ΑΡΧΕΣ ΧΗΜΕΙΑΣ. 20. Πυρηνική Χημεία. Απόστολος Κ. Ρίζος. Καθηγητής Φυσικοχημείας Τμήματος Χημείας Πανεπιστημίου Κρήτης

Σχετικά έγγραφα
Πυρηνικές διασπάσεις. Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

ΠΥΡΗΝΑΣ ΑΤΟΜΟΥ Ο όρος πυρήνας (nucleus) εισάγεται το 1912 από τον Rutherford. Κάθε άτομο αποτελείται από μια περιορισμένη περιοχή όπου συγκεντρώνεται

Ασκήσεις #2 Μέγεθος και Μάζα πυρήνα. Ενέργεια σύνδεσης και το Q μιάς αντίδρασης. Κοιλάδα σταθερότητας.

Ασκήσεις #1 επιστροφή 15/10/2012

Φυσικοί Νόμοι διέπουν Το Περιβάλλον

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΣΧΕΤΙΚΙΣΤΙΚΗΣ ΥΝΑΜΙΚΗΣ Έλλειµµα µάζας και ενέργεια σύνδεσης του πυρήνα του ατόµου A

ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΚΑΙ ΟΡΙΣΜΟΙ ΤΗΣ ΡΑ ΙΟΧΗΜΕΙΑΣ

ΡΑΔΙΟΧΗΜΕΙΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. ΝΟΥΚΛΙΔΙΑ 2. ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΩΝ ΡΑΔΙΟΝΟΥΚΛΙΔΙΩΝ

Γενικά χαρακτηριστικά των πυρήνων (Φορτίο, Μάζα, Σταθερότητα) Ισότοπα και Πυρηνικές αντιδράσεις Ραδιενέργεια. Α. Λιόλιος Μάθημα Πυρηνικής Φυσικής

Ασκήσεις #1 επιστροφή 11/11/2011

ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ - ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΕΙΑ

Διάλεξη 11-12: Ασκήσεις στην Πυρηνική Φυσική

Ασκήσεις #1 επιστροφή 11/11/2011

Ραδιενεργές διασπάσεις. Ραδιονουκλίδια στην ιατρική

ΑΤΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ κβαντισμένη h.f h = J s f = c/λ h.c/λ

Συμπέρασμα: η Η/Μ ακτινοβολία έχει διπλή φύση, κυματική και σωματιδιακή.

Niels Bohr ( ) ΘΕΜΑ Α

α) Θα χρησιμοποιήσουμε το μοντέλο του Bohr καθώς για την ενέργεια δίνει καλά αποτελέσματα:

ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα, που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

3. Τα άτομα για να είναι ουδέτερα πρέπει να έχουν τόσα ηλεκτρόνια όσα πρωτόνια. Άρα το άτομο του άνθρακα με Ζ=6, πρέπει να έχει 6 ηλεκτρόνια.

Πηγές Πηγές Ταχέων Ηλεκτρονίων internal conversion internal conversion

ΜΕΤΑΣΤΟΙΧΕΙΩΣΗ ΠΥΡΗΝΩΝ

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ

Θέµατα Φυσικής Γενικής Παιδείας Γ Λυκείου 2000

Ο Ο π υ π ρή ρ να ή ς να τ ο τ υ ο ατόµου

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΥΡΗΝΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ & ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΩΝ ΦΥΣΙΚΗ & ΤΕΧΝΗΤΗ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΕΙΑ ΣΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 Προέλευση και Τρόπος Παρασκευής των Ραδιονουκλιδίων

ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΩΝ ΣΤΗΝ ΥΛΗ

Θέµατα Φυσικής Γενικής Παιδείας Γ Λυκείου 2000

ΑΓ.ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΥ ΠΕΙΡΑΙΑΣ ΤΗΛ , ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ. Φως

λ Ε Πχ. Ένα σωματίδιο α έχει φορτίο +2 όταν επιταχυνθεί από μια διαφορά Για ακτίνες Χ ή ακτινοβολία γ έχουμε συχνότητα

ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα, που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Διάλεξη 4: Ραδιενέργεια

Υπό Γεωργίου Κολλίντζα

ΦΥΣΙΚΗ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ 2006 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Περιεχόµενα Παρουσίασης 2.11

ΓΕΩΧΗΜΕΙΑ ΙΣΟΤΟΠΩΝ. Ενότητα 1: Βασικές αρχές γεωχρονολόγησης. Γεωχημεία (Υ 4203) Επικ. Καθ. Χριστίνα Στουραϊτη Τμήμα Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος

ΖΗΤΗΜΑ 2 ο 220. µετατρέπεται σε βισµούθιο -212 ( Bi) διασπάσεων: 220. Α. Το ραδόνιο 220 ( 1. Να συµπληρώσετε τις παραπάνω εξισώσεις.

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 27 ΜΑΪΟΥ 2005 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ: ΦΥΣΙΚΗ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΕΞΙ (6)

Μάθημα 8 ο. Ισοτοπική Γεωχημεία. 1. Βασικές αρχές

Answers to Ηomework set Μάζα του 8Ο. = Μάζα του. = ατομικές μονάδες u

Μάθημα 5 α) Μέγεθος του πυρήνα β) Μάζα πυρήνα, ενέργεια σύνδεσης, έλλειμα μάζας γ) Ασκήσεις σετ #2 - εκφωνήσεις

Η ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΠΥΡΗΝΑ Η ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΕΙΑ Η ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΔΡΑΣΗ ΤΩΝ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΩΝ

Άσκηση Ραδιοχηµείας. Ραδιενέργεια 8-1

Πυρηνική Επιλογής. Τα νετρόνια κατανέμονται ως εξής;

Πυρηνική και Στοιχειώδη Ι (5ου εξαμήνου) Ασκήσεις Πυρηνικής

1.3 Δομικά σωματίδια της ύλης - Δομή ατόμου - Ατομικός αριθμός - Μαζικός αριθμός - Ισότοπα

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Δ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 23 ΜΑΪΟΥ 2003 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ : ΦΥΣΙΚΗ

ΠΥΡΗΝΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ Τάσος Λιόλιος Μάθημα Πυρηνικής Φυσικής

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΤΡΙΤΗ 22 MAIΟΥ 2007 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

1. Ιδιότητες των πυρήνων

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Σοιχεία Πυρηνικής Φυσικής και Στοιχειωδών Σωματιδίων 5ο εξάμηνο Τμήμα T3: Κ. Κορδάς & Χ. Πετρίδου. Μάθημα 7

ΦΥΣΙΚΗ ΙΑΛΕΞΗ 4: Ο ΑΤΟΜΙΚΟΣ ΠΥΡΗΝΑΣ. ιδάσκων Ευθύµιος Τάγαρης Φυσικός, ρ Περιβαλλοντικών Επιστηµών. ρ Ευθύµιος Α. Τάγαρης

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΤΑΞΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ 2003

ΑΤΟΜΙΚΗ ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ

Μάθημα 4 α) QUIZ στην τάξη β) Κοιλάδα β-σταθερότητας γ) Άλφα διάσπαση δ) Σχάση και σύντηξη

Μάθημα 2 α) Μέγεθος του πυρήνα β) Μάζα πυρήνα, ενέργεια σύνδεσης, έλλειμα μάζας γ) Ασκήσεις σετ #2 - εκφωνήσεις

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΡΙΤΗ 3 ΙΟΥΛΙΟΥ 2001 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ : ΦΥΣΙΚΗ

Ιοντίζουσες ακτινοβολίες. Τι είναι, σε τι χρησιμεύουν; Σταυρούλα Βογιατζή Τμήμα Αδειών & Ελέγχων. ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ ΑΤΟΜΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ www.

