭finns‬‭en‬‭kärna‬‭som‬‭består‬‭av‬‭protoner‬‭och‬ ‭Vecka‬‭35‬ ‭Kvantpricksjakten‬ ‭Kvantpricksjakten‬ R ‭ epetition‬ ‭atomen,‬‭isotoper‬ ‭neutroner,‬‭och‬‭runt‬‭kärnan‬‭snurrar‬‭elektroner.‬‭Protonerna‬‭har‬‭en‬ ‭positiv‬‭laddning,‬‭medan‬‭neutronerna‬‭är‬‭neutrala,‬‭och‬‭det‬‭är‬‭den‬ ‭Vecka‬‭36‬ ‭Kvantpricksjakten‬ ‭Radioaktivitet‬ ‭Radioaktivitet‬ ‭starka‬‭kärnkraften‬‭som‬‭håller‬‭ihop‬‭kärnan‬‭trots‬‭att‬‭protonerna‬ ‭Vecka‬‭37‬ ‭GM-rör‬ ‭Kärnenergi‬ ‭Kärnenergi‬ ‭normalt‬‭skulle‬‭repellera‬‭varandra‬‭på‬‭grund‬‭av‬‭sina‬‭lika‬‭laddningar.‬ ‭‬ ‭Elektronerna‬‭kretsar‬‭runt‬‭kärnan‬‭i‬‭olika‬‭skal‬‭(K,‬‭L,‬‭M,‬‭osv.),‬‭och‬‭det‬ ‭Vecka‬‭38‬ ‭GM-rör‬ ‭Sönderfallsserie‬ ‭ ilitär‬ M ‭är‬‭de‬‭yttersta‬‭elektronerna‬‭som‬‭bestämmer‬‭ämnets‬‭kemiska‬ ‭användning‬ ‭egenskaper.‬‭Detta‬‭förklarar‬‭varför‬‭olika‬‭grundämnen‬‭har‬‭olika‬ ‭Vecka‬‭39‬ ‭Sönderfallsserie‬ ‭INGEN‬‭NO‬ ‭Säker‬‭strålmiljö?‬ ‭egenskaper,‬‭som‬‭att‬‭diamant‬‭är‬‭hårt‬‭och‬‭att‬‭helium‬‭saknar‬‭doft.‬ ‭‬ ‭Det‬‭mesta‬‭av‬‭en‬‭atom‬‭är‬‭tomrum.‬‭Om‬‭man‬‭trycker‬‭samman‬‭alla‬ ‭Vecka‬‭40‬ ‭Sönderfallsserie‬ ‭Repetition‬ ‭Repetition‬ ‭atomer‬‭så‬‭att‬‭det‬‭inte‬‭finns‬‭något‬‭tomrum,‬‭skulle‬‭jordens‬ ‭Prov‬ ‭befolkning‬‭få‬‭plats‬‭i‬‭en‬‭kub‬‭med‬‭volymen‬‭1‬‭cm³,‬‭vilket‬‭visar‬‭hur‬ ‭mycket‬‭tomrum‬‭som‬‭faktiskt‬‭finns‬‭i‬‭materien.‬  ‭Veta‬‭vad‬‭radioaktivitet‬‭är‬ ‭Veta‬‭vad‬‭som‬‭är‬‭gemensamt‬‭och‬‭skiljer‬‭ett‬‭ämnes‬‭isotoper‬ ‭‬ ‭Radioaktivitet‬‭uppstår‬‭när‬‭instabila‬‭atomkärnor‬‭opannerat‬ ‭‬ ‭Gemensamt:‬‭Isotoper‬‭av‬‭ett‬‭ämne‬‭har‬‭alltid‬‭samma‬‭antal‬‭protoner‬‭i‬ ‭sönderfaller‬‭och‬‭omvandlas‬‭till‬‭andra‬‭kärnor‬‭samtidigt‬‭som‬‭de‬ ‭atomkärnan,‬‭vilket‬‭betyder‬‭att‬‭de‬‭tillhör‬‭samma‬‭grundämne‬‭och‬ ‭avger‬‭strålning.‬ ‭har‬‭samma‬‭kemiska‬‭egenskaper.‬‭T.ex‬‭har‬‭guld‬‭alltid‬‭79‬‭protoner‬‭i‬ ‭‬ ‭Radioaktiva‬‭ämnen‬‭finns‬‭naturligt‬‭och‬‭sänder‬‭ut‬‭energi‬‭i‬‭form‬‭av‬ ‭sin‬‭kärna‬‭oavsett‬‭vilken‬‭isotop‬‭det‬‭är.‬‭Det‬‭är‬‭de‬‭yttersta‬ ‭strålning‬‭när‬‭deras‬‭kärnor‬‭sönderfaller.‬ ‭elektronerna‬‭som‬‭avgör‬‭hur‬‭ämnet‬‭reagerar‬‭kemiskt,‬‭och‬‭eftersom‬ ‭protonerna‬‭och‬‭elektronerna‬‭förblir‬‭oförändrade,‬‭beter‬‭sig‬ ‭Kunna‬‭de‬‭olika‬‭typerna‬‭av‬‭joniserande‬‭strålning‬ ‭isotoperna‬‭kemiskt‬‭på‬‭samma‬‭sätt.