nuklearna fizika - · pdf filepovijest nuklearne fizike 1896. – becquerel –...
TRANSCRIPT
NUKLEARNA
FIZIKA
Osnove fizike 4
Atom= jezgra + elektroni
jezgra = protoni + neutroni (nukleoni)
POVIJEST NUKLEARNE FIZIKE
1896 ndash Becquerel ndash
otkriće radioaktivnosti
1898 ndash Pierre amp Marie Curie
separacija Ra
Tri vrste radioaktivnosti
1911 ndash Rutherford ndash jezgra
je mali centralni dio atoma
1932 ndash Chadwick Curie Joliot
ndash otkriće neutrona
ČIME SE BAVI NUKLEARNA FIZIKA
Preklapanje s drugim granama znanosti
Interes nuklearne fizike
Nuklearna sila
Nuklearna struktura
Nuklearne reakcije
NUKLEARNA SILA
Protoni Kulonska sila ndash odbojna
Gravitacijska sila ndash privlačna
Nuklearna sila
Privlačna
Kratkog i konačnog dosega
Jaka
1935 ndash Yukawa ndash nuklearna sila kao posljedica izmjene
mezona
NUKLEARNA STRUKTURA
mp = 16726 10-27 kg
mn = 16750 10-27 kg
mn mp asymp 2000 me
mu = u = 166053 10-27 kg = Atomska
jedinica mase
XA
Z
X ndash oznaka za kemijski element
A ndash maseni broj (zbroj protona i neutrona)
Z ndash redni broj (broj protona u jezgri)
NUKLEARNA STRUKTURA
Izotopi ndash jednaki Z
Izotoni ndash jednaki N
Izobari ndash jednaki A
Dolina stabilnosti
ZADATAK
Odredite približnu gustoću atomske jezgre uz
pomoć relacije za polumjer jezgre r=r0A13 gdje je
A atomski broj a r0=12 fm polumjer jednog
nukleona
NUKLEARNA STRUKTURA
MODELI ZEZGRI
Modeli nezavisnih čestica
Model ljusaka
Nilsonov model
Kolektivni modeli
Model kapljice
Rotacijski model
Vibracijski model
NUKLEARNA STRUKTURA
MODEL LJUSAKA
Magični brojevi
Protoni 2 8 20 40 82
Neutroni 2 8 20 50 82
126
NUKLEARNA STRUKTURA
MODEL KAPLJICE
Carl von Weisszaker (1935 g) Semiempirijska
formula mase jezgri energija vezanja
EB(Z N)=α1A-α2A23 ndashα3Z(Z-1)A-13-α4(N-Z)2A-1+Δ
Volumni parametar energije
Površinski parametar energjie
Kulonski parametar energije parametar simetrije
Parametar sparivanja
EB(Z N)=ZMH+NMn-M(ZN)c2
EBA asymp 8 MeV
NUKLEARNA STRUKTURA
VIBRACIJSKI MODEL
U ravnoteži ndash sferni oblik jezgre
Pobuđeno stanje ndash vibracije oko ravnotežnog stanja
NUKLEARNA STRUKTURA
ROTACIJSKI MODEL
Djelovanje nuklearne kulonske centrifugalne sile rArr
nesferični oblik jezgre
NUKLEARNE REAKCIJE
Sudar upadnog projektila s jezgrom metom rArr rezidualna jezgra + izlazne čestice
Stara klasifikacija bull Direktne reakcije
bull Složene reakcije
Klasifikacija reakcija Elastično raspršenje
Neelastično raspršenje
Kvazielastično raspršenje
Transmutacije
Transfer čestice (pickup amp stripping)
apsorpcija bozona (foton pion kaon)
apsorpcija fotona s emisijom nukleona
radijativni uhvat
apsorpcija fermiona rezultira emisijom neutrina
apsorpcija antičestica - jake interakcije
produkcija bozona - ako protoni dovoljno velike energije pogode jezgru
fragmentacija
fuzija
duboko neelastično raspršenje
RADIOAKTIVNOST
Težnja jezgri k stabilnijim stanjima
Jezgra roditelj Jezgre kćeri
Nestabilna jezgra o Inducirani raspad o Spontani raspad
RADIOAKTIVNOST
alfa beta
gama
AZXrarr4
2He + A-4Z-2Y
AZX rarr0
-1e-+A
Z+1Y+ν
AZX rarr0
1e++A
Z-1Y+ ν
AZX rarrγ+A
ZX A
ZX+0-1e rarrA
Z-1Y
~
ZADATAK
238U emitira α-česticu Nova jezgra nasrala radioaktivnim raspadom naziva se X1 i ona se dalje raspada emitirajući β-česticu Nakon te emisije nastaje jezgra X2 Odredite redne brojeve i atomske mase jezgara X1 i X2
ZADATAK
Kolika je maksimalna energija elektrona emitiranog β-raspadom tricija m3H=301605u m3He=3016030u
RADIOAKTIVNOST
ZAKON RADIOAKTIVNOG RASPADA
N0 = početni broj jezgri
N = broj jezgri koje se još nisu
raspale
l = konstanta raspada
N=N0e-λt
l
2ln21 TVrijeme poluraspada
Aktivnost uzorka teAA l 0
Q-vrijednost reakcije = razlika energija mirovanja na
početku i na kraju reakcije
Ekvivalencija mase i energije
E=mc2
RADIOAKTIVNOST
Nuklearna karta
ZADATAK
Izračunajte defekt mase i pripadnu energiju
vezanja za jezgru helijevog atoma
m(4He)=10026u
m(p)=1007825u
m(n)=1008665u
ZADATAK
Snop od 109 termalnih neutrona brzine 2200 ms
prolazi kroz vakuum put od 22 m prije nego što
udari u metu Koliko će se neutrona spontano
raspasti na putu do mete ako je vrijeme
poluraspada slobodnog neutrona 12 minuta
ZADATAK
Kad su neutroni slobodne čestice njihovo vrijeme
poluraspada je 128 minuta Odredite udaljenost
za koji će snop neutrona energije 5 eV izgubiti
polovinu neutrona
ZADATAK
Radioaktivni element čije je vrijeme poluraspada 100 dana emitira β-čestice energije 810-14 J Β-
čestice apsorbira uređaj koji pretvara njihovu
kinetičku energiju u električnu s efikasnošću 5
Koliku je količinu tvari tog elementa potrebno
staviti u uređaj da bi generirana električna snaga
bila 5W
ZADATAK
Dok je organizam (biljka životinja čovjek) živ
specifična aktivnost radioaktivnog izotopa 14C u
njemu je stalno oko 250 Bqkg Kada organizam
prestane živjeti više ne uzima ugljik iz prirode
te se količina 14C zbog radioaktivnog raspada s
vremenom smanjuje Odredite koliko je star
drveni predmet čija je sadašnja specifična
aktivnost 190 Bqkg Vrijeme poluraspada 14C je
5570 godina
ZADATAK
Odredite starost uzorka drveta ako je poznato da
je aktivnost jednog grama ugljikadobivenog izgaranjem tog uzorka 148105 Bq Pretpostavite da je omjer broja jezgara izotopa 12C i 14C u Zemljinoj atmosferi konstantan već tisućama godina i da iznosi 106 Vrijeme poluraspada izotopa 14C je 5568 godina
ZADATAK
U reaktoru se konstantnom toku reaktora izloži
neki izotop Neutronskom aktivacijom proizvodi
se konstantnom brzinom n atoma radioaktivnog izotopa u sekundi čija je konstanta raspada λ
Treba odrediti ovisnost broja radioaktivnih
atoma o vremenu ozračivanja neutronima
Zanemarite neutronsku aktivaciju radioaktivnog
izotopa
NUKLEARNA FISIJA
1 2
1 2
235 236
92 92
A A
Z ZU n U X Y n
bullNuklearni reaktori
(elektrane) - kontrolirano
bullnuklearne bombe -
nekontrolirano
NUKLEARNA FUZIJA
2 2 3
1 1 2
2 2 3 1
1 1 1 1
H H He n
H H H H
INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETSKOG ZRAČENJA
S TVARI
Fotoelektrični efekt Comptonovo raspršenje
Produkcija parova
2
max
1
2i eh W m v
1 cose
h
m cl l l
e e
Atom= jezgra + elektroni
jezgra = protoni + neutroni (nukleoni)
POVIJEST NUKLEARNE FIZIKE
1896 ndash Becquerel ndash
otkriće radioaktivnosti
1898 ndash Pierre amp Marie Curie
separacija Ra
Tri vrste radioaktivnosti
1911 ndash Rutherford ndash jezgra
je mali centralni dio atoma
1932 ndash Chadwick Curie Joliot
ndash otkriće neutrona
ČIME SE BAVI NUKLEARNA FIZIKA
Preklapanje s drugim granama znanosti
Interes nuklearne fizike
Nuklearna sila
Nuklearna struktura
Nuklearne reakcije
NUKLEARNA SILA
Protoni Kulonska sila ndash odbojna
Gravitacijska sila ndash privlačna
Nuklearna sila
Privlačna
Kratkog i konačnog dosega
Jaka
1935 ndash Yukawa ndash nuklearna sila kao posljedica izmjene
mezona
NUKLEARNA STRUKTURA
mp = 16726 10-27 kg
mn = 16750 10-27 kg
mn mp asymp 2000 me
mu = u = 166053 10-27 kg = Atomska
jedinica mase
XA
Z
X ndash oznaka za kemijski element
A ndash maseni broj (zbroj protona i neutrona)
Z ndash redni broj (broj protona u jezgri)
NUKLEARNA STRUKTURA
Izotopi ndash jednaki Z
Izotoni ndash jednaki N
Izobari ndash jednaki A
Dolina stabilnosti
ZADATAK
Odredite približnu gustoću atomske jezgre uz
pomoć relacije za polumjer jezgre r=r0A13 gdje je
A atomski broj a r0=12 fm polumjer jednog
nukleona
NUKLEARNA STRUKTURA
MODELI ZEZGRI
Modeli nezavisnih čestica
Model ljusaka
Nilsonov model
Kolektivni modeli
Model kapljice
Rotacijski model
Vibracijski model
NUKLEARNA STRUKTURA
MODEL LJUSAKA
Magični brojevi
Protoni 2 8 20 40 82
Neutroni 2 8 20 50 82
126
NUKLEARNA STRUKTURA
MODEL KAPLJICE
Carl von Weisszaker (1935 g) Semiempirijska
formula mase jezgri energija vezanja
EB(Z N)=α1A-α2A23 ndashα3Z(Z-1)A-13-α4(N-Z)2A-1+Δ
Volumni parametar energije
Površinski parametar energjie
Kulonski parametar energije parametar simetrije
Parametar sparivanja
EB(Z N)=ZMH+NMn-M(ZN)c2
EBA asymp 8 MeV
NUKLEARNA STRUKTURA
VIBRACIJSKI MODEL
U ravnoteži ndash sferni oblik jezgre
Pobuđeno stanje ndash vibracije oko ravnotežnog stanja
NUKLEARNA STRUKTURA
ROTACIJSKI MODEL
Djelovanje nuklearne kulonske centrifugalne sile rArr
nesferični oblik jezgre
NUKLEARNE REAKCIJE
Sudar upadnog projektila s jezgrom metom rArr rezidualna jezgra + izlazne čestice
Stara klasifikacija bull Direktne reakcije
bull Složene reakcije
Klasifikacija reakcija Elastično raspršenje
Neelastično raspršenje
Kvazielastično raspršenje
Transmutacije
Transfer čestice (pickup amp stripping)
apsorpcija bozona (foton pion kaon)
apsorpcija fotona s emisijom nukleona
radijativni uhvat
apsorpcija fermiona rezultira emisijom neutrina
apsorpcija antičestica - jake interakcije
produkcija bozona - ako protoni dovoljno velike energije pogode jezgru
fragmentacija
fuzija
duboko neelastično raspršenje
RADIOAKTIVNOST
Težnja jezgri k stabilnijim stanjima
Jezgra roditelj Jezgre kćeri
Nestabilna jezgra o Inducirani raspad o Spontani raspad
RADIOAKTIVNOST
alfa beta
gama
AZXrarr4
2He + A-4Z-2Y
AZX rarr0
-1e-+A
Z+1Y+ν
AZX rarr0
1e++A
Z-1Y+ ν
AZX rarrγ+A
ZX A
ZX+0-1e rarrA
Z-1Y
~
ZADATAK
238U emitira α-česticu Nova jezgra nasrala radioaktivnim raspadom naziva se X1 i ona se dalje raspada emitirajući β-česticu Nakon te emisije nastaje jezgra X2 Odredite redne brojeve i atomske mase jezgara X1 i X2
ZADATAK
Kolika je maksimalna energija elektrona emitiranog β-raspadom tricija m3H=301605u m3He=3016030u
RADIOAKTIVNOST
ZAKON RADIOAKTIVNOG RASPADA
N0 = početni broj jezgri
N = broj jezgri koje se još nisu
raspale
l = konstanta raspada
N=N0e-λt
l
2ln21 TVrijeme poluraspada
Aktivnost uzorka teAA l 0
Q-vrijednost reakcije = razlika energija mirovanja na
početku i na kraju reakcije
Ekvivalencija mase i energije
E=mc2
RADIOAKTIVNOST
Nuklearna karta
ZADATAK
Izračunajte defekt mase i pripadnu energiju
vezanja za jezgru helijevog atoma
m(4He)=10026u
m(p)=1007825u
m(n)=1008665u
ZADATAK
Snop od 109 termalnih neutrona brzine 2200 ms
prolazi kroz vakuum put od 22 m prije nego što
udari u metu Koliko će se neutrona spontano
raspasti na putu do mete ako je vrijeme
poluraspada slobodnog neutrona 12 minuta
ZADATAK
Kad su neutroni slobodne čestice njihovo vrijeme
poluraspada je 128 minuta Odredite udaljenost
