II zasada dynamiki

Gdy na ciało działa siła wypadkowa (wektorowa suma sił działających), to ciało porusza się ruchem przyśpieszonym. Kierunek i zwrot tego przyspieszenia są zgodne z kierunkiem siły wypadkowej. Przyspieszenie ruchu ciała jest wprost proporcjonalne do wartości siły, a odwrotnie proporcjonalne do masy ciała.

ślizgowe - T=μ N

gdzie: N — siła dociskająca μ — współczynnik tarcia

toczne

wewnetrzne

Liczba Reynoldsa

Gdzie:

l - wymiar charakterystyczny (np. dla przepływu przez rurę będzie to jej średnica)

v - prędkość charakterystyczna płynu

ν - lepkość kinematyczna

Prawo Bernouliego

p + ρv²/2 + ρgh = const.

Zasada zachowania pędu

Jeżeli w układzie inercjalnym na ciało (układ ciał) nie działa siła, lub działające siły równoważą się:

to całkowity pęd ciała (układu ciał) nie zmienia się

Siła bezwładności (siła inercji)

To wyimaginowana, pozorna siła nie pochodząca od żadnego ciała, będąca wynikiem przyspieszenia układu odniesienia (układu nieinercjalnego).

Siła bezwładności pojawia się tylko w nieinercjalnych układach odniesienia.

Jest to siła nie pochodząca od żadnego z ciał. Pojawia się, gdy układ staje się nieinercjalny

Siła dośrodkowa - działająca na ciało poruszające się po zakrzywionym torze, skierowana prostopadle do toru (ku środkowi jego krzywizny).

Precesja

Jeden z ruchów składowych ciała sztywnego, określony poprzez pochodną czasową obracające się ciało zewnętrznego momentu siły, posiadającego składową prostopadłą do momentu pędu obracającego się ciała - zmianie ulega wtedy kierunek wypadkowego momentu pędu ciała, którego koniec zaczyna zataczać okrąg z częstością kołową odwrotnie proporcjonalną do prędkości kątowej ruchu obrotowego i momentu bezwładności ciała oraz proporcjonalną do momentu siły zaburzającej.

Żyroskop, bąk symetryczny, giroskop

Obracające się ciało sztywne (o symetrii osiowej), połączone przegubowo z podstawą (np. przegubem Cardana), wskutek czego zmiany położenia podstawy nie wpływają na kierunek osi obrotu

Żyroskop - urządzenie składające się ze sztywnego obiektu wirującego wokół własnej osi, którego oś obrotu może swobodnie zmieniać swoją orientację w przestrzeni. Własności żyroskopu spełnia wiele ciał np: ciała niebieskie w tym Ziemia, pociski karabinowe (z wyjątkiem broni gładko lufowej), wirniki maszyn, koła.

Podstawowe równanie opisujące zachowanie żyroskopu:

Moment siły

Twierdzenie Steinera

I = Io + md2:

Io - moment bezwładności względem osi przechodzącej przez środek masy

I - moment bezwładności względem osi równoległej

d - odległość między osiami

m - masa bryły

Efekt Coriolisa

m - masa ciała, v - jego prędkość, ω - prędkość kątowa układu, natomiast - iloczyn wektorowy.

Składanie drgań wzajemnie prostopadłych

x=Asint, y=Bsin(t+

A,B -amplitudy

-częstość kołowa

-różnica faz

zastosowanie:

1-badanie światła spolaryzowanego i obw. prądu zmiennego

2-badanie dyfrakcji i interferencji światła, dźwięku, promieniowania elektromagnet.

3-badanie drgań dźwiękowych

Logarytmiczny dekrement

A(t)-chwilowa amplituda drgań

A(t +T)-chwilowa amplituda drgań różniąca się o jeden okres drgań

β-współczynnik tłumienia drgań

Częstotliwość rezonansowa

częstotliwość siły wymuszającej F_w dla której można zaobserwować drgania o największej amplitudzie:

-współczynnik tłumienia drgań

m-masa

-prędkość kątowa

Wahadło matematyczne-

Wahadło fizyczne-

Dudnienie-okresowe zmiany amplitudy drgania wypadkowego, powstałego w wyniku nakładania się 2 drgań o0 mało różniących się częstotliwościach, wykorzystywane m.in. w strojeniu instrumentów muzycznych

Zjawiska w falach mechanicznych

Zjawiska: zjawisko Dopplera, interferencja,dyfrakcja,rezonan Zjawisko Dopplera-źródło dźwięku i obserwator poruszają się względem siebie, obserwator rejestruje inną częstotliwość (ν₁), niż częstotliwość, z którą źródło wytwarza fale (ν₀).

Obserwator znajdujący się „przed poruszającym się źródłem” obserwuje częstość fali wyższą od częstości wytwarzającego ją źródła.

Zjawiska charakterystyczne dla fal elektromagnetycznych

Te zjawiska to: zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne, dyfrakcja,  interferencja i zjawisko Comptona

Oscylator harmoniczny

To każdy układ fizyczny, który "krąży wokół położenia równowagi z pewną ustaloną częstością". Wśród popularnych przykładów oscylatora harmonicznego podaje się wahadło, ciężarek zawieszony na sprężynce, czy też układ RLC.

Model oscylatora harmonicznego jest jednym z kilku podstawowych w całej fizyce i pojawia się niemal we wszystkich działach tej nauki.

Ścisła definicja jednowymiarowego oscylatora harmonicznego mówi, że jest to każdy układ fizyczny, którego zachowanie można opisać równaniem, zwanym równaniem oscylatora harmonicznego:

gdzie są zależnym od czasu przyspieszeniem i położeniem, natomiast ω₀ jest stałą zwaną częstością drgań oscylatora harmonicznego.

Oscylator harmoniczny tłumiony

Oprócz siły quasi sprężystej na oscylator harmoniczny działa siła tarcia proporcjonalna w każdej chwili do prędkości ciała i przeciwnie do niej skierowana

Równanie ruchu

Równanie Oscylatora harmonicznego tłumionego pod wpływem siły

Oscylator pobudzany też może być zewnętrznymi drganiami np. za pomocą siły o charakterze oscylacyjnym (tu cos). Taką bardzo często spotykaną sytuację opisuje równanie

gdzie:

ω - jest częstością drgań wymuszających

A - amplitudą drgań wymuszających

b - współczynnikiem tłumienia

W przypadku gdy A = 0, otrzymamy tzw. równanie oscylatora harmonicznego z tłumieniem, a gdy dodatkowo założymy że b = 0, oczywiście równanie prostego oscylatora.