19/1/2015 ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΕΙΑ

Εισαγωγή στην Πυρηνική Φυσική και τα Στοιχειώδη Σωμάτια Θεόδωρος Μερτζιμέκης, July 15, Προβλήματα διαλέξεων

Μάθημα 2 α) QUIZ στην τάξη. Ενεργός διατομή β) Μέγεθος του πυρήνα γ) Μάζα πυρήνα, ενέργεια σύνδεσης, έλλειμα μάζας

Ραδιενέργεια Ένα τρομακτικό όπλο ή ένα μέσον για την έρευνα και για καλλίτερη ποιότητα ζωής; Για πόσο μεγάλες ενέργειες μιλάμε; Κ.-Α. Θ.

Πυρηνική Φυσική. Η Φυσική των πρωτονίων, νετρονίων και των πυρηνικών δυνάμεων. Ατομικός πυρήνας

ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα, που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΗΜΕΡΙΔΑ ΧΗΜΕΙΑΣ 2017 Ραδιενέργεια και εφαρμογές στην Ιατρική

ΥΛΗ ΓΙΑ ΤΙΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΣΤΟ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΤΟΥ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΤΟΥ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ

Η ακτινοβολία γ παράγεται από διεγερμένους πυρήνες κατά τη μετάπτωσή τους σε χαμηλότερα ενεργειακά επίπεδα.

Πυρηνική Φυσική. Η Φυσική των πρωτονίων, νετρονίων και των πυρηνικών δυνάμεων. Ατομικός πυρήνας

Μάθημα 5 Μάζα πυρήνα, ενέργεια σύνδεσης, έλλειμα μάζας

ΑΡΧΗ 2ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΤΑΞΗ

Ασκήσεις διασπάσεις. Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

ΠΥΡΗΝΙΚΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ

β - διάσπαση Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

Μάθημα 5 Μάζα πυρήνα, ενέργεια σύνδεσης, έλλειμα μάζας

ΡΑΔΙΟΧΗΜΕΙΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6.ΜΕΤΡΗΤΕΣ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΩΝ ΙΣΟΤΟΠΩΝ Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Σοιχεία Πυρηνικής Φυσικής και Στοιχειωδών Σωματιδίων 5ο εξάμηνο Τμήμα T3: Κ. Κορδάς & Χ. Πετρίδου. Μάθημα 8

Μάθημα 4 α) Άλφα διάσπαση β) Σχάση και σύντηξη

Σχάση. X (x, y i ) Y 1, Y 2 1.1

Ακήσεις #1 Μήκος κύματος σωματιδίων, χρόνος ζωής και ραδιοχρονολόγηση, ενεργός διατομή, μέγεθος πυρήνων

Η κοιλάδα σταθερότητας των πυρήνων

Η ΧΡΗΣΗ ΡΑΔΙΟΪΣΟΤΟΠΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ. Α ΜΕΡΟΣ: Κανόνες Ασφαλείας και ορθής χρήσης ραδιοϊσοτόπων

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ. 3. Ισότοποι ονοµάζονται οι πυρήνες που ανήκουν στο ίδιο χηµικό στοιχείο και έχουν τον ίδιο: α. µαζικό αριθµό β.

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 14 ΙΟΥΝΙΟΥ 2000 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ: ΦΥΣΙΚΗ

ΙΟΝΤΙΖΟΥΣΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ Μονάδες. Ε.Ν. ΓΑΖΗΣ ΣΕΜΦΕ-Τοµέας Φυσικής 04

Σύγχρονη Φυσική : Πυρηνική Φυσική και Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων 11/04/16

ΕΠΑ.Λ. Β ΟΜΑ ΑΣ ΦΥΣΙΚΗ I ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Νουκλεόνια και ισχυρή αλληλεπίδραση

δ. εξαρτάται µόνο από το υλικό του οπτικού µέσου. Μονάδες 4

Βασικά σωματίδια της ύλης

ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα, που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Ο πυρήνας του ατόμου

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ 2007 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Περιεχόµενα Παρουσίασης 2.1