za koji će snop neutrona energije 5 eV izgubiti
polovinu neutrona
ZADATAK
Radioaktivni element čije je vrijeme poluraspada 100 dana emitira β-čestice energije 810-14 J Β-
čestice apsorbira uređaj koji pretvara njihovu
kinetičku energiju u električnu s efikasnošću 5
Koliku je količinu tvari tog elementa potrebno
staviti u uređaj da bi generirana električna snaga
bila 5W
ZADATAK
Dok je organizam (biljka životinja čovjek) živ
specifična aktivnost radioaktivnog izotopa 14C u
njemu je stalno oko 250 Bqkg Kada organizam
prestane živjeti više ne uzima ugljik iz prirode
te se količina 14C zbog radioaktivnog raspada s
vremenom smanjuje Odredite koliko je star
drveni predmet čija je sadašnja specifična
aktivnost 190 Bqkg Vrijeme poluraspada 14C je
5570 godina
ZADATAK
Odredite starost uzorka drveta ako je poznato da
je aktivnost jednog grama ugljikadobivenog izgaranjem tog uzorka 148105 Bq Pretpostavite da je omjer broja jezgara izotopa 12C i 14C u Zemljinoj atmosferi konstantan već tisućama godina i da iznosi 106 Vrijeme poluraspada izotopa 14C je 5568 godina
ZADATAK
U reaktoru se konstantnom toku reaktora izloži
neki izotop Neutronskom aktivacijom proizvodi
se konstantnom brzinom n atoma radioaktivnog izotopa u sekundi čija je konstanta raspada λ
Treba odrediti ovisnost broja radioaktivnih
atoma o vremenu ozračivanja neutronima
Zanemarite neutronsku aktivaciju radioaktivnog
izotopa
NUKLEARNA FISIJA
1 2
1 2
235 236
92 92
A A
Z ZU n U X Y n
bullNuklearni reaktori
(elektrane) - kontrolirano
bullnuklearne bombe -
nekontrolirano
NUKLEARNA FUZIJA
2 2 3
1 1 2
2 2 3 1
1 1 1 1
H H He n
H H H H
INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETSKOG ZRAČENJA
S TVARI
Fotoelektrični efekt Comptonovo raspršenje
Produkcija parova
2
max
1
2i eh W m v
1 cose
h
m cl l l
e e
POVIJEST NUKLEARNE FIZIKE
1896 ndash Becquerel ndash
otkriće radioaktivnosti
1898 ndash Pierre amp Marie Curie
separacija Ra
Tri vrste radioaktivnosti
1911 ndash Rutherford ndash jezgra
je mali centralni dio atoma
1932 ndash Chadwick Curie Joliot
ndash otkriće neutrona
ČIME SE BAVI NUKLEARNA FIZIKA
Preklapanje s drugim granama znanosti
Interes nuklearne fizike
Nuklearna sila
Nuklearna struktura
Nuklearne reakcije
NUKLEARNA SILA
Protoni Kulonska sila ndash odbojna
Gravitacijska sila ndash privlačna
Nuklearna sila
Privlačna
Kratkog i konačnog dosega
Jaka
1935 ndash Yukawa ndash nuklearna sila kao posljedica izmjene
mezona
NUKLEARNA STRUKTURA
mp = 16726 10-27 kg
mn = 16750 10-27 kg
mn mp asymp 2000 me
mu = u = 166053 10-27 kg = Atomska
jedinica mase
XA
Z
X ndash oznaka za kemijski element
A ndash maseni broj (zbroj protona i neutrona)
Z ndash redni broj (broj protona u jezgri)
NUKLEARNA STRUKTURA
Izotopi ndash jednaki Z
Izotoni ndash jednaki N
Izobari ndash jednaki A
Dolina stabilnosti
ZADATAK
Odredite približnu gustoću atomske jezgre uz
pomoć relacije za polumjer jezgre r=r0A13 gdje je
A atomski broj a r0=12 fm polumjer jednog
nukleona
NUKLEARNA STRUKTURA
MODELI ZEZGRI
Modeli nezavisnih čestica
Model ljusaka
Nilsonov model
Kolektivni modeli
Model kapljice
Rotacijski model
Vibracijski model
NUKLEARNA STRUKTURA
MODEL LJUSAKA
Magični brojevi
Protoni 2 8 20 40 82
Neutroni 2 8 20 50 82
126
NUKLEARNA STRUKTURA
MODEL KAPLJICE
Carl von Weisszaker (1935 g) Semiempirijska
formula mase jezgri energija vezanja
EB(Z N)=α1A-α2A23 ndashα3Z(Z-1)A-13-α4(N-Z)2A-1+Δ
Volumni parametar energije
Površinski parametar energjie
Kulonski parametar energije parametar simetrije
Parametar sparivanja
EB(Z N)=ZMH+NMn-M(ZN)c2
EBA asymp 8 MeV
NUKLEARNA STRUKTURA
VIBRACIJSKI MODEL
U ravnoteži ndash sferni oblik jezgre
Pobuđeno stanje ndash vibracije oko ravnotežnog stanja
NUKLEARNA STRUKTURA
ROTACIJSKI MODEL
Djelovanje nuklearne kulonske centrifugalne sile rArr
nesferični oblik jezgre
NUKLEARNE REAKCIJE
Sudar upadnog projektila s jezgrom metom rArr rezidualna jezgra + izlazne čestice
Stara klasifikacija bull Direktne reakcije
bull Složene reakcije
Klasifikacija reakcija Elastično raspršenje
Neelastično raspršenje
Kvazielastično raspršenje
Transmutacije
Transfer čestice (pickup amp stripping)
apsorpcija bozona (foton pion kaon)
apsorpcija fotona s emisijom nukleona
radijativni uhvat
apsorpcija fermiona rezultira emisijom neutrina
apsorpcija antičestica - jake interakcije
produkcija bozona - ako protoni dovoljno velike energije pogode jezgru
fragmentacija
fuzija
duboko neelastično raspršenje
RADIOAKTIVNOST
Težnja jezgri k stabilnijim stanjima
Jezgra roditelj Jezgre kćeri
Nestabilna jezgra o Inducirani raspad o Spontani raspad
RADIOAKTIVNOST
alfa beta
gama
AZXrarr4
2He + A-4Z-2Y
AZX rarr0
-1e-+A
Z+1Y+ν
AZX rarr0
1e++A
Z-1Y+ ν
AZX rarrγ+A
ZX A
ZX+0-1e rarrA
Z-1Y
~
ZADATAK
238U emitira α-česticu Nova jezgra nasrala radioaktivnim raspadom naziva se X1 i ona se dalje raspada emitirajući β-česticu Nakon te emisije nastaje jezgra X2 Odredite redne brojeve i atomske mase jezgara X1 i X2
ZADATAK
Kolika je maksimalna energija elektrona emitiranog β-raspadom tricija m3H=301605u m3He=3016030u
RADIOAKTIVNOST
ZAKON RADIOAKTIVNOG RASPADA
N0 = početni broj jezgri
N = broj jezgri koje se još nisu
raspale
l = konstanta raspada
N=N0e-λt
l
2ln21 TVrijeme poluraspada
Aktivnost uzorka teAA l 0
Q-vrijednost reakcije = razlika energija mirovanja na
početku i na kraju reakcije
Ekvivalencija mase i energije
E=mc2
RADIOAKTIVNOST
Nuklearna karta
ZADATAK
Izračunajte defekt mase i pripadnu energiju
vezanja za jezgru helijevog atoma
m(4He)=10026u
m(p)=1007825u
m(n)=1008665u
ZADATAK
Snop od 109 termalnih neutrona brzine 2200 ms
prolazi kroz vakuum put od 22 m prije nego što
udari u metu Koliko će se neutrona spontano
raspasti na putu do mete ako je vrijeme
poluraspada slobodnog neutrona 12 minuta
ZADATAK
Kad su neutroni slobodne čestice njihovo vrijeme
poluraspada je 128 minuta Odredite udaljenost
za koji će snop neutrona energije 5 eV izgubiti
polovinu neutrona
ZADATAK
Radioaktivni element čije je vrijeme poluraspada 100 dana emitira β-čestice energije 810-14 J Β-
čestice apsorbira uređaj koji pretvara njihovu
kinetičku energiju u električnu s efikasnošću 5
Koliku je količinu tvari tog elementa potrebno
staviti u uređaj da bi generirana električna snaga
bila 5W
ZADATAK
Dok je organizam (biljka životinja čovjek) živ
specifična aktivnost radioaktivnog izotopa 14C u
njemu je stalno oko 250 Bqkg Kada organizam
prestane živjeti više ne uzima ugljik iz prirode
te se količina 14C zbog radioaktivnog raspada s
vremenom smanjuje Odredite koliko je star
drveni predmet čija je sadašnja specifična
aktivnost 190 Bqkg Vrijeme poluraspada 14C je
5570 godina
ZADATAK
Odredite starost uzorka drveta ako je poznato da
je aktivnost jednog grama ugljikadobivenog izgaranjem tog uzorka 148105 Bq Pretpostavite da je omjer broja jezgara izotopa 12C i 14C u Zemljinoj atmosferi konstantan već tisućama godina i da iznosi 106 Vrijeme poluraspada izotopa 14C je 5568 godina
ZADATAK
U reaktoru se konstantnom toku reaktora izloži
neki izotop Neutronskom aktivacijom proizvodi
se konstantnom brzinom n atoma radioaktivnog izotopa u sekundi čija je konstanta raspada λ
Treba odrediti ovisnost broja radioaktivnih
atoma o vremenu ozračivanja neutronima
Zanemarite neutronsku aktivaciju radioaktivnog
izotopa
NUKLEARNA FISIJA
1 2
1 2
235 236
92 92
A A
Z ZU n U X Y n
bullNuklearni reaktori
(elektrane) - kontrolirano
bullnuklearne bombe -
nekontrolirano
NUKLEARNA FUZIJA
2 2 3
1 1 2
2 2 3 1
1 1 1 1
H H He n
H H H H
INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETSKOG ZRAČENJA
S TVARI
Fotoelektrični efekt Comptonovo raspršenje
Produkcija parova
2
max
1
2i eh W m v
1 cose
h
m cl l l
e e
ČIME SE BAVI NUKLEARNA FIZIKA
Preklapanje s drugim granama znanosti
Interes nuklearne fizike
Nuklearna sila
Nuklearna struktura
Nuklearne reakcije
NUKLEARNA SILA
Protoni Kulonska sila ndash odbojna
Gravitacijska sila ndash privlačna
Nuklearna sila
Privlačna
Kratkog i konačnog dosega
Jaka
1935 ndash Yukawa ndash nuklearna sila kao posljedica izmjene
mezona
NUKLEARNA STRUKTURA
mp = 16726 10-27 kg
mn = 16750 10-27 kg
mn mp asymp 2000 me
mu = u = 166053 10-27 kg = Atomska
jedinica mase
XA
Z
X ndash oznaka za kemijski element
A ndash maseni broj (zbroj protona i neutrona)
Z ndash redni broj (broj protona u jezgri)
NUKLEARNA STRUKTURA
Izotopi ndash jednaki Z
Izotoni ndash jednaki N
Izobari ndash jednaki A
Dolina stabilnosti
ZADATAK
Odredite približnu gustoću atomske jezgre uz
pomoć relacije za polumjer jezgre r=r0A13 gdje je
A atomski broj a r0=12 fm polumjer jednog
nukleona
NUKLEARNA STRUKTURA
MODELI ZEZGRI
Modeli nezavisnih čestica
Model ljusaka
Nilsonov model
Kolektivni modeli
Model kapljice
Rotacijski model
Vibracijski model
NUKLEARNA STRUKTURA
MODEL LJUSAKA
Magični brojevi
Protoni 2 8 20 40 82
Neutroni 2 8 20 50 82
126
NUKLEARNA STRUKTURA
MODEL KAPLJICE
Carl von Weisszaker (1935 g) Semiempirijska
formula mase jezgri energija vezanja
EB(Z N)=α1A-α2A23 ndashα3Z(Z-1)A-13-α4(N-Z)2A-1+Δ
Volumni parametar energije
Površinski parametar energjie
Kulonski parametar energije parametar simetrije
Parametar sparivanja
EB(Z N)=ZMH+NMn-M(ZN)c2
EBA asymp 8 MeV
NUKLEARNA STRUKTURA
VIBRACIJSKI MODEL
U ravnoteži ndash sferni oblik jezgre
Pobuđeno stanje ndash vibracije oko ravnotežnog stanja
NUKLEARNA STRUKTURA
ROTACIJSKI MODEL
Djelovanje nuklearne kulonske centrifugalne sile rArr
nesferični oblik jezgre
NUKLEARNE REAKCIJE
Sudar upadnog projektila s jezgrom metom rArr rezidualna jezgra + izlazne čestice
Stara klasifikacija bull Direktne reakcije
bull Složene reakcije
Klasifikacija reakcija Elastično raspršenje
Neelastično raspršenje
Kvazielastično raspršenje
Transmutacije
Transfer čestice (pickup amp stripping)
apsorpcija bozona (foton pion kaon)
apsorpcija fotona s emisijom nukleona
radijativni uhvat
apsorpcija fermiona rezultira emisijom neutrina
apsorpcija antičestica - jake interakcije
produkcija bozona - ako protoni dovoljno velike energije pogode jezgru
fragmentacija
fuzija
duboko neelastično raspršenje
RADIOAKTIVNOST
Težnja jezgri k stabilnijim stanjima
Jezgra roditelj Jezgre kćeri
Nestabilna jezgra o Inducirani raspad o Spontani raspad
RADIOAKTIVNOST
alfa beta