‬ ‭1.‬ ‭Alfastrålning‬‭(α)‬‭–‬‭består‬‭av‬‭heliumkärnor.‬‭2‬‭protoner‬‭och‬‭2‬ ‭‬ ‭Olikheter:‬‭Isotoper‬‭skiljer‬‭sig‬‭åt‬‭i‬‭antalet‬‭neutroner‬‭i‬‭kärnan,‬‭vilket‬ ‭neutroner,‬‭stoppas‬‭lätt‬‭av‬‭papper‬‭eller‬‭huden.‬ ‭påverkar‬‭deras‬‭masstal.‬‭T.ex‬‭kan‬‭en‬‭guld‬‭isotop‬‭ha‬‭195‬‭eller‬ ‭2.‬ ‭Betastrålning‬‭(β)‬‭–‬‭består‬‭av‬‭snabba‬‭elektroner.Elektroner‬‭,‬‭kan‬ ‭197‬‭partiklar‬‭i‬‭kärnan,‬‭beroende‬‭på‬‭hur‬‭många‬‭neutroner‬‭den‬ ‭stoppas‬‭av‬‭glas‬‭eller‬‭aluminium.‬ ‭innehåller.‬‭Detta‬‭gör‬‭att‬‭isotoper‬‭av‬‭samma‬‭ämne‬‭kan‬‭ha‬ ‭3.‬ ‭Gammastrålning‬‭(γ)‬‭–‬‭består‬‭av‬‭fotoner‬ ‭olika‬‭massor,‬‭vilket‬‭påverkar‬‭deras‬‭fysikaliska‬‭egenskaper,‬ ‭(ljusvågor).Elektromagnetisk‬‭strålning,‬‭kräver‬‭tjocka‬‭blyplattor‬‭för‬ ‭som‬‭stabilitet‬‭eller‬‭radioaktivitet.‬‭Ett‬‭annat‬‭ex‬‭är‬‭de‬‭tre‬ ‭att‬‭stoppas.‬ ‭isotoperna‬‭av‬‭väte,‬‭där‬‭protium,‬‭deuterium‬‭och‬‭tritium‬‭skiljer‬‭sig‬‭åt‬ ‭genom‬‭att‬‭ha‬‭olika‬‭antal‬‭neutroner,‬‭vilket‬‭också‬‭påverkar‬‭deras‬ ‭‬ S ‭ trålning‬‭kan‬‭skada‬‭biologiskt‬‭material‬‭genom‬‭att‬‭slå‬‭sönder‬ ‭fysikaliska‬‭egenskaper.‬ ‭molekyler‬‭i‬‭celler,‬‭vilket‬‭kan‬‭leda‬‭till‬‭sjukdomar‬‭som‬‭cancer.‬ ‭‬ ‭Radioaktivitet‬‭har‬‭användningsområden‬‭inom‬‭sjukvården,‬‭ex‬‭vid‬ ‭behandling‬‭av‬‭cancer‬‭och‬‭sterilisering‬‭av‬‭medicinsk‬‭utrustning.‬ ‭‬ ‭Joniserande‬‭strålning‬‭är‬‭farlig‬‭eftersom‬‭den‬‭inte‬‭syns‬‭eller‬‭känns‬ ‭och‬‭kan‬‭påverka‬‭material‬‭och‬‭omgivningar.‬ ‭Kunna‬‭ge‬‭exempel‬‭på‬‭praktisk‬‭nytta‬‭av‬‭radioaktivitet‬ ‭‬ ‭Brandvarnare‬‭–‬‭radioaktiva‬‭ämnen‬‭används‬‭för‬‭att‬‭spåra‬‭rök.‬ ‭‬ ‭Sterilisering‬‭–‬‭joniserande‬‭strålning‬‭används‬‭för‬‭att‬‭döda‬‭bakterier‬ ‭och‬‭sterilisera‬‭medicinsk‬‭utrustning.‬ ‭‬ ‭Medicinsk‬‭diagnostik‬‭(röntgen,‬‭cancerbehandling).‬ ‭‬ ‭Strålningsbehandling‬‭i‬‭medicin.‬ ‭‬ B ‭ akgrundsstrålning‬‭–‬‭naturlig‬‭joniserande‬‭strålning‬‭från‬‭marken,‬ ‭rymden‬‭och‬‭naturliga‬‭ämnen‬‭i‬‭kroppen.‬ ‭‬ ‭Radon‬‭–‬‭en‬‭radioaktiv‬‭gas‬‭som‬‭kan‬‭sippra‬‭upp‬‭från‬‭marken‬‭eller‬ ‭byggnadsmaterial‬‭och‬‭vara‬‭skadlig‬‭i‬‭höga‬‭halter.