Svar till instuderingsuppgifter, atom- och kärnfysik
1. Atomen består av en atomkärna och negativa elektroner som
kretsar kring atomkärnan i olika skal. I första skalet ryms
det bara 2 elektroner i andra 8 osv. Atomkärnan innehåller
protoner och neutroner. Protonerna är plusladdade och
neutronerna är neutrala. Neutronernas uppgift är att hålla
ihop protonerna. I en atom är antalet elektroner exakt lika
stort som antalet protoner i kärnan. Då blir hela atomen
neutral. Antalet protoner i kärnan bestämmer vilket
grundämne atomen är.
2.
3.
En atoms atomnummer är lika med antalet protoner i kärnan.
En atoms masstal är lika med antalet protoner plus antalet neutroner i kärnan.
Isotoper är olika atomer av ett och samma grundämne. I sådana atomer är antal protoner samma och
det som är olika är antal neutroner i kärnan.
4.
En jon är en atom eller molekyl som har ett överskott eller ett underskott av elektrisk laddning
(elektroner). En atom som har överskott av elektroner är negativt laddad.
5.
7.
Det är atomerna som sänder ut ljuset. Läs mer här.
Radioaktivitet
Om krafterna mellan protoner och neutroner i en atomkärna är i jämvikt, säger man att kärnan är
stabil. De flesta grundämnen har stabila kärnor med nästan lika många protoner som neutroner. Om
proportionerna mellan antalet protoner och neutroner inte är det rätta, blir atomkärnan instabil eller
radioaktiv, dvs den kommer att sönderfalla. Förr eller senare kommer den att utsända radioaktiv
strålning. Radioaktiv strålning indelas i tre grupper:
alfa, beta och gamma strålning. (Läs mer i boken)
8.
Några tillämpningsområden av radioaktivitet.?
• Sjukvården
– Röntgen: vid undersökning av benbrott och för att upptäcka tumörer
– Strålbehandling av cancertumörer.
– Radioaktiva ämnen:
• kan injiceras i blodomloppet. Se hur det ser ut i kroppen, hur det radioaktiva ämnet
sprids.
– Undersöka hur något transporteras/sprids i kroppen
• Industrin
• Kvalitetskontroll av material
• Konsistens
• Upptäcka sprickor
• Mäta t.ex. tjocklek, täthet
• All trådlös kommunikation (mobiler, satellit TV, internet) fungerar med hjälp av strålningen
9.
När strålningen absorberas av materia - levande eller död - påverkas denna. Den direkta påverkan är en
jonisering. Det betyder att strålningen sliter loss elektroner hos atomer som bildar våra celler. Det
bildas då elektriskt laddade atomer och molekyler, så kallade joner. Man säger därför att strålningen är
joniserande. Joniserande strålning i höga halter är dåligt för levande organismer då det bl.a. finns ökad
risk för cancer. Det beror på att strålningen skadar vårt DNA och celldelningsfunktionen, vilket kan
leda till att celldelningen spårar ur. När cellerna delar sig okontrollerat har man fått cancer.
10. Kärnenergi kan utvinnas genom
Fission = Kärnklyvning – sker i kärnkraftverk
En neutron skjuts mot en stor atomkärna. Kärnan klyvs i två mindre delar.
Då frigörs det väldigt mycket ENERGI.
Fusion = Atomsammanslagning - sker i solens inre
Lättare atomkärnor slås samman till tyngre atomer, samtidigt frigörs det väldigt mycket ENERGI.
11. Den tid det tar for hälften av atomerna att sönderfalla kallas for halveringstid.
12.
Kol-14-metoden ar ett sätt att bestämma åldern på till exempel gamla växter och djur som dött för
länge sedan. Detta görs genom att mäta proportionerna mellan kol-12 och kol-14 i ett prov från
organismen. Metoden användas på fynd som är högst 50000 år gamla. (Läs mer i boken) eller
http://illvet.se/teknologi/hur-fungerar-kol-14-metoden
6.
