KEM A02 Allmän- och oorganisk kemi. KÄRNKEMI FOKUS: användbara(radio)nuklider A: Kap

Relevanta dokument
Atomens uppbyggnad. Atomen består av tre elementarpartiklar: Protoner (+) Elektroner (-) Neutroner (neutral)

1. 2. a. b. c a. b. c. d a. b. c. d a. b. c.

Atomens uppbyggnad. Atomen består av tre elementarpartiklar: Protoner (+) Elektroner (-) Neutroner (neutral)

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

Instuderingsfrågor Atomfysik

Kärnenergi. Kärnkraft

Stora namn inom kärnfysiken. Marie Curie radioaktivitet Lise Meitner fission Ernest Rutherford atomkärnan (Niels Bohr atommodellen)

Radioaktivt sönderfall Atomers (grundämnens) sammansättning

7. Radioaktivitet. 7.1 Sönderfall och halveringstid

Kärnenergi. Kärnkraft

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!

Atomens historia. Slutet av 1800-talet trodde man att man hade en fullständig bild av alla fysikaliska fenomen.

Radon hur upptäcker vi det? Och varför är det viktigt?

Småsaker ska man inte bry sig om, eller vad tycker du? av: Sofie Nilsson 1

Kärnfysik och radioaktivitet. Kapitel 41-42

2. Hur många elektroner får det plats i K, L och M skal?

Atom- och Kärnfysik. Namn: Mentor: Datum:

3.7 γ strålning. Absorptionslagen

Atom- och kärnfysik! Sid i fysikboken

Fysik, atom- och kärnfysik

BFL122/BFL111 Fysik för Tekniskt/ Naturvetenskapligt Basår/ Bastermin 13. Kärnfysik Föreläsning 13. Kärnfysik 2

Föreläsning 3. Radioaktivitet, alfa-, beta-, gammasönderfall

Björne Torstenson (TITANO) Sida 1 (6)

Historia De tidigaste kända idéerna om något som liknar dagens atomer utvecklades av Demokritos i Grekland runt 450 f.kr. År 1803 använde John Dalton

Fysik. Laboration 4. Radioaktiv strålning

Energi & Atom- och kärnfysik

Introduktion... Tabell 1 Doskoefficienter för intecknad effektiv dos efter ett intag av radionuklider...

BFL122/BFL111 Fysik för Tekniskt/ Naturvetenskapligt Basår/ Bastermin Föreläsning 13 Kärnfysik 2 den 4 maj Föreläsning 13.

Från atomkärnor till neutronstjärnor Christoph Bargholtz

BFL 111/ BFL 120 Fysik del B2 för Tekniskt Basår/ Bastermin

TILLÄMPAD ATOMFYSIK Övningstenta 3

Radioaktivitet i dricksvatten

Atom- och kärnfysik. Arbetshäfte. Namn: Klass: 9a

Lösningar till tentamen i kärnkemi ak

Ledamot i Miljörörelsens Kärnavfallssekretariat. Östra Ny Evelund. Mål nr: M Vikbolandet. Mark- och miljödomstolen

Marie Curie, kärnfysiker, Atomfysik. Heliumatom. Partikelacceleratorn i Cern, Schweiz.

Kärnkraftverkens höga skorstenar

Radioaktiva ämnen i dricksvatten

En resa från Demokritos ( f.kr) till atombomben 1945

Kemiskafferiet modul 3 kemiteori. Atomer och joner

ATOMER OCH ATOMMODELLEN. Lärare: Jimmy Pettersson

produktion och medicinska applikationer

Fission och fusion - från reaktion till reaktor

När man diskuterar kärnkraftens säkerhet dyker ofta

Föreläsning 3. Radioaktivitet, alfa-, beta-, gammasönderfall

Lösningar till tentamen i kärnkemi ak

Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801) Lördag 15 december 2012,

Periodiska systemet. Atomens delar och kemiska bindningar

KEM A02 Allmän- och oorganisk kemi. KINETIK 1(2) A: Kap

Björne Torstenson (TITANO) Sida 1 (6)

KINETIK 1(2) A: Kap Vad är kinetik? 14.1 Koncentration och reaktionshastighet. KEM A02 Allmän- och oorganisk kemi

Tentamen i Kemi för miljö- och hälsoskyddsområdet: Allmän kemi och jämviktslära

Energiseminarium med inriktning på krematorieverksamheten 8-9 november Tammerfors 8 10 september 2021

Materiens Struktur. Lösningar

TILLÄMPAD ATOMFYSIK Övningstenta 1

Vi kommer att börja med människokroppen, men först lite om vad biologi kan vara!

