Produkti radioaktivnog raspada Nuklearne reakcije Vještačka ...

Produkti radioaktivnog raspada Nuklearne reakcije Vještačka ...

Produkti radioaktivnog raspada Nuklearne reakcije Vjetaka radioaktivnost Radioaktivnost 1896 Henri Becquerel je sluajno otkrio radioaktivnost u spojevima koji sadre uran. Nakon niza eksperimenata zakljuio je da se to zraenje spontano emitije, da je prodorno, da zacrnjuje fotografsku emulziju i da jonizuje gasove. Takva spontana emisija zraenja nazvana je radioaktivnost. Radioaktivnost

Marie i Pierre Curie su sistematino izuavali radioaktivnosti, te otkrili dva do tada nepoznata elementa, oba radioaktivna, nazvana polonij i radij. Sistematina eksperimentalna istraivanja radioaktivnosti zajedno s Rutherfordovim rasprenjem alfa estica ukazala su da je radioaktivnost rezultat raspada nestabilne jezgre. Produkti radioaktivnog raspada

Utvreno je da postoje tri tipa radioaktivnosti: alfa raspad jezgra spontano emitira jezgru helija beta raspad jezgra spontano emitira elektron ili pozitron (antielektron) gama raspad jezgra spontano emitira gama zraku foton visoke energije Zahvat elektrona (p+e->n) Produkti radioaktivnosti Alfa raspad 263

Sg 259Rf 4He Beta raspadi 14 C 14N e 18 F 18O e Gama raspad 152 Dy 152 Dy -raspad Emisija -estice ili 4He jezgra (2 neutrona, 2 protona) # prot ons

-decay 238 92 U 91 90 234 Th 23 8 2

37 144 145 146 2 # neutrons 36 ns o 23 e cl 5 u 2 n 34 # Roditelj jezgro smanjuje maseni broj za 4, atomski broj za 2. Primjer: 238U -> 234Th + 4He

Relacije masa-energija: U 238.0508 amu 234 Th 234.0436 4 He 4.00260 Defekt mase 0.0046 amu = 6.86x10-13 J/raspadu = 1.74x1012 J/kg 238U 238 Na ovaj nain se raspadaju jezgra tea od 209Bi sa proton/neutron odnosom du regiona stabilnosti. Neki alfa emiteri i vremena poluraspada (poluivota)

raspad 241 95 - Ukljuuje Am 237 93 Np 24 He jake i kulonovske interakcije - alfa-estica i jezgro koje nastaje (ki) imaju jednake a suprotne impulse, tj. ki biva odbaena na suprotnu stranu Kraj Alfa raspad

raspad - tri tipa 3 1 1) - raspad H 23 He e e - neutron se pretvara u proton i elektron - A se ne mijenja, ali nastaje novi element - Oslobaa se antineutrino (nema ni naboj ni masu) 2) + raspad 11 6

C 115 B e e - Proton se pretvara u neutron i pozitron - A se ne mijenja, ali nastaje novi element - Oslobaa se neutrino 3) Zahvat elektrona 7 4 Be e EC 37 B e -jezgro zahvati jedan elektron iz omotaa i pretvori jedan svoj proton u neutron.Tako nastaje novi element uz emisiju jednog neutrina

Beta raspadi Jezgre iji Z nije stabilan za dati A mogu promijeniti Z i dostii stabilnost preko tri beta procesa: : (Z,N)->(Z+1,N-1)+e+*, n->p+ )+e+* +: (Z,N)->(Z+1,N-1)+e++ p->n+e++ Zahvat elektrona (EC; Electron Capture): p+e->n+ - raspad Emisija elektrona (i antineutrina) tokom konverzije neutrona u proton # prot ons

-decay 38 37 87 Sr 87 Maseni broj se ne mijenja, atomski broj poraste za 1. Rb 88 49 50 # neutrons 8 7

ns o 8 le 6 c nu # primjer: 87Rb -> 87Sr + e + Relacija masa - energija: Rb 86.909186 amu 87 Sr 86.908882 Defekt mase 0.0003 amu = 4.5x10-14 J/decay = 3.0x1011 J/kg 87Rb 87

Ovako se raspadaju jezgra sa vikom neutrona u odnosu na dolinu stabilnosti raspad i zahvat elektrona Emisija pozitrona (i neutrina) ili zahvat jednog elektrona iz unutranje ljuske tokom konverzije protona u neutron # protons Electron Capture 19 18 40 K 40 Maseni broj se ne mijenja, atomski broj se smanjuje za 1.

