Strålningsskador i fusionsreaktormaterial
|
|
|
- Lucas Sundqvist
- för 4 år sedan
- Visningar:
Transkript
1 i fusionsreaktormaterial FM Ville Jansson Helsingfors universitet Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
2 Fusion Fusion Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
3 Fusion Fusion Kärnfysikalisk fusion är när man slår ihop två lätta atomkärnor till en större atom. Figur: Deuteriumtritiumfusion. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
4 Fusion Fusion Kärnfysikalisk fusion är när man slår ihop två lätta atomkärnor till en större atom. Figur: Deuteriumtritiumfusion. En typisk kemisk reaktion som kolförbränning frigör en energimängd på ca 1 ev per atompar. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
5 Fusion Fusion Kärnfysikalisk fusion är när man slår ihop två lätta atomkärnor till en större atom. Figur: Deuteriumtritiumfusion. En typisk kemisk reaktion som kolförbränning frigör en energimängd på ca 1 ev per atompar. En fusionsreaktion frigör ca ev per atompar. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
6 Fusion Metoder för fusion Eftersom Coulombbarriären måste övervinnas för att fusion mellan två atomkärnor skall kunna ske, måste temperatur och tryck vara tillräckligt höga. Det nns ett ertal sätt att åstadkomma fusion, men alla är inte intressanta för energiproduktion. Figur: Coulombbarriären. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
7 Fusion Metoder för fusion Jonaccelaratorer och myoninducerad fusion kräver mer energi än de producerar. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
8 Fusion Metoder för fusion Jonaccelaratorer och myoninducerad fusion kräver mer energi än de producerar. Vätebomben ger förvisso en hel del överskottsenergi, men är aningen svårhanterlig... Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
9 Fusion Metoder för fusion Jonaccelaratorer och myoninducerad fusion kräver mer energi än de producerar. Vätebomben ger förvisso en hel del överskottsenergi, men är aningen svårhanterlig... Laserinducerad fusion och fusion genom magnetisk inslutning är de mest lovande teknikerna.. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
10 Fusion Metoder för fusion Jonaccelaratorer och myoninducerad fusion kräver mer energi än de producerar. Vätebomben ger förvisso en hel del överskottsenergi, men är aningen svårhanterlig... Laserinducerad fusion och fusion genom magnetisk inslutning är de mest lovande teknikerna.. Magnetisk inslutning möjliggör höga temperaturer vi lågt tryck. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
11 Fusion Fusionsreaktioner Figur: Bindningsenergin för de vanligaste isotoperna. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
12 Fusion Fusionsrekationen 2 H + 3H 4He + 1 n MeV Figur: Deuteriumtritiumfusion. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
13 Fusion Fusionsrekationen 2 H + 3H 4He + 1 n MeV Största sannolikeheten att reaktionen skall ske är vid en kinetisk energi på 70 kev. Figur: Deuteriumtritiumfusion. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
14 Fusion Fusionsrekationen 2 H + 3H 4He + 1 n MeV Största sannolikeheten att reaktionen skall ske är vid en kinetisk energi på 70 kev. En reaktion ger då i bästa fall energi med en faktor 250. Figur: Deuteriumtritiumfusion. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
15 Fusion Fusionsrekationen 2 H + 3H 4He + 1 n MeV Största sannolikeheten att reaktionen skall ske är vid en kinetisk energi på 70 kev. En reaktion ger då i bästa fall energi med en faktor kev motsvarar 80 MK. Figur: Deuteriumtritiumfusion. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
16 Fusion Tokamak Toroidal'naya kamera v magnitnykh katushkakh toroidformad kammare med magnetiska spolar. Uppfann på 1950talet av de sovjetiska fysikerna Igor Yevgenyevich Tamm och Andrei Sakharov. Figur: Magnetfälten och strömmarna i tokamak-kammaren. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
17 Meta non est, ITER est Joint European Torus (JET) Figur: Tokamakkammaren i JET. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
18 Meta non est, ITER est JET Figur: JETs tokamakkammare utifrån sett. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
19 Meta non est, ITER est Fusiontrippelprodukten Fusiontrippelprodukten är ett mått på hur lämpligt plasmat i en tokamak är för energiproduktion. Trippelprodukten är produkten av plasmats densitet, temperatur och energins sammanhållningstid. Figur: Fusionstrippelprodukten sedan 1960talet. Källa: K. Nordlund et al., Fusionsenergi: en framtida energiform?, Reexer (2008). Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
20 Meta non est, ITER est Q-värdet Qvärdet är förhållandet mellan ut och inenergi. Helst vill man ha Q =, antändning. Q = 50 räcker dock. Jet har Q = 1. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
21 Meta non est, ITER est ITER är nästa stora internationella experimentreaktor byggs i Cadarache, Frankrike skall bli klart 2018 skall momentärt kunna uppnå Q = 10 skall kunna producera 500 MW för uppemot 1000 s (JET uppnådde 16 MW för mindre än 1 s) Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
22 Reaktorväggarna i en tokamak utsätts för en mycket intensiv bestrålning. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
23 Reaktorväggarna i en tokamak utsätts för en mycket intensiv bestrålning. Elektronerna och jonerna i strålningen har förvisso bara en energi på ca 1 kev, men lyckas ändå sparka loss atomer från väggnarna, vilket kallas förstoning (eng.sputtering). Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
24 Reaktorväggarna i en tokamak utsätts för en mycket intensiv bestrålning. Elektronerna och jonerna i strålningen har förvisso bara en energi på ca 1 kev, men lyckas ändå sparka loss atomer från väggnarna, vilket kallas förstoning (eng.sputtering). Förstoningen orsakar för närvarande en ersion av väggarna, som kan vara så hög som cm/s eller ca en meter på ett år. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
25 Reaktorväggarna i en tokamak utsätts för en mycket intensiv bestrålning. Elektronerna och jonerna i strålningen har förvisso bara en energi på ca 1 kev, men lyckas ändå sparka loss atomer från väggnarna, vilket kallas förstoning (eng.sputtering). Förstoningen orsakar för närvarande en ersion av väggarna, som kan vara så hög som cm/s eller ca en meter på ett år. De utsparkade atomerna kyler även ner plasmat med en eekt som skalas som Z 4. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