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ. Στις παρακάτω ερωτήσεις 1-4, να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα, το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Μέθοδος χρονολόγησης Rb-Sr

ΑΡΧΕΣ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΠΥΡΗΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ

ΡΑΔΙΟΧΗΜΕΙΑ 4. ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΤΑ ΤΙΣ ΜΕΤΑΠΤΩΣΕΙΣ. ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΩΝ ΙΣΟΤΟΠΩΝ Τμήμα Χημικών Μηχανικών

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 14 ΙΟΥΝΙΟΥ 2000 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ: ΦΥΣΙΚΗ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΕΞΙ (6)

Transcript:

ΑΡΧΕΣ ΧΗΜΕΙΑΣ 20. Πυρηνική Χημεία Απόστολος Κ. Ρίζος Καθηγητής Φυσικοχημείας Τμήματος Χημείας Πανεπιστημίου Κρήτης e-mail: rizos@chemistry.uoc.gr, rizos@iesl.forth.gr Web: http://www.chemistry.uoc.gr/biopolymers/ax.htm Γραφείο: Γ206

Πυρηνική Χημεία

Ραδιενέργεια

Απαριθμητής Geiger-Muller

Σύγκριση μεταξύ Πυρηνικών και Χημικών αντιδράσεων Οι πυρηνικές αντιδράσεις αφορούν τον πυρήνα. Ο πυρήνας ανοίγει, και τα πρωτόνια και τα νετρόνια αναδιατάσσονται. Το άνοιγμα του πυρήνα απελευθερώνει ένα τεράστιο ποσό ενέργειας που κρατά τον πυρήνα μαζί - που ονομάζεται ενέργεια σύνδεσης (Binding Energy). Οι "Κανονικές" Χημικές Αντιδράσεις περιλαμβάνουν ηλεκτρόνια, όχι πρωτόνια και νετρόνια.

Σύγκριση μεταξύ Πυρηνικών και Χημικών αντιδράσεων Χημικές αντιδράσεις Τα άτομα διευθετούνται με τη διάσπαση και τη δημιουργία χημικών δεσμών. Μόνο ηλεκτρόνια σε ατομικά ή μοριακά τροχιακά σχετίζονται με τη διάσπαση και τη δημιουργία δεσμών. Πυρηνικές αντιδράσεις Τα στοιχεία (ή τα ισότοπα τους) μετατρέπονται μεταξύ τους. Πρωτόνια, νετρόνια, ηλεκτρόνια, και άλλα στοιχειώδη σωματίδια μπορεί σχετίζονται. Οι αντιδράσεις συνοδεύονται από την απορρόφηση ή απελευθέρωση σχετικά μικρών ποσών ενέργειας. Οι ταχύτητες των αντιδράσεων επηρεάζονται από τη θερμοκρασία, πίεση, συγκέντρωση και καταλύτες. Οι αντιδράσεις συνοδεύονται από την απορρόφηση ή απελευθέρωση τεράστιων ποσών ενέργειας. Οι ταχύτητες των αντιδράσεων δεν επηρεάζονται από τη θερμοκρασία, πίεση, συγκέντρωση και καταλύτες.

Έλλειμμα μάζας Μέρος της μάζας μπορεί να μετατραπεί σε ενέργεια όπως φαίνεται από τη διάσημη εξίσωση! E=mc 2 Ενέργεια Μάζα Ταχύτητα του φωτός

Πυρηνικά σωματίδια και τύποι ακτινοβολίας Ακτίνες α Ακτίνες β 4 2 He 0 e 1 Ακτίνες γ καθαρή ενέργεια 0 0 Νετρόνιο Ποζιτρόνιο Πρωτόνιο 1 n 0 0 1e 1 H 1