Energia w ruchu harmonicznym prostym

Po wychyleniu z położenia równowagi pojawia się siła zwrotna wyznaczona z prawa Hooke'a:

Energia potencjalna sprężystości:

Energia kinetyczna:

Dobroć układu (Q)

gdzie: W_d - energia drgań rezonansu, W_s - energia tracona w jednym okresie drgania

Rezonans elektromagnetyczny

Siły międzycząsteczkowe:

Siły działające między blisko siebie położonymi cząsteczkami, są to siły przyciągania i odpychania o charakterze elektrostatycznym (dipole cząsteczek), magnetycznym (niesparowane elektrony i momenty magnetyczne jąder atomowych) i inne, będące wynikiem chwilowych pozycji składników atomów i cząsteczek. Przy większych odległościach większe znaczenie mają siły przyciągania, przy mniejszych - odpychania. Siły te noszą ogólnie nazwę sił van der Waalsa i mają duże znaczenie w tłumaczeniu makrozjawisk, takich jak lotność pary, zjawisko wrzenia i krzepnięcia, temperatury wrzenia itp.

Zasada ekwipartycji energii

Zasada ta mówi o równomiernym podziale średniej E_k w ilości 0,5kT gdzie: k - stała Boltzmana, T - temperatura bezwzględna.

Rozważmy to dla jednoatomowej cząsteczki poruszającej się z prędkością V. Cząsteczka ta ma trzy stopnie swobody. Ujmując zależności wektorów

OB=V_x+V_y

Przy dostatecznie dużej liczbie cząsteczek biorących udział w ruchu cieplnym można ten ruch uważać za chaotyczny. Czyli nie może występować przewaga jakiejkolwiek z 3 E_x

E_x=E_y=E_z=1/3E_k Ponieważ średnia E_k ruchu postępowego cząstki jednoatomowej 1/3E_k=1/2kT E_x =3/2kT

Możemy przez połowę pojedynczej masy cząsteczki

Średnia droga swobodna

Jest to średnia odległość jaką przebywają cząstki gazu bez zderzenia z innymi cząstkami. Średnia droga swobodna zależy od gęstości gazu i od przekroju czynnego. Inaczej średnia droga swobodna to średnia odległość między miejscami kolejnych zderzeń. Zależy od rozmiarów cząsteczek i od ich liczby w jednostce objętości.

Średnia częstość zderzeń

(liczba zderzeń w ciągu 1 sekundy) jest równa:

Ciepło właściwe

Jest współczynnikiem określającym skłonność ciała do łatwiejszej lub trudniejszej zmiany temperatury pod wpływem dostarczonej energii cieplnej. Jest ono ściśle związane ze wzorem na ilość energii cieplnej potrzebnej do ogrzania, ochłodzenia ciała. Wzór na ciepło właściwe jest prostym przekształceniem wzoru na tę energię:

Gazy rzeczywiste

- Gazy nie mają podobnie jak ciecze sprężystości postaciowej G=0 nie mają swobodnej powierzchni, lecz wypełniają całkowite zajmowane naczynie.

- Mają cechę rozprężliwości tzn. dążą do zajęcia jak największej objętości.

- Ciśnienie w gazie sywającym rozchodzi się we wszystkich kierunkach jednakowo

Równanie stanu gazów rzeczywistych (równanie Van der Walsa)

gdzie:a,b-stałe charakterystyczne dla gazu, które wyznaczane są empirystycznie na podstawie zależności.

,

gdzie:

T_kr , p_kr - temp. i ciśnienie gazu w stanie krytycznym,

V - objętość gazu,

n - liczba moli gazu,

R - stała gazowa,

T - temp. Bezwzględna

Podstawowe równanie kinetycznej teorii gazów

k- stała Boltzmana

Przewodność cieplna,

Gdzie:

dT/dx - gradient temperatury,

S - powierzchnia przez która przepływa ciepło,

K - współczynnik przewodnictwa cieplnego,

Przewodność cieplna materiału zależy od rodzaju substancji, dla substancji niejednorodnych także od ich budowy, porowatości, stanu skupienia. Dla małych różnic temperatur w technice przyjmuje się, że przewodniość cieplna nie zależy od temeratury. W rzeczywistości przewodność cieplana zależy od temperatury.

Przewodnictwo elektryczne

To zjawisko skierowanego przenoszenia ładunków elektrycznych przez dodatnie lub ujemne nośniki prądu (np. elektrony, jony) w ośrodku pod wpływem przyłożonego zewnętrznego pola elektrycznego. Zależnie od natury fizycznej ładunków wytwarzających prąd elektryczny wyróżnamy następujące rodzaje przewodnictwa elektrycznego: elektronowe, dziurawe, jonowe, mieszane.

Ponadto wyróżniamy przewodnictwo elektryczne: samoistne, niesamoistne.

Próżniomierz (wakuometr)

- jonizacyjny najw prozni

- barometryczny

- kompresyjny

Pompa próżniowa

-jonowe10^-3 10^-9

-neolitowe 10⁴-10^-2

-dyfuzyjne 10-10^-6

Prawo Ohma

Prawo Joule'a-Lenza

Proces odwracalny i nieodwracalny

Proces odwracalny to proces termodynamiczny, którego kierunek można odwrócić poprzez prostą zmianę wartości jednej lub więcej zmiennych stanu termodynamicznego. Procesy odwracalne zachodzą bez żadnej zmiany entropii układu, natomiast inne funkcje stanu mogą ulegać zmianom. Procesy odwracalne mogą zachodzić tylko wtedy, gdy układ jest odizolowany albo znajduje się w stanie równowagi z otoczeniem. Przykładem procesu odwracalnego jest np.: adiabatyczne rozprężanie gazu.

Proces nieodwracalny jest toproces termodynamiczny którego kierunku nie można odwrócić przez prostą zmianę jednego lub więcej zmiennych stanu termodynamicznego (temperatura, ciśnienie, objętość). Wszystkie procesy nieodwracalne związane są ze zmianą entropii układu. Przykładem takiego procesu jest np. swobodne rozprężanie gazu lub zmieszanie dwóch cieczy.

Funkcja stanu to w termodynamice funkcja zależna tylko od stanu układu. Nie zależy zatem od jego historii (od stanu poprzedniego). Zmiana funkcji stanu zależy tylko od stanu początkowego i końcowego, a nie od rodzaju przemiany (równowagowej czy też nie), która do tej zmiany doprowadziła.