Ar 41 21 22 # neutrons 4 0 ns o 39 le c nu # primjeri: K -> 40Ar + e+ + 50V+ e -> 50Ti + + 40 U pozitronskoj emisiji veina energije se

emituje kroz materija-antimaterija anihilaciju. U zahvatu elektrona gama-zrak odnosi viak energije. Ovi raspadi se najee dogaaju kod nukleusa koji imaju vie protona u odnosu na dolinu stabilnosti. Primjeri beta raspada Slobdni neutron prelazi s vremenom poluivota od 13 minuta u proton pri emu se emitira elektron i antineutrino: n->p+e - + Radioactive Decay Processes Jednostavni Branched Decay: raspad: represents radioaktivni a

izotop decayse process pretvara where u atom the keri. 14 Na radioactive primjer, radiocarbon isotope can (decay C) eto uvijek more da than seone transformira radiogenicu daughter azot

14 (atom. N). For example 40K can decay to either 40Ca (88.2% of the time) or 40 Ar (11.8% of the time). Primjer beta raspada A Z X 218 Po 84 A

Y + Z+1 0 -1 218 At 85 0 -1

Beta raspad i neutrino Za razliku od alfa-raspada kod kojeg jezgra emitira alfa esticu tano odreene energije, kod beta-raspada emitiraju se elektroni s kontinuiranom raspodjelom energije od 0 do Emax? Jedan od osnovnih zakona ouvanja kod nuklearnih reakcija je zakon ouvanja energije. Kad se on primjenio na beta-raspad, izgledalo je da on ne vrijedi kod beta raspada. Pauli 1931 postulira da se u beta raspadu emitira jo jedna estica koja je neutralna i tako slabo meudjeluje s materijom da je ne opaamo ali zato odnesi upravo toliko

energije koliko se ini da je izgubljeno pri beta raspadu. Fermi je tu esticu nazvao neutrino (neutroni). Pauli: neutrino ima spin , nema naboja ni mase Svojstva slabe sile Beta raspadom upravlja slaba sila Slaba sila je najmanje uoljiva od 4 sile koje upravljaju svim procesima u svemiru (gravitaciona, elektromagnetna, jaka i slaba sila). proizlazi da je slaba sila oko 10-14 puta manja od jake sile. Domet slabe sile je malo manji od dimenzija jezgre. Interakcija neutrina s materijom je jako mala. Neutrini mogu proi kroz olovo debljine 100 svjetlosnih godina U238 Transmutacije

Ovo je najdui radioaktivni niz u prirodi: ima 8 alfa transmutacija i 6 beta transmutacija U238 Radioaktivni niz -Transmutacije Th232 Transmutacije (Niz) U235 Transmutacije (Niz) Np237 Transmutacije (Niz) Gama raspad Elektromagnetsko zraenje (fotoni) koje emitiraju atomske jezgre

Fotoni vrlo visoke energije MeV A Z A Z X X raspad 3 2 He* 23 He - Pretvaranje jake u kulonovsku E

- Ne mijenja se ni A ni Z (ne mijenja se element) - Oslobaa se foton -Obino se deava kao posljedica nekog drugog raspada Spontana fisija 256 100 Fm sf 140 54 Xe 112 46 Pd 4n -Teki nuklidi se cijepaju u dva laka plus neutroni

Fission tracks from 238U fission in old zircon Nuklearne reakcije Nuklearna reakcija je proces interakcije izmeu jezgre i neke elementarne estice ili druge jezgre u kojem se jezgra transformira, mijenja joj se struktura. Jezgra meta X se bombarduje projektilom a i rezultat reakcije je nova jezgra Y i izlazna estica (ili jezgra) b X(a,b)Y, npr.: n

14 14 7N 6 C p Q-vrijednost reakcije, energija koja se oslobodi ili apsorbuje u reakciji je: Q = (Ma + MX MY Mb)c2 Q > 0 egzoergina reakcija, oslobaa se energija. Q< 0 endoergina reakcija, da bi nastala reakcija projektil mora imati odreeni minimalni iznos energije energija praga reakcije. Vjetake transmutacije (reakcije) Nuklearna reakcija moe da se definira i kao promjena karakteristika ili identiteta nukleusa kada se ovaj bombarduje energetskim esticama.

