Aatomituuma ehitus.  Tuumaenergeetika

 

Rutherfordi – Bohri  aatomimudel jaotas aatomi tuumaks ja elektronkatteks. Teame, et tuum on positiivse laenguga ja elektronkattel liikuvad elektronid omavad negatiivset laengut. Kokku on aatom elektriliselt neutraalne. Tuum tervikuna määrab ära elektronide arvu elektronkattes ja nende asetuse. Igal keemilisel elemendil on kordumatu elektronskeem ja nende tuumad on erinevate massidega. Keemiliste elementide perioodilisuse süsteemi tabelisse on kõik elemendid kantud aatommassi suurenemise järjekorras.

Kirjelda keemilist elementi. Mida näitavad tabelis olevad tähised ja numbrid[A1] ?

 

25

Mn

54,938

Mangaan

 

1.    Missugune asjaolu torkab silma elementide aatommasse jälgides[A2] ?

 

 

2.    Mis on tuuma massiarv[A3] ?

 

 

 

3.    Miks ei saa tuumade universaalseks koostisosaks olla vesiniku tuum[A4] ?

 

 

4.    Mida nimetatakse tuuma laenguarvuks, mida see väljendab[A5] ?

 

 

5.    Mis on isotoobid[A6] ?

 

 

6.    Millest koosneb aatomituum[A7] ?

 

7.    Millega võrdub tuuma massiarv[A8] ?

 

8.    Mis on looduslik radioaktiivsus[A9] ?

 

9.    Missugused on radioaktiivse kiirguse põhiliigid( kiirgused[A10] )?

 

10.      Kuidas need käituvad magnetväljas radioaktiivsed kiirgused[A11] ?

 

 

11.      Mis on a osake[A12] ?

                                               

12.      Mis on b osake[A13] ?

 

13.      Mida kujutab endast c kiirgus[A14] ?

 

14.      Missugune on radioaktiivse kiirguste erinevate liikide läbilaskevõime[A15] ?

 

 

15.      Kirjelda tuumajõudusid[A16] ?

 

 

16.      Mis on tuumareaktsioon? Kuidas liigitatakse tuumareaktsiooni[A17] ?

 

         

 

17.      Võrdle tuumareaktsiooni keemilise reaktsiooniga[A18] .

 

 

18.      Mis on seoseenergia[A19] ?

 

 

19.      Too näiteid seoseenergia kohta[A20] .

 

20.      Kuidas on võimalik kätte saada kõige rohkem aatomituumade seoseenergiast[A21] ?

 

21.      Kuidas oleneb tuumade seoseenergia massiarvust[A22] ?

 

 

22.      Missugustes tingimustes on võimalik kergete tuumade ühinemine[A23] ?

 

23.      Mis on termotuumareaktsioon[A24]  ?

 

 

24.      Kus kasutatakse termotuumareaktsiooni[A25] ?

 

25.      Allpool on toodud tuumareaktsiooni valem. Mida see valem näitab[A26] ?

26.      Missugust reaktsiooni on kujutatud joonisel[A27] ?

 

 


 

27.      Missuguste elementide isotoobid on põhiliselt tuumakütuseks[A28] ?

 

28.      Mis on kriitiline mass? Kui suur on see [A29] ?

 

 

29.      Kust saadakse ahelreaktsiooni käivitamiseks vajaminevad neutronid[A30] ?

 

 

30.      Nimeta tuumarelva kahjulikud toimed[A31] ?

 

 

31.      Miks tuumarelv plahvatab tuumareaktor aga mitte[A32] ?

 

 

32.      Milleks kasutatakse tuumareaktoreid[A33] ?

 

 

33.      Mida on kujutatud joonisel[A34] ?

 

34.       Mida on kujutatud joonisel[A35] ?

35.       Mida on kujutatud joonisel[A36] ?

 

36.       Mida on kujutatud joonisel[A37] ?

 

37.       Mida on kujutatud joonisel[A38] ?

38.      Milles seisneb radioaktiivse kiirguse kahjulik mõju elusloodusele[A39] ?

 

 

39.      Milliseid ettevaatusabinõusid rakendatakse radioaktiivsete materjalide käitlemisel[A40] ?

 

 

 

 

 


 [A1]

Elemendi jrk. nr

 

 

Elemendi nimetus

 

25

Mn

54,938

Mangaan

 

Elemendi sümbol

aatommass

 

 

 [A2]

*    Elemendid on kantud perioodilisuse süsteemi aatommasside kasvavas järjestuses.

*    .Aatommassi suurus on väga lähedane täisarvule.

*    Aatommassi suurus arvulises väljenduses ületab natuke rohkem kui, kahekordselt järjekorra numbri.

 

 [A3]Tuuma massiarv on prootonite ja neutronite koguarv.

-massiarv

prootonite e. laenguarv

neutronite arv

 

 [A4]Ei saa, sest teiste aatomite tuumad koosnevad prootonitest ja neutronitest, vesiniku tuum aga ei sisalda neutronit, vaid koosneb ainult ühest prootonist. Ainult prootoneid sisaldavad tuumad ei püsi koos.

