02 Stavba atomu

VLASTNOSTI ATOMOVÉHO JÁDRA

• protony se navzájem odpuzují elektrostatickými silami = ODPUDIVÉ SÍLY

• neutrony v jádře neustále pohybují rychlostmi o velikostech rychlosti světla ve vakuu

• jádro navenek vykazuje elektromagnetické vlastnosti

• v jádře působí přitažlivé jaderné síly, které drží jádro pohromadě, tyto síly patří mezi silné jaderné interakce

• POLOMĚR = vzdálenost, ve které ještě na nukleon působí jaderné síly

• OBJEM = přibližně přímo úměrný počtu nukleonům které jádro obsahuje

• VAZEBNÁ ENERGIE

  • energie, která se uvolní během vzniku dané vazby

  • je to také energie, kterou je jádru nutno dodat, aby došlo k jeho rozdělení na jednotlivé nukleony

  • tato energie určuje velikost vazby nukleonů v jádře

  • u různých atomů je různá

• STABILITA JÁDRA

  • stabilní lehká jádra (jádra s A < 20) obsahují přibližně stejný počet protonů a neutronů

  • u stabilních těžkých jáder je počet neutronů větší než počet protonů

  • nejtěžší stabilní nuklid 83209Bi

  • všechna jádra, pro jejichž atomové číslo platí Z > 83 nebo jejichž nukleonové číslo splňuje podmínku A > 209, podléhají samovolnému (radioaktivnímu) rozpadu jádra na jádra lehčích prvků

RADIOAKTIVITA

• schopnost atomových jader samovolně se rozpadat a přitom vysílat radioaktivní záření

• o stabilitě daného nuklidu rozhoduje poměr počtu neutronů N k počtu protonů Z

  • pro Z < 20 a Z = 20, platí N:Z = 1

  • pro Z > 20, platí N:Z = 5

  • „řeka stability“

• RADIOAKTIVITA PŘIROZENÁ = nuklidy v přírodě, existuje asi 50 přirozených radionuklidů

• RADIOAKTIVITA UMĚLÁ = uměle připravené nuklidy (ostřelováním stabilních jader částicemi α, neutrony…)

• JADERNÉ ZÁŘENÍ

  • uvolňuje se při rozpadu nestabilních jader z prostoru jádra

  • ZÁŘENÍ α

    • částice α = jádra helia 24He (kladně nabitá)

    • velmi malý dosah – zachytí ho papír, alobal

  • ZÁŘENÍ β

    • β- proud elektronů

    • β+ proud elektronů

    • větší pronikavost – zachytí ho ocelový obal

  • ZÁŘENÍ γ

    • elektromagnetické vlnění s vysokou energií a velmi krátkou vlnovou délkou

    • podobnost s RTG-zářením

    • nejpronikavější – vrstva olova o tloušťce 1,3 cm pohltí 50 % záření

• RADIOAKTIVNÍ PŘEMĚNY

  • přeměna α

    • AZX 42He + A-4Z-2Y

    • posun o 2 místa doleva v PSP

    • např. 23592U 42He + 23190Th

  • přeměna β-

    • u jader s nadbytkem neutronů

    • 10n -1e + 11p

    • AZX -1e + AZ+1Y

    • př. 146C -1e + 147N

    • posun o jedno místo vpravo v PSP

  • přeměna β+

    • u jader s nadbytkem protonů

    • 11p 10n + +1e

    • AZX +1e + AZ-1Y

    • př. 3015P +1e + 3014Si

    • posun o jedno místo vlevo v PSP

  • elektronový záchyt

    • velká jádra s přebytkem protonů

    • -1e + 11p 10n

    • AZX AZ-1Y

    • posun o jedno místo vlevo v PSP

• POLOČAS ROZPADU

  • nelze určit, které jádro se v daném okamžiku rozpadne