► Μέγεθος ατόμου ~ 0.1nm (10 -10 m) ► Πυρήνας ~ 1fm (10 -15 m) ► m p = m n ~ 1800m e ► Aτομα: μικροί πυκνοί πυρήνες σε σχεδόν άδειο χώρο.

Παρουσίαση με θέμα: "► Μέγεθος ατόμου ~ 0.1nm (10 -10 m) ► Πυρήνας ~ 1fm (10 -15 m) ► m p = m n ~ 1800m e ► Aτομα: μικροί πυκνοί πυρήνες σε σχεδόν άδειο χώρο."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ► Μέγεθος ατόμου ~ 0.1nm (10 -10 m) ► Πυρήνας ~ 1fm (10 -15 m) ► m p = m n ~ 1800m e ► Aτομα: μικροί πυκνοί πυρήνες σε σχεδόν άδειο χώρο

2 ► Ατομικός αριθμός Ζ: αριθμός πρωτονίων ίσος με τον αριθμό ηλεκτρονίων σε ουδέτερο άτομο. ► Ν: αριθμός νετρονίων ► Μαζικός αριθμός Α = Ζ+Ν ► Μονάδα ατομικής μάζας 1u=1,66×10 -27 kg ► Νουκλίδια: είδος πυρήνων με ίδιο Ζ (ισότοπα)

3 ► Σφαιρικοί πυρήνες με ασαφή σύνορα R=R 0 ×A 1/3, R 0 ~1.2 fm ► Πυκνότητα υλικών ~ 10 3 kg/m 3 ► Πυκνότητα πυρήνα ~ 2×10 17 kg/m 3 ► Αν τα νουκλεόνια είναι στριμωγμένα σε ένα μικρό πυρήνα πώς ο πυρήνας είναι σταθερός;

4 ► Ισχυρή πυρηνική δύναμη  Ελκτική δύναμη μεταξύ νουκλεονίων  Δεν εξαρτάται από το φορτίο  100 φορές μεγαλύτερη από την απωθητική ηλεκτροστατική μεταξύ των πρωτονίων  Ελάχιστη εμβέλεια

5 ► Μοντέλο υγρής σταγόνας  Ομοιόμορφη πυκνότητα  Ασυμπίεστα  Ισχυρές ελκτικές δυνάμεις

6 ► Ενέργεια σύνδεσης περίπου 1% της ολικής πυρηνικής ενέργειας

7

8 ► 2500 νουκλίδια αναγνωρισμένα, 280 σταθερά. ► Για μικρά Ν και Ζ οι σταθεροί πυρήνες έχουν Ν=Ζ ► Για μεγαλύτερα Ν,Ζ οι σταθεροί Ν>Ζ ► Ερμηνεία σύμφωνα με την απαγορευτική αρχή του Pauli. ► Μαγικοί αριθμοί (2,8,20,28,50,82,126) συνδέονται με ενεργειακές στάθμες του πυρήνα.

9 ► Becquerel (1896): ορυκτό που περιείχε ουράνιο προκαλούσε έκθεση φωτογραφικών πλακών στο σκοτάδι. ► Marie & Pierre Curie: Πολώνιο, ράδιο. ► Rutherford : τρία είδη πυρηνικής ακτινοβολίας βάσει της διεισδυτικής της ικανότητας.

10 ► Ο μητρικός πυρήνας να έχει μεγαλύτερη ενέργεια από τα προιόντα διάσπασής του. ► Q: ενέργεια διάσπασης Οταν ένα από τα προιόντα συγκεντρώνει μεγάλο ποσοστό της μάζας ονομάζεται θυγατρικό

11 α- διάσπαση ► Αυθόρμητη εκπομπή α σωματίου ( 4 2 He) από τον πυρήνα Ο θυγατρικός διασπάται και ούτω καθ’εξής μέχρι κάποιο σταθερό πυρήνα. Λόγω φορτίου και μάζας θα αλληλεπιδράσει ισχυρά με την ύλη μετά την εκπομπή του. Μικρό βάθος διείσδυσης αλλά μεγάλο δυναμικό ιονισμού.

12 β-διάσπαση ► Αυθόρμητη εκπομπή ηλεκτρονίου η ποζιτρονίου. ► Το ηλεκτρόνιο (ή ποζιτρόνιο) δημιουργείται στον πυρήνα λίγο πριν εκπεμφθεί ν: νετρίνο, ουδέτερο με ελάχιστη μάζα Δεν αλλάζει το Α αλλά τα Ζ και Ν Η ενέργεια του σωματίου β μπορεί να έχει οποιαδήποτε τιμή από 0 έως Q. Χωρίς το νετρίνο παραβιαζόντουσαν τρεις αρχές διατήρησης. Το 1934 ο Fermi πρότεινε την ύπαρξη του νετρίνο και τις ασθενείς πυρηνικές δυνάμεις.

13 γ-διάσπαση ► Εκπομπή φωτονίου υψηλης ενέργειας: αποδιέγερση πυρήνα μεταξύ ενεργειακών σταθμών. ► Συνήθως εκπέμπεται από θυγατρικούς πυρήνες που βρίσκονται σε διεγερμένη κατάσταση μετά από α ή β διάσπαση ► Η πιο διεισδυτική μορφή ραδιενέργειας

14 ► Κατά τις α, β και γ διασπάσεις τι αλλάζει από τα Ζ,Α και Ν και με ποιο τρόπο; ► Τι συμπέρασμα προκύπτει από την εξίσωση R=R0A1/3 σχετικά με τη μάζα και την πυκνότητα του πυρήνα; ► Ποιοι είναι οι τρεις παράγοντες που επηρεάζουν τη σταθέρότητα του πυρήνα;