Atom- och kärnfysik! Sid i fysikboken

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Atom- och kärnfysik! Sid 223-241 i fysikboken"

Martin Falk
för 9 år sedan
Visningar:

1 Atom- och kärnfysik! Sid i fysikboken 1. Atomen Kort repetition av Elin Film: Vetenskap-Atom: Upptäckten När du har srepeterat och sett filmen om ATOMEN ska du kunna beskriva hur en atom är uppbyggd veta vad som menas med atomnummer veta vad som menas med masstal veta vad som menas med isotop känna till vad en jon är Kan du? 1. Vilka tre partiklar är atomen uppbyggd av i Bohrs atommodell? 2. Vad är det som avgör vilket grundämne en atom tillhör? 3. Vad menas med en atoms atomnummer? 4. Vad menas med en atoms masstal? 5. Vad är en isotop? 6. Förklara hur en positiv och en negativ jon bildas. Vilket begrepp stämmer med beskrivningen? 1. Partikel med fler elektroner än protoner 2. Partikel med lika många elektroner som protoner 3. Atomer med olika antal neutroner 4. Partikel med fler protoner än elektroner 5. Partikel med olika antal protoner och elektroner a) positiv jon b) negativ jon c) jon d) atom e) isotop Du kan också göra Minns du? Fråga 1-5 på sid 241 och uppgift 1-3 sid 238.

vad som menas med masstal veta vad som menas med isotop känna till vad en jon är Kan du? 1. Vilka tre partiklar är atomen uppbyggd av i Bohrs atommodell? 2.

2 2. Olika sorters ljus Genomgång av Elin Film: Vetenskap-Atom: Striden När du har läst avsnittet om OLIKA SORTERS LJUS ska du känna till hur atomernas elektronskal är ordnade förstå hur ljusets olika färger uppkommer känna till olika sorters strålning veta vad röntgenstrålning är Kort Fakta Det är elektronernas hopp mellan elektronskalen som gör att ett ämne kan skicka ut ljus eller ta upp ljus. Ex: Om det på något sätt tillförs energi till en väteatom kan elektronen hoppa ut till ett yttre skal. Då har elektronen fått extra energi. Ju längre ut elektronen har kommit desto mer energi har den. Elektronen strävar efter att komma tillbaka till det innersta skalet och så snart som möjligt faller den tillbaka. Då frigörs energin i form av ljus. Ljuset som sänds ut är en svärm av partiklar. De kallas fotoner (små energipaket). Fotoner med olika mycket energi motsvarar ljus med olika färg. En elektron som faller en kort bit får rött ljus och en som faller längre blir mer blå eller violett. Det finns annat ljus än det synliga t ex UV-ljus som har mer energi och kan orsaka hudcancer. Röntgen och gammastrålning innehåller ännu mer energi och är därför ännu farligare. Röntgen används inom sjuk- och tandvård med försiktighet. Röntgenstrålar kan gå igenom material som inte synligt ljus kan t ex hud och muskler. I skelettet finns kalciumatomer som är stora, därför stoppas röntgenstrålarna där. Röntgenbilder blir svarta där ljus går igenom och vita där de stoppas. Gammastrålning är en form av radioaktiv strålning och är mycket farlig. Infrarött ljus (infravärme), mikrovågor och radiovågor är strålning med lågt energiinnehåll. Kan du? 1. Vad är ett elektronskal? 2. Varför kan vi inte se UV-ljus? 3. Ge exempel på strålning vi inte kan se. 4. Vad kan man använda röntgenstrålning till?

Ex: Om det på något sätt tillförs energi till en väteatom kan elektronen hoppa ut till ett yttre skal. Då har elektronen fått extra energi. Ju längre ut elektronen har kommit desto mer energi har den.

3 3. Radioaktivitet Genomgång av Elin Film: Vetenskap-Atom: Det innersta När du har läst avsnittet om RADIOAKTIVITET ska du känna till olika former av radioaktiv strålning veta vad som menas med ett ämnes halverignstid känna till att man kan åldersbestämma föremål med kol-14 metoden känna till hur radioaktiviteten upptäcktes Kort Fakta Vad är radioaktivitet? En atom kan vara stabil och hålla ihop. Då har den lagom många neutroner i kärnan. En atom kan också vara instabil. Då kan den lätt förändras och falla sönder. En atomkärna skickar också ut strålning när den förändras, radioaktiv strålning. Alfastrålning Två protoner och en neutron skickas iväg. Det är detsamma som grundämnet helium. En heliumkärna som uppkommer genom sönderfall kallas för alfapartikel. Alfastrålning. Skyddas med papper, hud eller några cm luft. Men kanvara faröig om den kommer in i kroppen t ex genom andning. Betastrålning En elektron som uppkommer genom sönderfall kallas för en betapartikel. Detta kan uppstå genom att en neutron förvandlas till en proton och en elektron. Protonen stannar kvar i kärnan medans elektronen skickas iväg som betastråling. Farligare. Mycket mindre och har hög hastighet. Kan gå tiotal meter i luft, några cm in i kroppen, Plåt eller glas skyddar. Används i cancervården. Gammastrålning Efter vissa alfa- och betasönderfall blir det ett överskott av energi. Energin skickas nästan genast ut från kärnan som energirik foton. Gammastrålning. Går rakt igenom kroppen eller kraftig metallplåt. Bästa skydd är kraftig blyplåt. Joniserande strålning Radioaktiv strålning är farlig pga att den är energirik och kan slå bort elektroner från atomer och molekyler i våra celler. Strålningen är joniserande. Jonerna kan fungera annorlunda än de vanliga atomerna, särskilt allvarligt om det sker i generna, kan leda till cancer och andra sjukdomar. Vid cancer vill man medvetet skada sjuka celler genom att få dem joniserade. Risk att även friska celler drabbas.