26 Reaktorväggarna i en tokamak utsätts för en mycket intensiv bestrålning. Elektronerna och jonerna i strålningen har förvisso bara en energi på ca 1 kev, men lyckas ändå sparka loss atomer från väggnarna, vilket kallas förstoning (eng.sputtering). Förstoningen orsakar för närvarande en ersion av väggarna, som kan vara så hög som cm/s eller ca en meter på ett år. De utsparkade atomerna kyler även ner plasmat med en eekt som skalas som Z 4. Om tritium (T) binds in i väggen blir väggen radioaktiv. T har en halveringstid på 12,5 år. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
27 Reaktorväggarna i en tokamak utsätts för en mycket intensiv bestrålning. Elektronerna och jonerna i strålningen har förvisso bara en energi på ca 1 kev, men lyckas ändå sparka loss atomer från väggnarna, vilket kallas förstoning (eng.sputtering). Förstoningen orsakar för närvarande en ersion av väggarna, som kan vara så hög som cm/s eller ca en meter på ett år. De utsparkade atomerna kyler även ner plasmat med en eekt som skalas som Z 4. Om tritium (T) binds in i väggen blir väggen radioaktiv. T har en halveringstid på 12,5 år. T värmer även upp väggen med en eekter > 10 MW/m 2 mer än 1000 gånger värmeeekten i en vanlig kokplatta. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
28 Reaktormaterialet måste ha en hög smältpunkt och och en god värmeledningsförmåga. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
29 Reaktormaterialet måste ha en hög smältpunkt och och en god värmeledningsförmåga. En god kandidat med dessa egenskaper har varit kol i gratform. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
30 Reaktormaterialet måste ha en hög smältpunkt och och en god värmeledningsförmåga. En god kandidat med dessa egenskaper har varit kol i gratform. Grat användes länge för divertorerna. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
31 Reaktormaterialet måste ha en hög smältpunkt och och en god värmeledningsförmåga. En god kandidat med dessa egenskaper har varit kol i gratform. Grat användes länge för divertorerna. Grat skulle enligt beräknignarna ha liten förstoningsgrad, men det visade sig vara fel. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
32 Reaktormaterialet måste ha en hög smältpunkt och och en god värmeledningsförmåga. En god kandidat med dessa egenskaper har varit kol i gratform. Grat användes länge för divertorerna. Grat skulle enligt beräknignarna ha liten förstoningsgrad, men det visade sig vara fel. Kol föstoas mycket snabbt och bildar även kollmer med tritium och blir ett aktiveringsproblem. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
33 Kolförstoning Figur: En förstoningsmekanism för kol. Från Emppu Salonens doktorsavhandling, Helsingfors universitet (2002). Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
34 Neutronstrålning Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
35 Neutronstrålning Neutronerna som bildas i D + T fusionsreaktionen har en energi på 14 MeV. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
36 Neutronstrålning Neutronerna som bildas i D + T fusionsreaktionen har en energi på 14 MeV. De kan penetrera reaktorväggarna era meter. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
37 Neutronstrålning Neutronerna som bildas i D + T fusionsreaktionen har en energi på 14 MeV. De kan penetrera reaktorväggarna era meter. Neutronerna kan ge andra atomer energier på 100 kev vid kollisioner och dessa i sin tur orsakar strålningsskador inne i materialet. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
38 Neutronstrålning Neutronerna som bildas i D + T fusionsreaktionen har en energi på 14 MeV. De kan penetrera reaktorväggarna era meter. Neutronerna kan ge andra atomer energier på 100 kev vid kollisioner och dessa i sin tur orsakar strålningsskador inne i materialet. Skadorna har formen av små dislokationer, som är rörliga och kan växelverka med varandra. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
39 Neutronstrålning Neutronerna som bildas i D + T fusionsreaktionen har en energi på 14 MeV. De kan penetrera reaktorväggarna era meter. Neutronerna kan ge andra atomer energier på 100 kev vid kollisioner och dessa i sin tur orsakar strålningsskador inne i materialet. Skadorna har formen av små dislokationer, som är rörliga och kan växelverka med varandra. Skadorna gör väggen hårdare, men också skörare, och kan orsaka sprickor så att väggen går sönder. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
40 Även i ssonsreaktorer förekommer samma problem med neutronskador. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
41 Även i ssonsreaktorer förekommer samma problem med neutronskador. Där kan sprickor repareras genom att väggarna hettas upp. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
42 Även i ssonsreaktorer förekommer samma problem med neutronskador. Där kan sprickor repareras genom att väggarna hettas upp. Detsamma kan göras i fusionsreaktorer, men där är skadorna större.och kan inte alltid fås bort. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
43 Även i ssonsreaktorer förekommer samma problem med neutronskador. Där kan sprickor repareras genom att väggarna hettas upp. Detsamma kan göras i fusionsreaktorer, men där är skadorna större.och kan inte alltid fås bort. Som lösning på problemet försöker man forska fram nya stålvarianter som skall tåla strålningen bättre. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
44 WHekaskader Volfram W kommer att vara den viktigaste komponenten i divertorerna i ITER. Förstoning av W är mycket mindre än för grat. Tritium har svårare att binda sig i en vägg av W. Å andra sidan kyler utsparkade Watomer ner plasmat fortarare än Catomer. Neutroner kommer att skapa Heatomer inne i Wmaterialet genom kärnprocesser, vilket också kommer att förändra W-materialets egenskaper. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
45 WHekaskader Figur: En simulation av en kollisionskaskad mot ett gitter med volframatomer (blå) och 1 % interstitiella heliumatomer (röda) Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
46 WHekaskader Interstitiella Watomer i W-He-gitter efter kaskader Potential Rent W W och He FinnisSinclair DudarevBjörkas Juslin Figur: Interstitiella Watomer efter kaskader med energin 2 kev mot ett Wgitter med 1% He. Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
47 WHekaskader Summering Ville Jansson (Helsingfors universitet) i fusionsreaktormaterial / 21
- kan solens energikälla bemästras på jorden?