W praktyce stosuje się następujące funkcje stanu:

E wewnetrznaWedług I zasady termodynamiki energia wewnętrzna stanowi jednoznaczną funkcję stanu, którą dla gazu można wyrazić przez dowolne dwa z trzech parametrów; ciśnienie, objętość, temperatura.

Entropia - jest to termodynamiczna funkcja stanu, będąca miarą nieuporządkowania układów, a więc także całego Wszechświata

W ramach II zasady termodynamiki entropia jest zdefiniowana przez swoją różniczkę zupełną jako:

gdzie:

- czynnik całkujący

DQ - zmiana ciepła (wyrażenie Pfaff'a)

gdzie:

U - energia wewnętrzna

T - temperatura

S - entropia

- Entalpia H to termodynamiczna funkcja stanu, którą definiuje zależność:

Entalpia jest funkcją stanu, z której dogodnie jest korzystać przy przemianach mających miejsce pod stałym ciśnieniem, dla układów, których objętość może się zmieniać w czasie przemiany. Dla takich przemian zmiana entalpii jaka się w ich czasie odbywa równa jest ciepłu tych przemian. Przemiany takie są bardzo często spotykane w praktyce (silniki atmosferyczne, przemiany fazowe, reakcje chemiczne w roztworach, itd, itp.), stąd entalpia jest bardzo często wykorzystywaną funkcją stanu. Entalpię można zwykle traktować jako energię cieplną. Przekazanie entalpii od jednego ciała do drugiego będzie więc po prostu przekazaniem ciepła.

- Druga zasada termodynamiki

"W układzie zamkniętym w dowolnym procesie entropia nigdy nie maleje".

Zastosowanie zasad termodynamiki

- Silnik spalinowy - silnik wykorzystujący ciśnienie gazów spalinowych, uzyskanych w wyniku chemicznej reakcji spalania, do wytworzenia siły.

1) Skala Kelvina -

2) Skala Celsjusza

3) Skala Fahrenheita wartości 0C-32°F oraz 100°C - 212°F..

4) Skala Réaumura - t 0°C wartości 0°R,

a temperaturze 100°C wartości 80°R..

Rodzaje mierników temperatury

Podział termometrów ze względu na zasadę działania:

- termometr rtęciowy - dla temperatur od -38oC (temp. topnienia rtęci) do +356oC (temp. wrzenia rtęci);

- termometr alkoholowy - dla temperatur od -70 do +120oC; np. termometr pokojowy

- termometr gazowy -

wodorowe do 240C helowe 200C

Rozszerzalność cieplna,

liniową i objętościową posta :

gdzie odopwiednio dla rozszerzalności liniowej(objętościowej) :

- długość(objętość) przedmiotu po zmianie temperatury,

- długość(objętość) pierwotna,

- współczynnik rozszerzalności liniowej(objętościowej).

Współczynniki rozszerzalności oznacza o ile zwiększa się długość/objętość jednostki długośći/objętośći po ogrzaniu o jednostkę temperatury (1 K). Wyraża się wzorem :

Rozszerzalność liniową opłaca się stosować tylko dla ciał stałych.

Rozszerzalność objętościowa w takiej postaci obejmuje jedynie ciała stałe i ciecze.

Dla gazów, współczynnik rozszerzalności objętościowej przy znanych parametrach ciśnienia można obliczyć z układu równań Clapeyrona.

Rozszerzalność objętościowa i liniowa ciał stałych jest powiązana dokładną relacją λobj = 3λlin..

Efekt termoelektryczny w metalach i półprzewodnikach

Ze wzrostem temperatury coraz większa liczba elektronów metalu jest wzbudzana do wyższych energii. Jeśli materiał jest nagrzany nierównomiernie, to elektrony ze strefy o wyższej temperaturze, mające wyższą energię, będą przemieszczały się w kierunku strefy o niższej energii. Wywołuje to różnicę potencjałów pomiędzy strefami. Jeśli połączymy ze sobą druty wykonane z dwóch metali, wówczas w każdym z nich różnica potencjałów pomiędzy złączem nagrzanym a "zimnymi" końcami będzie inna. Po dołączeniu "zimnych" końców do miliwoltomierza możemy stwierdzić różnicę potencjałów proporcjonalną w przybliżeniu do różnicy temperatur pomiędzy nagrzanym złączem a końcami "zimnymi". Z tego względu zjawisko to jest wykorzystywane do pomiaru temperatury. Przyrządy takie zwane termoparami lub termoelementami złożone np. z drutów: platyny i platynarodu (10 % Rh), żelaza i konstantanu, niklu i nichromu lub stopów chromel-alumel są powszechnie stosowane w technice do pomiaru temperatury.

10. KWANTOWA TEORIA ŚWIATŁA

Właściwości fotonów:

- Energia E_f = h*v

- Masa m_f = E_f / c² = hv / c²

- Pęd p_f = m*c = hv / c= h / λ

- Moment pędu Kr= h/ 2π

- Spin fotonu s= ± 1

h= 6,62*10^-34 Js - stała Planca

c= V światła 3*10⁸ m/s

V= c/ λ -częstotl. fali

λ- dł. Fali

Zjawisko fotoelektryczne Zewnętrzne

wybijanie swobodnych elektronów z powierzchni metalu poprzez oświetlenie go falą o odpowiedniej dł.

Wybicie elektronu nastąpi, gdy:

E_f= h*v ≥ W (praca wyjścia fotoelektronu)

λ_g= h*c/ W = 330 nm dla ...

dla λ< 220 nm- zjawisko występuje dla wszystkich metali

λ < λ_g - nadwyżkę energii fotonu przejmuje elektron w postaci Ek

E_f = h*v = W+ mV²/2 stad Vmax=

Napięcie hamowania: Uh= h/e*r - W/e

Efektywność zderzeń fotonów z elektronami zależy od dł. fali.

Zjawisko fotoelektr. Wewnętrzne

Warunek wystąpienia zjawiska:

E_f= h*v ≥ ΔE - szerokość

Zastosowanie w fotokom. fotoogniwa i fotooporach

Komórka fotoelektryczna- Fotodiody są stosowane w fotometrii, w technice filmu dźwiękowego oraz w automatyce przemysłowej.

Promieniowanie Termiczne ciał (prawa, pirometria)

Charakteryzacja cieplna ciał:

• zdolność emisyjna E= ΔE / Δl [W/m³]

• emisyjność całkowita Er= całka e_c dk [W/m²] il E emitowana z 1m² w czasie 1s

• zdolność absorbcyjna

Prawo Plancka.

