Odkrycie elektronu

Odkrycie elektronu
Doświadczenie Thomsona
(1897 r.)
q/m = 1.7·1011 C/kg
Masa cząstki naładowanej
promieniowania
katodowego jest około
2000 razy mniejsza niż
masa zjonizowanego
wodoru (protonu).
Odkrycie elektronu
Eksperyment Milikana : wyznaczenie ładunku elektronu
e = 1.602·10-19 C
m = 9.109·10-31 kg
Modele atomu – Thomsona i Rutherforda
Model Thomsona – „rodzynki w cieście”
Doświadczenie Rutherforda
Model budowy atomu Rutherforda
10-15
Masa i ładunek dodatni atomu
skupione w jądrze
m
10-10 m
Budowa jądra atomowego
Liczba atomowa
A=Z+N
Liczba masowa
Liczba neutronów
Izotopy
Jądra o jednakowej liczbie protonów, różniące się liczbą neutronów
Mapa nuklidów
Energia wiązania
(
)
∆EW = ∑ mc 2 − Mc 2
masa jądra
masy nukleonów
∆EWN =
∆EW
A
Energia wiązania nukleonu
Siły jądrowe są konsekwencją
tzw. oddziaływania silnego
Rozpad promieniotwórczy
Liczba jąder
Stała rozpadu [1/s]
Średni czas życia
Początkowa liczba jąder
Aktywność promieniotwórcza
dN
= λN
R=−
dt
Czas połowicznego zaniku
Liczba jąder N i aktywność R maleją do
połowy wartości początkowej
Rozpad ma charakter statystyczny –
prawdopodobieństwo jest takie samo dla
każdego z jąder znajdujących się w próbce
Rozpad α
Masa produktów rozpadu < M238U
Energia rozpadu 4,25 MeV
T1/2=4,5·109 lat
A
Z
X→
A− 4
Z −2
Y+ α
4
2
Rozpad β
Y + e +ν
A
Z
X→
A
Z +1
A
Z
X→
A
Z −1
0
−1
Y + e +ν
0
+1
Przemiana γ
Jądro wzbudzone emituje kwant
promieniowania elektromagnetycznego (foton)
Stabilność jąder
Datowanie metodą izotopową
Znaczniki radioaktywne
Wykorzystanie znacznika do badania
aktywności mózgu – znacznik 11C
W odpowiedzi na „atak” roślina
wycofuje zasoby odżywcze do
korzenia – użyty znacznik 11C
Brookhaven National Laboratory
Ochrona przed promieniowaniem
Dawka pochłonięta D - stosunek energii
pochłoniętej przez daną masę ciała do
wartości tej masy.
1 grej [Gy=1J·kg-1]
Równoważnik dawki uzwględnia
skutek biologiczny danego rodzaju
promieniowania
Efektywny równoważnik dawki