En atom kan vara stabil och hålla ihop. Då har den lagom många neutroner i kärnan. En atom kan också vara instabil. Då kan den lätt förändras och falla sönder.

4 Halveringstid Det är omöjligt att säga när just en atomkärna sönderfaller (slumpmässigt) men om man tar ett gram av ämnet så kan man räkna ut hur många atomer det finns. Då kan man räkna ut hur lång tid det tar för hälften av dessa att sönderfaller. Halveringstid. Kol-14 metoden I naturen finns det olika isotoper av kol. Vanligast är kol-12 men den är stabil. Kol-14 är instabil och sönderfaller lätt. Halveringstiden för kol-14 är 5730 år. Detta kan man anväda för att mäta åldern på gamla djur- och växtdelar, fossil. Förhållandet mellan kol-12 och kol-14 är detsamma medans vi lever men när vi dör sönderfaller kol-14. Upptäckt 1896 Fransk fysiker Becquerel upptäckte att uran sände ut strålning. Strålningen gick igenom kartong och bildade fotografisk film Paret Curie fick Nobelpris för upptäckt av fler radioaktiva ämnen 1911 Marie Curie fick nobelpris för framställning av rent radium Under första världskriget fortsatt jobb med att använda röntgenstrålning inom medicin. Kan du? 1. Vad menas med att ett ämne är radioaktivt? 2. Vilka tre olika typer av radioaktiv strålning finns det? 3. Vad är en alfapartikel? 4. Vad är en betapartikel? 5. Vad menas med halveringstid? Du kan också göra Minns du? Fråga nr 6-10 sid 241 och fråga 6, 7, 8, 11, 13, 14, 15, 16 sid

Kol-14 är instabil och sönderfaller lätt. Halveringstiden för kol-14 är 5730 år. Detta kan man anväda för att mäta åldern på gamla djur- och växtdelar, fossil.

5 4. Fission Genomgång av Elin Film: Fatta Fakta-Kärnkraft, Tjernobyl och Fukushima, Mänsklighetens sista dagar-farliga fysikexperiment om kärnvapen När du har läst avsnittet FISSION ska du veta vad som menas med fission känna till hur ett kärnkraftverk fungerar Kort Fakta Kärnklyvning Neutronerna upptäcktes När man förstod att neutronerna påverkade atomens stabilitet försökte man förändra antalet neutroner i t ex uran. Man tillsatte neutroner men resultatet blev att atomen vägde mindre. Två judiska fysiker som flyttat till Sverige (Lise Meitner och Otto Frisch) lyckades förklara detta. När urankärnan träffades av neutronerna blev de inte tyngre utan det delades. Processen kallade de fission (klyvning). Samtidigt frigörs energi, kärnenergi. Kedjereaktioner När en urankärna klyvs frigörs två neutroner som i sin tur klyver två nya kärnor. Då frigörs fyra nya neutroner som klyver fyra nya kärnor... Detta kallas kedjereaktioner. Samtidigt bildas mycket energi i form av värme, ljus och joniserad strålning. Atombomben 1939 förstod man att man skulle kunna utnyttja kedjereaktioner i vapen, atomvapen släpptes två amerikanska atombomber över de japanska städerna Hiroshima och Nagasaki. Över människor dödades men nästan värre var den joniserande strålningen. Den ledde till att människor många år efter drabbades av cancer eller fick missbildningar. Kärnkraft Efter andra världskriget kom man på andra sätt att använda kedjereaktioner än i vapen, nämligen för att skapa elektrisk energi. Istället för att få all kärnenergi på en gång som i vapen, lärde man sig att kontrollera hastigheten på klyvningarna till en mer jämn nivå. I ett kärnkraftverk sker klyvningarna av uran i vatten som då värms upp, vattenångan stiger och får en turbin att rotera (generator, induktion). Vattenångan kyls sedan ner i en värmeväxlare och återanvänds. Om kedjereaktionerna inne i kärnreaktorn går för fort stoppar man neutroner med styrstavar för att förhindra en olycka. Gör Minns du? Fråga nr 11 sid 241. Gör en sammanfattning av kärnkraften utifrån risker, fördelar och -nackdelar och förvaring av kärnbränsle.

När man förstod att neutronerna påverkade atomens stabilitet försökte man förändra antalet neutroner i t ex uran. Man tillsatte neutroner men resultatet blev att atomen vägde mindre.

Relevanta dokument

ATOM OCH KÄRNFYSIK. Masstal - anger antal protoner och neutroner i atomkärnan. Atomnummer - anger hur många protoner det är i atomkärnan.

ATOM OCH KÄRNFYSIK. Masstal - anger antal protoner och neutroner i atomkärnan. Atomnummer - anger hur många protoner det är i atomkärnan. Atomens uppbyggnad Atomen består av tre elementarpartiklar: Protoner (p + ) Elektroner (e - ) Neutroner (n) Elektronerna rör sig runt kärnan i bestämda banor med så stor hastighet att de bildar ett skal.