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 på levande organismer. Hur olika typer av strålning kan användas i modern teknik, till exempel inom sjukvård och informationsteknik. Aktuella samhällsfrågor som rör fysik. Ur kunskapskraven Eleven använder fysikaliska modeller på ett i huvudsak / relativt väl / väl fungerande sätt för att beskriva /förklara och ge exempel på / förklarar / förklarar och visar på samband kring / generaliserar kring partiklar och strålning. Dessutom för eleven enkla och till viss del / utvecklade och relativt väl / välutvecklade och väl underbyggda resonemang kring hur människan och teknik påverkar miljön och visar på / visar på fördelar och begränsningar hos / visar ur olika perspektiv på fördelar och begränsningar hos några åtgärder som kan bidra till en hållbar utveckling. Eleven kan ge exempel på / förklara / förklara och beskriva / visa på samband mellan / generalisera kring några centrala naturvetenskapliga upptäckter och deras betydelse för människors levnadsvillkor. Eleven kan samtala om och diskutera frågor som rör energi, teknik, miljö och samhälle och skiljer då fakta från värderingar och formulerar ställningstaganden med enkla / utvecklade / välutvecklade motiveringar samt beskriver några tänkbara konsekvenser. Arbetsgång: Gemensamma introduktioner Eget arbete med instuderingsfrågor, Eget arbete om beskrivning av kärnkraftverk, inlämningsuppgift Laboration med metallföreningar Förhör på instuderingsfrågor Läs i läroboken sidorna 200 203 och svara på frågorna 1-6: 1. Hur är atomen uppbyggd? Rita och skriv delarna. Kärna: protoner (+), neutroner (neutrala) Hölje: elektroner (-) Lika många protoner som elektroner 2. Var finns nästan hela atomens massa? Kärnan innehåller det mesta av massan, (elektroner har i storleksordning ca 1/1000 massa jämfört med protoner och neutroner som väger ungefär lika)
Björne Torstenson (TITANO) Sida 2 (6) 3. Vad är det som avgör ett ämnes kemiska egenskaper? Antalet elektroner i yttersta skalet avgör ett ämnes kemiska egenskaper (Strävar efter fulla skal genom att antingen avge eller ta upp elektroner bilda positiva eller negativa joner. Kan också binda till sig andra atomer och delar elektroner så att skalen blir fulla.) 4. Vad kallas kraften som håller samman atomkärnan? Den kallas kärnkraft. 5. Ett grundämne kan ha flera isotoper. Vad menas med isotoper? Ett ämne har alltid samma antal protoner men antalet neutroner kan variera. Man säger då att de olika varianterna med olika antal neutroner är isotoper till ämnet. 6. Vilket ämne är det enda som har olika namn på sina isotoper och vad heter dessa? Vätets isotoper heter vanligt väte (eller protium), tungt väte (eller deuterium) samt tritium. Alla har 1 proton medan antalet neutroner är 0, 1 och 2. Läs i läroboken sidorna 204 206 och svara på frågorna 7-10: 7. Vilka sorters joniserande strålning finns det? Vad består de av? 8. Hur ser varningstecknet ut för radioaktivitet? Rita av det. 9. Hur kan vi ha nytta av joniserande strålning? Brandvarnare: Röken stör strålningen och brandvarnare börjar tjuta Cancerceller dödas genom gammastrålning Strålning dödar bakterier och används för att få sterila material Vid röntgen förhindras strålningen av vårt skelett medan den går igenom våra mjukdelar. På röntgenplåten kan vi då se skelettet. 10. Varför talar vi om radonfaran? Radon är en radioaktiv gas som bildas av berggrunden på vissa ställen. Kan också bildas av blå lättbetong som användes som byggmaterial i mitten av 1900-talet Viktigt med vädring och rätt ventilation.
Björne Torstenson (TITANO) Sida 3 (6) Läs i läroboken sidorna 207 214, broschyren Vanliga och ovanliga energikällor sid 8-11, samt stencilen Process. Gör en redovisning av hur ett kärnkraftverk fungerar. Redovisningen ska innehålla: En egen skiss på ett kärnkraftverks delar En utförlig förklaring av hur ett kärnkraftverk fungerar. Följande delar bör finnas med: bränsle, reaktion, styrning, reaktor (kokvattenreaktor), generator, transformator, avfall. Uppgiften redovisas skriftligt och samtliga källor ska anges. Läs artiklarna om Tjernobyl samt debattartikeln i DN. Skriv sedan svar på frågan Ska vi avveckla eller bygga ut kärnkraften i Sverige? där du redovisar några nackdelar med kärnkraft, några fördelar samt vad du själv tycker överväger med motivering. Uppgiften redovisas skriftligt. Läs i läroboken sidorna 216 219 och svara på frågorna 11-13: 11. Vad innebär fusion och ge exempel på en fusionsreaktion? Var förekommer fusion? Sammanslagning av kärnor kallas fusion. Ex på reaktioner + + å I solen sker fusionsreaktioner. I en vätebomb består tändhatten av en uranbomb som exploderar inne i vätebomben för att ge den höga temperatur som behövs för att fusionen ska sätta igång. (En fusionsreaktor skapar energi med fusion men måste kunna hålla en temperatur på ca 100 miljoner grader. Finns än så länge bara i experimentstadiet (ex Frankrike, Tyskland)) 12. När får man ett linjespektrum? Om atomerna som tillförs energi är en gas kommer ljuset från dessa att vara bestämda färger. Detta kallas för ett linjespektrum 13. När får man ett bandspektrum? Om atomerna är en metall kommer vi istället att få ett bandspektrum. Detta för att deras elektroner är fritt rörliga i metallen och där finns inga bestämda banor att hoppa från.