CMS - kan solens energikälla bemästras på jorden? Kai Nordlund Acceleratorlaboratoriet Institutionen för fysikaliska vetenskaper Helsingfors Universitet Innehåll Vad är fusion? Hur kan man utvinna energi
Kontrollerad termonukleär fusion
Kontrollerad termonukleär fusion Carl Hellesen Applied Nuclear Physics Department of Physics and Astronomy Uppsala Universitet Fusionsreaktioner Skillnaderna i nukleära bindningsenergier 62 Ni hårdast
Föreläsning 11 Kärnfysiken: del 3
Föreläsning Kärnfysiken: del 3 Kärnreaktioner Fission Kärnreaktor Fusion U=-e /4πε 0 r Coulombpotential Energinivåer i atomer Fotonemission när en elektron/atom/molekyl undergår en övergång Kvantfysiken
Matematikens betydelse för att lösa världens energiproblem
Matematikens betydelse för att lösa världens energiproblem Tünde Fülöp Chalmers tekniska högskola 2013-11-09 Enerbibehovet är enormt! 2008 2050 Befolkning 6.7 miljarder 10 miljarder Världsgenomsnitt 2.4
Miljöfysik. Föreläsning 5. Användningen av kärnenergi Hanteringen av avfall Radioaktivitet Dosbegrepp Strålningsmiljö Fusion
Miljöfysik Föreläsning 5 Användningen av kärnenergi Hanteringen av avfall Radioaktivitet Dosbegrepp Strålningsmiljö Fusion Energikällor Kärnkraftverk i världen Fråga Ange tre fördelar och tre nackdelar
Innehållsförteckning. Historik utvinning energiomvandling Miljö användning framtid
FUSION Innehållsförteckning Historik utvinning energiomvandling Miljö användning framtid Historia dahlstiernska skriver att forskningen om fusion började kring 1930 och har fortsatt att utvecklas. Under
Innehållsförteckning. Framtid för Fusionsreaktor 12-13 Källförteckning 14-15
Fusionsreaktor Innehållsförteckning Historia bakom fusionsreaktor 2-3 Energiomvandling som sker 4-5 Hur fungerar en fusionsreaktor 6-7 ITER 8-9 Miljövänlig 10 Användning av Fusionsreaktor 11 Framtid för
Kärnenergi. Kärnkraft
Kärnenergi Kärnkraft Isotoper Alla grundämnen finns i olika varianter som kallas för isotoper. Ofta finns en variant som är absolut vanligast. Isotoper av ett ämne har samma antal protoner och elektroner,
Kärnenergi. Kärnkraft
Kärnenergi Kärnkraft Isotoper Alla grundämnen finns i olika varianter som kallas för isotoper. Ofta finns en variant som är absolut vanligast. Isotoper av ett ämne har samma antal protoner och elektroner,
Fusionskraft under utveckling
Fusionskraft under utveckling Jan Weiland Transportteori, Radio och Rymd, Chalmers Elenergi för Västsverige, IVA F5-65, Göteborg 2008 Varför fusion? Fusionsforskning Termonukleär fusion har förutsättningar
Materiens Struktur. Lösningar
Materiens Struktur Räkneövning 5 Lösningar 1. Massorna för de nedan uppräknade A = isobarerna är 27 Co 28 Ni 29 Cu 30 Zn 31 Ga 63,935812u 63,927968u 63,929766u 63,929146u 63,936827u Tabell 1: Tabellen
Fission och fusion - från reaktion till reaktor
Fission och fusion - från reaktion till reaktor Fission och fusion Fission, eller kärnklyvning, är en process där en tung atomkärna delas i två eller fler mindre kärnor som kallas fissionsprodukter och
Fusion. Gjord av Vedran och Pontus
Fusion Gjord av Vedran och Pontus Introduktion Som alla vet så befinner sig världen i en energikris. Det är många som vill ta bort fossila bränslen och avveckla kärnkraften. Man tänker använda biobränslen,
2 H (deuterium), 3 H (tritium)
Var kommer alla grundämnen ifrån? I begynnelsen......var universum oerhört hett. Inom bråkdelar av en sekund uppstod de elementarpartiklar som alla grund- ämnen består av: protoner, neutroner och elektroner.
Forelasning 13, Fysik B for D2. December 8, dar R 0 = 1:2fm. ( 1 fm = m) Vi har alltsa. ar konstant (R 3 = R 3 0A). 46.
Forelasning 13, Fysik B for D2 Thomas Nilsson December 8, 1997 Subatomar fysik kallas allt som beror strukturer mindre an atomer, alltsa med en mer traditionell uppdelning, karn- och partikelfysik. 46
Instuderingsfrågor Atomfysik
Instuderingsfrågor Atomfysik 1. a) Skriv namn och laddning på tre elementarpartiklar. b) Vilka elementarpartiklar finns i atomkärnan? 2. a) Hur många elektroner kan en atom högst ha i skalet närmast kärnan?