Ciało - zbiór oscylatorów przyjmujących i odbierajacych energię tylko kwantami o wartosci E= h*v

Prawo Wiena:

λm*T= b, λ odpowiadającej max zdolności emisyjnej E ciała doskonale czarnego jest odwrotnie proporcjonalna do jego temp bezwzglednej. Przy obniżeniu T rozgrzanych ciał w widmie ich prom coraz bardziej przeważa prom długofalowe.

Prawo Stefana - Boltzmana

E = G* T⁴ , G= 5,67* 10 ^-3 W/ m²k⁴ stała S-B (prom ciała doskonale czarnego)

Prawo Kirchoffa:

emisyjność (stopień czarności):

ε= E ciała szarego / E₀ ciała doskonale czarnego

Q= ε (T⁴-T₀⁴) st , s- pow, t - czas

Ciekłe kryształy

• unikalny rodzaj cieczy

• anizotropia

• kilka faz w róznych zakresach temp

Efekt Comptona- Polega na rozpraszaniu kwantów światła, czyli fotonów na swobodnych lub słabo związanych elektronach. O elektronach tych zakłada się, że ich ruch przed rozproszeniem jest na tyle powolny, że można przyjąć ich prędkość jako równą zeru (w przypadku gdy elektron ma pęd większy niż foton mówi się o odwrotnym rozpraszaniu Comptona). Pęd i energię fotonów określają relacje de Broglie'a: p = h / λ, E = hν.

Promieniowanie rentgenowskie:

W wyniku zderzenia z katody emitowane są elektrony, które sa przyspieszane za pomocą różnicy potencjałów (kilka tys. V). Źródłem prom jest tarcza w którą uderza i zostaje zatrzymana wiązka elektronów. Tracą one Ek, która zostaje wypromieniowana w postaci X.

Mniejsze napięcie przyspieszające dł fali większa

Elektrony są emitowane z katody, przyspieszane polem elektr i uzyskują Ek= 0,5m*V₀²= e*U trafiając w anodę oddają głównie E w postaci ciepła. Pozostała E zostaje wypromieniowana w postaci kwantów

ΔE= 0,5 (mV₀² - mV₁² )=h*v= h*c/λ

Największa porcja E zostaje gdy elektron podczas jednego zderzenia hamującego traci całą swoją Ek, powstaje foton o najmniejszej dł fali λgr- krótkofalowa granica widma:

λ gr= h*c/e*U = 12,34* 10^-7 / U

wyhamowanie elektronów na anodzie- widmo ciągłe wbijane z innych powłok- widmo charakterystyczne dla poszczególnych materiałów

Teoria Bohra: 1/λ = R (Z-b)² (n^-2-m^-2)

Z- liczba atomowa , b- stała ekranowania , m,n- liczba orbit miedzy którymi występuje przeskok elektronu, R- stała Rydyberga

Dla serii k n=1 i m=2 - linia α, m=3- linia β, m=4 -linia γ

Źródło prom rentgenowskiego- też wychwyt elektronu. Z niskiej powłoki do jądra wciągany jest elektron, w jądrze proton ulega zmianie na neutron i emitowane jest neutrino v. W efekcie jądro przesuwa się o jedną pozycję niżej w ukł okresowym. Na wolne miejsce na powłoce k przechodzi elektron z wyższej powłoki, czemu towarzyszy emisja X o określonej λ. Wychwyt k zachodzi dla ciężkich jader.

^A_Z X + ⁰₁e = ^A_ZY + v

Oddziaływanie prom. X z materią

Prawo pochłaniania- wiązka promieniowania o natężeniu I₀ przechodzac przez materię ulega osłabieniu.

I(x)= I₀ * e ^{-μ x} , x- graniczna warstwy(grubsza więcej pochłania)

μ [1/m] - liniowy współcz pochłaniania, charakt material pochłaniający

Przyczyny osłabienia promieniowania:

• wybijanie elektronów z napotkanych atomów

• rozproszenie na węzłach sieci

• wzbudzanie atomów

masowy współczynnik pochłaniania σ = μ/p [m²/kg]

dla pierw. Lekkich: σ = 0,04 Z / A = 0,02 m²/ kg

Mikroanalizator rentgenowski-do oznaczania jakościowego i ilościowego składu chemicznego próbek

Tomograf komputerowy- na podstawie pomiaru natężenia wiązek promieniowania przechodzących w różnych kierunkach przez badany obiekt wyliczane są współczynniki pochłaniania poszczególnych elementów (skala Hounsfielda)

Doświadczenie Davissona-Germera

Elektrony emitowane z ogrzewanego włókna przyspieszane są regulowanym napięciem. Wiązka zostaje skierowana na kryształ niklu a detektor jest ustawiony pod pewnym szczególnym kątem j. Natężenie wiązki ugiętej na krysztale jest odczytywane przy różnych napięciach przyspieszających. Okazuje się, że prąd w detektorze ujawnia maksimum dyfrakcyjne przy kącie równym 50° dla U = 54 V.

Jeżeli skorzystamy z prawa Bragga możemy obliczymy wartość l, dla której obserwujemy maksimum w tych warunkach

Dla niklu d = 0.091 nm. Ponieważ φ = 50° więc θ = 90° - φ/2 = 65°

Długość fali obliczona w oparciu o te dane wynosi: λ = 2*0.091 nm*sin65° = 0.165 nm

Teraz w oparciu o znaną energię elektronów (54 eV) obliczymy długość fali de Broglie'a:

Tak więc, zarówno dla materii, jak i dla światła, musimy przyjąć istnienie dwoistego ich charakteru

Fale materii

Fale materii, zwane też falami de Broglie'a jest to, alternatywny w stosunku do klasycznego (czyli korpuskularnego), sposób postrzegania obiektów materialnych. Według hipotezy dualizmu korpuskularno-falowego każdy obiekt może być opisywany na dwa sposoby: jako cząstka/obiekt materialny albo jako fala (materii).

Zasada nieoznaczoności Heisenberga

Wśród wielkości fiz. opisujących zachowania układu atomowego można wyróżnić pary o tej własności że niemożliwe jest równoczesne przeprowadzenie ścisłego obu wielkości z danej pary

Nie można wyznaczyć jednocześnie położenia i pędu cząstki, a także energii z dowolna dokładnością.

t>=h xp>=h

Neutronografia

Metody badania struktur ciał wykorzystujące rozpraszanie lub dyfrakcję neutronów. Badanymi zagadnieniami są m.in.: struktury związków zawierających wodór, struktury cząsteczek zbudowanych z atomów znacznie różniących się od siebie masami, struktury magnetyczne ciał.

