Atom og kernefysik Ingrid Jespersens Gymnasieskole 2007

Transkript

1 Atom og kerefysik Igrid Jesperses Gymasieskole 2007 Baggrudsstrålig Mål baggrudsstrålige i 5 miutter. Udreg atallet af impulser i 10 sekuder. Alfa-strålig α Mål atallet af impulser fra e alfa-kilde ude barriere i 10 sekuder. Maksimal afstad mellem alfa-kilde og GM-rør skal er 0,5 cm. Udfør forsøget 5 gage og udreg geemsittet. Husk at fratrække baggrudsstrålige fra tidligere forsøg. Getag forsøget med et stykke almideligt A4 papir som barriere. Papir stopper alfa-strålig. GM-røret Både alfa, beta og gamma-strålig har eve til at løsrive elektroer i grudstoffer eller kemiske forbidelser, som de støder id i. De kaldes derfor for ioiserede strålig. Radogas Isotoper, kerekort, Det Periodiske System Elemetarpartikler Elektrovolt Stabilitetslije Alfa-partikler er Heliumkerer. Rækkevidde for alfa-partikler er lille i almidelig luft uder 1 cm. Eksempler på alfa-kilder er f.eks. Am 241 (Americum) eller Po 210 (Poloium, avedt i mordattetat mod Alexader Litvieko ovember 2006). Alfa-kilder er livsfarlige, hvis de kommer id i kroppe. Mage alfa-kilder udseder også gamma-strålig bl.a. skoles alfa-kilde. Derfor registrerer GM-røret stadig impulser selvom alfa-partiklere er stoppet med et stykke papir. Når du tæller alfa-hefald på kerekortet, skal du gå 2 pladser ed og 2 pladser til vestre. Side 1

2 Atom og kerefysik Igrid Jesperses Gymasieskole 2007 Beta-strålig β Mål atallet af impulser fra e beta-kilde ude barriere i 10 sekuder. Maksimal afstad mellem beta-kilde og GM-rør skal er 4 cm. Udfør forsøget 5 gage og udreg geemsittet. Husk at fratrække baggrudsstrålige fra tidligere forsøg. Getag forsøget med e bog eller med 5 mm alumiiumsplade som barriere. Det stopper strålige. Gamma-strålig γ Mål atallet af impulser fra e gamma-kilde ude barriere i 10 sekuder. Maksimal afstad mellem gamma-kilde og GM-rør skal er 10 cm. Udfør forsøget 5 gage og udreg geemsittet. Husk at fratrække baggrudsstrålige fra tidligere forsøg. Getag forsøget med et 5 mm blyplade E radioaktiv kildes aktivitet måles i Bq, som er e forkortelse af becquerel. På det tidspukt, hvor alfa-kilde forlod Risø havde de e aktivitet på 137 kbq, hvilket betyder, at de udsedte alfapartikler i sekudet. Beta-partikler er elektroer, som udsedes fra e atomkere, år e eutro deler sig til e proto og e elektro. Rækkevidde for e beta-partikel er oget lægere ed for alfa-partikle. Hold dig ide for 5-6 cm, år du udfører forsøg med beta-kilde. Eksempler på beta-kilder er f.eks. Cs 137 (Cæsium, som fides i Malkekoe) Mage beta-kilder udseder også gamma-strålig. Det modsatte af beta-strålig er K-idfagig, år e elektro fra K-skalle idfages af e proto, som derved omdaes til e eutro. Når du tæller beta-hefald på kerekortet, skal du gå 1 plads til vestre og 1 plads op. Gamma-partikler er eergirige kortbølgede fotoer (eergipakker). Syligt lys er også fotoer, som har e meget større bølgelægde ed gamma-strålig. Gamma-strålig har e meget stor geemtrægigseve og mider om røtgestrålig. Gamma-hefald ædrer ikke på atallet af eutroer eller protoer i grudstof. Side 2