Föreläsning 3. Radioaktivitet, alfa-, beta-, gammasönderfall
Radioaktivitet, alfa-, beta-, gammasönderfall Halveringstid (MP 11-3, s. 522-525) Alfa-sönderfall (MP 11-4, s. 525-530) Beta-sönderfall (MP 11-4, s. 530-535) Gamma-sönderfall (MP 11-4, s. 535-537) Se även
innehållförteckning sida 1 kort historik sida 2 bruk av fusion sida 3 energi involverad sida 4 förhållande till miljö sida 5 användning sida 6 framtiden Kort historik. Fusion är en relativt ny ide som
Framtidens Energi: Fusion. William Öman, EE1c, El och Energi linjen, Kaplanskolan, Skellefteå
Framtidens Energi: Fusion William Öman, EE1c, El och Energi linjen, Kaplanskolan, Skellefteå Kort Historik 2-5 Utvinning 6-9 Energiomvandlingar 10-11 Miljövänlig 12-13 Användning 14-15 Framtid 16-17 Källförtäckning
TILLÄMPAD ATOMFYSIK Övningstenta 2
TILLÄMPAD ATOMFYSIK Övningstenta 2 Skrivtid: 8 13 Hjälpmedel: Formelblad och räknedosa. Uppgifterna är inte ordnade efter svårighetsgrad. Börja varje ny uppgift på ett nytt blad och skriv bara på en sida.
Atom- och Kärnfysik. Namn: Mentor: Datum:
Atom- och Kärnfysik Namn: Mentor: Datum: Atomkärnan Väteatomens kärna (hos den vanligaste väteisotopen) består endast av en proton. Kring kärnan kretsar en elektron som hålls kvar i sin bana p g a den
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.
Kärnfysik och radioaktivitet. Kapitel 41-42
Kärnfysik och radioaktivitet Kapitel 41-42 Tentförberedelser (ANMÄL ER!) Maximipoäng i tenten är 25 p. Tenten består av 5 uppgifter, varje uppgift ger max 5 p. Uppgifterna baserar sig på bokens kapitel,
Varifrån kommer grundämnena på jorden och i universum? Tom Lönnroth Institutionen för fysik, Åbo Akademi, Finland
Varifrån kommer grundämnena på jorden och i universum? Tom Lönnroth Institutionen för fysik, Åbo Akademi, Finland Finlandssvenska fysikdagarna 2009 m/s Silja Symphony, November 13-15 Sammandrag Begynnelsen:
Från atomkärnor till neutronstjärnor Christoph Bargholtz
Z N Från atomkärnor till neutronstjärnor Christoph Bargholtz 2006-06-29 1 C + O 2 CO 2 + värme? E = mc 2 (mc 2 ) före > (mc 2 ) efter m = m efter -m före Exempel: förbränning av kol m m = 10 10 (-0.0000000001
Föreläsning 5 Reaktionslära, fission, fusion
Föreläsning 5 Reaktionslära, fission, fusion Reaktionslära MP 12.1 Tvärsnitt MP 12.1 Fission MP 12.2 Fusion MP 12.2 Se även: http://library.thinkquest.org/17940/texts/star/star.html 1 TID Reaktionslära
2. Hur många elektroner får det plats i K, L och M skal?
Testa dig själv 12.1 Atom och kärnfysik sidan 229 1. En atom består av tre olika partiklar. Vad heter partiklarna och vilken laddning har de? En atom kan ha tre olika elementära partiklar, neutron med
Framtidens kärnkrafts-el-energikällafission
Framtidens kärnkrafts-el-energikällafission och fusion? Elisabeth Rachlew Fysik, KTH och Energiutskottet, KVA Sätt in kärnkraften i sammanhanget av elproduktion i Sverige Vad händer inom fission- nya kärnkraftverk?
Tentamen i FUF050 Subatomär Fysik, F3
Tentamen i FUF050 Subatomär Fysik, F3 Tid: 2012-08-30 em Hjälpmedel: Physics Handbook, nuklidkarta, Beta, Chalmersgodkänd räknare Poäng: Totalt 75 poäng, för betyg 3 krävs 40 poäng, för betyg 4 krävs 60
Atomens uppbyggnad. Atomen består av tre elementarpartiklar: Protoner (+) Elektroner (-) Neutroner (neutral)
Atom- och kärnfysik Atomens uppbyggnad Atomen består av tre elementarpartiklar: Protoner (+) Elektroner (-) Neutroner (neutral) Elektronerna rör sig runt kärnan i bestämda banor med så stor hastighet att
Vågrörelselära & Kvantfysik, FK januari 2012
Räkneövning 10 Vågrörelselära & Kvantfysik, FK2002 9 januari 20 Problem 42.1 Vad är det orbitala rörelsemängdsmomentet, L, för en elektron i a) 3p-tillståndet b) 4f-tillståndet? Det orbitala rörelsemängdsmomentet
Marie Curie, kärnfysiker, 1867 1934. Atomfysik. Heliumatom. Partikelacceleratorn i Cern, Schweiz.