Τύποι ραδιενεργής διάσπασης

Πυρηνικές αντιδράσεις Balancing Nuclear Equations 1. Διατήρηση μαζικού αριθμού (A). The sum of protons + neutrons in the products must equal the sum of protons + neutrons in the reactants. 235 U 92 1 n + Cs 0 138 55 96 37 Rb 1 n 0 + + 2 235 + 1 = 138 + 96 + 2x1 2. Διατήρηση ατομικού αριθμού (Z) ή πυρηνικού φορτίου. The sum of nuclear charges in the products must equal the sum of nuclear charges in the reactants. 235 U 92 1 n + Cs 0 138 55 96 37 Rb 1 n 0 + + 2 92 + 0 = 55 + 37 + 2x0

Το 212 Po διασπάται με εκπομπή α-σωματιδίων. α σωματίδιο - 4 He 2 ή 4 a 2 212 Po 4 He + A X 84 2 Z 212 = 4 + A A = 208 84 = 2 + Z Z = 82 212 Po 4 He + 208 Pb 84 2 82

Τα n και n=1/λ=c/n έχουν A = 0 και Z = 0 όπου c=ταχύτ. του φωτός Τύποι ραδιενεργής διάσπασης Εκπομπή β σωματιδίων 14 C 14 N + 0 e + n 6 7-1 40 K 40 Ca + 0 e + n 19 20-1 Μείωση # νετρονίων κατά 1 Αύξηση # πρωτονίων κατά 1 Εκπομπή ποζιτρονίων 1 n 1 p + 0 e + n 0 1-1 11 C 11 B + 0 e + n 6 5 +1 38 K 38 Ar + 0 e + n 19 18 +1 Αύξηση # νετρονίων κατά 1 Μείωση # πρωτονίων κατά 1 1 p 1 n + 0 e + n 1 0 +1

Τύποι ραδιενεργής διάσπασης Σύλληψη ηλεκτρονίου 37 Ar + 0 e 37 18 Cl + n -1 17 55 Fe + 0 e 55 Mn + n 26 25-1 Αύξηση # νετρονίων κατά 1 Μείωση # πρωτονίων κατά 1 1 p + 0 e 1 n + n 1 0-1 Εκπομπή α σωματιδίων 212 Po 4 He + 208 Pb 84 2 82 Μείωση # νετρονίων κατά 2 Μείωση # πρωτονίων κατά 2 Αυθόρμητη σχάση - Spontaneous fission 252 Cf 2 125 In + 2 1 n 98 49 0

Παράδειγμα Ποιο ραδιενεργό ισότοπο παράγεται στο βομβαρδισμό του βορίου; 10 B + 4 He? + 1 n 5 2 0

Παράδειγμα Ποιο ραδιενεργό ισότοπο παράγεται στο βομβαρδισμό του βορίου; 10 B + 4 He 13 Ν + 1 n 5 2 7 0

Πυρηνική σταθερότητα

Χρόνος ημιζωής

Κινητική ραδιενεργής διάσπασης Ν Π ταχύτητα = - DΝ Dt Ν = Ν 0 e (-kt) lnν = lnν 0 - kt Π = προϊόντα Ν = άτομα τη χρονική στιγμή t Ν 0 = άτομα τη χρονική στιγμή t = 0 k είναι η σταθερά ταχύτητας t Ln 2 ½ = t = 0.693 k ½ k

Κινητική ραδιενεργής διάσπασης

Ραδιοχρονολόγηση Radiocarbon Dating Ο ραδιενεργός 14 C σχηματίζεται στην ανώτερη ατμόσφαιρα από τις πυρηνικές αντιδράσεις που προκαλούνται από τα νετρόνια της κοσμικής ακτινοβολίας. 14 7 N + 1 on 14 6C + 1 1H Ο 14 C οξειδώνεται προς CO 2, που κυκλοφορεί στην ατμόσφαιρα, οπότε οι ζώντες οργανισμοί διατηρούν μια σταθερή αναλογία 14 C / 12 C. Όταν όμως ένας οργανισμός πεθάνει, ο 14 C δεν αναπληρώνεται. Ο 14 C συνεχίζει να διασπάται με t 1/2 = 5730 χρόνια 14 6 C + 1 on 14 7N + 0-1e Η ραδιενέργεια του δείγματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να γίνει ραδιοχρονολόγηση.

