NexTutor

Fizyka jądrowa

Eksperymenty do samodzielnego uruchomienia.

Defekt masy i energia wiązania

Masa jądra jest mniejsza od sumy mas nukleonów — ten defekt masy odpowiada energii wiązania E=Δm·c². Najstabilniejsze są jądra o masie ~żelaza (max energii wiązania na nukleon).

Rozszczepienie a synteza jądrowa

Energia wydziela się, gdy produkty są bliżej szczytu krzywej energii wiązania: synteza łączy lekkie jądra (gwiazdy), rozszczepienie rozbija ciężkie (elektrownie).

Reakcje jądrowe — bilans i rodzaje rozpadu

W reakcji jądrowej zachowana jest liczba masowa A i atomowa Z. Rozpad α zmienia (A−4, Z−2), β⁻ (A, Z+1). Przenikliwość rośnie: α < β < γ.

Nobel 1960 — Libby
Datowanie izotopowe — okres połowicznego rozpadu

N=N₀(½)^(t/T½); po każdym T½ ubywa połowa jąder.

Promieniowanie jądrowe — przenikliwość i osłony

α zatrzyma papier, β aluminium, γ dopiero gruby ołów.

Nobel 1908 — Rutherford
Rozpraszanie Rutherforda — odkrycie jądra

Nieliczne cząstki α odbijają się pod dużym kątem — atom ma małe, masywne jądro (Nobel 1908).

Nobel 2015 — Kajita, McDonald
Oscylacje neutrin — dowód na masę

Neutrina zmieniają „zapach" w locie — to możliwe tylko, gdy mają masę (Nobel 2015).

Nobel 1935 — Chadwick
Odkrycie neutronu — izotopy tego samego pierwiastka

Atomy tego samego pierwiastka o różnej liczbie neutronów to izotopy (Nobel fizyka 1935).

Nobel 1936 — Anderson
Antymateria — odkrycie pozytonu

Gdy elektron spotyka pozyton, anihilują, zamieniając całą masę w czystą energię (Nobel fizyka 1936).

Nobel 1995 — Reines
Neutrino — cząstka widmo, która przenika wszystko

Strumień neutrin po przejściu przez całą Ziemię prawie się nie zmienia (Nobel fizyka 1995).