Marie Curie, kärnfysiker, 1867 1934. Atomfysik Heliumatom Partikelacceleratorn i Cern, Schweiz. Atom (grek. odelbar) Ordet atom användes för att beskriva materians minsta beståndsdel. Nu vet vi att atomen
Föreläsning 09 Kärnfysiken: del 1
Föreläsning 09 Kärnfysiken: del 1 Storleken och strukturen av kärnan Bindningsenergi Den starka kärnkraften Strukturen av en kärna Kärnan upptäcktes av Rutherford, Geiger och Marsden år 1909 (föreläsning
Tentamen i FUF050 Subatomär Fysik, F3
Tentamen i FUF050 Subatomär Fysik, F3 Tid: 013-05-30 fm Hjälpmedel: Physics Handbook, nuklidkarta, Beta, Chalmersgodkänd räknare Poäng: Totalt 75 poäng, för betyg 3 krävs 40 poäng, för betyg 4 krävs 60
Varje uppgift ger maximalt 3 poäng. För godkänt krävs minst 8,5 poäng och
Institutionen för Fysik Göteborgs Universitet LÖSNINGAR TILL TENTAMEN I FYSIK A: MODERN FYSIK MED ASTROFYSIK Tid: Lördag 3 augusti 008, kl 8 30 13 30 Plats: V Examinator: Ulf Torkelsson, tel. 031-77 3136
Föreläsning 2 Modeller av atomkärnan
Föreläsning 2 Modeller av atomkärnan Atomkärnan MP 11-1 Protonens och neutronens egenskaper Atomkärnors storlek och form MP 11-2, 4-2 Kärnmodeller 11-6 Vad gör denna ovanlig? Se även http://www.lbl.gov/abc
Atomens uppbyggnad. Atomen består av tre elementarpartiklar: Protoner (+) Elektroner (-) Neutroner (neutral)
Atom- och kärnfysik Atomens uppbyggnad Atomen består av tre elementarpartiklar: Protoner (+) Elektroner (-) Neutroner (neutral) Elektronerna rör sig runt kärnan i bestämda banor med så stor hastighet att
Föreläsning 3. Radioaktivitet, alfa-, beta-, gammasönderfall
Radioaktivitet, alfa-, beta-, gammasönderfall Halveringstid (MP 11-3, s. 522-525) Alfa-sönderfall (MP 11-4, s. 525-530) Beta-sönderfall (MP 11-4, s. 530-535) Gamma-sönderfall (MP 11-4, s. 535-537) Se även
Björne Torstenson (TITANO) Sida 1 (6)
Björne Torstenson (TITANO) Sida 1 (6) Namn: Ur centralt innehåll: Fysikaliska modeller för att beskriva och förklara uppkomsten av partikel-strålning och elektromagnetisk strålning samt strålningens påverkan
3.7 γ strålning. Absorptionslagen
3.7 γ strålning γ strålningen är elektromagnetisk strålning. Liksom α partiklarnas energier är strålningen kvantiserad; strålningen kan ha endast bestämda energier. Detta beror på att γ strålningen utsänds
BFL122/BFL111 Fysik för Tekniskt/ Naturvetenskapligt Basår/ Bastermin 13. Kärnfysik Föreläsning 13. Kärnfysik 2
Föreläsning 13 Kärnfysik 2 Sönderfallslagen Låt oss börja med ett tankeexperiment (som man med visst tålamod också kan utföra rent praktiskt). Säg att man kastar en tärning en gång. Innan man kastat tärningen
Regeringskansliet Faktapromemoria 2016/17:FPM116. Meddelande om EU:s bidrag till ett reformerat Iterprojekt. Dokumentbeteckning.
Regeringskansliet Faktapromemoria Meddelande om EU:s bidrag till ett reformerat Iterprojekt Utbildningsdepartementet 2017-07-26 Dokumentbeteckning KOM (2017) 319 Meddelande från KOM till Europaparlamentet
Till exempel om vi tar den första kol atomen, så har den: 6 protoner, 12 6=6 neutroner, 6 elektroner; atommassan är också 6 men masstalet är 12!
1) Till exempel om vi tar den första kol atomen, så har den: 6 protoner, 12 6=6 neutroner, 6 elektroner; atommassan är också 6 men masstalet är 12! Om vi tar den tredje kol atomen, så är protonerna 6,
Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801) Lördag 15 december 2012,
Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801) Lördag 15 december 2012, 9.00-14.00 Kursansvarig: Magnus Paulsson (magnus.paulsson@lnu.se, 0706-942987) Kom ihåg: Ny sida för varje problem. Skriv ditt namn och födelsedatum
Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801)
Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801) Onsdag 30 november 2013, 8.00-13.00 Kursansvarig: Magnus Paulsson (magnus.paulsson@lnu.se, 0706-942987) Kom ihåg: Ny sida för varje problem. Skriv ditt namn och födelsedatum
Stora namn inom kärnfysiken. Marie Curie radioaktivitet Lise Meitner fission Ernest Rutherford atomkärnan (Niels Bohr atommodellen)
Atom- och kärnfysik Stora namn inom kärnfysiken Marie Curie radioaktivitet Lise Meitner fission Ernest Rutherford atomkärnan (Niels Bohr atommodellen) Atomens uppbyggnad Atomen består av tre elementarpartiklar:
ITER. fusionsenergins genombrott? International thermonuclear experiment reactor. Latin: Vägen
International thermonuclear experiment reactor ITER fusionsenergins genombrott? Latin: Vägen PLASMA varmt, varmare, varmast 100 miljoner grader Energi för framtiden? Kärnkraft- fission och/eller fusion
Lågtemperaturfysik. Maria Ekström. November Första utgåvan
F7 Lågtemperaturfysik Maria Ekström November 2014 - Första utgåvan Syfte Målet är att använda lågtemperaturfysik för studera hur den elektriska ledningsförmågan hos olika typer av material ändras med temperatur.
TILLÄMPAD ATOMFYSIK Övningstenta 3
TILLÄMPAD ATOMFYSIK Övningstenta 3 Skrivtid: 8 13 Hjälpmedel: Formelblad och räknedosa. Uppgifterna är inte ordnade efter svårighetsgrad. Börja varje ny uppgift på ett nytt blad och skriv bara på en sida.