gama
AZXrarr4
2He + A-4Z-2Y
AZX rarr0
-1e-+A
Z+1Y+ν
AZX rarr0
1e++A
Z-1Y+ ν
AZX rarrγ+A
ZX A
ZX+0-1e rarrA
Z-1Y
~
ZADATAK
238U emitira α-česticu Nova jezgra nasrala radioaktivnim raspadom naziva se X1 i ona se dalje raspada emitirajući β-česticu Nakon te emisije nastaje jezgra X2 Odredite redne brojeve i atomske mase jezgara X1 i X2
ZADATAK
Kolika je maksimalna energija elektrona emitiranog β-raspadom tricija m3H=301605u m3He=3016030u
RADIOAKTIVNOST
ZAKON RADIOAKTIVNOG RASPADA
N0 = početni broj jezgri
N = broj jezgri koje se još nisu
raspale
l = konstanta raspada
N=N0e-λt
l
2ln21 TVrijeme poluraspada
Aktivnost uzorka teAA l 0
Q-vrijednost reakcije = razlika energija mirovanja na
početku i na kraju reakcije
Ekvivalencija mase i energije
E=mc2
RADIOAKTIVNOST
Nuklearna karta
ZADATAK
Izračunajte defekt mase i pripadnu energiju
vezanja za jezgru helijevog atoma
m(4He)=10026u
m(p)=1007825u
m(n)=1008665u
ZADATAK
Snop od 109 termalnih neutrona brzine 2200 ms
prolazi kroz vakuum put od 22 m prije nego što
udari u metu Koliko će se neutrona spontano
raspasti na putu do mete ako je vrijeme
poluraspada slobodnog neutrona 12 minuta
ZADATAK
Kad su neutroni slobodne čestice njihovo vrijeme
poluraspada je 128 minuta Odredite udaljenost
za koji će snop neutrona energije 5 eV izgubiti
polovinu neutrona
ZADATAK
Radioaktivni element čije je vrijeme poluraspada 100 dana emitira β-čestice energije 810-14 J Β-
čestice apsorbira uređaj koji pretvara njihovu
kinetičku energiju u električnu s efikasnošću 5
Koliku je količinu tvari tog elementa potrebno
staviti u uređaj da bi generirana električna snaga
bila 5W
ZADATAK
Dok je organizam (biljka životinja čovjek) živ
specifična aktivnost radioaktivnog izotopa 14C u
njemu je stalno oko 250 Bqkg Kada organizam
prestane živjeti više ne uzima ugljik iz prirode
te se količina 14C zbog radioaktivnog raspada s
vremenom smanjuje Odredite koliko je star
drveni predmet čija je sadašnja specifična
aktivnost 190 Bqkg Vrijeme poluraspada 14C je
5570 godina
ZADATAK
Odredite starost uzorka drveta ako je poznato da
je aktivnost jednog grama ugljikadobivenog izgaranjem tog uzorka 148105 Bq Pretpostavite da je omjer broja jezgara izotopa 12C i 14C u Zemljinoj atmosferi konstantan već tisućama godina i da iznosi 106 Vrijeme poluraspada izotopa 14C je 5568 godina
ZADATAK
U reaktoru se konstantnom toku reaktora izloži
neki izotop Neutronskom aktivacijom proizvodi
se konstantnom brzinom n atoma radioaktivnog izotopa u sekundi čija je konstanta raspada λ
Treba odrediti ovisnost broja radioaktivnih
atoma o vremenu ozračivanja neutronima
Zanemarite neutronsku aktivaciju radioaktivnog
izotopa
NUKLEARNA FISIJA
1 2
1 2
235 236
92 92
A A
Z ZU n U X Y n
bullNuklearni reaktori
(elektrane) - kontrolirano
bullnuklearne bombe -
nekontrolirano
NUKLEARNA FUZIJA
2 2 3
1 1 2
2 2 3 1
1 1 1 1
H H He n
H H H H
INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETSKOG ZRAČENJA
S TVARI
Fotoelektrični efekt Comptonovo raspršenje
Produkcija parova
2
max
1
2i eh W m v
1 cose
h
m cl l l
e e
NUKLEARNA SILA
Protoni Kulonska sila ndash odbojna
Gravitacijska sila ndash privlačna
Nuklearna sila
Privlačna
Kratkog i konačnog dosega
Jaka
1935 ndash Yukawa ndash nuklearna sila kao posljedica izmjene
mezona
NUKLEARNA STRUKTURA
mp = 16726 10-27 kg
mn = 16750 10-27 kg
mn mp asymp 2000 me
mu = u = 166053 10-27 kg = Atomska
jedinica mase
XA
Z
X ndash oznaka za kemijski element
A ndash maseni broj (zbroj protona i neutrona)
Z ndash redni broj (broj protona u jezgri)
NUKLEARNA STRUKTURA
Izotopi ndash jednaki Z
Izotoni ndash jednaki N
Izobari ndash jednaki A
Dolina stabilnosti
ZADATAK
Odredite približnu gustoću atomske jezgre uz
pomoć relacije za polumjer jezgre r=r0A13 gdje je
A atomski broj a r0=12 fm polumjer jednog
nukleona
NUKLEARNA STRUKTURA
MODELI ZEZGRI
Modeli nezavisnih čestica
Model ljusaka
Nilsonov model
Kolektivni modeli
Model kapljice
Rotacijski model
Vibracijski model
NUKLEARNA STRUKTURA
MODEL LJUSAKA
Magični brojevi
Protoni 2 8 20 40 82
Neutroni 2 8 20 50 82
126
NUKLEARNA STRUKTURA
MODEL KAPLJICE
Carl von Weisszaker (1935 g) Semiempirijska
formula mase jezgri energija vezanja
EB(Z N)=α1A-α2A23 ndashα3Z(Z-1)A-13-α4(N-Z)2A-1+Δ
Volumni parametar energije
Površinski parametar energjie
Kulonski parametar energije parametar simetrije
Parametar sparivanja
EB(Z N)=ZMH+NMn-M(ZN)c2
EBA asymp 8 MeV
NUKLEARNA STRUKTURA
VIBRACIJSKI MODEL
U ravnoteži ndash sferni oblik jezgre
Pobuđeno stanje ndash vibracije oko ravnotežnog stanja
NUKLEARNA STRUKTURA
ROTACIJSKI MODEL
Djelovanje nuklearne kulonske centrifugalne sile rArr
nesferični oblik jezgre
NUKLEARNE REAKCIJE
Sudar upadnog projektila s jezgrom metom rArr rezidualna jezgra + izlazne čestice
Stara klasifikacija bull Direktne reakcije
bull Složene reakcije
Klasifikacija reakcija Elastično raspršenje
Neelastično raspršenje
Kvazielastično raspršenje
Transmutacije
Transfer čestice (pickup amp stripping)
apsorpcija bozona (foton pion kaon)
apsorpcija fotona s emisijom nukleona
radijativni uhvat
apsorpcija fermiona rezultira emisijom neutrina
apsorpcija antičestica - jake interakcije
produkcija bozona - ako protoni dovoljno velike energije pogode jezgru
fragmentacija
fuzija
duboko neelastično raspršenje
RADIOAKTIVNOST
Težnja jezgri k stabilnijim stanjima
Jezgra roditelj Jezgre kćeri
Nestabilna jezgra o Inducirani raspad o Spontani raspad
RADIOAKTIVNOST
alfa beta
gama
AZXrarr4
2He + A-4Z-2Y
AZX rarr0
-1e-+A
Z+1Y+ν
AZX rarr0
1e++A
Z-1Y+ ν
AZX rarrγ+A
ZX A
ZX+0-1e rarrA
Z-1Y
~
ZADATAK
238U emitira α-česticu Nova jezgra nasrala radioaktivnim raspadom naziva se X1 i ona se dalje raspada emitirajući β-česticu Nakon te emisije nastaje jezgra X2 Odredite redne brojeve i atomske mase jezgara X1 i X2
ZADATAK
Kolika je maksimalna energija elektrona emitiranog β-raspadom tricija m3H=301605u m3He=3016030u
RADIOAKTIVNOST
ZAKON RADIOAKTIVNOG RASPADA
N0 = početni broj jezgri
N = broj jezgri koje se još nisu
raspale
l = konstanta raspada
N=N0e-λt
l
2ln21 TVrijeme poluraspada
Aktivnost uzorka teAA l 0
Q-vrijednost reakcije = razlika energija mirovanja na
početku i na kraju reakcije
Ekvivalencija mase i energije
E=mc2
RADIOAKTIVNOST
Nuklearna karta
ZADATAK
Izračunajte defekt mase i pripadnu energiju
vezanja za jezgru helijevog atoma
m(4He)=10026u
m(p)=1007825u
m(n)=1008665u
ZADATAK
Snop od 109 termalnih neutrona brzine 2200 ms
prolazi kroz vakuum put od 22 m prije nego što
udari u metu Koliko će se neutrona spontano
raspasti na putu do mete ako je vrijeme
poluraspada slobodnog neutrona 12 minuta
ZADATAK
Kad su neutroni slobodne čestice njihovo vrijeme
poluraspada je 128 minuta Odredite udaljenost
za koji će snop neutrona energije 5 eV izgubiti
polovinu neutrona
ZADATAK
Radioaktivni element čije je vrijeme poluraspada 100 dana emitira β-čestice energije 810-14 J Β-
čestice apsorbira uređaj koji pretvara njihovu
kinetičku energiju u električnu s efikasnošću 5
Koliku je količinu tvari tog elementa potrebno
staviti u uređaj da bi generirana električna snaga
bila 5W
ZADATAK
Dok je organizam (biljka životinja čovjek) živ
specifična aktivnost radioaktivnog izotopa 14C u
njemu je stalno oko 250 Bqkg Kada organizam
prestane živjeti više ne uzima ugljik iz prirode
te se količina 14C zbog radioaktivnog raspada s
vremenom smanjuje Odredite koliko je star
drveni predmet čija je sadašnja specifična
aktivnost 190 Bqkg Vrijeme poluraspada 14C je
5570 godina
ZADATAK
Odredite starost uzorka drveta ako je poznato da
je aktivnost jednog grama ugljikadobivenog izgaranjem tog uzorka 148105 Bq Pretpostavite da je omjer broja jezgara izotopa 12C i 14C u Zemljinoj atmosferi konstantan već tisućama godina i da iznosi 106 Vrijeme poluraspada izotopa 14C je 5568 godina
ZADATAK
U reaktoru se konstantnom toku reaktora izloži
neki izotop Neutronskom aktivacijom proizvodi
se konstantnom brzinom n atoma radioaktivnog izotopa u sekundi čija je konstanta raspada λ
Treba odrediti ovisnost broja radioaktivnih
atoma o vremenu ozračivanja neutronima
Zanemarite neutronsku aktivaciju radioaktivnog
izotopa
NUKLEARNA FISIJA
1 2
1 2
235 236
92 92
A A
Z ZU n U X Y n
bullNuklearni reaktori
(elektrane) - kontrolirano
bullnuklearne bombe -
nekontrolirano
NUKLEARNA FUZIJA
2 2 3
1 1 2
2 2 3 1
1 1 1 1
H H He n
H H H H
INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETSKOG ZRAČENJA
S TVARI
Fotoelektrični efekt Comptonovo raspršenje
Produkcija parova
2
max
1
2i eh W m v
1 cose
h
m cl l l
e e
NUKLEARNA STRUKTURA
mp = 16726 10-27 kg
mn = 16750 10-27 kg
mn mp asymp 2000 me
mu = u = 166053 10-27 kg = Atomska
jedinica mase
XA
Z
X ndash oznaka za kemijski element
A ndash maseni broj (zbroj protona i neutrona)
Z ndash redni broj (broj protona u jezgri)
NUKLEARNA STRUKTURA
Izotopi ndash jednaki Z
Izotoni ndash jednaki N
Izobari ndash jednaki A
Dolina stabilnosti
ZADATAK
Odredite približnu gustoću atomske jezgre uz
pomoć relacije za polumjer jezgre r=r0A13 gdje je
A atomski broj a r0=12 fm polumjer jednog
nukleona
NUKLEARNA STRUKTURA
MODELI ZEZGRI
Modeli nezavisnih čestica
Model ljusaka
Nilsonov model
Kolektivni modeli
Model kapljice
Rotacijski model
Vibracijski model
NUKLEARNA STRUKTURA
MODEL LJUSAKA
Magični brojevi
Protoni 2 8 20 40 82
Neutroni 2 8 20 50 82
126
NUKLEARNA STRUKTURA
MODEL KAPLJICE
Carl von Weisszaker (1935 g) Semiempirijska
formula mase jezgri energija vezanja
EB(Z N)=α1A-α2A23 ndashα3Z(Z-1)A-13-α4(N-Z)2A-1+Δ
Volumni parametar energije
Površinski parametar energjie
Kulonski parametar energije parametar simetrije
Parametar sparivanja
EB(Z N)=ZMH+NMn-M(ZN)c2
EBA asymp 8 MeV
NUKLEARNA STRUKTURA
VIBRACIJSKI MODEL
U ravnoteži ndash sferni oblik jezgre
Pobuđeno stanje ndash vibracije oko ravnotežnog stanja
NUKLEARNA STRUKTURA
ROTACIJSKI MODEL
Djelovanje nuklearne kulonske centrifugalne sile rArr
nesferični oblik jezgre
NUKLEARNE REAKCIJE
Sudar upadnog projektila s jezgrom metom rArr rezidualna jezgra + izlazne čestice
Stara klasifikacija bull Direktne reakcije
bull Složene reakcije
Klasifikacija reakcija Elastično raspršenje
Neelastično raspršenje
Kvazielastično raspršenje
Transmutacije
Transfer čestice (pickup amp stripping)
