Jadrová fyzika sa zaoberá štúdiom jadier atómov, ich štruktúrou a procesmi, ako sú syntéza a štiepenie. Kľúčoví vedci ako Becquerel, Rutherford a Curieová prispeli k rozvoju tejto oblasti. Jadrová fyzika skúma aj väzbovú energiu a hmotnostný úbytok jadra, pričom sa využívajú rôzne experimentálne metódy na analýzu jadrových reakcií.
- Jadrová fyzika skúma štruktúru a vlastnosti atómových jadier.
- Kľúčoví vedci: Becquerel, Rutherford, Curieová.
- Jadro atómu sa skladá z protónov a neutrónov (nukleónov).
- Izotopy sú atómy s rovnakým protónovým, ale rôznym nukleónovým číslom.
- Väzbová energia je energia potrebná na rozdelenie jadra na nukleóny.
- Existujú dva hlavné procesy uvoľňovania jadrovej energie: syntéza a štiepenie jadier.
fyzika/jadrova-fyzika/" class="wiki-link" title="Viac o: jadrová fyzika">Jadrová fyzika sa zaoberá jadrami atómov. Zakladae¾om tohoto vedného odboru bol Becquerel a o jej rozvoj sa zaslúžili Rutherford objavením jadra atómu, Chaddwick objavením protónu rodina Curieová, ktorí študovali žiarenie jadra istých prvkov a ïa¾ší. Existuje viacero spôsobov štúdia jadier elementárnych èastíc, medzi ne patrí napr. Gerigerov-Mullerov poèítaè, hmlová, alebo bublinová komora. Všetky tieto zariadenie fungujú na princípe jonizácie.
Atómové jadro je sústva, zložená z protónov a neutrónov, ktoré sa tiež nazývajú nukleóny. Pre znaèenie atómov jednotlivých prvkov sa používa toto znaèenie
Z je protónové èíslo
A je nukleónové èíslo
Ak dva atómy jedného prvku majú rovnaké protónové èíslo, no lýšia sa nukleónovým èíslom jedná sa o izotopy atómov prvku. Náboj jadra()
Na základe porovnania hmotnosti jadra atómu, ktorú dostaneme súètom hmotností nukleónov() s reálnou, experimentálne urèenou hmotnosou jadra() získame vzah
Hmotno jadra je vždy menšia ako súèet hmotností() Z protónov a hmotností() N neutrónov.
Väzbová prejav/" class="wiki-link" title="Viac o: energia">energia jadra, je energia, ktorá je potrebná na rozdelenie jadra na Z protónov a N neutrónov a tiež na syntézu jadra zo Z protónov a N neutrónov. Hmotnostný úbytok() je velièina, ktorá je daná rozdielom vypoèítanej hmotnosti jadra, teda hmotnost vyplývajúcej zo súètu hmotností protónov a neutrónov a experimentálne dokázanou hmotnosou jadra. Vzah medzi väzbovou energiou a hmotnostným úbytkom:
Pri štúdiu procesov, pri ktorých sa uvo¾ní iba malá èas vnútornej energie jadier sa používa velièina väzbová energia pripadajúca na jeden nukleón(), v jadre s A nukleónmi.
Èím je táto hodnota výššia tým viac energie je potrebné na rozdelenie jadra na nukleóny.
Rozlièné hodnoty pre rôzne jadrá objasòujú procesy, ktoré prebiehajú v jadrách hviezd, a pri ktorých sa uv¾òuje èas vnútornej energie. Vo hviezdach nastáva proces, kde sa uvo¾òuje energia syntézou ¾ahších jadier na ažšie.
existujú dva deje pri, pri ktorých sa uvo¾òuje jadrová energia. Sú to 1. syntéza ¾ahkých jadier a 2. štiepenie ve¾mi ažkých jadier.
syntéza ¾hkých jadier
Energia získaná v prvej rovnici je dodaná do druhej, z ktorej získavame 22,36MeV. Aby mohla by syntéza jadier realizovaná je potrebné ve¾ké množstvo energie. Potrebné množstvo energie je možné získa napr. vo ve¾mi horúcom plyne a vtedy hovoríme o termonukleárnej syntéze.
Strassmann a Hahn robili pokusy, kde ostre¾ovali jadrá Uránu neutrónmi a došli k takýmto rovniciam
Tieto rovnice majú dve veci spoloèné.1. v oboch sa uvo¾òuje okolo 200Mev energir
- 2. vo väèšine reakcií vznikajú opä neutróny
Pri týchto reakciách vznikajú opä neutróny, ktoré buï spôsobujú, alebo nespôsobujú ïa¾šíe štiepenie. Stredný poèet úèinných neutrónov(k) je priemerný poèet neutrónov schopných štiepenia. Ak je tento poèet väèší ako 1, reazová reakcia sa lavinovite zväèšuje, ak je menší ako 1 reazová reakcia vyhasíòa a ak je rovný 1 reaz. reakcia je stacionárna(poèet štiepení za sekundu je konštantný).
V jadrových reakciách platí zákon zachovania úhrnného elektrického náboja. Pre rozpad neutrónu platí
kde je elektrónové antineutríno
Vo všeobecnsti je možné zapísa jadrovú reakciu takto: Mikroèastica(a) strela dopadá na jadro terèíka(X) a vznikajú èastice b a Y, ktoré sú vo všeobecnosti iné ako pôvodné èastice a,X.
a+X® Y+b
ak je
🤔 Najčastejšie otázky k téme
Kto sú kľúčoví vedci v jadrovej fyzike?
Medzi kľúčových vedcov patrí Becquerel, Rutherford a rodina Curieová.
Čo sú izotopy?
Izotopy sú atómy toho istého prvku, ktoré majú rovnaké protónové číslo, ale rôzne nukleónové číslo.
Aké sú hlavné procesy uvoľňovania jadrovej energie?
Hlavné procesy sú syntéza ťažkých jadier a štiepenie ťažkých jadier.