Småsaker ska man inte bry sig om, eller vad tycker du? av: Sofie Nilsson 1
Småsaker ska man inte bry sig om, eller vad tycker du? av: Sofie Nilsson 1 Ger oss elektrisk ström. Ger oss ljus. Ger oss röntgen och medicinsk strålning. Ger oss radioaktivitet. av: Sofie Nilsson 2 Strålning
Fysik del B2 för tekniskt basår / teknisk bastermin BFL 120/ BFL 111
Linköpings Universitet Institutionen för Fysik, Kemi och Biologi Avdelningen för Tillämpad Fysik Mike Andersson Lösningsförslag Tentamen Lördagen den 9:e juni 2007, kl. 08:00 12:00 Fysik del B2 för tekniskt
Allmän rymdfysik. Plasma Magnetosfärer Solen och solväder. Karin Ågren Rymdfysik och rymdteknik
Allmän rymdfysik Plasma Magnetosfärer Solen och solväder Rymdfysik och rymdteknik Karin Ågren 090608 Plasma Vi lever i en neutral värld, där materia är i fast, flytande eller gasform...... universum i
Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801)
Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801) Torsdag 1 november 2012, 8.00-13.00 Kursansvarig: Magnus Paulsson (magnus.paulsson@lnu.se, 0706-942987) Kom ihåg: Ny sida för varje problem. Skriv ditt namn och födelsedatum
Laboration 36: Nils Grundbäck, e99 ngr@e.kth.se Gustaf Räntilä, e99 gra@e.kth.se Mikael Wånggren, e99 mwa@e.kth.se. 8 Maj, 2001 Stockholm, Sverige
Laboration 36: Kärnfysik Nils Grundbäck, e99 ngr@e.kth.se Gustaf Räntilä, e99 gra@e.kth.se Mikael Wånggren, e99 mwa@e.kth.se 8 Maj, 2001 Stockholm, Sverige Assistent: Roberto Liotta Modern fysik (kurskod
Atom- och kärnfysik! Sid 223-241 i fysikboken
Atom- och kärnfysik! Sid 223-241 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
Prov 3 2014-10-13. (b) Hur stor är kraften som verkar på en elektron mellan plattorna? [1/0/0]
![Prov 3 2014-10-13. (b) Hur stor är kraften som verkar på en elektron mellan plattorna? [1/0/0]](/thumbs/25/5742088.jpg "Prov 3 2014-10-13. (b) Hur stor är kraften som verkar på en elektron mellan plattorna? [1/0/0]")
Namn: Område: Elektromagnetism Datum: 13 Oktober 2014 Tid: 100 minuter Hjälpmedel: Räknare och formelsamling. Betyg: E: 25. C: 35, 10 på A/C-nivå. A: 45, 14 på C-nivå, 2 på A-nivå. Tot: 60 (34/21/5). Instruktioner:
MATTIAS MARKLUND GRUNDLÄGGANDE FYSIKFORSKNING OCH MILITÄRFORSKNING
GRUNDLÄGGANDE FYSIKFORSKNING OCH MILITÄRFORSKNING MATTIAS MARKLUND Matematik, naturvetenskap och teknik i ett samhälls- och forskningsperspektiv. 170411 ÖVERSIKT Några olika forskningsfält. Koppling till
Kompakta fusionsreaktorer
Tomas Lindén Kompakta fusionsreaktorer Introduktion Utvecklandet av fissionsreaktorer tog bara 13 år från upptäckten av uranfission år 1938 till den första elproducerande reaktorn år 1951. Att utvinna
Repetition energi. OBS. repetitionen innehåller inte allt Mer info finns på
Repetition energi OBS. repetitionen innehåller inte allt Mer info finns på www.naturenergi.pbworks.com Solceller Fusion Energin från solen kommer från då 2 väteatomer slås ihop till 1 heliumatom + energi,
Hur påverkar kylmedlets absorptionsförmåga behovet av strålskydd för en rymdanpassad kärnkraftsreaktor?
Hur påverkar kylmedlets absorptionsförmåga behovet av strålskydd för en rymdanpassad kärnkraftsreaktor? William Hellberg whel@kth.se SA104X Examensarbete inom Teknisk Fysik, Grundnivå Handledare: Janne
Atomens historia. Slutet av 1800-talet trodde man att man hade en fullständig bild av alla fysikaliska fenomen.
Atomfysik ht 2015 Atomens historia Atom = grekiskans a tomos som betyder odelbar Filosofen Demokritos, atomer. Stort motstånd, främst från Aristoteles Trodde på läran om de fyra elementen Alla ämnen bildas
Vågrörelselära & Kvantfysik, FK januari 2012
Räkneövning 8 Vågrörelselära & Kvantfysik, FK2002 9 januari 2012 Problem 40.1 Vad är våglängden för emissionsmaximum λ max, hos en svartkropps-strålare med temperatur a) T 3 K (typ kosmiska mikrovågsbakgrunden)
4.10. Termonukleär fusion
4.10. Termonukleär fusion [Understanding Physics: 21.10-21.12] Att hålla igång en fissionsprocess är lätt, eftersom de kolliderande partiklarna, neutronerna, är elektriskt neutrala, och därför inte påverkas
BFL122/BFL111 Fysik för Tekniskt/ Naturvetenskapligt Basår/ Bastermin Föreläsning 13 Kärnfysik 2 den 4 maj Föreläsning 13.
Föreläsning 13 Sönderfallslagen Låt oss börja med ett tankeexperiment (som man med visst tålamod också kan utföra rent praktiskt). Säg att man kastar en tärning en gång. Innan man kastat tärningen kan
LUNDS KOMMUN POLHEMSKOLAN
LUNDS KOMMUN POLHEMSKOLAN TEST I FYSIK FÖR FYSIKPROGRAMMET Namn: Skola: Kommun: Markera rätt alternativ på svarsblanketten (1p/uppgift) 1. Vilka två storheter måste man bestämma för att beräkna medelhastigheten?
