Πυρηνικά φαινόμενα

Ιδιότητες πυρήνων Στο τέλος του 19ου αιώνα, στις έρευνες για την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, τις ηλεκτρικές εκκενώσεις και τις καθοδικές ακτίνες πρωταγωνιστούν οι Άγγλοι (ο λόρδος Kelvin, ο J. Jeans, ο W.Crookes, o J.J. Thomson) και οι Γερμανοί (ο Wilhelm Rontgen, ο Heinrich Hertz) Το 1896 ήταν η σειρά των Γάλλων.

Η ακτινοβολία αυτή μπορούσε να διαπερνά το χαρτί, προκαλεί φθορισμό Ο Henry Becquerel ανακαλύπτει μια αόρατη ακτινοβολία που έβγαινε αυθόρμητα από ένα άλας του ουρανίου (U). Η ακτινοβολία αυτή μπορούσε να διαπερνά το χαρτί, προκαλεί φθορισμό μαυρίζει φωτογραφικές πλάκες και ιονίζει τον αέρα. Η ακτινοβολία αυτή δεν επηρεαζόταν ούτε από την πίεση, ούτε από την θερμοκρασία. Henry Becquerel 1852-1908 Στη φωτογραφία ραδιογράφημα του Becquerel

Τα στοιχεία αυτά εκπέμπουν παρόμοια ακτινοβολία με το ουράνιο. Το 1898 το ζεύγος Paul και Marie Curie ανακαλύπτουν στον πισσουρανίτη (ένα ουρανιούχο μετάλλευμα) δύο άλλα, ως τότε άγνωστα στοιχεία. Τα στοιχεία αυτά εκπέμπουν παρόμοια ακτινοβολία με το ουράνιο. Τα ονομάζουν πολώνιο και ράδιο. Ονομάζουν επίσης την ακτινοβολία που εκπέμπουν αυτά τα στοιχεία ραδιενέργεια (από το λατινικό ray). Για τις ανακαλύψεις αυτές το ζεύγος Paul και Marie Curie θα μοιραστεί με τον Henry Becquerel το βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1903. Marie Curie 1867-1934 Pierre Curie 1859-1906

1911: Rutherford, Geiger, Marsden Ανακάλυψη πυρήνα: ο πυρήνας έχει θετικό φορτίο και σχεδόν όλη τη μάζα του ατόμου Στις αρχές του 20ου αιώνα γίνεται κατανοητό ότι O πυρήνας είναι ένας ενεργειακός γίγαντας.

Πυρηνικές αντιδράσεις στα άστρα

1945: Xιροσίμα και Nαγκασάκι Αριστερά: Η έκρηξη στη Χιροσίμα Επάνω: Η Χιροσίμα μετά Κάτω: Θύμα του βομβαρδισμού

Αριστερά: Πυρηνικό εργοστάσιο Δεξιά: Ο πυρήνας του αντιδραστήρα Hλεκτρισμός από πυρηνική ενέργεια Αριστερά: Πυρηνικό εργοστάσιο Δεξιά: Ο πυρήνας του αντιδραστήρα

Το μέγεθος και η δομή των ατόμων Aκτίνα ατόμου: 10-10 m Ακτίνα πυρήνα:  10-15 m Πυρήνας/Άτομο: Kεράσι σε στάδιο. Πυρήνας: = Πρωτόνια + νετρόνια (Nουκλεόνια)

Φορτίο και μάζα νουκλεονίων

Aτομικός αριθμός Z = Αριθμός πρωτονίων Mαζικός αριθμός A = Αριθμός νουκλεονίων Ισχύει: A = Z + N όπου: N ο αριθμός νετρονίων Σύμβολο ατόμου ή πυρήνα: π.χ. το σύμβολο σημαίνει ότι το ήλιο (He) έχει 2 πρωτόνια και 4 νουκλεόνια

Το υδρογόνο έχει τρία ισότοπα: Iσότοπα άτομα (ή πυρήνες): Άτομα με ίδιο ατομικό αριθμό Το υδρογόνο έχει τρία ισότοπα:

Mονάδα μέτρησης ατομικών μαζών και πυρήνων: 1 u (ατομική μονάδα μάζας) Ορισμός: 1 u = 1/12 μάζας ατόμου 12C π.χ. η μάζα του ατόμου 12C είναι 12 u. Στη μάζα αυτή συμπεριλαμβάνονται και τα ηλεκτρόνια.

Iσοδυναμία μάζας και ενέργειας: E = m c2 Γιατί χρησιμοποιούμε στη πυρηνική φυσική σα μονάδα μάζας το 1 u και όχι το 1 kg; Iσοδυναμία μάζας και ενέργειας: E = m c2 έτσι μετράμε τη μάζα σε μονάδες ενέργειας π.χ. 1 MeV.

Τι μάθαμε Aτομικός αριθμός Z = Αριθμός πρωτονίων Mαζικός αριθμός A = Αριθμός νουκλεονίων Ισχύει: A = Z + N, όπου: N ο αριθμός νετρονίων Σύμβολο ατόμου ή πυρήνα: Iσότοπα άτομα: Άτομα με ίδιο ατομικό αριθμό Η μονάδα μέτρησης ατομικών μαζών και πυρήνων είναι η 1 u (ατομική μονάδα μάζας) 1 u = 1/12 μάζας ατόμου 12C

Για το σπίτι Μελέτη: σ. 71-74 Ερωτήσεις: 1-2