SRO om Radioaktivit henfald i Matematik og Fysik

Uddrag

English summary of the exercise
Indledning
Radioaktivitet er et vidt begreb indenfor kernefysikken, der kræver en stor en forståelse for atomfysikken før det er muligt at se logikken heri.
Atomefysik? Hvad er atomer egentlig? Man har hørt ordet mange gange og læser det tit og ofte forskellige steder, men hvad er i grunden et atom? Inden for atomets verden kan man komme ud på mange sidespor, fordi der netop er mange forskellige ting indenfor atomfysik. Et enkelt atom er meget meget småt. Så småt, at man ikke engang kan se det med sine egne øjne. For at komme med et godt eksempel kunne man f.eks. tage en stor sten og begynde at hugge den over. Bliver man ved med at hugge i stenen og knuse de mange sten, så de bliver mindre og mindre, får vi til sidst små sandkorn. På den måde får man en fornemmelse af, hvor små atomerne er. Atomerne fungerer lidt ligesom de små legoklodser, som vi legede med da vi var børn. Dengang havde vi en masse klodser sov vi kunne sætte sammen, og på den måde skabe en figur. På samme måde kan man sammenligne det med atomer, hvor atomerne kemisk kan reagere sammen med hinanden, og på den måde fremstille en masse forskellige stoffer. De er skabt ud fra to eller flere forskellige atomers sammensætning, altså er der sket en kemisk reaktion, med resultatet af en dannelse af et nyt stof.
Disse bittesmå atomer består af en meget lille positivt ladet kerne i centrum, der har så stor kraft, energi, at den er i stand til at fastholde negativt ladet partikler indenfor en bestemt rækkevidde. Kernen består af de positivt ladede partikler, protoner, og de neutralt ladede neutroner, der kun har til opgave at holde sammen på protonerne der ellers ville frastøde hinanden, hvilket vi kender fra magnetismen. Rundt om kernen bevæger de så kaldte elektroner sig rundt i bestemte orbitaler. Disse er meget mindre end protonerne og neutronerne der har fået masseenheden ca. 1 u, der svarer til 1,66057 * 10-27 kg. Faktisk er de 1/1840 u. Altså har de en masse der svarer til 9,13 * 10-31 kg.
Vi har nu et atom med positive, neutrale, og negative ladede partikler. Der er altså en form for energi heri. Denne energi betegnes med enheden elektronvolt, eV. I et atom med lige mange protoner som elektroner er ladningen 0, da de udligner hinanden, men elektronerne har også mulighed for at løsrive sig fra kernens rækkevidde, ligesom protoner kan omdannes til neutroner og omvendt, samtidig er det letpåvirkelig over for omverdenen, atomet har derfor en række energiniveauer, som det kan befinde sig i. Atomets grundtilstand kaldes energiniveau 1. Dette er det laveste energiniveau, og et atom vil derfor altid falde tilbage hertil hvis det overlades til sig selv. Derudover findes der en hel del energiniveauer herover indtil vi når energiniveauet men ladningen 0 eV, og atomet er nu ioniseret. Dvs. at en elektron har løsrevet sig fra kernen, og vi står nu tilbage med et større antal protoner end neutroner, altså et positivt ladet atom, en ion. Når atomet skifter mellem de mange energiniveauer afgives og tilføres der energi alt efter om den stiger eller falder i niveau. Det er denne energi vi for nogle atomer ser som stråling... Køb adgang for at læse mere Allerede medlem? Log ind