FUSIONSFORSKNING. Ett energialternativ för Europas framtid ALLMÄN INFORMATION EURATOM
FUSIONSFORSKNING Ett energialternativ för Europas framtid ALLMÄN INFORMATION EURATOM Intresserad av europeisk forskning? RTD info är en tidskrift om EU stödd forskning och utveckling (resultat, program,
Lösningsförslag. Fysik del B2 för tekniskt / naturvetenskapligt basår / bastermin BFL 120 / BFL 111
Linköpings Universitet Institutionen för Fysik, Kemi, och Biologi Avdelningen för Tillämpad Fysik Mike Andersson Lösningsförslag Fredagen den 29:e maj 2009, kl 08:00 12:00 Fysik del B2 för tekniskt / naturvetenskapligt
Periodiska systemet. Atomens delar och kemiska bindningar
Periodiska systemet Atomens delar och kemiska bindningar Atomens delar I mitten av atomen finns atomkärnan där protonerna finns. Protoner är positivt laddade partiklar Det är antalet protoner som avgör
Atomkärnans struktur
Föreläsning 18 tomkärnans struktur Rutherford, Geiger och Marsden påvisade ~1911 i spridningsexperiment att atomen hade sin positiva laddning och massa koncentrerad till en kärna. I vissa fall kunde α-partiklarna
Röntgenstrålning och Atomkärnans struktur
Röntgenstrålning och tomkärnans struktur Röntgenstrålning och dess spridning mot kristaller tomkärnans struktur - Egenskaper. Isotoper. - Bindningsenergi - Kärnmodeller - Radioaktivitet, radioaktiva sönderfall.
Översiktskurs i astronomi Lektion 7: Solens och stjärnornas energiproduktion samt utveckling
Översiktskurs i astronomi Lektion 7: Solens och stjärnornas energiproduktion samt utveckling Upplägg Energiprocesser i stjärnor Energitransport i stjärnor Solens uppbyggnad Solfläckar Solliknande stjärnors
Repetition kärnfysik Heureka 1: kap version 2019
Repetition kärnfysik Heureka 1: kap. 14-15 version 2019 Kärnfysik Atomkärnan består av protoner och neutroner. Dessa har följande massor: partikel massa i u massa i kg elektron 0,0005486 9,109 10-31 proton
BFL122/BFL111 Fysik för Tekniskt/ Naturvetenskapligt Basår/ Bastermin 12. Kärnfysik 1 2014. Kärnfysik 1
Kärnfysik 1 Atomens och atomkärnans uppbyggnad Tidigare har atomen beskrivits som bestående av en positiv kärna kring vilken det i den neutrala atomen befinner sig lika många elektroner som det finns positiva
Relativitetsteorins grunder, våren 2016 Räkneövning 3 Lösningar
Relativitetsteorins grunder, våren 2016 Räkneövning 3 Lösningar 1. Den ryska fysikern P.A. Čerenkov upptäckte att om en partikel rör sig snabbare än ljuset i ett medium, ger den ifrån sig ljus. Denna effekt
5.5. α-, β- och γ-sönderfallet (forts.)
5.5. α-, β- och γ-sönderfallet (forts.) [Understanding Physics: 21.5-21.10] I β sönderfallet kommer en elektron att sändas ut, vilket ökar kärnans positiva laddning med +e, medan det totala antalet nukleoner
WALLENBERGS FYSIKPRIS
WALLENBERGS FYSIKPRIS KVALIFICERINGSTÄVLING 6 januari 017 SVENSKA FYSIKERSAMFUNDET LÖSNINGSFÖRSLAG KVALTÄVLINGEN 017 1. Enligt diagrammet är accelerationen 9,8 m/s när hissen står still eller rör sig med
Fysikaliska modeller
Fysikaliska modeller Olika syften med fysiken Grundforskarens syn Finna förklaringar på skeenden i naturen Ställa upp lagar för fysikaliska skeenden Kritiskt granska uppställda lagar Kontrollera uppställda
Lösningar Heureka 2 Kapitel 14 Atomen
Lösningar Heureka Kapitel 14 Atomen Andreas Josefsson Tullängsskolan Örebro Lo sningar Fysik Heureka Kapitel 14 14.1) a) Kulorna från A kan ramla på B, C, D, eller G (4 möjligheter). Från B kan de ramla
Vad är värme? Partiklar som rör sig i ett ämne I luft och vatten rör partiklar sig ganska fritt I fasta ämnen vibrerar de bara lite
Värme Fysik åk 7 Fundera på det här! Varför kan man hålla i en grillpinne av trä men inte av järn? Varför spolar man syltburkar under varmvatten om de inte går att få upp? Varför hänger elledningar på
Grundläggande energibegrepp
Grundläggande energibegrepp 1 Behov 2 Tillförsel 3 Distribution 4 Vad är energi? Försök att göra en illustration av Energi. Hur skulle den se ut? Kanske solen eller. 5 Vad är energi? Energi används som
Lösningar del II. Problem II.3 L II.3. u u MeV O. 2m e c2= MeV T += MeV Rekylkärnans energi försummas 14N
Lösningar del II Problem II.3 Kärnan 14 O sönderfaller under utsändning av en positiv elektron till en exciterad nivå i 14 N, vilken i sin tur sönderfaller till grundtillståndet under emission av ett kvantum
TENTAMEN I FASTA TILLSTÅNDETS FYSIK F3/KF3 FFY011
TENTAMEN I FASTA TILLSTÅNDETS FYSIK F3/KF3 FFY011 Tid: Lokal: 2011-03-18 förmiddag VV salar Hjälpmedel: Hjälpmedel: Physics Handbook, bifogad formelsamling, typgodkänd räknare eller annan räknare i fickformat
samt energi. Centralt innehåll Ännu ett examinationstillfälle är laborationen om Excitering där ni också ska skriva en laborationsrapport.