apsorpcija bozona (foton pion kaon)
apsorpcija fotona s emisijom nukleona
radijativni uhvat
apsorpcija fermiona rezultira emisijom neutrina
apsorpcija antičestica - jake interakcije
produkcija bozona - ako protoni dovoljno velike energije pogode jezgru
fragmentacija
fuzija
duboko neelastično raspršenje
RADIOAKTIVNOST
Težnja jezgri k stabilnijim stanjima
Jezgra roditelj Jezgre kćeri
Nestabilna jezgra o Inducirani raspad o Spontani raspad
RADIOAKTIVNOST
alfa beta
gama
AZXrarr4
2He + A-4Z-2Y
AZX rarr0
-1e-+A
Z+1Y+ν
AZX rarr0
1e++A
Z-1Y+ ν
AZX rarrγ+A
ZX A
ZX+0-1e rarrA
Z-1Y
~
ZADATAK
238U emitira α-česticu Nova jezgra nasrala radioaktivnim raspadom naziva se X1 i ona se dalje raspada emitirajući β-česticu Nakon te emisije nastaje jezgra X2 Odredite redne brojeve i atomske mase jezgara X1 i X2
ZADATAK
Kolika je maksimalna energija elektrona emitiranog β-raspadom tricija m3H=301605u m3He=3016030u
RADIOAKTIVNOST
ZAKON RADIOAKTIVNOG RASPADA
N0 = početni broj jezgri
N = broj jezgri koje se još nisu
raspale
l = konstanta raspada
N=N0e-λt
l
2ln21 TVrijeme poluraspada
Aktivnost uzorka teAA l 0
Q-vrijednost reakcije = razlika energija mirovanja na
početku i na kraju reakcije
Ekvivalencija mase i energije
E=mc2
RADIOAKTIVNOST
Nuklearna karta
ZADATAK
Izračunajte defekt mase i pripadnu energiju
vezanja za jezgru helijevog atoma
m(4He)=10026u
m(p)=1007825u
m(n)=1008665u
ZADATAK
Snop od 109 termalnih neutrona brzine 2200 ms
prolazi kroz vakuum put od 22 m prije nego što
udari u metu Koliko će se neutrona spontano
raspasti na putu do mete ako je vrijeme
poluraspada slobodnog neutrona 12 minuta
ZADATAK
Kad su neutroni slobodne čestice njihovo vrijeme
poluraspada je 128 minuta Odredite udaljenost
za koji će snop neutrona energije 5 eV izgubiti
polovinu neutrona
ZADATAK
Radioaktivni element čije je vrijeme poluraspada 100 dana emitira β-čestice energije 810-14 J Β-
čestice apsorbira uređaj koji pretvara njihovu
kinetičku energiju u električnu s efikasnošću 5
Koliku je količinu tvari tog elementa potrebno
staviti u uređaj da bi generirana električna snaga
bila 5W
ZADATAK
Dok je organizam (biljka životinja čovjek) živ
specifična aktivnost radioaktivnog izotopa 14C u
njemu je stalno oko 250 Bqkg Kada organizam
prestane živjeti više ne uzima ugljik iz prirode
te se količina 14C zbog radioaktivnog raspada s
vremenom smanjuje Odredite koliko je star
drveni predmet čija je sadašnja specifična
aktivnost 190 Bqkg Vrijeme poluraspada 14C je
5570 godina
ZADATAK
Odredite starost uzorka drveta ako je poznato da
je aktivnost jednog grama ugljikadobivenog izgaranjem tog uzorka 148105 Bq Pretpostavite da je omjer broja jezgara izotopa 12C i 14C u Zemljinoj atmosferi konstantan već tisućama godina i da iznosi 106 Vrijeme poluraspada izotopa 14C je 5568 godina
ZADATAK
U reaktoru se konstantnom toku reaktora izloži
neki izotop Neutronskom aktivacijom proizvodi
se konstantnom brzinom n atoma radioaktivnog izotopa u sekundi čija je konstanta raspada λ
Treba odrediti ovisnost broja radioaktivnih
atoma o vremenu ozračivanja neutronima
Zanemarite neutronsku aktivaciju radioaktivnog
izotopa
NUKLEARNA FISIJA
1 2
1 2
235 236
92 92
A A
Z ZU n U X Y n
bullNuklearni reaktori
(elektrane) - kontrolirano
bullnuklearne bombe -
nekontrolirano
NUKLEARNA FUZIJA
2 2 3
1 1 2
2 2 3 1
1 1 1 1
H H He n
H H H H
INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETSKOG ZRAČENJA
S TVARI
Fotoelektrični efekt Comptonovo raspršenje
Produkcija parova
2
max
1
2i eh W m v
1 cose
h
m cl l l
e e
NUKLEARNA STRUKTURA
Izotopi ndash jednaki Z
Izotoni ndash jednaki N
Izobari ndash jednaki A
Dolina stabilnosti
ZADATAK
Odredite približnu gustoću atomske jezgre uz
pomoć relacije za polumjer jezgre r=r0A13 gdje je
A atomski broj a r0=12 fm polumjer jednog
nukleona
NUKLEARNA STRUKTURA
MODELI ZEZGRI
Modeli nezavisnih čestica
Model ljusaka
Nilsonov model
Kolektivni modeli
Model kapljice
Rotacijski model
Vibracijski model
NUKLEARNA STRUKTURA
MODEL LJUSAKA
Magični brojevi
Protoni 2 8 20 40 82
Neutroni 2 8 20 50 82
126
NUKLEARNA STRUKTURA
MODEL KAPLJICE
Carl von Weisszaker (1935 g) Semiempirijska
formula mase jezgri energija vezanja
EB(Z N)=α1A-α2A23 ndashα3Z(Z-1)A-13-α4(N-Z)2A-1+Δ
Volumni parametar energije
Površinski parametar energjie
Kulonski parametar energije parametar simetrije
Parametar sparivanja
EB(Z N)=ZMH+NMn-M(ZN)c2
EBA asymp 8 MeV
NUKLEARNA STRUKTURA
VIBRACIJSKI MODEL
U ravnoteži ndash sferni oblik jezgre
Pobuđeno stanje ndash vibracije oko ravnotežnog stanja
NUKLEARNA STRUKTURA
ROTACIJSKI MODEL
Djelovanje nuklearne kulonske centrifugalne sile rArr
nesferični oblik jezgre
NUKLEARNE REAKCIJE
Sudar upadnog projektila s jezgrom metom rArr rezidualna jezgra + izlazne čestice
Stara klasifikacija bull Direktne reakcije
bull Složene reakcije
Klasifikacija reakcija Elastično raspršenje
Neelastično raspršenje
Kvazielastično raspršenje
Transmutacije
Transfer čestice (pickup amp stripping)
apsorpcija bozona (foton pion kaon)
apsorpcija fotona s emisijom nukleona
radijativni uhvat
apsorpcija fermiona rezultira emisijom neutrina
apsorpcija antičestica - jake interakcije
produkcija bozona - ako protoni dovoljno velike energije pogode jezgru
fragmentacija
fuzija
duboko neelastično raspršenje
RADIOAKTIVNOST
Težnja jezgri k stabilnijim stanjima
Jezgra roditelj Jezgre kćeri
Nestabilna jezgra o Inducirani raspad o Spontani raspad
RADIOAKTIVNOST
alfa beta
gama
AZXrarr4
2He + A-4Z-2Y
AZX rarr0
-1e-+A
Z+1Y+ν
AZX rarr0
1e++A
Z-1Y+ ν
AZX rarrγ+A
ZX A
ZX+0-1e rarrA
Z-1Y
~
ZADATAK
238U emitira α-česticu Nova jezgra nasrala radioaktivnim raspadom naziva se X1 i ona se dalje raspada emitirajući β-česticu Nakon te emisije nastaje jezgra X2 Odredite redne brojeve i atomske mase jezgara X1 i X2
ZADATAK
Kolika je maksimalna energija elektrona emitiranog β-raspadom tricija m3H=301605u m3He=3016030u
RADIOAKTIVNOST
ZAKON RADIOAKTIVNOG RASPADA
N0 = početni broj jezgri
N = broj jezgri koje se još nisu
raspale
l = konstanta raspada
N=N0e-λt
l
2ln21 TVrijeme poluraspada
Aktivnost uzorka teAA l 0
Q-vrijednost reakcije = razlika energija mirovanja na
početku i na kraju reakcije
Ekvivalencija mase i energije
E=mc2
RADIOAKTIVNOST
Nuklearna karta
ZADATAK
Izračunajte defekt mase i pripadnu energiju
vezanja za jezgru helijevog atoma
m(4He)=10026u
m(p)=1007825u
m(n)=1008665u
ZADATAK
Snop od 109 termalnih neutrona brzine 2200 ms
prolazi kroz vakuum put od 22 m prije nego što
udari u metu Koliko će se neutrona spontano
raspasti na putu do mete ako je vrijeme
poluraspada slobodnog neutrona 12 minuta
ZADATAK
Kad su neutroni slobodne čestice njihovo vrijeme
poluraspada je 128 minuta Odredite udaljenost
za koji će snop neutrona energije 5 eV izgubiti
polovinu neutrona
ZADATAK
Radioaktivni element čije je vrijeme poluraspada 100 dana emitira β-čestice energije 810-14 J Β-
čestice apsorbira uređaj koji pretvara njihovu
kinetičku energiju u električnu s efikasnošću 5
Koliku je količinu tvari tog elementa potrebno
staviti u uređaj da bi generirana električna snaga
bila 5W
ZADATAK
Dok je organizam (biljka životinja čovjek) živ
specifična aktivnost radioaktivnog izotopa 14C u
njemu je stalno oko 250 Bqkg Kada organizam
prestane živjeti više ne uzima ugljik iz prirode
te se količina 14C zbog radioaktivnog raspada s
vremenom smanjuje Odredite koliko je star
drveni predmet čija je sadašnja specifična
aktivnost 190 Bqkg Vrijeme poluraspada 14C je
5570 godina
ZADATAK
Odredite starost uzorka drveta ako je poznato da
je aktivnost jednog grama ugljikadobivenog izgaranjem tog uzorka 148105 Bq Pretpostavite da je omjer broja jezgara izotopa 12C i 14C u Zemljinoj atmosferi konstantan već tisućama godina i da iznosi 106 Vrijeme poluraspada izotopa 14C je 5568 godina
ZADATAK
U reaktoru se konstantnom toku reaktora izloži
neki izotop Neutronskom aktivacijom proizvodi
se konstantnom brzinom n atoma radioaktivnog izotopa u sekundi čija je konstanta raspada λ
Treba odrediti ovisnost broja radioaktivnih
atoma o vremenu ozračivanja neutronima
Zanemarite neutronsku aktivaciju radioaktivnog
izotopa
NUKLEARNA FISIJA
1 2
1 2
235 236
92 92
A A
Z ZU n U X Y n
bullNuklearni reaktori
(elektrane) - kontrolirano
bullnuklearne bombe -
nekontrolirano
NUKLEARNA FUZIJA
2 2 3
1 1 2
2 2 3 1
1 1 1 1
H H He n
H H H H
INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETSKOG ZRAČENJA
S TVARI
Fotoelektrični efekt Comptonovo raspršenje
Produkcija parova
2
max
1
2i eh W m v
1 cose
h
m cl l l
e e
ZADATAK
Odredite približnu gustoću atomske jezgre uz
pomoć relacije za polumjer jezgre r=r0A13 gdje je
A atomski broj a r0=12 fm polumjer jednog
nukleona
NUKLEARNA STRUKTURA
MODELI ZEZGRI
Modeli nezavisnih čestica
Model ljusaka
Nilsonov model
Kolektivni modeli
Model kapljice
Rotacijski model
Vibracijski model
NUKLEARNA STRUKTURA
MODEL LJUSAKA
Magični brojevi
Protoni 2 8 20 40 82
Neutroni 2 8 20 50 82
126
NUKLEARNA STRUKTURA
MODEL KAPLJICE
Carl von Weisszaker (1935 g) Semiempirijska
formula mase jezgri energija vezanja
EB(Z N)=α1A-α2A23 ndashα3Z(Z-1)A-13-α4(N-Z)2A-1+Δ
Volumni parametar energije
Površinski parametar energjie
Kulonski parametar energije parametar simetrije
Parametar sparivanja
EB(Z N)=ZMH+NMn-M(ZN)c2
EBA asymp 8 MeV
NUKLEARNA STRUKTURA
VIBRACIJSKI MODEL
U ravnoteži ndash sferni oblik jezgre
Pobuđeno stanje ndash vibracije oko ravnotežnog stanja
NUKLEARNA STRUKTURA
ROTACIJSKI MODEL
Djelovanje nuklearne kulonske centrifugalne sile rArr
nesferični oblik jezgre
NUKLEARNE REAKCIJE
Sudar upadnog projektila s jezgrom metom rArr rezidualna jezgra + izlazne čestice
Stara klasifikacija bull Direktne reakcije
bull Složene reakcije
Klasifikacija reakcija Elastično raspršenje
Neelastično raspršenje
Kvazielastično raspršenje
Transmutacije
Transfer čestice (pickup amp stripping)
apsorpcija bozona (foton pion kaon)
apsorpcija fotona s emisijom nukleona
radijativni uhvat
apsorpcija fermiona rezultira emisijom neutrina
apsorpcija antičestica - jake interakcije
produkcija bozona - ako protoni dovoljno velike energije pogode jezgru
fragmentacija
fuzija
duboko neelastično raspršenje
RADIOAKTIVNOST
Težnja jezgri k stabilnijim stanjima