Prvu vjetaku nuklearnu reakciju (transmutaciju) eksperimentalno napravio je Rutherford 1919. godine bombardujui azot alfaesticama (energije 7,68 MeV koje je dobio iz Po214: 4 Na ovaj nain mogu se vjetaki proizvesti izotopi raznih elemenata: Al27+ n1 -> Mg27 + 1H Ovaj Mg je radioaktivan sa periodom poluraspada od 9,5 minuta i

ima znaajnu upotrebi u medicini. He + 14N -> 17O + 1H N(,p)O Zakoni ouvanja u nuklearnim reakcijama Pri nuklearnim reakcijama ouvane su slijedee veliine : Energija Impils (koliina kretanja) Moment impulsa (moment koliine kratanja) Naboj Parnost (djeluje jaka nuklearna sila ili Columbova sila koje obje ne naruavaju parnost). Broj nukleona Primjeri nuklearnih reakcija Bombardovanjem nekim projektilom-esticom mogue je na vie raznih naina proizvesti nuklearnu reakciju. Na primjer: Ako projektil deutron energije 6 MeV bombarduje metu 19K39 mogu nastati

slijedee reakcije: K39(d,d)K39 elastino ili nelastino rasijanje deuterona u bilo koje stanje s energijom < 5,71 MeV K39(d,)41Ca, zahvat deuterona K39(d,p) 40K K39(d,n)40Ca K39(d,)37Ar K39(d,He3)38Ar K39(d,np)K39 K39(d,t)K38 nije enegetski Sve su reakcije energetski mogue ali se ne dogaaju s jednakom vjerojatnou.

Recently Viewed Presentations

  • 77 Dunavon Park Dungannon BT71 6SQ CPS are

    77 Dunavon Park Dungannon BT71 6SQ CPS are

    77 Dunavon Park Dungannon BT71 6SQ CPS are pleased to offer for sale this excellent 3 bedroom Mid Terraced house just off the popular Lurgaboy Lane and is within walking distance to all amenities within Dungannon town centre.
  • Code of Professional Practice for IT Practitioners

    Code of Professional Practice for IT Practitioners

    Senior professionals have an obligation to mentor junior professionals. Although professionals are highly educated, junior members of a profession require additional learning and experience to develop professional judgment. This learning is best accomplished under the tutelage of a senior professional.
  • Overview of Integrated Marketing Communications

    Overview of Integrated Marketing Communications

    Integrated Marketing Communications (IMC) The coordination of the promotional mix elements with each other and with other elements of the brand's marketing mix such that all elements speak with one voice.
  • How to Write a Grant Application

    How to Write a Grant Application

    Early life course exposures that do not predict offending Pregnancy/fetal exposures not important Socioeconomic status of little/no importance Early health of child Bonding/attachment Use of child care services Martial/family life background except early marital breakdown Three main early life course...
  • DRAFT EM SSAB Chair&#x27;s Meeting Waste Disposition Strategies Update

    DRAFT EM SSAB Chair's Meeting Waste Disposition Strategies Update

    Background . 2013 agreement with NNSA and . New Mexico Environment Department . LANL . committed to the accelerated removal of 3,706 cubic meters . of . above-ground transuranic (TRU) waste from the laboratory's
  • Venus de Milo

    Venus de Milo

    Georges Sorel - Marxism is a religion; democracy is bad. Existentialism - stressed meaninglessness of existence. Moral values found in yourself. Jean-Paul Sartre. Albert Camus (The Stranger) Soren Kierkegaard - impossible to prove God - takes a leap of faith....
  • A Study of Heinz Werner - University of Dallas

    A Study of Heinz Werner - University of Dallas

    more realistic and matter of fact. Perceive objects in terms of shape, length, hue, width and objective measurable properties. Symbol - a word, image, or action that represents something else- some other object concept or event. Self-Object Differentiation - the...
  • Public Meeting Discussion Groups - California

    Public Meeting Discussion Groups - California

    DMV Offices Public Assistance Agencies County Health/Human Services Offices/In-Home Support Services WIC Offices California Health Benefit Exchange Disability Service Agencies Dept. of Rehabilitation Vocational Services Independent Living Centers Dept. of Developmental Services Regional Centers Dept. of Social Services Office of...