Elektronowy mikroskop skaningowy

(SEM - Scanning Electron Microscope]) jest przyrządem elektronooptycznym, rodzajem mikroskopu elektronowego, w którym obraz uzyskiwany jest przez omiatanie próbki wiązką fali elektronowej (wiązka elektronów skupiona jest w postaci małej plamki, która omiata obserwowany obszar linia po linii).

Zdolność rozdzielcza mikroskopu elektronowego jest znacznie większa od mikroskopu optycznego. Dla mikroskopu optycznego podstawowym ograniczeniem zdolności rozdzielczej jest długość fali świetlnej użytej do obserwacji. Tak samo jak w mikroskopie optycznym również dla mikroskopu elektronowego długość fali użytej do obserwacji stanowi ograniczenie, jednakże w tym wypadku długością fali jest długość fali de Broglie'a równą:

W mikroskopie elektronowym wykorzystywane są soczewki elektromagnetyczne, działające jak soczewki optyczne, ale z podstawową różnicą: zakrzywiają tor ruchu elektronów w całym obszarze pola, przejście jest ciągłe, a nie, jak w przypadku soczewek optycznych tylko na granicy ośrodków. Również, podobnie jak soczewki optyczne, soczewki elektromagnetyczne nie są wolne od wad takich jak aberracja sferyczna, aberracja chromatyczna, astygmatyzm. Wady te w znacznym stopniu wpływają na pogorszenie zdolności rozdzielczej.

Zjawiska zachodzące w pryzmacie

Dyspersja (rozszczepienie)-rozkład światła złożonego (np. białego) na składowe jednobarwne. Dyspersja jest wynikiem zależności współczynnika załamania od długości fali świetlnej. Zjawisko to wykorzystuje się do analizy widmowej.

Dyfrakcja (ugięcie)-odchylenie kierunku rozchodzenia się światła od pierwotnego kierunku, kiedy przechodzi ono przez niewielkie szczeliny, otwory lub natrafia na przeszkody.

Holografia

Metoda sporządzania i wykorzystywania zapisu o amplitudzie i fazie promieniowania spójnego pochodzącego (odbitego) od badanego obiektu. Hologram polega na zapisie obrazu interferencyjnego przedmiotu na błonie fotograficznej. Ma postać bezładnej kombinacji prążków i pierścieni dyfrakcyjnych. Odpowiedni oświetlony światłem spójnym wytwarza, obraz trójwymiarowy, którego płaszczyzna ostrości, paralaksa i perspektywa zmieniają się zależnie akomodacji i położenia oka

Kąt Brewstera

a) Jeżeli na powierzchnię odbijającą padnie pod kątem Brewstera światło niespolaryzowane, to światło odbite będzie spolaryzowane.

Światło niespolaryzowane możemy potraktować jako sumę dwóch fal: takiej, która ma pole elektryczne równoległe do tarczy i takiej, której pole elektryczne jest prostopadłe do tarczy. Przy kącie padania Brewstera, pierwsza z tych fal wogóle się nie odbije. W świetle odbitym pojawi się tylko fala druga, czyli taka której pole elektryczne było równoległe do powierzchni odbijającej.

b) Gdy światło odpowiednio spolaryzowane pada na szkło pod kątem Brewstera, wtedy promienia odbitego nie ma.

Odbicie wewnętrzne

Gdy światło trafia na granicę dwóch ośrodków o różnym współczynniku załamania (n₁, n₂) od strony ośrodka o większym współczynniku załamania (n₁>n₂), to przy dostatecznie dużym kącie padania
nie będzie promienia przechodzącego przez granice ośrodków, a całe światło się odbije. To nazywa się zjawiskiem całkowitego wewnętrznego odbicia.

Widmo emisyjne

Emisja promieniowania elektromagnetycznego występuje tylkoprzy przejściu elektronu ze stanu stacjonarnego o większej energii do innego stanu o mniejszej energii. Podczas takiego przejścia emitowany jest kwant energii (foton). Przejście takie jest możliwe, tylko gdy następuje absorpcja fotonu o energii równej różnicy poziomów  energetycznych tych stanów.

Teoria Plancka

Promieniowanie elektromagnetyczne jest wysyłane i pochłaniane w porcjach (kwantach) energii zależnych od częstości promieniowania ν : E=h*v

ν - częstość promieniowania h - stała Plancka

I postulat Bohra

E=(mV^2)/2 + (Ze*-e)/(4*pi*Eo*R) = const.

II postulat Bohra

Orbitalny moment pędu elektronu jest skwantowany

k= mvR=nh/2pi (mvR- moment pędu), n=1,2… dostępne dla elektronów są ylko te orbity dla których kręt jest wielokrotnością h/2pi= h z daszkiem

III postulat Bobra

E2-E1=hv ale
=e/v i 1/
=(ne^2)/(8*Eo^2*h^2) * (1/(n^2-1/m^2)

Analiza widmowa

Metoda jakościowego i ilościowego określania substancji i jej widma.

A-poprzez porównanie widma substancji z widmami wzorcowymi określa się jakie substancje (pierwiastki) wchodzą w jej skład; B - po przez porównanie natężenia światła w uniach różnych pierwiastków wchodzących w skład substancji określa się jej skład procentowy. Do analizy widmowej wystarczą śladowe ilości substancji.

Tw. Schrodingera

zał.-według hipotezy Broglie cząsteczki poruszają się ruchem falowym, potwierdzają to dość. Davissona, Germerai Thomsona o tym że elektrony odbite od płaszczyzn sieciowych kryształu doznają ugięcia (X). Wnioski:

- liczby kwantowe , budowa atomu(rozbicia orbit)

Atom jednoelektrodowy jest najprostszym układem zwianym w przyrodzie. Rozwiązanie równania Sch. Dla atomu wodoru umożliwia wyznaczenie energii jego stanów stacjonarnych. Atom wodoru składa się z wodoru o masie M i elektronu o masie m a jego energia potencjalna wynosi V= -1/(4*pi*Eo) * (e^2/r)

Eo- przenikalność Dialektyczna w próżni

rozwiązaniem równania są 3 liczby kwantowe m, l, n. W kwantowo-mechanicznym obrazie struktury atomu wodoru, orbitom Bohrowskim odpowiadają max wartości prawdopodobieństwa znalezienia elektronu. Różnica między k-m a modelem Bobra polega na tym, że K-M podaje określony rozkład prawdopodobieństwa znalezienia elektronu, który zeruje się na pow węzłowych. Podczas gdy Bobra określa ściśle orbity elektronowe. Jeśli orbity El są ściśle określone, to nie można mówić o mechanice kwantowej; orbity El. Są rozmyte, kwantowe.