Jezgra roditelj Jezgre kćeri
Nestabilna jezgra o Inducirani raspad o Spontani raspad
RADIOAKTIVNOST
alfa beta
gama
AZXrarr4
2He + A-4Z-2Y
AZX rarr0
-1e-+A
Z+1Y+ν
AZX rarr0
1e++A
Z-1Y+ ν
AZX rarrγ+A
ZX A
ZX+0-1e rarrA
Z-1Y
~
ZADATAK
238U emitira α-česticu Nova jezgra nasrala radioaktivnim raspadom naziva se X1 i ona se dalje raspada emitirajući β-česticu Nakon te emisije nastaje jezgra X2 Odredite redne brojeve i atomske mase jezgara X1 i X2
ZADATAK
Kolika je maksimalna energija elektrona emitiranog β-raspadom tricija m3H=301605u m3He=3016030u
RADIOAKTIVNOST
ZAKON RADIOAKTIVNOG RASPADA
N0 = početni broj jezgri
N = broj jezgri koje se još nisu
raspale
l = konstanta raspada
N=N0e-λt
l
2ln21 TVrijeme poluraspada
Aktivnost uzorka teAA l 0
Q-vrijednost reakcije = razlika energija mirovanja na
početku i na kraju reakcije
Ekvivalencija mase i energije
E=mc2
RADIOAKTIVNOST
Nuklearna karta
ZADATAK
Izračunajte defekt mase i pripadnu energiju
vezanja za jezgru helijevog atoma
m(4He)=10026u
m(p)=1007825u
m(n)=1008665u
ZADATAK
Snop od 109 termalnih neutrona brzine 2200 ms
prolazi kroz vakuum put od 22 m prije nego što
udari u metu Koliko će se neutrona spontano
raspasti na putu do mete ako je vrijeme
poluraspada slobodnog neutrona 12 minuta
ZADATAK
Kad su neutroni slobodne čestice njihovo vrijeme
poluraspada je 128 minuta Odredite udaljenost
za koji će snop neutrona energije 5 eV izgubiti
polovinu neutrona
ZADATAK
Radioaktivni element čije je vrijeme poluraspada 100 dana emitira β-čestice energije 810-14 J Β-
čestice apsorbira uređaj koji pretvara njihovu
kinetičku energiju u električnu s efikasnošću 5
Koliku je količinu tvari tog elementa potrebno
staviti u uređaj da bi generirana električna snaga
bila 5W
ZADATAK
Dok je organizam (biljka životinja čovjek) živ
specifična aktivnost radioaktivnog izotopa 14C u
njemu je stalno oko 250 Bqkg Kada organizam
prestane živjeti više ne uzima ugljik iz prirode
te se količina 14C zbog radioaktivnog raspada s
vremenom smanjuje Odredite koliko je star
drveni predmet čija je sadašnja specifična
aktivnost 190 Bqkg Vrijeme poluraspada 14C je
5570 godina
ZADATAK
Odredite starost uzorka drveta ako je poznato da
je aktivnost jednog grama ugljikadobivenog izgaranjem tog uzorka 148105 Bq Pretpostavite da je omjer broja jezgara izotopa 12C i 14C u Zemljinoj atmosferi konstantan već tisućama godina i da iznosi 106 Vrijeme poluraspada izotopa 14C je 5568 godina
ZADATAK
U reaktoru se konstantnom toku reaktora izloži
neki izotop Neutronskom aktivacijom proizvodi
se konstantnom brzinom n atoma radioaktivnog izotopa u sekundi čija je konstanta raspada λ
Treba odrediti ovisnost broja radioaktivnih
atoma o vremenu ozračivanja neutronima
Zanemarite neutronsku aktivaciju radioaktivnog
izotopa
NUKLEARNA FISIJA
1 2
1 2
235 236
92 92
A A
Z ZU n U X Y n
bullNuklearni reaktori
(elektrane) - kontrolirano
bullnuklearne bombe -
nekontrolirano
NUKLEARNA FUZIJA
2 2 3
1 1 2
2 2 3 1
1 1 1 1
H H He n
H H H H
INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETSKOG ZRAČENJA
S TVARI
Fotoelektrični efekt Comptonovo raspršenje
Produkcija parova
2
max
1
2i eh W m v
1 cose
h
m cl l l
e e
NUKLEARNA STRUKTURA
MODELI ZEZGRI
Modeli nezavisnih čestica
Model ljusaka
Nilsonov model
Kolektivni modeli
Model kapljice
Rotacijski model
Vibracijski model
NUKLEARNA STRUKTURA
MODEL LJUSAKA
Magični brojevi
Protoni 2 8 20 40 82
Neutroni 2 8 20 50 82
126
NUKLEARNA STRUKTURA
MODEL KAPLJICE
Carl von Weisszaker (1935 g) Semiempirijska
formula mase jezgri energija vezanja
EB(Z N)=α1A-α2A23 ndashα3Z(Z-1)A-13-α4(N-Z)2A-1+Δ
Volumni parametar energije
Površinski parametar energjie
Kulonski parametar energije parametar simetrije
Parametar sparivanja
EB(Z N)=ZMH+NMn-M(ZN)c2
EBA asymp 8 MeV
NUKLEARNA STRUKTURA
VIBRACIJSKI MODEL
U ravnoteži ndash sferni oblik jezgre
Pobuđeno stanje ndash vibracije oko ravnotežnog stanja
NUKLEARNA STRUKTURA
ROTACIJSKI MODEL
Djelovanje nuklearne kulonske centrifugalne sile rArr
nesferični oblik jezgre
NUKLEARNE REAKCIJE
Sudar upadnog projektila s jezgrom metom rArr rezidualna jezgra + izlazne čestice
Stara klasifikacija bull Direktne reakcije
bull Složene reakcije
Klasifikacija reakcija Elastično raspršenje
Neelastično raspršenje
Kvazielastično raspršenje
Transmutacije
Transfer čestice (pickup amp stripping)
apsorpcija bozona (foton pion kaon)
apsorpcija fotona s emisijom nukleona
radijativni uhvat
apsorpcija fermiona rezultira emisijom neutrina
apsorpcija antičestica - jake interakcije
produkcija bozona - ako protoni dovoljno velike energije pogode jezgru
fragmentacija
fuzija
duboko neelastično raspršenje
RADIOAKTIVNOST
Težnja jezgri k stabilnijim stanjima
Jezgra roditelj Jezgre kćeri
Nestabilna jezgra o Inducirani raspad o Spontani raspad
RADIOAKTIVNOST
alfa beta
gama
AZXrarr4
2He + A-4Z-2Y
AZX rarr0
-1e-+A
Z+1Y+ν
AZX rarr0
1e++A
Z-1Y+ ν
AZX rarrγ+A
ZX A
ZX+0-1e rarrA
Z-1Y
~
ZADATAK
238U emitira α-česticu Nova jezgra nasrala radioaktivnim raspadom naziva se X1 i ona se dalje raspada emitirajući β-česticu Nakon te emisije nastaje jezgra X2 Odredite redne brojeve i atomske mase jezgara X1 i X2
ZADATAK
Kolika je maksimalna energija elektrona emitiranog β-raspadom tricija m3H=301605u m3He=3016030u
RADIOAKTIVNOST
ZAKON RADIOAKTIVNOG RASPADA
N0 = početni broj jezgri
N = broj jezgri koje se još nisu
raspale
l = konstanta raspada
N=N0e-λt
l
2ln21 TVrijeme poluraspada
Aktivnost uzorka teAA l 0
Q-vrijednost reakcije = razlika energija mirovanja na
početku i na kraju reakcije
Ekvivalencija mase i energije
E=mc2
RADIOAKTIVNOST
Nuklearna karta
ZADATAK
Izračunajte defekt mase i pripadnu energiju
vezanja za jezgru helijevog atoma
m(4He)=10026u
m(p)=1007825u
m(n)=1008665u
ZADATAK
Snop od 109 termalnih neutrona brzine 2200 ms
prolazi kroz vakuum put od 22 m prije nego što
udari u metu Koliko će se neutrona spontano
raspasti na putu do mete ako je vrijeme
poluraspada slobodnog neutrona 12 minuta
ZADATAK
Kad su neutroni slobodne čestice njihovo vrijeme
poluraspada je 128 minuta Odredite udaljenost
za koji će snop neutrona energije 5 eV izgubiti
polovinu neutrona
ZADATAK
Radioaktivni element čije je vrijeme poluraspada 100 dana emitira β-čestice energije 810-14 J Β-
čestice apsorbira uređaj koji pretvara njihovu
kinetičku energiju u električnu s efikasnošću 5
Koliku je količinu tvari tog elementa potrebno
staviti u uređaj da bi generirana električna snaga
bila 5W
ZADATAK
Dok je organizam (biljka životinja čovjek) živ
specifična aktivnost radioaktivnog izotopa 14C u
njemu je stalno oko 250 Bqkg Kada organizam
prestane živjeti više ne uzima ugljik iz prirode
te se količina 14C zbog radioaktivnog raspada s
vremenom smanjuje Odredite koliko je star
drveni predmet čija je sadašnja specifična
aktivnost 190 Bqkg Vrijeme poluraspada 14C je
5570 godina
ZADATAK
Odredite starost uzorka drveta ako je poznato da
je aktivnost jednog grama ugljikadobivenog izgaranjem tog uzorka 148105 Bq Pretpostavite da je omjer broja jezgara izotopa 12C i 14C u Zemljinoj atmosferi konstantan već tisućama godina i da iznosi 106 Vrijeme poluraspada izotopa 14C je 5568 godina
ZADATAK
U reaktoru se konstantnom toku reaktora izloži
neki izotop Neutronskom aktivacijom proizvodi
se konstantnom brzinom n atoma radioaktivnog izotopa u sekundi čija je konstanta raspada λ
Treba odrediti ovisnost broja radioaktivnih
atoma o vremenu ozračivanja neutronima
Zanemarite neutronsku aktivaciju radioaktivnog
izotopa
NUKLEARNA FISIJA
1 2
1 2
235 236
92 92
A A
Z ZU n U X Y n
bullNuklearni reaktori
(elektrane) - kontrolirano
bullnuklearne bombe -
nekontrolirano
NUKLEARNA FUZIJA
2 2 3
1 1 2
2 2 3 1
1 1 1 1
H H He n
H H H H
INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETSKOG ZRAČENJA
S TVARI
Fotoelektrični efekt Comptonovo raspršenje
Produkcija parova
2
max
1
2i eh W m v
1 cose
h
m cl l l
e e
NUKLEARNA STRUKTURA
MODEL LJUSAKA
Magični brojevi
Protoni 2 8 20 40 82
Neutroni 2 8 20 50 82
126
NUKLEARNA STRUKTURA
MODEL KAPLJICE
Carl von Weisszaker (1935 g) Semiempirijska
formula mase jezgri energija vezanja
EB(Z N)=α1A-α2A23 ndashα3Z(Z-1)A-13-α4(N-Z)2A-1+Δ
Volumni parametar energije
Površinski parametar energjie
Kulonski parametar energije parametar simetrije
Parametar sparivanja
EB(Z N)=ZMH+NMn-M(ZN)c2
EBA asymp 8 MeV
NUKLEARNA STRUKTURA
VIBRACIJSKI MODEL
U ravnoteži ndash sferni oblik jezgre
Pobuđeno stanje ndash vibracije oko ravnotežnog stanja
NUKLEARNA STRUKTURA
ROTACIJSKI MODEL
Djelovanje nuklearne kulonske centrifugalne sile rArr
nesferični oblik jezgre
NUKLEARNE REAKCIJE
Sudar upadnog projektila s jezgrom metom rArr rezidualna jezgra + izlazne čestice
Stara klasifikacija bull Direktne reakcije
bull Složene reakcije
Klasifikacija reakcija Elastično raspršenje
Neelastično raspršenje
Kvazielastično raspršenje
Transmutacije
Transfer čestice (pickup amp stripping)
apsorpcija bozona (foton pion kaon)
apsorpcija fotona s emisijom nukleona
radijativni uhvat
apsorpcija fermiona rezultira emisijom neutrina
apsorpcija antičestica - jake interakcije
produkcija bozona - ako protoni dovoljno velike energije pogode jezgru
fragmentacija
fuzija
duboko neelastično raspršenje
RADIOAKTIVNOST
Težnja jezgri k stabilnijim stanjima
Jezgra roditelj Jezgre kćeri
Nestabilna jezgra o Inducirani raspad o Spontani raspad
RADIOAKTIVNOST
alfa beta
gama
AZXrarr4
2He + A-4Z-2Y
AZX rarr0
-1e-+A
Z+1Y+ν
AZX rarr0
1e++A
Z-1Y+ ν
AZX rarrγ+A
ZX A
ZX+0-1e rarrA
Z-1Y
~
ZADATAK
238U emitira α-česticu Nova jezgra nasrala radioaktivnim raspadom naziva se X1 i ona se dalje raspada emitirajući β-česticu Nakon te emisije nastaje jezgra X2 Odredite redne brojeve i atomske mase jezgara X1 i X2
ZADATAK
Kolika je maksimalna energija elektrona emitiranog β-raspadom tricija m3H=301605u m3He=3016030u
RADIOAKTIVNOST
ZAKON RADIOAKTIVNOG RASPADA
N0 = početni broj jezgri
N = broj jezgri koje se još nisu
raspale
l = konstanta raspada
N=N0e-λt
l
2ln21 TVrijeme poluraspada
Aktivnost uzorka teAA l 0
Q-vrijednost reakcije = razlika energija mirovanja na
početku i na kraju reakcije
Ekvivalencija mase i energije
E=mc2
RADIOAKTIVNOST
Nuklearna karta
ZADATAK
Izračunajte defekt mase i pripadnu energiju