Ραδιοχρονολόγηση με 14 C - Radiocarbon Dating 14 N + 1 n 14 C + 1 H 7 0 6 1 6 14 C 14 N + 0 e 6 7-1 t ½ = 5730 χρόνια Ραδιοχρονολόγηση με 238 U - Uranium-238 Dating 92 238 U 206 92 82Pb + 8 2 4 a + 6-1 0 e t ½ = 4.51 x 10 9 χρόνια

Ραδιοχρονολόγηση

Πυρηνική σχάση - Nuclear Fission Σχάση είναι η διάσπαση των ατόμων Διακρίνουμε 3 βασικά στάδια: 1. Εκκίνηση (Initiation). (π.χ., 235 U + neutron) 2. Διάδοση (Propagation). (Η σχάση του 236 U απελευθερώνει νετρόνια που ξεκινούν νέες σχάσεις) 3. Τερματισμό (Termination).

Πυρηνική σχάση - Nuclear Fission 235 U + 1 n 90 Sr + 143 Xe + 3 1 n + Ενέργεια 92 0 38 54 0 Ενέργεια = [μάζα 235 U + μάζα n (μάζα 90 Sr + μάζα 143 Xe + 3 x μάζα n )] x c 2 Ενέργεια = 3.3 x 10-11 J / 235 U = 2.0 x 10 13 J / mole 235 U Καύση 1 ton λιθάνθρακα = 5 x 10 7 J

Πυρηνική ενέργεια σύνδεσης (Nuclear binding energy- BE) είναι το απαιτούμενο ποσό ενέργειας για τη διάσπαση ενός πυρήνα σε πρωτόνια και νετρόνια. BE + 19 F 9 1 p + 10 1 n 9 1 0 E = mc 2 BE = 9 x (μάζα p) + 10 x (μάζα n) μάζα 19 F BE (amu) = 9 x 1.007825 + 10 x 1.008665 18.9984 BE = 0.1587 amu BE = 2.37 x 10-11 J ΒΕ / νουκλεόνιο = 1 amu = 1.49 x 10-10 J ΒΕ Αριθμό νουκλεονίων = 2.37 x 10-11 J 19 νουκλεόνια = 1.25 x 10-12 J / νουκλεόνιο

Διάγραμμα ενός πυρηνικού εργοστασίου

Πυρηνική ενέργεια

Διάγραμμα ενός πυρηνικού εργοστασίου

Πυρηνική σύντηξη - Nuclear Fusion Συμβαίνει στον ήλιο και άλλα αστέρια

Ραδιοϊσότοπα στην Ιατρική

Ακτινοβόληση τροφίμων - Food Irradiation Dosage Up to 100 kilorad 100 1000 kilorads 1000 to 10,000 kilorads Effect Inhibits sprouting of potatoes, onions, garlics. Inactivates trichinae in pork. Kills or prevents insects from reproducing in grains, fruits, and vegetables. Delays spoilage of meat poultry and fish. Reduces salmonella. Extends shelf life of some fruit. Sterilizes meat, poultry and fish. Kills insects and microorganisms in spices and seasoning.

Βιολογικές επιδράσεις

Βιολογικές επιδράσεις Radiation absorbed dose (rad) 1 rad = 1 x 10-5 J/g of material Roentgen Equivalent for Man (rem) 1 rem = 1 rad x Q Quality Factor -ray = 1 b = 1 a = 20

* Mettler FA, et al. "Effective Doses in Radiology and Diagnostic Nuclear Medicine: A Catalog, Radiology (July 2008), Vol. 248, 254 63. The sievert - 1 Sv = 1 joule/kilogram - a biological effect. The sievert represents the equivalent biological effect of the deposit of a joule of radiation energy in a kilogram of human tissue..