Björne Torstenson (TITANO) Sida 4 (6) Laboration: Färger från metallföreningar Använd: brännare, degeltång, järntråd Salterna Kalcium(-klorid), Kalium(-nitrat), Koppar(-sulfat), Natrium(-klorid) Utförande: Värm järntråden och fånga upp några korn av metallföreningarna. För in tråden i lågans yttersta del. Skriv in i tabellen nedan lågans färg. För varje nytt prov tar du en ny järntråd eller bränn av den noga. Kalciumjon Kaliumjon Kopparjon Natriumjon Rödorange violett grön gulorange Använd sedan spektroskopen och titta mot en glödlampa samt mot ett lysrör. Hur ser spektrumen ut och varför? Glödlampa: Bandsektrum. Metalltråd som värms. Lysrör: Gas som påverkas av elektron som passerar. Ger upphov direkt eller indirekt till ett linjespektrum
Björne Torstenson (TITANO) Sida 5 (6) Fler uppgifter för C och A: Läs i läroboken sidorna 220 223 och svara på frågorna 14-19: 14. Vem gav radioaktiviteten detta namn? Marie och Pierre Curie i Paris i början av 1900-talet 15. En nyupptäckt boplats ska åldersbestämmas. Hur kan man göra det? Man undersöker halten av kol-14 isotopen och jämför den med halten som finns normalt. Andelen ger sedan en indikation av hur lång tid det gått eftersom kol-14 har en halveringstid på ca 5700 år. 16. Vad kan man få reda på genom att studera kolisotopen med masstal 13? Kol-13 ger information av hur mycket av födan som kommer från havet. 17. Vad är halveringstid? Halveringstid är den tid som gått då hälften av ämnet som fanns in början av tidsperioden omvandlats till annat ämne genom kärnreaktioner. 18. Plutonium har halveringstid på 24 000 år. Hur många år har det gått innan bara en sextondel är kvar och resten har sönderfallit? (1 halveringstid ger hälften, 2 halveringstider ger en fjärdedel, 3 ger en åttondel) 4 halveringstider ger en sextondel 19. Ungefär hur stor del av radioaktiviteten är kvar i mumiekatten på bilden på sidan 221? Använd diagrammet på samma sida. 2000 år ger ca 80 % kvar. Fler uppgifter för A: Läs i läroboken sidorna 224 223 och svara på frågorna 20-29: 20. Vad är radondöttrar? Radondöttrar kallas de ämnen som bildas efter kärnreaktioner som utgår från radon. 21. Vilken joniserande strålning ställer till störst skada? Gammastrålningen ger störst skada 22. Vilken joniserande strålning är svårast att stoppa? Gammastrålningen är svårast att stoppa.
Björne Torstenson (TITANO) Sida 6 (6) 23. Hur mäter man joniserande strålning? Med en Gieger-mätare kan man mäta antalet kärnreaktioner (sönderfall) per sekund 24. Vilken är enheten för radioaktivitet? 1 becquerel (Bq) 25. Vilken är enheten för stråldos? Stråldos mäts i sievert där 1 sievert = 1 joule per kilogram Läs om sönderfallsserier nedan och svara på frågorna 26-31 26. Vilken typ av sönderfall sker då torium-230 sönderfaller och det bildas radium (Ra)? Det är alfa-sönderfall 27. Vilken typ av sönderfall är det frågan om då polonium (Po) övergår till bly-214? Det är alfa-sönderfall 28. Bly-214 övergår i vismut (Bi). Vilken typ av sönderfall och vilket blir masstalet för vismut? Det är beta-sönderfall. Masstalet för vismut är 214. 29. Vilket masstal respektive atomnummer har den stabila blyisotopen? Masstalet är 206 och atomnumret 82. 30. Hur många betasönderfall kan du utläsa i uranseriens diagram? 6 st beta-sönderfall 31. Hur många alfasönderfall visas i diagrammet 8 st alfa-sönderfall