Lärarhandledning del 3 - Fakta - Tips

Så började det Liv, cellens byggstenar. Biologi 1 kap 2

Tentamen i FUF050 Subatomär Fysik, F3

Miljöfysik. Föreläsning 5. Användningen av kärnenergi Hanteringen av avfall Radioaktivitet Dosbegrepp Strålningsmiljö Fusion

Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801)

KEMI 1 MÄNNISKANS KEMI OCH KEMIN I LIVSMILJÖ

Strålning och teknik II 2015 Nuklearmedicin

Laboration 36: Nils Grundbäck, e99 Gustaf Räntilä, e99 Mikael Wånggren, e99 8 Maj, 2001 Stockholm, Sverige

Röntgenstrålning och Atomkärnans struktur

* FÖRSLAG TILL BETÄNKANDE

Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801)

4 Halveringstiden för 214 Pb

Föreläsning 11 Kärnfysiken: del 3

Atomernas byggnad. Om en 2400 år gammal idé. Jonas Arvidsson,

Rättningstiden är i normalfall tre veckor, annars är det detta datum som gäller: Efter överenskommelse med studenterna är rättningstiden fem veckor.

Experimentell fysik. Janne Wallenius. Reaktorfysik KTH

Säkerheten vid kärnkraftverket

Sönderfallsserier N α-sönderfall. β -sönderfall. 21o

Mätningar efter ett radioaktivt nedfall NKS-B FOOD Workshop Losby 14-15/4 2010

SF1905 Sannolikhetsteori och statistik: Lab 2 ht 2010

Tentamen. Fysik del B2 för tekniskt / naturvetenskapligt basår / bastermin BFL 120 / BFL 111

lördag den 4 december 2010 Vad är liv?

Hur länge är kärnavfallet

PRODUKTION OCH SÖNDERFALL

Nuklearmedicin, vad är det? Hur fungerar en gammakamera? Anna Olsson Sjukhusfysiker Nuklearmedicin

Molekyler och molekylmodeller. En modell av strukturen hos is, fruset vatten

Introduktion till strålningens växelverkan. Atomen och atomkärnan Radioaktivt sönderfall. Användande av strålning

Bygg en spårfilmsdetektor

Mineraler. Begreppen mineraler och spårämnen

KEMA02 Oorganisk kemi grundkurs F14

Skrivning i termodynamik, jämvikt och biokemi, KOO081, KOO041,

Repetitionsuppgifter. Fysik del B2 för tekniskt / naturvetenskapligt basår / bastermin BFL 120 / BFL 111

Prov Ke1 Atomer och periodiska systemet NA1+TE1/ /PLE

KEM A02 Allmän- och oorganisk kemi. KINETIK 2(2) A: Kap

BFL122/BFL111 Fysik för Tekniskt/ Naturvetenskapligt Basår/ Bastermin 12. Kärnfysik Kärnfysik 1

LUNDS KOMMUN POLHEMSKOLAN

Atomen - Periodiska systemet. Kap 3 Att ordna materian

Risker med deponier för konventionellt avfall. Kärnavfallsrådets seminarium Mark Elert Kemakta Konsult AB

Lunds universitet informerar om bakgrundsmätningar av strålningsnivån kring ESS

Mendelevs periodiska system

Vad är ett UFO? UFOs och aliens

Radioaktivitet, stabila isotoper, inmärkning

Hotscenarier och konsekvenser. Jan Johansson Avdelningen för Strålskydd Enheten för Beredskap

Transkript:

KEM A02 Allmän- och oorganisk kemi KÄRNKEMI FOKUS: användbara(radio)nuklider A: Kap 17.6 17.8

Periodiska systemet finns alla grundämnen? SVAR: NEJ! Exempel på lätta kärnor som inte finns, dvs ej stabila: Tc, Rn KÄLLA: https://www.msu.edu/ ~zeluffjo/ periodic_table.gif

Periodiska systemet finns det mer än en typ av ett givet grundämne? SVAR: JA! De flesta grundämnen finns som olika isotoper Exempel H, C, Pt http://www.princeton.edu/~gschmidt/rider/lecture105/matter/atoms_molecules/table_stable_isotopes_hres.jpg

Användningsområden använd det du har - smartast vinner! H 2 O/H + NMR (MRI)-aktivt H D 2 O saknar NMR(MRI)-aktiviet H + kan studeras i D 2 O omgivning! De olika massorna ger upphov till fingeravtrycks- mönster mass-spektrometri Instabilt (radioaktivt) Tc utnyttjas vid radiodiagnostik (röngen) och behandling Reaktioner mellan metalljoner och DNA/RNA/protein kan följas även med lite material att analysera Ligander kan utnyttjas för riktad vävnadsinteraktion

Radioaktiva nuklider Radioaktivt sönderfall: En process där en instabil kärna förlorar energi genom att avge joniserande strålning Alfa-partiklar: - He-kärna - Stoppas av tunnt papper, hud Beta-partiklar: - Högenergetisk elektron/positron - Stoppas av tunn metallfolie Gamma-strålning: - Högenergetisk elektromagnetisk strålning, dvs ljus - Stoppas av tjockt lager bly

Halveringstider; några exempel A: TABELL 17.5 Kärna Halveringstid, t 1/2 Kommentar Tritium, 3 H 12.3 a a=år Kol-14 5.73 ka k=kilo Kol-15 2.4 s s = sekund Kalium-40 1.26 Ga G=giga, 10 9 Kobolt-60 5.26 a Strontium-90 28.1 a Jod-131 8.05 d Cesium-137 30.17 a Radium-226 1.60 ka Uran-235 0.71 Ga Uran-238 4.5 Ga Uran-244 3.3 ms