vezanja za jezgru helijevog atoma
m(4He)=10026u
m(p)=1007825u
m(n)=1008665u
ZADATAK
Snop od 109 termalnih neutrona brzine 2200 ms
prolazi kroz vakuum put od 22 m prije nego što
udari u metu Koliko će se neutrona spontano
raspasti na putu do mete ako je vrijeme
poluraspada slobodnog neutrona 12 minuta
ZADATAK
Kad su neutroni slobodne čestice njihovo vrijeme
poluraspada je 128 minuta Odredite udaljenost
za koji će snop neutrona energije 5 eV izgubiti
polovinu neutrona
ZADATAK
Radioaktivni element čije je vrijeme poluraspada 100 dana emitira β-čestice energije 810-14 J Β-
čestice apsorbira uređaj koji pretvara njihovu
kinetičku energiju u električnu s efikasnošću 5
Koliku je količinu tvari tog elementa potrebno
staviti u uređaj da bi generirana električna snaga
bila 5W
ZADATAK
Dok je organizam (biljka životinja čovjek) živ
specifična aktivnost radioaktivnog izotopa 14C u
njemu je stalno oko 250 Bqkg Kada organizam
prestane živjeti više ne uzima ugljik iz prirode
te se količina 14C zbog radioaktivnog raspada s
vremenom smanjuje Odredite koliko je star
drveni predmet čija je sadašnja specifična
aktivnost 190 Bqkg Vrijeme poluraspada 14C je
5570 godina
ZADATAK
Odredite starost uzorka drveta ako je poznato da
je aktivnost jednog grama ugljikadobivenog izgaranjem tog uzorka 148105 Bq Pretpostavite da je omjer broja jezgara izotopa 12C i 14C u Zemljinoj atmosferi konstantan već tisućama godina i da iznosi 106 Vrijeme poluraspada izotopa 14C je 5568 godina
ZADATAK
U reaktoru se konstantnom toku reaktora izloži
neki izotop Neutronskom aktivacijom proizvodi
se konstantnom brzinom n atoma radioaktivnog izotopa u sekundi čija je konstanta raspada λ
Treba odrediti ovisnost broja radioaktivnih
atoma o vremenu ozračivanja neutronima
Zanemarite neutronsku aktivaciju radioaktivnog
izotopa
NUKLEARNA FISIJA
1 2
1 2
235 236
92 92
A A
Z ZU n U X Y n
bullNuklearni reaktori
(elektrane) - kontrolirano
bullnuklearne bombe -
nekontrolirano
NUKLEARNA FUZIJA
2 2 3
1 1 2
2 2 3 1
1 1 1 1
H H He n
H H H H
INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETSKOG ZRAČENJA
S TVARI
Fotoelektrični efekt Comptonovo raspršenje
Produkcija parova
2
max
1
2i eh W m v
1 cose
h
m cl l l
e e
NUKLEARNA STRUKTURA
MODEL KAPLJICE
Carl von Weisszaker (1935 g) Semiempirijska
formula mase jezgri energija vezanja
EB(Z N)=α1A-α2A23 ndashα3Z(Z-1)A-13-α4(N-Z)2A-1+Δ
Volumni parametar energije
Površinski parametar energjie
Kulonski parametar energije parametar simetrije
Parametar sparivanja
EB(Z N)=ZMH+NMn-M(ZN)c2
EBA asymp 8 MeV
NUKLEARNA STRUKTURA
VIBRACIJSKI MODEL
U ravnoteži ndash sferni oblik jezgre
Pobuđeno stanje ndash vibracije oko ravnotežnog stanja
NUKLEARNA STRUKTURA
ROTACIJSKI MODEL
Djelovanje nuklearne kulonske centrifugalne sile rArr
nesferični oblik jezgre
NUKLEARNE REAKCIJE
Sudar upadnog projektila s jezgrom metom rArr rezidualna jezgra + izlazne čestice
Stara klasifikacija bull Direktne reakcije
bull Složene reakcije
Klasifikacija reakcija Elastično raspršenje
Neelastično raspršenje
Kvazielastično raspršenje
Transmutacije
Transfer čestice (pickup amp stripping)
apsorpcija bozona (foton pion kaon)
apsorpcija fotona s emisijom nukleona
radijativni uhvat
apsorpcija fermiona rezultira emisijom neutrina
apsorpcija antičestica - jake interakcije
produkcija bozona - ako protoni dovoljno velike energije pogode jezgru
fragmentacija
fuzija
duboko neelastično raspršenje
RADIOAKTIVNOST
Težnja jezgri k stabilnijim stanjima
Jezgra roditelj Jezgre kćeri
Nestabilna jezgra o Inducirani raspad o Spontani raspad
RADIOAKTIVNOST
alfa beta
gama
AZXrarr4
2He + A-4Z-2Y
AZX rarr0
-1e-+A
Z+1Y+ν
AZX rarr0
1e++A
Z-1Y+ ν
AZX rarrγ+A
ZX A
ZX+0-1e rarrA
Z-1Y
~
ZADATAK
238U emitira α-česticu Nova jezgra nasrala radioaktivnim raspadom naziva se X1 i ona se dalje raspada emitirajući β-česticu Nakon te emisije nastaje jezgra X2 Odredite redne brojeve i atomske mase jezgara X1 i X2
ZADATAK
Kolika je maksimalna energija elektrona emitiranog β-raspadom tricija m3H=301605u m3He=3016030u
RADIOAKTIVNOST
ZAKON RADIOAKTIVNOG RASPADA
N0 = početni broj jezgri
N = broj jezgri koje se još nisu
raspale
l = konstanta raspada
N=N0e-λt
l
2ln21 TVrijeme poluraspada
Aktivnost uzorka teAA l 0
Q-vrijednost reakcije = razlika energija mirovanja na
početku i na kraju reakcije
Ekvivalencija mase i energije
E=mc2
RADIOAKTIVNOST
Nuklearna karta
ZADATAK
Izračunajte defekt mase i pripadnu energiju
vezanja za jezgru helijevog atoma
m(4He)=10026u
m(p)=1007825u
m(n)=1008665u
ZADATAK
Snop od 109 termalnih neutrona brzine 2200 ms
prolazi kroz vakuum put od 22 m prije nego što
udari u metu Koliko će se neutrona spontano
raspasti na putu do mete ako je vrijeme
poluraspada slobodnog neutrona 12 minuta
ZADATAK
Kad su neutroni slobodne čestice njihovo vrijeme
poluraspada je 128 minuta Odredite udaljenost
za koji će snop neutrona energije 5 eV izgubiti
polovinu neutrona
ZADATAK
Radioaktivni element čije je vrijeme poluraspada 100 dana emitira β-čestice energije 810-14 J Β-
čestice apsorbira uređaj koji pretvara njihovu
kinetičku energiju u električnu s efikasnošću 5
Koliku je količinu tvari tog elementa potrebno
staviti u uređaj da bi generirana električna snaga
bila 5W
ZADATAK
Dok je organizam (biljka životinja čovjek) živ
specifična aktivnost radioaktivnog izotopa 14C u
njemu je stalno oko 250 Bqkg Kada organizam
prestane živjeti više ne uzima ugljik iz prirode
te se količina 14C zbog radioaktivnog raspada s
vremenom smanjuje Odredite koliko je star
drveni predmet čija je sadašnja specifična
aktivnost 190 Bqkg Vrijeme poluraspada 14C je
5570 godina
ZADATAK
Odredite starost uzorka drveta ako je poznato da
je aktivnost jednog grama ugljikadobivenog izgaranjem tog uzorka 148105 Bq Pretpostavite da je omjer broja jezgara izotopa 12C i 14C u Zemljinoj atmosferi konstantan već tisućama godina i da iznosi 106 Vrijeme poluraspada izotopa 14C je 5568 godina
ZADATAK
U reaktoru se konstantnom toku reaktora izloži
neki izotop Neutronskom aktivacijom proizvodi
se konstantnom brzinom n atoma radioaktivnog izotopa u sekundi čija je konstanta raspada λ
Treba odrediti ovisnost broja radioaktivnih
atoma o vremenu ozračivanja neutronima
Zanemarite neutronsku aktivaciju radioaktivnog
izotopa
NUKLEARNA FISIJA
1 2
1 2
235 236
92 92
A A
Z ZU n U X Y n
bullNuklearni reaktori
(elektrane) - kontrolirano
bullnuklearne bombe -
nekontrolirano
NUKLEARNA FUZIJA
2 2 3
1 1 2
2 2 3 1
1 1 1 1
H H He n
H H H H
INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETSKOG ZRAČENJA
S TVARI
Fotoelektrični efekt Comptonovo raspršenje
Produkcija parova
2
max
1
2i eh W m v
1 cose
h
m cl l l
e e
NUKLEARNA STRUKTURA
VIBRACIJSKI MODEL
U ravnoteži ndash sferni oblik jezgre
Pobuđeno stanje ndash vibracije oko ravnotežnog stanja
NUKLEARNA STRUKTURA
ROTACIJSKI MODEL
Djelovanje nuklearne kulonske centrifugalne sile rArr
nesferični oblik jezgre
NUKLEARNE REAKCIJE
Sudar upadnog projektila s jezgrom metom rArr rezidualna jezgra + izlazne čestice
Stara klasifikacija bull Direktne reakcije
bull Složene reakcije
Klasifikacija reakcija Elastično raspršenje
Neelastično raspršenje
Kvazielastično raspršenje
Transmutacije
Transfer čestice (pickup amp stripping)
apsorpcija bozona (foton pion kaon)
apsorpcija fotona s emisijom nukleona
radijativni uhvat
apsorpcija fermiona rezultira emisijom neutrina
apsorpcija antičestica - jake interakcije
produkcija bozona - ako protoni dovoljno velike energije pogode jezgru
fragmentacija
fuzija
duboko neelastično raspršenje
RADIOAKTIVNOST
Težnja jezgri k stabilnijim stanjima
Jezgra roditelj Jezgre kćeri
Nestabilna jezgra o Inducirani raspad o Spontani raspad
RADIOAKTIVNOST
alfa beta
gama
AZXrarr4
2He + A-4Z-2Y
AZX rarr0
-1e-+A
Z+1Y+ν
AZX rarr0
1e++A
Z-1Y+ ν
AZX rarrγ+A
ZX A
ZX+0-1e rarrA
Z-1Y
~
ZADATAK
238U emitira α-česticu Nova jezgra nasrala radioaktivnim raspadom naziva se X1 i ona se dalje raspada emitirajući β-česticu Nakon te emisije nastaje jezgra X2 Odredite redne brojeve i atomske mase jezgara X1 i X2
ZADATAK
Kolika je maksimalna energija elektrona emitiranog β-raspadom tricija m3H=301605u m3He=3016030u
RADIOAKTIVNOST
ZAKON RADIOAKTIVNOG RASPADA
N0 = početni broj jezgri
N = broj jezgri koje se još nisu
raspale
l = konstanta raspada
N=N0e-λt
l
2ln21 TVrijeme poluraspada
Aktivnost uzorka teAA l 0
Q-vrijednost reakcije = razlika energija mirovanja na
početku i na kraju reakcije
Ekvivalencija mase i energije
E=mc2
RADIOAKTIVNOST
Nuklearna karta
ZADATAK
Izračunajte defekt mase i pripadnu energiju
vezanja za jezgru helijevog atoma
m(4He)=10026u
m(p)=1007825u
m(n)=1008665u
ZADATAK
Snop od 109 termalnih neutrona brzine 2200 ms
prolazi kroz vakuum put od 22 m prije nego što
udari u metu Koliko će se neutrona spontano
raspasti na putu do mete ako je vrijeme
poluraspada slobodnog neutrona 12 minuta
ZADATAK
Kad su neutroni slobodne čestice njihovo vrijeme
poluraspada je 128 minuta Odredite udaljenost
za koji će snop neutrona energije 5 eV izgubiti
polovinu neutrona
ZADATAK
Radioaktivni element čije je vrijeme poluraspada 100 dana emitira β-čestice energije 810-14 J Β-
čestice apsorbira uređaj koji pretvara njihovu
kinetičku energiju u električnu s efikasnošću 5
Koliku je količinu tvari tog elementa potrebno
staviti u uređaj da bi generirana električna snaga
bila 5W
ZADATAK
Dok je organizam (biljka životinja čovjek) živ
specifična aktivnost radioaktivnog izotopa 14C u
njemu je stalno oko 250 Bqkg Kada organizam
prestane živjeti više ne uzima ugljik iz prirode
te se količina 14C zbog radioaktivnog raspada s
vremenom smanjuje Odredite koliko je star
drveni predmet čija je sadašnja specifična
aktivnost 190 Bqkg Vrijeme poluraspada 14C je
5570 godina
ZADATAK
Odredite starost uzorka drveta ako je poznato da
je aktivnost jednog grama ugljikadobivenog izgaranjem tog uzorka 148105 Bq Pretpostavite da je omjer broja jezgara izotopa 12C i 14C u Zemljinoj atmosferi konstantan već tisućama godina i da iznosi 106 Vrijeme poluraspada izotopa 14C je 5568 godina
ZADATAK
U reaktoru se konstantnom toku reaktora izloži
neki izotop Neutronskom aktivacijom proizvodi
