CCF20090610013 (3)

• łNi 'łotitimiiły

lmi ilutknniily /w.my ga/em Idealnym jest to abstrakcyjny, matematyczny model gazu, spełniający następujące wmunki:

l In ,4 iiilil/lnlywąrt mlędzycząsteczkowych z wyjątkiem odpychania w momencie zderzeń cząsteczek 1 objętość cząsteczek jest znikoma w stosunku do objętości gazu i zdtnenli cząsteczek są doskonale sprężyste 4 (ząstei zkl znajdują się w ciągłym chaotycznym ruchu

Objętość molowa takiego hipotetycznego gazu w warunkach normalnych wynosi dokładnie 22,4 dm³. (natomiast Innych gazów objętość Jest różna, wynosi około 22,4 dm³)

Gaz taki w mechanice klasycznej opisuje równanie Clapeyrona (równanie stanu gazu doskonałego), przedstawiające zależność między ciśnieniem gazu (p), jego objętością (V), temperaturą (T) i licznością (n) wyrażoną w molach:

pV = nRT gdzie R jest stałą gazową

ODDZIAŁYWANIE PROMIENI RENTGENA Z MATERIĄ

Promieniowanie rentgenowskie, wytwarzane jest w wyniku zderzeń elektronów z atomami.

Promieniowanie rentgenowskie oddziałuje w tkance na drodze trzech procesów. Są to:

■zjawisko Comptona- rozpraszanie koherentne (Rayleigha) - czyli rozpraszanie promieniowania elektromagnetycznego na swobodnym lub słabo związanym (o energii wiązania dużo mniejszej od energii kwantu promieniowania) elektronie.! w wyniku którego następuje zwiększenie długości fali promieniowania)

-efekt fotoelektryczny. - czyli zjawisko emisji elektronów przez atomy pod wpływem promieniowania elektromagnetycznego (elektron uzyskuje energię w wyniku zaabsorbowania fotonu).

ROZKŁAD GĘSTOŚCI PRAWDOPODOBIEŃSTWA

Jako pierwszy fizyczną interpretację funkcji falowe) podał M. Bom. Zasugerował, że wielkość m ^v ’ '' w dowolnym punkcie przedstawia miarę prawdopodobieństwa, że cząstka znajdzie się w pobliżu tego punktu tzn. w jakimś obszarze wokół tego punktu np. w przedziale [x, x+dx].

Ta interpretacja funkcji ^daje statystyczny związek pomiędzy falą I związaną z nią cząstką. Nie mówimy gdzie cząstka jest ale gdzie prawdopodobnie się znajdzie.

Jeżeli w jakiejś chwili t, dokonamy pomiaru mającego na celu ustalenie położenia cząstki opisywanej funkcją falowa to prawdopodobieństwo, że znajdziemy cząstkę w przedziale [x, x+dx] wynosi VA*A dx

Liczba atomowa, masowa, energia wiązania jądra atomowego, siły jądrowe i ich właściwości.

Masa atomu skupia się w jądrze zbudowanym z protonów i neutronów.

Liczba atomowa-liczba określająca ile protonów znajduje się w jądrze atomu, charakterystyczną i stałą dla danego pierwiastka, Oznaczono liczbą Z.

Liczba masowa-liczba stanowiąca sumę protonów i neutronów, lub inaczej liczbę nukleonów w jądrze. Oznaczono literą A. np.:

^{A >} 23 Na

7.->W^łyu

lzotopy-są to atomy tego samego pierwiastka, różniące się liczbą neutronów w jądrze.

Siły jądrowe-w jądrze atomu występują protony i elektrycznie obojętne neutrony. Protony, nośniki dodatnich ładunków odpychają się, a jednak jądra atomów są przeważnie układami trwałymi. Dzieje się tak, bo między cząsteczkami jądra występują, oprócz sił odpychania, silniejsze od nich sity przyciągania, które przeciwdziałają rozpadowi jądra. Ich zasięg jest niewielki, ograniczony do samego jądra, lecz są to siły duże.

Ich właściwości:

-    krótki zasięg (rzędu femtometrów)

-    są siłami przyciągającymi, dla bardzo małych odległości między nukleonami stają się siłami odpychającymi

-    w przybliżeniu siły p-p, n-p i n-n są równe

-    występują tylko w jądrach atomowych, bo są krótkozasięgowe

-    siła tych oddziaływań jest ok. stokrotnie większa od sił elektrostatycznych

-    wykazują niezależność od ładunku elektrycznego

-    występują tylko pomiędzy nukleonami

-    mają charakter dwuciatowy, tzn. obecność innych nukleonów ma niewielki wpływ na oddziaływanie pary nukleonów

-    wykazują tzw. wysycenie: za pomocą sił jądrowych oddziałują na siebie tylko najbliżej leżące nukleony.

Energia wiązania jądra atomowego-Energia wiązania jądra atomowego to różnica mas, tj. masa nukleonów tworzących jądro, wziętych każdy z osobna, i masy jądra, pomnożona przez c^A2, gdzie c=3*10^A8 m/s jest prędkością światła w próżni, energia potrzebna do rozdzielenia układu na jego elementy składowe. Pojęcie to używane jest najczęściej w fizyce jądrowej i dotyczy wówczas jądra atomowego. Energia wiązania jądra atomowego określa energię potrzebną do rozdzielenia jądra atomowego na protony i neutrony. Energia wiązania jest ważnym kryterium decydującym o trwałości jądra atomowego.

Schematy budowy reaktorów.

System pracy reaktora PWR

1    - rdzeń reaktora w zbiorniku ciśnień

2    - stabilizator ciśnień

3    - pompa cyrkulacyjna

7    4 - wymiennik ciepła

(wytwornica pary)

5    - skraplacz -kondensator

6    - turbina parowa

7    - prądnica (generator)

8    - para

9    - woda

8

3

JĄDRA TRWAŁE I NIETRWAŁE

System pracy reaktora BWR

1 - rdzeń reaktora w zbiorniku ciśnień 3 - pompa cyrkulacyjna

5    - skraplacz -kondensator

6    - turbina parowa

8    - para

9    - woda

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