Lokal Pedagogisk Planering i Fysik Ansvarig lärare: Märta Nordlander Ämnesområde: Atom- och kärnfysik samt energi. mail: marta.nordlander@live.upplandsvasby.se Centralt innehåll Energins flöde från solen
Tentamen i Modern fysik, TFYA11/TENA
IFM - Institutionen för Fysik, Kemi och Biologi Linköpings universitet Tentamen i Modern fysik, TFYA11/TENA Torsdagen den 28/8 2014 kl. 14.00-18.00 i T1 och S25 Tentamen består av 2 A4-blad (inklusive
Tentamen. Fysik del B2 för tekniskt / naturvetenskapligt basår / bastermin BFL 120 / BFL 111
Linköpings Universitet Institutionen för Fysik, Kemi, och Biologi Avdelningen för Tillämpad Fysik Mike Andersson Lösningsförslag Tentamen Tisdagen den 27:e maj 2008, kl 08:00 12:00 Fysik del B2 för tekniskt
BFL 111/ BFL 120 Fysik del B2 för Tekniskt Basår/ Bastermin
Linköpings Universitet Institutionen för Fysik, Kemi och Biologi Avdelningen för Tillämpad Fysik Mike Andersson Lösningsförslag till Repetitionsuppgifter BFL 111/ BFL 120 Fysik del B2 för Tekniskt Basår/
1. 2. a. b. c a. b. c. d a. b. c. d a. b. c.
1. Lina sitter och läser en artikel om utgrävningarna i Motala ström. I artikeln står det att arkeologerna funnit bruksföremål som är 7 år gamla. De har daterat föremålen med hjälp av kol-14-metoden. Förklara
Lösningar - Rätt val anges med fet stil i förekommande fall (obs att svaren på essäfrågorna inte är uttömmande).
STOCKHOLMS UNIVERSITET FYSIKUM Tentamensskrivning i Materiens Minsta Byggstenar, 5p. Lördag den 15 juli, kl. 9.00 14.00 Lösningar - Rätt val anges med fet stil i förekommande fall (obs att svaren på essäfrågorna
Materia Sammanfattning. Materia
Materia Sammanfattning Material = vad föremålet (materiel) är gjort av. Materia finns överallt (består av atomer). OBS! Materia Något som tar plats. Kan mäta hur mycket plats den tar eller väga. Materia
Snabba atomer och lysande stjärnor. Hur spektrallinjer berättar om exciterade atomers livstider och den kemiska sammansättningen hos stjärnor.
343 Snabba atomer och lysande stjärnor Hur spektrallinjer berättar om exciterade atomers livstider och den kemiska sammansättningen hos stjärnor. Atomspektroskopi en Lundatradition Undersökningar av atomernas
PRODUKTION OCH SÖNDERFALL
PRODUKTION OCH SÖNDERFALL Inom arkeologin kan man bestämma fördelningen av grundämnen, t.ex. i ett mynt, genom att bestråla myntet med neutroner. Man skapar då radioisotoper som sönderfaller till andra
Lösningar del II. Problem II.3 L II.3. u= u MeV = O. 2m e c2= MeV. T β +=
Lösningar del II Problem II.3 Kärnan 14 O sönderfaller under utsändning av en positiv elektron till en exciterad nivå i 14 N, vilken i sin tur sönderfaller till grundtillståndet under emission av ett γ
Mer om E = mc 2. Version 0.4
1 (6) Mer om E = mc Version 0.4 Varifrån kommer formeln? För en partikel med massan m som rör sig med farten v har vi lärt oss att rörelseenergin är E k = mv. Denna formel är dock inte korrekt, även om
Energi & Atom- och kärnfysik
! Energi & Atom- och kärnfysik Facit Energi s. 149 1. Vad är energi? Förmåga att utföra arbete. 2. Vad händer med energin när ett arbets görs? Den omvandlas till andra energiformer. 3. Vad är arbete i
Tvärsnitt. Tvärsnitt (forts) Föreläsning 19. Thin foil target
Föreläsning 19 Tvärsnitt Thin foil target Betrakta ett antal mindre cirklar ritade på en krittavla. Sannolikheten att föreläsaren träffar cirklarna med en pingisboll beror av cirklarnas och bollens gemensamma
Naturens gränser och vår framtid. Har naturen gränser? Är de i så fall oföränderliga? Har den kanske gränser för hur mycket misshandel den kan stå ut
Naturens gränser och vår framtid. Har naturen gränser? Är de i så fall oföränderliga? Har den kanske gränser för hur mycket misshandel den kan stå ut med? Kan vi påverka naturens eventuella gränser? Politiken
Materiens Struktur. Lösningar
Materiens Struktur Räkneövning 3 Lösningar 1. Studera och begrunda den teoretiska förklaringen till supralednigen så, att du kan föra en diskussion om denna på övningen. Skriv även ner huvudpunkterna som
Extrauppgifter som kompletterar uppgifterna i Foot:
Extrauppgifter som kompletterar uppgifterna i Foot: K1.1 a) Beräkna vågtal och våglängd för Balmer-α (H α ), Balmer-β (H β ) och Paschen-α i väte. b) Jämför skillnaden mellan vågtalen för H α och H β med
En resa från Demokritos ( f.kr) till atombomben 1945
En resa från Demokritos (460-370 f.kr) till atombomben 1945 kapitel 10.1 plus lite framåt: s279 Currie atomer skapar ljus - elektromagnetisk strålning s277 röntgen s278 atomklyvning s289 CERN s274 och
Universums tidskalor - från stjärnor till galaxer
Universums tidskalor - från stjärnor till galaxer Fysik och Kemidagarna 2017 Prof. Peter Johansson Institutionen för Fysik, Helsingfors Universitet Matematisk-naturvetenskapliga fakulteten/ Peter Johansson/