 

 [A5]Tuuma laenguarvuks Z nimetatakse prootonite arvu tuumas ja see võrdub elektronide arvuga. Tuuma laenguarv on ühtlasi elemendi järjekorranumber.

 

 [A6]Isotoobid on fikseeritud prootonite arvuga, kuid erinevate neutronite arvuga aatomituumad.

 

 [A7]Aatomituum koosneb prootonitest ja neutronitest.

 

 [A8]Tuuma massiarv võrdub prootonite ja neutronite koguarvuga.

 

 [A9]Looduslik radioaktiivsus on keemiliste elementide aatomituumade iseeneslik lõhustumine, mille käigus vabaneb radioaktiivne kiirgus ja tuumad muutuvad teiste elementide tuumadeks.

 

 [A10]a kiirgus

b kiirgus

c kiirgus

 

 [A11]

a kiirgus -

nagu positiivne laeng

b kiirgus –

nagu negatiivne laeng

c kiirgus –

ei muuda magnetväljas suunda

 

 [A12]Alfa osake on heeliumi aatomi tuum.

 

 [A13]Beeta osake on elektron.

 

 [A14]Gamma kirgus on suure energiaga footonite voog.

 

 [A15]

 [A16]Tuumade sees mõjuvad nukleonite(prootonite ja neutronite) erilised jõud:

*    tuumajõud on elektrilaengutevahelistest jõududest väga palju kordi tugevamad.

*    tuumajõudude mõjuulatus (võrreldes aatomiga) on väga väike, umbes 5 fermi

*    tuumajõud ei olene osakeste elektrijõust, nad mõjuvad ühesuguselt kõigi nukleonide vahel.

 

 [A17]

*     [A18]Keemilistes reaktsioonides tekivad uued ained, tumareaktsioonides aga uued keemilised elemendid.

*    Tuumareaktsioonides vabanev energia on palju kordi suurem keemiliste reaktsioonide energiast.

 

 [A19]Seoseenergia on erinevate aineosakeste vahel olev energia.

 

 [A20]Näiteks keemias liitainete aatomeid koos hoidev iooniline ja kovalentne side, samuti aatomituuma ja elektroneid kooshoidev ning tuuma nukleotiidide vaheline side.

 

 [A21]Kergete aatomituumade ühinemisel ja raskete tuumade lagunemisel .

 

 [A22]Massiarvu suurenedes kuni rauani seoseenergia suureneb, hiljem hakkab langema.

 

 [A23]Ülikõrge temperatuuri ja suure rõhu juures?

 

 [A24]Termotuumareaktsioon on kergete tuumade ühinemisreaktsioon.

 

 [A25]Vesinikpommis

 [A26]Alfaosakesega pommitatakse lämmastiku tuuma, mis liidab endaga 2 prootonit ja 2 neutronit, muutudes lühiajaliselt fluori aatomi tuumaks, kuid kohe vabaneb üks prooton ja fluori aatomi tuum muundub hapniku tuumaks. See on maailma esimene laboris tehtud tuumareaktsioon.

 

 [A27]tuuma lagunemine  ja  tuumadeks, mille käigus vabaneb radioaktiivse kiirgusena neutron. Reaktsiooni vallandab samuti vaba elektron.

 

 [A28]

 ja

 

 [A29]Kriitiline mass on radioaktiivse aine mass, mille ületamisel algab ahelreaktsioon. Uraani kriitiline mass on 50 kg.

 

 [A30]Neutronid saadakse Maa atmosfäärist ja ka tuumade iseeneslikul lagunemisel vabanenud neutronid.

 

¨      [A31]valguskiirgus

¨     lööklaine

¨     radioaktiivne kiirgus

¨     radioaktiivne saastumine.

 

 [A32]Tuumarelvas toimub ahelreaktsioon, tuumareaktoris on aga juhtvardad ja aeglusti mis kõrvaldades liigsed neutronid  ja aeglustab nende liikumist

 

 [A33]Tuumaenergia muutmiseks soojusenergiaks.

 

 [A34]Tuumareaktor

 

 [A35]Tuumapomm

 [A36]termotuumapomm

 

 [A37]ahelreaktsioon

 

 [A38]Hoiatusmärgid radioaktiivse kiirguse eest

 

 [A39]Radioaktiivsus põhjustab elusloodusele geenide mutatsioone ja ka vereloomeelundi –  luuüdi kahjustusi. Suurema kiirgusdoosi puhul võib lõppeda isendi surmaga.

 

 [A40]Töödeldakse ja säilitatakse väga paksuseinalistes anumates ja rakendatakse mitmesuguseid kaitseekraane, Töötajatel spetsriietus ja erilised kaitsevahendid ning dosimeetrid kiirgusdoosi mõõtmiseks. Hoiatussildid radioaktiivsuse eest!