Funkcja falowa:

określa gęstość prawdopodobieństwa znalezienia cząstki w punkcie x

Liczby kwantowe

w mechanice kwantowej nazywane są tak pewne parametry całkowite lub ułamkowe, odpowiadające określonym wartościom własnym i stanom własnym operatorów kwantowych, opisującym energię i inne własności układów kwantowych. Symbole liczb kwantowych są ustalone tradycją. Na przykład elektronowi w atomie przypisane są następujące liczby kwantowe:

n (główna liczba kwantowa) kwantuje energię (w praktyce oznacza numer orbity elektronu) i przyjmuje wartości liczb naturalnych dodatnich,

l (poboczna liczba kwantowa) oznacza wartość bezwzględną orbitalnego momentu pędu i przyjmuje wartości liczb naturalnych z zakresu < 0,n − 1 > ,

m (magnetyczna liczba kwantowa) oznacza rzut orbitalnego momentu pędu na wybraną oś i przyjmuje wartości liczb całkowitych z zakresu < − l,l > ,

s (spinowa liczba kwantowa) oznacza spin. Jest on stały dla danej cząstki elementarnej. Dla elektronu wynosi on 1/2. Ze względu na stałą wartość ta liczba kwantowa jest niekiedy pomijana, m_s (magnetyczna spinowa liczba kwantowa) pokazuje w którą stronę skierowany jest wewnętrzny moment pędu. Dla elektronu m_s= +- 1/2.

Wartość najwyższej liczby kwantowej głównej (n) określającej stan chmury energetycznej w danym atomie zgadza się z numerem okresu, w którym ten pierwiastek znajduje się w układzie okresowym.

Numer grupy w której dany pierwiastek znajduje się w układzie okresowym zgadza się z sumą elektronów na orbitalach S i P począwszy od orbitalu S o najwyższej liczbie kwantowej głów

Jądro atomowe

Centralna część atomu o rozmiarach rzędu 10^-14÷10^-15 m i gęstości ok. 10¹⁴g/cm³, zbudowana z Z (Z - atomowa liczba) protonów i A-Z (A to liczba masowa) neutronów (Nukleon). Zawiera w sobie praktycznie całą masę atomu, posiada ładunek elektryczny ⋅ . Istnienie jąder atomowych odkrył E. Rutherford (1911).

Jądro atomowe jest układem o skwantowanych, dozwolonych poziomach energetycznych. Jest układem związanym dzięki oddziaływaniom silnym jądrowym, które przezwyciężają odpychające oddziaływania elekrostatyczne protonów. W strukturze poziomów znaczący udział ma też niecentralna siła związana z oddziaływaniem spinw nukleonów.

Jądrowe siły

Siły, które działają między nukleonami — protonami (p) i neutronami (n) — powodując wiązanie ich w jądra atomowe. Stanowią one szczególny i najlepiej zbadany przypadek oddziaływań silnych, występujących między hadronami. Informacji o siłach jądrowych dostarczają badania rozpraszania 2 nukleonów wzajemnie na sobie n-p i p-p, badania własności jąder atom. oraz oddziaływań nukleonów z mezonami (przede wszystkim z pionami). Charakterystycznymi własnościami sił jądrowych są: krótki zasięg (ok. 1-2 fm), przyciągający na ogół charakter (na małych odległościach, do ok. 0,4-0,5 fm, siły jądrowe są jednak odpychające), niezależność od ładunku elektr. nukleonów (tzn. siły n-p, p-p i n-n są w przybliżeniu jednakowe), własność wysycania (energia wiązania A nukleonów jest proporcjonalna do A, a nie do A2). Siły jądrowe zależą od odległości między nukleonami (składowa centralna sił jądrowych), od wzajemnej orientacji ich spinów (składowa spin-spin sił jądrowych), od orientacji spinu nukleonów względem orbitalnego momentu pędu ich ruchu względnego (składowa spin-orbita sił jądrowych) oraz od orientacji spinów nukleonów względem ich wzajemnego położenia (składowa tensorowa sił jądrowych). W opisie kwantowym występowanie sił jądrowych jest związane z wymianą między nukleonami różnych, znanych obecnie mezonów, podobnie jak występowanie siły elektromagnet. tłumaczy się wymianą fotonów

Trwałość jąder

Tylko niektóre jądra atomowe są trwałe. Decydują o tym oddziaływania między tworzącymi je nukleonami. Większość jąder atomowych o liczbie atomowej od 1 (wodór) aż do 83 (bizmut) posiada trwałe izotopy. Cięższe pierwiastki zawsze są nietrwałe, jednak ich okresy półrozpadu są tak duże, że można znaleźć je w naturze. Najcięższym z tych pierwiastków jest posiadający liczbę atomową 94 pluton. Cięższe pierwiastki nie występują na Ziemi, jednak można je sztucznie wytworzyć w akceleratorach cząstek. Najcięższym obecnie uzyskanym jest pierwiastek o liczbie atomowej 118, o nazwie Ununoctium, który jest "ostatnim możliwym" gazem szlachetnym i który został otrzymany w 1999 r. w liczbie kilkuset atomów, przez naukowców z Uniwersytetu Berkeley, w USA.

Trwałość jądra można przewidzieć na podstawie energii wiązania, którą da się wyznaczyć doświadczalnie porównując masę jądra z masą składników hipotetycznego rozpadu (niedoboru masy). Porównując masę jądra z masą hipotetycznych produktów rozpadu można określić energię, która wydzieliłaby się podczas oderwania od jądra określonej cząstki (protonu, neutronu, elektronu, pozytonu, cząstki alfa). Jeśli energia wyrwania cząsteczki jest większa od zera, to taka reakcja zazwyczaj zachodzi. Jeśli energia jest mniejsza od zera to reakcja nie zachodzi, a jądro jest trwałe. Zakładając kształt bariery potencjału (przewidziany na podstawie czasu rozpadu znanych atomów) można oszacować czas rozpadu.