se konstantnom brzinom n atoma radioaktivnog izotopa u sekundi čija je konstanta raspada λ
Treba odrediti ovisnost broja radioaktivnih
atoma o vremenu ozračivanja neutronima
Zanemarite neutronsku aktivaciju radioaktivnog
izotopa
NUKLEARNA FISIJA
1 2
1 2
235 236
92 92
A A
Z ZU n U X Y n
bullNuklearni reaktori
(elektrane) - kontrolirano
bullnuklearne bombe -
nekontrolirano
NUKLEARNA FUZIJA
2 2 3
1 1 2
2 2 3 1
1 1 1 1
H H He n
H H H H
INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETSKOG ZRAČENJA
S TVARI
Fotoelektrični efekt Comptonovo raspršenje
Produkcija parova
2
max
1
2i eh W m v
1 cose
h
m cl l l
e e
NUKLEARNA STRUKTURA
ROTACIJSKI MODEL
Djelovanje nuklearne kulonske centrifugalne sile rArr
nesferični oblik jezgre
NUKLEARNE REAKCIJE
Sudar upadnog projektila s jezgrom metom rArr rezidualna jezgra + izlazne čestice
Stara klasifikacija bull Direktne reakcije
bull Složene reakcije
Klasifikacija reakcija Elastično raspršenje
Neelastično raspršenje
Kvazielastično raspršenje
Transmutacije
Transfer čestice (pickup amp stripping)
apsorpcija bozona (foton pion kaon)
apsorpcija fotona s emisijom nukleona
radijativni uhvat
apsorpcija fermiona rezultira emisijom neutrina
apsorpcija antičestica - jake interakcije
produkcija bozona - ako protoni dovoljno velike energije pogode jezgru
fragmentacija
fuzija
duboko neelastično raspršenje
RADIOAKTIVNOST
Težnja jezgri k stabilnijim stanjima
Jezgra roditelj Jezgre kćeri
Nestabilna jezgra o Inducirani raspad o Spontani raspad
RADIOAKTIVNOST
alfa beta
gama
AZXrarr4
2He + A-4Z-2Y
AZX rarr0
-1e-+A
Z+1Y+ν
AZX rarr0
1e++A
Z-1Y+ ν
AZX rarrγ+A
ZX A
ZX+0-1e rarrA
Z-1Y
~
ZADATAK
238U emitira α-česticu Nova jezgra nasrala radioaktivnim raspadom naziva se X1 i ona se dalje raspada emitirajući β-česticu Nakon te emisije nastaje jezgra X2 Odredite redne brojeve i atomske mase jezgara X1 i X2
ZADATAK
Kolika je maksimalna energija elektrona emitiranog β-raspadom tricija m3H=301605u m3He=3016030u
RADIOAKTIVNOST
ZAKON RADIOAKTIVNOG RASPADA
N0 = početni broj jezgri
N = broj jezgri koje se još nisu
raspale
l = konstanta raspada
N=N0e-λt
l
2ln21 TVrijeme poluraspada
Aktivnost uzorka teAA l 0
Q-vrijednost reakcije = razlika energija mirovanja na
početku i na kraju reakcije
Ekvivalencija mase i energije
E=mc2
RADIOAKTIVNOST
Nuklearna karta
ZADATAK
Izračunajte defekt mase i pripadnu energiju
vezanja za jezgru helijevog atoma
m(4He)=10026u
m(p)=1007825u
m(n)=1008665u
ZADATAK
Snop od 109 termalnih neutrona brzine 2200 ms
prolazi kroz vakuum put od 22 m prije nego što
udari u metu Koliko će se neutrona spontano
raspasti na putu do mete ako je vrijeme
poluraspada slobodnog neutrona 12 minuta
ZADATAK
Kad su neutroni slobodne čestice njihovo vrijeme
poluraspada je 128 minuta Odredite udaljenost
za koji će snop neutrona energije 5 eV izgubiti
polovinu neutrona
ZADATAK
Radioaktivni element čije je vrijeme poluraspada 100 dana emitira β-čestice energije 810-14 J Β-
čestice apsorbira uređaj koji pretvara njihovu
kinetičku energiju u električnu s efikasnošću 5
Koliku je količinu tvari tog elementa potrebno
staviti u uređaj da bi generirana električna snaga
bila 5W
ZADATAK
Dok je organizam (biljka životinja čovjek) živ
specifična aktivnost radioaktivnog izotopa 14C u
njemu je stalno oko 250 Bqkg Kada organizam
prestane živjeti više ne uzima ugljik iz prirode
te se količina 14C zbog radioaktivnog raspada s
vremenom smanjuje Odredite koliko je star
drveni predmet čija je sadašnja specifična
aktivnost 190 Bqkg Vrijeme poluraspada 14C je
5570 godina
ZADATAK
Odredite starost uzorka drveta ako je poznato da
je aktivnost jednog grama ugljikadobivenog izgaranjem tog uzorka 148105 Bq Pretpostavite da je omjer broja jezgara izotopa 12C i 14C u Zemljinoj atmosferi konstantan već tisućama godina i da iznosi 106 Vrijeme poluraspada izotopa 14C je 5568 godina
ZADATAK
U reaktoru se konstantnom toku reaktora izloži
neki izotop Neutronskom aktivacijom proizvodi
se konstantnom brzinom n atoma radioaktivnog izotopa u sekundi čija je konstanta raspada λ
Treba odrediti ovisnost broja radioaktivnih
atoma o vremenu ozračivanja neutronima
Zanemarite neutronsku aktivaciju radioaktivnog
izotopa
NUKLEARNA FISIJA
1 2
1 2
235 236
92 92
A A
Z ZU n U X Y n
bullNuklearni reaktori
(elektrane) - kontrolirano
bullnuklearne bombe -
nekontrolirano
NUKLEARNA FUZIJA
2 2 3
1 1 2
2 2 3 1
1 1 1 1
H H He n
H H H H
INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETSKOG ZRAČENJA
S TVARI
Fotoelektrični efekt Comptonovo raspršenje
Produkcija parova
2
max
1
2i eh W m v
1 cose
h
m cl l l
e e
NUKLEARNE REAKCIJE
Sudar upadnog projektila s jezgrom metom rArr rezidualna jezgra + izlazne čestice
Stara klasifikacija bull Direktne reakcije
bull Složene reakcije
Klasifikacija reakcija Elastično raspršenje
Neelastično raspršenje
Kvazielastično raspršenje
Transmutacije
Transfer čestice (pickup amp stripping)
apsorpcija bozona (foton pion kaon)
apsorpcija fotona s emisijom nukleona
radijativni uhvat
apsorpcija fermiona rezultira emisijom neutrina
apsorpcija antičestica - jake interakcije
produkcija bozona - ako protoni dovoljno velike energije pogode jezgru
fragmentacija
fuzija
duboko neelastično raspršenje
RADIOAKTIVNOST
Težnja jezgri k stabilnijim stanjima
Jezgra roditelj Jezgre kćeri
Nestabilna jezgra o Inducirani raspad o Spontani raspad
RADIOAKTIVNOST
alfa beta
gama
AZXrarr4
2He + A-4Z-2Y
AZX rarr0
-1e-+A
Z+1Y+ν
AZX rarr0
1e++A
Z-1Y+ ν
AZX rarrγ+A
ZX A
ZX+0-1e rarrA
Z-1Y
~
ZADATAK
238U emitira α-česticu Nova jezgra nasrala radioaktivnim raspadom naziva se X1 i ona se dalje raspada emitirajući β-česticu Nakon te emisije nastaje jezgra X2 Odredite redne brojeve i atomske mase jezgara X1 i X2
ZADATAK
Kolika je maksimalna energija elektrona emitiranog β-raspadom tricija m3H=301605u m3He=3016030u
RADIOAKTIVNOST
ZAKON RADIOAKTIVNOG RASPADA
N0 = početni broj jezgri
N = broj jezgri koje se još nisu
raspale
l = konstanta raspada
N=N0e-λt
l
2ln21 TVrijeme poluraspada
Aktivnost uzorka teAA l 0
Q-vrijednost reakcije = razlika energija mirovanja na
početku i na kraju reakcije
Ekvivalencija mase i energije
E=mc2
RADIOAKTIVNOST
Nuklearna karta
ZADATAK
Izračunajte defekt mase i pripadnu energiju
vezanja za jezgru helijevog atoma
m(4He)=10026u
m(p)=1007825u
m(n)=1008665u
ZADATAK
Snop od 109 termalnih neutrona brzine 2200 ms
prolazi kroz vakuum put od 22 m prije nego što
udari u metu Koliko će se neutrona spontano
raspasti na putu do mete ako je vrijeme
poluraspada slobodnog neutrona 12 minuta
ZADATAK
Kad su neutroni slobodne čestice njihovo vrijeme
poluraspada je 128 minuta Odredite udaljenost
za koji će snop neutrona energije 5 eV izgubiti
polovinu neutrona
ZADATAK
Radioaktivni element čije je vrijeme poluraspada 100 dana emitira β-čestice energije 810-14 J Β-
čestice apsorbira uređaj koji pretvara njihovu
kinetičku energiju u električnu s efikasnošću 5
Koliku je količinu tvari tog elementa potrebno
staviti u uređaj da bi generirana električna snaga
bila 5W
ZADATAK
Dok je organizam (biljka životinja čovjek) živ
specifična aktivnost radioaktivnog izotopa 14C u
njemu je stalno oko 250 Bqkg Kada organizam
prestane živjeti više ne uzima ugljik iz prirode
te se količina 14C zbog radioaktivnog raspada s
vremenom smanjuje Odredite koliko je star
drveni predmet čija je sadašnja specifična
aktivnost 190 Bqkg Vrijeme poluraspada 14C je
5570 godina
ZADATAK
Odredite starost uzorka drveta ako je poznato da
je aktivnost jednog grama ugljikadobivenog izgaranjem tog uzorka 148105 Bq Pretpostavite da je omjer broja jezgara izotopa 12C i 14C u Zemljinoj atmosferi konstantan već tisućama godina i da iznosi 106 Vrijeme poluraspada izotopa 14C je 5568 godina
ZADATAK
U reaktoru se konstantnom toku reaktora izloži
neki izotop Neutronskom aktivacijom proizvodi
se konstantnom brzinom n atoma radioaktivnog izotopa u sekundi čija je konstanta raspada λ
Treba odrediti ovisnost broja radioaktivnih
atoma o vremenu ozračivanja neutronima
Zanemarite neutronsku aktivaciju radioaktivnog
izotopa
NUKLEARNA FISIJA
1 2
1 2
235 236
92 92
A A
Z ZU n U X Y n
bullNuklearni reaktori
(elektrane) - kontrolirano
bullnuklearne bombe -
nekontrolirano
NUKLEARNA FUZIJA
2 2 3
1 1 2
2 2 3 1
1 1 1 1
H H He n
H H H H
INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETSKOG ZRAČENJA
S TVARI
Fotoelektrični efekt Comptonovo raspršenje
Produkcija parova
2
max
1
2i eh W m v
1 cose
h
m cl l l
e e
RADIOAKTIVNOST
Težnja jezgri k stabilnijim stanjima
Jezgra roditelj Jezgre kćeri
Nestabilna jezgra o Inducirani raspad o Spontani raspad
RADIOAKTIVNOST
alfa beta
gama
AZXrarr4
2He + A-4Z-2Y
AZX rarr0
-1e-+A
Z+1Y+ν
AZX rarr0
1e++A
Z-1Y+ ν
AZX rarrγ+A
ZX A
ZX+0-1e rarrA
Z-1Y
~
ZADATAK
238U emitira α-česticu Nova jezgra nasrala radioaktivnim raspadom naziva se X1 i ona se dalje raspada emitirajući β-česticu Nakon te emisije nastaje jezgra X2 Odredite redne brojeve i atomske mase jezgara X1 i X2
ZADATAK
Kolika je maksimalna energija elektrona emitiranog β-raspadom tricija m3H=301605u m3He=3016030u
RADIOAKTIVNOST
ZAKON RADIOAKTIVNOG RASPADA
N0 = početni broj jezgri
N = broj jezgri koje se još nisu
raspale
l = konstanta raspada
N=N0e-λt
l
2ln21 TVrijeme poluraspada
Aktivnost uzorka teAA l 0
Q-vrijednost reakcije = razlika energija mirovanja na
početku i na kraju reakcije
Ekvivalencija mase i energije
E=mc2
RADIOAKTIVNOST
Nuklearna karta
ZADATAK
Izračunajte defekt mase i pripadnu energiju
vezanja za jezgru helijevog atoma
m(4He)=10026u
m(p)=1007825u
m(n)=1008665u
ZADATAK
Snop od 109 termalnih neutrona brzine 2200 ms
prolazi kroz vakuum put od 22 m prije nego što
udari u metu Koliko će se neutrona spontano
raspasti na putu do mete ako je vrijeme
poluraspada slobodnog neutrona 12 minuta
ZADATAK
Kad su neutroni slobodne čestice njihovo vrijeme
poluraspada je 128 minuta Odredite udaljenost
za koji će snop neutrona energije 5 eV izgubiti
polovinu neutrona
ZADATAK
Radioaktivni element čije je vrijeme poluraspada 100 dana emitira β-čestice energije 810-14 J Β-
čestice apsorbira uređaj koji pretvara njihovu
kinetičku energiju u električnu s efikasnošću 5
Koliku je količinu tvari tog elementa potrebno
staviti u uređaj da bi generirana električna snaga