3 Atom og kerefysik Igrid Jesperses Gymasieskole 2007 som barriere. 5 mm blyplade halverer atallet af stråler. Afbøjig af Beta-strålig Beta-strålig ka afbøjes i et magetfelt. Jeg har lavet forsøgsopstillige. et ka ku udføres med beta-strålig, da alfa-strålig vil blive bremset af luftmolekyler ide de år id i magetfeltet. Katodestrålerøret Katodestrålerøret forbides med e bådgeerator. Der observeres e lysede plet på rørets ziksulfidbelagte edevæg. Katodestråle ka afbøjes med et magetfelt (hestskomaget el. stagmaget) eller med e elektrisk felt. Katodestråler og betastrålig består i begge tilfælde af frie elektroer i bevægelse. Halverigstid med teriger I dette forsøg ka det være e fordel at kede LILLEFINGER REGLEN. Med dee regel ka du forudse, hvilke retig beta-strålige vil blive afbøjet i. Katode-stråler og beta-stråler er elektroer i bevægelse, hvilket betyder, at de vil afbøjes i samme retig i et magetfelt eller et elektrisk felt. Elektricitet er elektroer i bevægelse. Elektroer ka afbøjes af et magetfelt eller et elektrisk felt. Katode-stråler er elektroer i bevægelse. Beta-stråler er elektroer i bevægelse. Når katode-stråler sedes geem e bestemt gas, vil gasse udsede lys med et særligt spektrum. Katode-strålere får elektroer i gasse til at sprige i elektroskallere og udsede syligt og usyligt lys (UV-lys og røtge-strålig) Side 3

4 Atom og kerefysik Igrid Jesperses Gymasieskole teriger kastes og alle teriger, som viser 6 sorteres fra. Noter hvor teriger, der er tilbage. Kast de resterede teriger, frasorter 6 ere og oter hvor mage teriger der er tilbage. Fortsæt forsøget idtil alle teriger er blevet frasorteret. Idteg e graf i et koordiatsystem, hvor x- akse viser atallet af kast og y-akse viser atallet af teriger. Halverigstid med Malkekoe Tællere idstilles til at tælle impulser i kotiuerligt i perioder af 10 sek. GM-røret abriges i et stativ. E porcelæsskål placeres lige uder GM-røret i e afstad på ca. 2 cm. 3 ml udtræksvæske suges op i de medfølgede sprøjte. Sprøjte skrues på malkekoe og væskes trykke lagsomt igeem (Dee del af forsøget skal udføres af MIG). De udspulede væske ideholder radioaktivt Barium, som udseder gammastrålig. Halverigstide for Barium 137 er ca. 180 sekuder. Når al væske er spulet geem malkekoe abriges porcelæsskåle uder GM-røret, og der oteres Vækst:K K atal teriger efter f.eks. 20 kast, K atal kast K r) f.eks. 20, r fald/vækst atal teriger ved start, Hver terig i forsøget skal illustrere e radioaktiv atomkere. Der er tilfældigt, hvilke teriger, som lader med på e sekser. På samme måde er det tilfældigt, hvilke kerer, som hefalder i et radioaktivt grudstof. Side 4

5 Atom og kerefysik Igrid Jesperses Gymasieskole måliger. Idteg e graf i et koordiatsystem, hvor x- akse er tid og y-akse er impulser/10 sek. Husk at fratrække baggrudsstrålige. Vækst : K K K 150 tid, r 836 sek, r K? fald/vækst Eks. til udregig af 150 impulser/1 0 sek, K r) r) impulser/1 0 sek ved sidste målig, K 836 fald/vækst r r 836 impulser/1 0 sek ved sidste målig, impulser/1 0 sek ved første målig, r -0,00227 Eks. til udregig af K impulser/1 0 sek, K 2 halverigs tide, r -0,00227 halverigs tide 0,00227) impulser/1 0 sek ved sidste målig, 1 log 2 log 0,00227) 305sekuder Udeadslære Alfa-partikel Beta-partikel Gamma-strålig Katode-strålig Ioiserede strålig Heliumkere, som består af 2 protoer og 2 eutroer Elektro, som udsedes fra e radioaktiv atomkere, år e eutro omdaes til e proto og e elektro Eergirig strålig som udsedes fra e radioaktiv atomkere. Elektroer som udsedes fra f.eks. e bådgeerator eller et batteri. Partikler eller strålig, som er i stad til at skubbe til elektroere i atomer, som derved ioiseres (har elektroer i uderskud eller i overskud) Elektrovolt Måleehed for eergi. Joule er e ade måleehed for eergi. elektrovolt 3,9 10 Joule 1 14 Side 5

6 Atom og kerefysik Igrid Jesperses Gymasieskole 2007 Halverigstid Fusio Fissio De tid, som et radioaktivt grudstof er om at halvere si masse. Hvis halverigstide er 2 miutter betyder det, at 1 gram radioaktiv materiale er blevet til 0,5 gram på 2 miutter. Sammesmeltig f.eks. af Hydroge til Helium Spaltig af f.eks. Ura Side 6