‬  ‭‬ ‭Veta‬‭något‬‭om‬‭följderna‬‭av‬‭kärnkraftsolyckor,‬‭tex‬‭Tjernobyl‬ ‭Kunna‬‭beskriva‬‭varningstecknet‬‭för‬‭radioaktivitet‬ ‭‬ ‭radioaktivt‬‭nedfall,‬‭långsiktiga‬‭hälsoeffekter‬‭(cancer),‬‭evakuering‬ ‭‬ ‭Svart‬‭symbol‬‭med‬‭tre‬‭propellerliknande‬‭blad‬‭på‬‭en‬‭gul‬‭bakgrund.‬ ‭av‬‭områden.‬ ‭Veta‬‭något‬‭om‬‭de‬‭grundläggande‬‭krafterna‬‭och‬‭materiens‬‭allra‬‭minsta‬ ‭byggstenar‬ ‭Förstå‬‭problemet‬‭med‬‭radonhus‬ ‭‬ ‭De‬‭fyra‬‭grundläggande‬‭krafterna:‬‭gravitation,‬‭elektromagnetism,‬ ‭‬ ‭Radon‬‭är‬‭en‬‭radioaktiv‬‭gas‬‭som‬‭kan‬‭läcka‬‭in‬‭i‬‭hus‬‭och‬‭orsaka‬ ‭stark‬‭och‬‭svag‬‭kärnkraft.‬ ‭hälsoproblem‬‭(lungcancer).‬ ‭‬ ‭Materiens‬‭minsta‬‭byggstenar:‬‭kvarkar‬‭och‬‭elektroner.‬ ‭Veta‬‭vad‬‭som‬‭hände‬‭i‬‭Hiroshima‬‭och‬‭Nagasaki‬ ‭‬ ‭Kärnvapen‬‭sprängdes‬‭under‬‭andra‬‭världskriget,‬‭vilket‬‭ledde‬‭till‬‭stor‬ ‭Centralt‬‭innehåll‬‭fysik‬ ‭förstörelse‬‭och‬‭långvariga‬‭strålningseffekter.‬ ‭-‬ ‭Partikelstrålning‬‭och‬‭elektromagnetisk‬‭strålning,‬‭deras‬ ‭Veta‬‭något‬‭om‬‭militär‬‭användning‬‭av‬‭kärnenergi‬ ‭an­vänd­nings­områ­den‬‭och‬‭risker.‬ ‭‬ ‭Kärnvapen‬‭bygger‬‭på‬‭fission‬‭eller‬‭fusion.‬ ‭-‬ ‭Några‬‭instrument‬‭för‬‭att‬‭mäta‬‭fysikaliska‬‭storheter,‬‭till‬‭exempel‬‭kraft‬‭och‬ ‭ström.‬‭Användning‬‭av‬‭mätvärden‬‭i‬‭enkla‬‭beräkningar,‬‭till‬‭exempel‬ ‭beräk­ningar‬‭av‬‭densitet‬‭och‬‭hastighet.‬ ‭Fördjupande‬‭nivå‬ ‭Veta‬‭något‬‭om‬‭upptäckten‬‭av‬‭radioaktiviteten‬ ‭‬ ‭Upptäcktes‬‭av‬‭Henri‬‭Becquerel‬‭när‬‭han‬‭observerade‬‭strålning‬‭från‬ ‭uran.‬ ‭‬ ‭Marie‬‭Curie‬‭forskade‬‭vidare‬‭på‬‭detta‬‭och‬‭upptäckte‬‭radium‬‭och‬ ‭polonium.‬ ‭Veta‬‭vad‬‭halveringstid‬‭är‬‭och‬‭hur‬‭kunskap‬‭om‬‭denna‬‭kan‬‭användas‬ ‭‬ ‭Den‬‭tid‬‭det‬‭tar‬‭för‬‭hälften‬‭av‬‭atomerna‬‭i‬‭ett‬‭radioaktivt‬‭ämne‬‭att‬ ‭sönderfalla.‬ ‭‬ ‭Används‬‭inom‬‭datering‬‭(t.ex.‬‭kol-14-metoden)..‬ ‭ unna‬‭använda‬‭en‬‭kärnkarta‬‭för‬‭att‬‭förstå‬‭hur‬‭olika‬‭radioaktiva‬‭ämnen‬ K ‭bildas‬‭i‬‭en‬‭sönderfallsserie‬ ‭‬ ‭Visar‬‭hur‬‭ett‬‭radioaktivt‬‭ämne‬‭sönderfaller‬‭till‬‭nya‬‭ämnen‬‭genom‬ ‭olika‬‭steg,‬‭med‬‭avsändning‬‭av‬‭alfa-‬‭och‬‭betapartiklar.‬ ‭Veta‬‭hur‬‭olika‬‭typer‬‭av‬‭joniserande‬‭strålning‬‭stoppas‬ ‭‬ ‭Alfa‬‭stoppas‬‭av‬‭papper,‬‭beta‬‭av‬‭aluminium,‬‭gamma‬‭av‬‭bly.‬ ‭Veta‬‭något‬‭om‬‭hur‬‭vi‬‭upptäcker‬‭och‬‭mäter‬‭radioaktivitet‬