Model kropelkowy

Jednym z pierwszych modeli budowy jądra był model kroplowy. Zakłada on, że nukleony w jądrze zachowują się jak cząsteczki w cieczy i w związku z tym własności jądra jako całości powinny być podobne do własności kropli cieczy. Mikroskopowe oddziaływania, oddziaływanie silne jądrowe oraz siły elektrostatyczne są w tym modelu przedstawiane przez analogię do sił lepkości i napięcia powierzchniowego. Najważniejszym założeniem modelu jest to, że jądra są kuliste. Przez analogię do energii kropli cieczy oblicza się w tym modelu energię wiązania jąder atomowych z uwzględnieniem poprawki na wysycanie się sił jądrowych wraz z sześcianem odległości. Otrzymane w ten sposób wzory przewidują stałą energię wiązania na jeden nukleon dla jąder lekkich i mniejszą dla jąder o dużej masie. Prowadzi to do wniosku, że w dużych jądrach może następować rozdzielenie się na dwa fragmenty, co wyjaśnia zjawiska rozszczepienia jąder atomowych ciężkich pierwiastków. Model ten jest bardzo przybliżony i nie wyjaśnia wszystkich własności jąder.

Model powłokowy

Powłokowy model jądra atomowego powstał na zasadzie analogii do powłokowego modelu atomu i zgodnie z obserwacjami poziomów wzbudzenia jąder atomowych zakłada że, nukleony nie mogą wewnątrz jądra przyjmować dowolnych stanów energetycznych, lecz tylko te zgodne z energiami kolejnych powłok. Każdą powłokę może zajmować określona liczba nukleonów. Kiedy zostanie ona wypełniona, energia wiązania dla pierwszego nukleonu na kolejnej powłoce jest wyraźnie mniejsza. Model zakłada, że nukleony poruszają się w jądrze prawie niezależnie, a oddziaływanie nukleonu z pozostałymi nukleonami można zastąpić oddziaływaniem tego nukleonu ze średnim polem działającym na niego. W modelu należy określić rozkład pola w jądrze, tak by poziomy wzbudzeń jądra odpowiadały danym doświadczalnym.

Model wyjaśnia odstępstwa energii wiązania jąder od energii określonej w modelu kroplowym. Wyjaśnia też istnienie ”liczb magicznych”: 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126 dla których jądra atomowe są najstabilniejsze. Jeżeli jądro ma jeden nukleon mniej lub więcej, to energia wiązań jest w nim wyraźnie mniejsza.

Murray Gell-Mann i George Zweig rozwinęli koncepcję kwarków. Zaproponowali oni budowę barionów i mezonów z trzech kwarków lub antykwarków zwanych górny (up), dolny (down) i dziwny (strange): u, d i s mających spin równy 1/2 a ładunki elektryczne odpowiednio 2/3, -1/3 i -1/3 (okazuje się, że ta teoria nie jest zupełnie ścisła).

Alfa rozpad

Rozpad jądra atomowego z emisją cząstki alfa. Po rozpadzie alfa powstaje jądro atomowe o liczbie masowej A mniejszej o 4 i liczbie atomowej Z mniejszej od 2 względym tych liczb dla jądra pierwotnego. Rozpadowi alfa ulegają najczęściej ciężkie pierwiastki promieniotwórcze oraz niektóre izotopy promieniotwórcze pierwiastków ziem rzadkich.

Rozpad alfa polega na przeniknięciu przez barierę potencjału, istniejącą wokół jądra, cząstki alfa uformowanej uprzednio w jądrze. Przeniknięcie takie możliwe jest dzięki efektowi tunelowemu. Cząstki alfa emitowane przez dane jądro promieniotwórcze mają ściśle określone energie.

Alfa cząstka, α

Jądro atomu helu ⁴He emitowane przez niektóre substancje promieniotwórcze w trakcie rozpadu alfa. Cząsteczki alfa produkowane są również w wielu reakcjach jądrowych. Cząsteczka alfa zbudowana jest z 2 protonów i 2 neutronów, ma więc ładunek elektryczny równy +2 ładunku elementarnego. Spin cząsteczki alfa wynosi 0, a masa 4,0027 j.m.a..

Beta rozpad, rozpad jądra promieniotwórczego, w wyniku którego z jądra emitowany jest (rozpad beta minus) elektron (negaton) i antyneutrino elektronowe lub (rozpad beta plus) pozyton i neutrino elektronowe.

W pierwszym przypadku liczba atomowa Z nowo powstałego jądra jest większa o jeden od Z jądra macierzystego, w drugim - zmniejsza się o jeden. Liczba masowa jądra A nie ulega zmianie w rozpadzie beta. Odkryto też odwrotny rozpad beta, tzn. reakcję zmiany Z jądra wywołaną oddziaływaniem neutrina (lub antyneutrina) z emisją cząstki beta jako produktu reakcji.

Rozpad β

Obserwuje się również dla cząstek elementarnych, np. rozpad neutronu na proton, elektron i antyneutrino elektronowe. Ze względu na emisję dwóch ciał (cząstka beta i neutrino) z jądra w rozpadzie beta obserwuje się ciągłe widmo energii emitowanych cząstek beta o, typowej dla danego rozpadu, energii maksymalnej. Rozpady beta zachodzą poprzez oddziaływanie słabe.

Beta cząstka, β, elektron (negaton) lub pozyton, nazwę tę stosuje się jedynie przy rozpadzie beta.

Gamma kwant, kwant γ,

wysokoenergetyczny foton pochodzący z przemian zachodzących w jądrze atomowym lub z reakcji z udziałem cząstek elementarnych, w ogólności (przy nieznanym w szczegółach mechanizmie pochodzenia, np. w promieniowaniu kosmicznym) każdy foton o długości fali mniejszej niż 1 angstrem(fale elektromagnetyczne).

Energia E kwantu gamma wyraża się wzorem E = E_i - E_f = hν, gdzie: E_i - energia stanu początkowego, E_f - energia stanu końcowego, h - stała Plancka, ν - częstotliwość fali odpowiadającej kwantowi gamma w opisie falowym (dualistyczna natura promieniowania) równa ν=c/λ, c - prędkość światła, λ - długość fali.

Przemiany wewnątrzjądrowe wytwarzają kwanty gamma o energiach od kilkunastu keV do kilku MeV. W reakcjach jądrowych badanych z wykorzystaniem wielkich akceleratorów otrzymuje się kwanty gamma o energiach rzędu GeV (np. pochodzące z promieniowania hamowania).

W promieniowaniu kosmicznym obserwuje się kwanty gamma w szerokim zakresie energii, najwyższe energie przekraczają wielokrotnie TeV.