Riskbedömning Cs GRUPP 1A Li Na K Rb Cs Fr FÖRVÄNTADE EGENSKAPER Liknar sannolikt Na, K! Na +, K + : Viktiga bulkelektrolyter i växter/djur Upptag via samma system som Na +, K + KEMI - Lättlösliga salter vid surt och neutralt ph - Cs(OH) (s) kan förväntas bildas vid högt ph - Metallen reagerar med vatten E 0 (Cs + /Cs) = -2.92 V dvs starkt reducerande och väteutdrivande SLUTSATSER Assimileras i såväl växter som djur Kraftigt reaktiv i metallisk form

Tidsberoende aktivitet N = N o exp(-kt) 1:a ordningens sönderfall! t ½ = ln2 k

FRÅGA: När är radioaktiviteten borta? SVAR: Aldrig Dvs kurvan blir aldrig = 0 DOCK! Mycket litet värde vid stora t ISTÄLLET: Bestäm accepterbara bakgrundsnivåer OBS1! Uppskattad tid för att nå 10% ca 3.5 t 1/2 EXEMPEL: Cesium t 1/2 = 30.17 år 10% kvar/90% borta efter 100.2 år 1% kvar/99% borta efter 200.4 år 0.1% kvar/99.9% borta efter 300.7 år OBS2! Att minska till 1/10 tar lika lång tid oavsett start

Att mäta radioaktivitet GEIGER MÄTARE Counts per second RIKTAS MOT PROV

Att bestämma halveringstiden UPPGIFT A:17.37 Bestämning av halveringstiden när aktiviteten uppmätts vid två tidpunkter

Radionuklider Användning: PET scanning Positron Emission Tomography EXEMPEL: PET-scan Utnyttjar: 18 F positronsönderfall (β+); t ½ ca 1.5 h Taktik: märk biomolekyl (tex östrogen) med F och följ förhöjt upptag tex till tumör

Technetium en kortlivad men mångsidig kontrast Användning: KONTRAST för tex hjärtat och sköldkörteln Halveringstid: ca 6 h Sönderfall: γ sönderfall; 99m Tc 99 Tc + γ Technetium ( 99m Tc) sestamibi godkänd 2008 Produktion: Sönderfall av 99 Mo; t 1/2 ca 2.5 dygn

Fosfor inmärkning av DNA/RNA, fosforylering av protein 32 15 P P: 23 kända isotoper Vanlig lab-isotop : - 32 P β sönderfall -t 1/2 ca 16.3 dagar - Säkerhetsrutiner: skyddsskärm (plexiglas) - Slask: långtidsförvaring innan sluthantering Fördel: Tillåter detektion av DNA/RNA/protein i sub nmol-området. Användning: Sekvensering av DNA/RNA (genanalys)

Svavel inmärkning av protein - proteinproduktion 35 16 S P: 25 kända isotoper Vanlig lab-isotop : - 35 S β(-) sönderfall - t 1/2 ca 87 dagar (alla andra i ms sek skala) - Säkerhetsrutiner: skyddsskärm (plexiglas) - Slask: långtidsförvaring innan sluthantering Fördel: Tillåter detektion av protein i sub nmol-området. Kombination av 32 P och 35 S användes för att visa att virus infekterar celler med sitt DNA och ej proteinhöljet (Hershey & Chase 1952) Metod: Låt proteinproduktionen äga rum efter tillsats av 35 S-inmärkta aminosyror Användning: Proteinproduktion/tidsenhet, lokalisering

Kol för åldersbestämning 14 oväntad upptäckt i fjällen 2008-04-11 10:39 Forskarfynd: världens äldsta träd finns i Dalarna Av Erik Klefbom 6 C Natur Tre granar i nordvästra Dalarna tillhör de äldsta träden i världen, rapporterar SVT Gävledala. Med hjälp av kol-14-metoden har ett laboratorium i USA funnit att trädens rötter är 8 000, 6 000 respektive 5 000 år gamla. Det betyder att de tillhör den allra första skog som växte upp efter istiden i samband med att isen drog sig tillbaka. Det visar att granen är ett av de första träden som kom hit till Skandinavien, säger Leif Kullman, professor i naturgeografi, till TT. De små granarna växer högt upp på Dalarnas näst högsta fjäll Härjehogna på gränsen till Norge. De är ungefär 2 meter höga och ser inte mycket ut för världen, men trädens rotsystem tillhör alltså de äldsta i världen. De äldsta levande stammarna man hittat i Sverige är lite drygt 600 år. KÄLLA: http://miljoaktuellt.idg.se/2.1845/1.155680

Kol för åldersbestämning forts. EXEMPEL 17.4 14 C analys av trä från arkeologisk utgrävning i Arizona 14 C bildas och söderfaller i troposfären JÄMVIKTSHALTER av 12 C och 14 C tillgängliga för upptag Konstant förhållande 14 C/ 12 C prov Bundet C: 14 C-halten avtar kontroll 14 C-halten i nu levande växt