Kwanty gamma oddziałują z materią, przy czym charakter tego oddziaływania zależy od ich energii. Dla niskich energii (mniejszych od kilkuset keV) dominuje efekt fotoelektryczny, dla energii od kilkuset keV do niewiele ponad 1 MeV dominuje efekt Comptona (rozpraszanie), powyżej 1,022 MeV pojawia się zjawisko produkcji par e⁺e^-, które zaczyna dominować dla energii kilku MeV i większych. Dokładne granice określające dominację poszczególnego rodzaju oddziaływania silnie zależą od składu pierwiastkowego materii. Sumaryczna absorpcja w materii wraz z przebytą drogą dla kwantów gamma o określonej energii jest wyrażona poprzez sumę trzech funkcji ekspotencjalnych opisujących oddzielnie powyższe trzy procesy.

Izotopy - to atomy, które posiadają tę samą liczbę protonów, ale różnią się liczbą neutronów. Izotopy różnią się masą atomową, ale należą do jednego pierwiastka i mają niemal dentyczne własności chemiczne.

Zastosowanie poszczególnych izotopów WODÓR stosuje się jako surowiec w wielu syntezach przemysłowych, np. do otrzymywania amoniaku, chlorowodoru, utwardzania olejów roślinnych, w syntezie benzyny i in. Jako najlżejszy ze wszystkich gazów jest używany do napełniania balonów. W palnikach tlenowo-wodorowych umożliwia uzyskanie temperatury do 2500°C. Przechowuje się go i przewozi w stalowych butlach pod zwiększonym ciśnieniem. Wodór stanowi źródło energii elektrycznej w ogniwach paliwowych zaopatrujących w energię statki kosmiczne,
POLON stosuje się w chemii radiacyjnej jako źródło cząstek , zmieszany z berylem jako źródło neutronów.
RAD wykorzystuje się go do celów leczniczych (w formie chlorku lub bromku) i do celów

Detekcja promieniowania

Ogólnie ze względu na czynnik roboczy detektory promieniowania jądrowego można podzielić na:

gazowe, do których należą:

- komora jonizacyjna,

- licznik Geigera - Müllera,

- licznik proporcjonalny,

- komora dryfowa,

- komora Wilsona,

- komora iskrowa,

- komora strumieniowa,

- komora pęcherzykowa,

oparte na ciele stałym:

- detektor scyntylacyjny, które dodatkowo ze względu na rodzaj związku tworzący scyntylator dzieli się na:

-detektory z scyntylatorami organicznymi,

-detektory z scyntylatorami nieorganicznymi (opartymi na kryształach: NaI(Tl), BGO, BaF2, CsI(Tl), ZnS, itp.),

- detektor półprzewodnikowy,

- detektor Czerenkowa,

- płyta fotograficzna(emulsja jądrowa).

Dziś, ze wzglęu na szybki rozwój komputerów i elektroniki, największe znaczenie mają detektory: licznik proporcjonalny, komora dryfowa, detektory scyntylacyjne, detektory półprzewodnikowe, które wykorzystuje się najczęściej w eksperymentach fizyki cząstek elemetarnych oraz w badaniach izotopowych.

Reaktor jądrowy to urządzenie, w którym przeprowadza się z kontrolowaną szybkością reakcję rozszczepienia jąder atomowych. Reakcja rozszczepienia jąder atomowych ma przebieg lawinowy - jedna reakcja łańcuchowa może zainicjować kilka następnych. W celu kontrolowania szybkości reakcji tak by przebiegała z jednakową prędkością wprowadza się do reaktora substancje pochłaniające neutrony, zwane moderatorami. Substancje te umieszczone są w prętach zwanych regulacyjnymi.

Budowa reaktora

W zdecydowanej większości elektrowni jądrowych energia rozszczepienia wzbogaconego uranu jest odbierana przez wodę, która w zależności od reaktora: odparowuje (reaktory wrzące BWR) lub nie (jeśli jest pod wysokim ciśnieniem - reaktory ciśnieniowe PWR i WWER).

Najczęściej czynnik podgrzany w reaktorze, przekazuje ciepło wodzie w wytwornicy pary, która dzieli cały układ na obieg pierwotny i wtórny. Wytworzona w wytwornicy para napędza turbinę parową, sprzężoną z generatorem.

Paliwo

W większości reaktorów (a we wszystkich ciężko-wodnych) paliwo jądrowe stanowi wzbogacony uran. Wzbogacenie polega na zwiększeniu zawartości rozszczepialnego U-235 do około 3-5% (z około 0,7%), ale reaktory ciężkowodne (CANDU, PHWR) pracują przy naturalnym udziale izotopów.

Odpady promieniotwórcze (radioaktywne) są to wszelkiego rodzaju przedmioty, materiały o różnych stanach skupienia, substancje organiczne i nieorganiczne, nie przewidziane do dalszego wykorzystania a zanieczyszczone objętościowo lub powierzchniowo substancjami promieniotwórczymi w stopniu przekraczającym dopuszczalne iloścSkładowanie odpadów promieniotwórczych dzieli się na dwa etapy: składowanie przejściowe i składowanie ostateczne.

Składowanie przejściowe polega na okresowym magazynowaniu odpadów na terenie obiektu, w którym powstały i zostały przerobione. Okres przejściowego składowania planuje się zwykle tak, aby odpady średnioaktywne straciły znaczną część swojej aktywności. W elektrowniach jądrowych okres ten wynosi zwykle ok kilku miesięcy do 5 lat.

Składowanie ostateczne jest ostatnim etapem unieszkodliwiania odpadów promieniotwórczych. Wybór miejsca, charakter składowiska i sposób składowania zależy od wielu czynników m. in. od rodzaju odpadów, warunków hydrogeologicznych, demograficznych i klimatycznych danego terenu. Biorąc pod uwagę usytułowanie wyróżnia się składowiska naziemne (powierzchniowe), składowiska podziemne oraz składowiska w głębokich formacjach geologicznych. Typowe

Składowisko naziemne ma szereg betonowych komór zagłębionych nieco w ziemi. Komory wypełnia się odpadami w odpowiednich pojemnikach i po wypełnieniu zalewa się betonem. Taki typ składowiska stosuje się do odpadów nisko- i średnioaktywnych. Często stosuje się w tym celu nieużywane stare forty, magazyny itp. obiekty, jeżeli warunki hydrogeologiczne na to pozwalają.

Składowisko podziemne uważa się składowisko usytułowane pod powierzchnią ziemi na głębokości nie przekraczającej 200 m. W tym wypadku wykorzystywane są naturalne formacje skalne. Lokować w nich można odpady nisko- i średnioaktywne, stałe lub zestalone

---