bila 5W
ZADATAK
Dok je organizam (biljka životinja čovjek) živ
specifična aktivnost radioaktivnog izotopa 14C u
njemu je stalno oko 250 Bqkg Kada organizam
prestane živjeti više ne uzima ugljik iz prirode
te se količina 14C zbog radioaktivnog raspada s
vremenom smanjuje Odredite koliko je star
drveni predmet čija je sadašnja specifična
aktivnost 190 Bqkg Vrijeme poluraspada 14C je
5570 godina
ZADATAK
Odredite starost uzorka drveta ako je poznato da
je aktivnost jednog grama ugljikadobivenog izgaranjem tog uzorka 148105 Bq Pretpostavite da je omjer broja jezgara izotopa 12C i 14C u Zemljinoj atmosferi konstantan već tisućama godina i da iznosi 106 Vrijeme poluraspada izotopa 14C je 5568 godina
ZADATAK
U reaktoru se konstantnom toku reaktora izloži
neki izotop Neutronskom aktivacijom proizvodi
se konstantnom brzinom n atoma radioaktivnog izotopa u sekundi čija je konstanta raspada λ
Treba odrediti ovisnost broja radioaktivnih
atoma o vremenu ozračivanja neutronima
Zanemarite neutronsku aktivaciju radioaktivnog
izotopa
NUKLEARNA FISIJA
1 2
1 2
235 236
92 92
A A
Z ZU n U X Y n
bullNuklearni reaktori
(elektrane) - kontrolirano
bullnuklearne bombe -
nekontrolirano
NUKLEARNA FUZIJA
2 2 3
1 1 2
2 2 3 1
1 1 1 1
H H He n
H H H H
INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETSKOG ZRAČENJA
S TVARI
Fotoelektrični efekt Comptonovo raspršenje
Produkcija parova
2
max
1
2i eh W m v
1 cose
h
m cl l l
e e
RADIOAKTIVNOST
alfa beta
gama
AZXrarr4
2He + A-4Z-2Y
AZX rarr0
-1e-+A
Z+1Y+ν
AZX rarr0
1e++A
Z-1Y+ ν
AZX rarrγ+A
ZX A
ZX+0-1e rarrA
Z-1Y
~
ZADATAK
238U emitira α-česticu Nova jezgra nasrala radioaktivnim raspadom naziva se X1 i ona se dalje raspada emitirajući β-česticu Nakon te emisije nastaje jezgra X2 Odredite redne brojeve i atomske mase jezgara X1 i X2
ZADATAK
Kolika je maksimalna energija elektrona emitiranog β-raspadom tricija m3H=301605u m3He=3016030u
RADIOAKTIVNOST
ZAKON RADIOAKTIVNOG RASPADA
N0 = početni broj jezgri
N = broj jezgri koje se još nisu
raspale
l = konstanta raspada
N=N0e-λt
l
2ln21 TVrijeme poluraspada
Aktivnost uzorka teAA l 0
Q-vrijednost reakcije = razlika energija mirovanja na
početku i na kraju reakcije
Ekvivalencija mase i energije
E=mc2
RADIOAKTIVNOST
Nuklearna karta
ZADATAK
Izračunajte defekt mase i pripadnu energiju
vezanja za jezgru helijevog atoma
m(4He)=10026u
m(p)=1007825u
m(n)=1008665u
ZADATAK
Snop od 109 termalnih neutrona brzine 2200 ms
prolazi kroz vakuum put od 22 m prije nego što
udari u metu Koliko će se neutrona spontano
raspasti na putu do mete ako je vrijeme
poluraspada slobodnog neutrona 12 minuta
ZADATAK
Kad su neutroni slobodne čestice njihovo vrijeme
poluraspada je 128 minuta Odredite udaljenost
za koji će snop neutrona energije 5 eV izgubiti
polovinu neutrona
ZADATAK
Radioaktivni element čije je vrijeme poluraspada 100 dana emitira β-čestice energije 810-14 J Β-
čestice apsorbira uređaj koji pretvara njihovu
kinetičku energiju u električnu s efikasnošću 5
Koliku je količinu tvari tog elementa potrebno
staviti u uređaj da bi generirana električna snaga
bila 5W
ZADATAK
Dok je organizam (biljka životinja čovjek) živ
specifična aktivnost radioaktivnog izotopa 14C u
njemu je stalno oko 250 Bqkg Kada organizam
prestane živjeti više ne uzima ugljik iz prirode
te se količina 14C zbog radioaktivnog raspada s
vremenom smanjuje Odredite koliko je star
drveni predmet čija je sadašnja specifična
aktivnost 190 Bqkg Vrijeme poluraspada 14C je
5570 godina
ZADATAK
Odredite starost uzorka drveta ako je poznato da
je aktivnost jednog grama ugljikadobivenog izgaranjem tog uzorka 148105 Bq Pretpostavite da je omjer broja jezgara izotopa 12C i 14C u Zemljinoj atmosferi konstantan već tisućama godina i da iznosi 106 Vrijeme poluraspada izotopa 14C je 5568 godina
ZADATAK
U reaktoru se konstantnom toku reaktora izloži
neki izotop Neutronskom aktivacijom proizvodi
se konstantnom brzinom n atoma radioaktivnog izotopa u sekundi čija je konstanta raspada λ
Treba odrediti ovisnost broja radioaktivnih
atoma o vremenu ozračivanja neutronima
Zanemarite neutronsku aktivaciju radioaktivnog
izotopa
NUKLEARNA FISIJA
1 2
1 2
235 236
92 92
A A
Z ZU n U X Y n
bullNuklearni reaktori
(elektrane) - kontrolirano
bullnuklearne bombe -
nekontrolirano
NUKLEARNA FUZIJA
2 2 3
1 1 2
2 2 3 1
1 1 1 1
H H He n
H H H H
INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETSKOG ZRAČENJA
S TVARI
Fotoelektrični efekt Comptonovo raspršenje
Produkcija parova
2
max
1
2i eh W m v
1 cose
h
m cl l l
e e
ZADATAK
238U emitira α-česticu Nova jezgra nasrala radioaktivnim raspadom naziva se X1 i ona se dalje raspada emitirajući β-česticu Nakon te emisije nastaje jezgra X2 Odredite redne brojeve i atomske mase jezgara X1 i X2
ZADATAK
Kolika je maksimalna energija elektrona emitiranog β-raspadom tricija m3H=301605u m3He=3016030u
RADIOAKTIVNOST
ZAKON RADIOAKTIVNOG RASPADA
N0 = početni broj jezgri
N = broj jezgri koje se još nisu
raspale
l = konstanta raspada
N=N0e-λt
l
2ln21 TVrijeme poluraspada
Aktivnost uzorka teAA l 0
Q-vrijednost reakcije = razlika energija mirovanja na
početku i na kraju reakcije
Ekvivalencija mase i energije
E=mc2
RADIOAKTIVNOST
Nuklearna karta
ZADATAK
Izračunajte defekt mase i pripadnu energiju
vezanja za jezgru helijevog atoma
m(4He)=10026u
m(p)=1007825u
m(n)=1008665u
ZADATAK
Snop od 109 termalnih neutrona brzine 2200 ms
prolazi kroz vakuum put od 22 m prije nego što
udari u metu Koliko će se neutrona spontano
raspasti na putu do mete ako je vrijeme
poluraspada slobodnog neutrona 12 minuta
ZADATAK
Kad su neutroni slobodne čestice njihovo vrijeme
poluraspada je 128 minuta Odredite udaljenost
za koji će snop neutrona energije 5 eV izgubiti
polovinu neutrona
ZADATAK
Radioaktivni element čije je vrijeme poluraspada 100 dana emitira β-čestice energije 810-14 J Β-
čestice apsorbira uređaj koji pretvara njihovu
kinetičku energiju u električnu s efikasnošću 5
Koliku je količinu tvari tog elementa potrebno
staviti u uređaj da bi generirana električna snaga
bila 5W
ZADATAK
Dok je organizam (biljka životinja čovjek) živ
specifična aktivnost radioaktivnog izotopa 14C u
njemu je stalno oko 250 Bqkg Kada organizam
prestane živjeti više ne uzima ugljik iz prirode
te se količina 14C zbog radioaktivnog raspada s
vremenom smanjuje Odredite koliko je star
drveni predmet čija je sadašnja specifična
aktivnost 190 Bqkg Vrijeme poluraspada 14C je
5570 godina
ZADATAK
Odredite starost uzorka drveta ako je poznato da
je aktivnost jednog grama ugljikadobivenog izgaranjem tog uzorka 148105 Bq Pretpostavite da je omjer broja jezgara izotopa 12C i 14C u Zemljinoj atmosferi konstantan već tisućama godina i da iznosi 106 Vrijeme poluraspada izotopa 14C je 5568 godina
ZADATAK
U reaktoru se konstantnom toku reaktora izloži
neki izotop Neutronskom aktivacijom proizvodi
se konstantnom brzinom n atoma radioaktivnog izotopa u sekundi čija je konstanta raspada λ
Treba odrediti ovisnost broja radioaktivnih
atoma o vremenu ozračivanja neutronima
Zanemarite neutronsku aktivaciju radioaktivnog
izotopa
NUKLEARNA FISIJA
1 2
1 2
235 236
92 92
A A
Z ZU n U X Y n
bullNuklearni reaktori
(elektrane) - kontrolirano
bullnuklearne bombe -
nekontrolirano
NUKLEARNA FUZIJA
2 2 3
1 1 2
2 2 3 1
1 1 1 1
H H He n
H H H H
INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETSKOG ZRAČENJA
S TVARI
Fotoelektrični efekt Comptonovo raspršenje
Produkcija parova
2
max
1
2i eh W m v
1 cose
h
m cl l l
e e
ZADATAK
Kolika je maksimalna energija elektrona emitiranog β-raspadom tricija m3H=301605u m3He=3016030u
RADIOAKTIVNOST
ZAKON RADIOAKTIVNOG RASPADA
N0 = početni broj jezgri
N = broj jezgri koje se još nisu
raspale
l = konstanta raspada
N=N0e-λt
l
2ln21 TVrijeme poluraspada
Aktivnost uzorka teAA l 0
Q-vrijednost reakcije = razlika energija mirovanja na
početku i na kraju reakcije
Ekvivalencija mase i energije
E=mc2
RADIOAKTIVNOST
Nuklearna karta
ZADATAK
Izračunajte defekt mase i pripadnu energiju
vezanja za jezgru helijevog atoma
m(4He)=10026u
m(p)=1007825u
m(n)=1008665u
ZADATAK
Snop od 109 termalnih neutrona brzine 2200 ms
prolazi kroz vakuum put od 22 m prije nego što
udari u metu Koliko će se neutrona spontano
raspasti na putu do mete ako je vrijeme
poluraspada slobodnog neutrona 12 minuta
ZADATAK
Kad su neutroni slobodne čestice njihovo vrijeme
poluraspada je 128 minuta Odredite udaljenost
za koji će snop neutrona energije 5 eV izgubiti
polovinu neutrona
ZADATAK
Radioaktivni element čije je vrijeme poluraspada 100 dana emitira β-čestice energije 810-14 J Β-
čestice apsorbira uređaj koji pretvara njihovu
kinetičku energiju u električnu s efikasnošću 5
Koliku je količinu tvari tog elementa potrebno
staviti u uređaj da bi generirana električna snaga
bila 5W
ZADATAK
Dok je organizam (biljka životinja čovjek) živ
specifična aktivnost radioaktivnog izotopa 14C u
njemu je stalno oko 250 Bqkg Kada organizam
prestane živjeti više ne uzima ugljik iz prirode
te se količina 14C zbog radioaktivnog raspada s
vremenom smanjuje Odredite koliko je star
drveni predmet čija je sadašnja specifična
aktivnost 190 Bqkg Vrijeme poluraspada 14C je
5570 godina
ZADATAK
Odredite starost uzorka drveta ako je poznato da
je aktivnost jednog grama ugljikadobivenog izgaranjem tog uzorka 148105 Bq Pretpostavite da je omjer broja jezgara izotopa 12C i 14C u Zemljinoj atmosferi konstantan već tisućama godina i da iznosi 106 Vrijeme poluraspada izotopa 14C je 5568 godina
ZADATAK
U reaktoru se konstantnom toku reaktora izloži
neki izotop Neutronskom aktivacijom proizvodi
se konstantnom brzinom n atoma radioaktivnog izotopa u sekundi čija je konstanta raspada λ
Treba odrediti ovisnost broja radioaktivnih
atoma o vremenu ozračivanja neutronima
Zanemarite neutronsku aktivaciju radioaktivnog
izotopa
NUKLEARNA FISIJA
1 2
1 2
235 236
92 92
A A
Z ZU n U X Y n
bullNuklearni reaktori
(elektrane) - kontrolirano
bullnuklearne bombe -
nekontrolirano
NUKLEARNA FUZIJA
2 2 3
1 1 2
2 2 3 1
1 1 1 1
H H He n
H H H H
INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETSKOG ZRAČENJA
S TVARI
Fotoelektrični efekt Comptonovo raspršenje
Produkcija parova
2
max
1
2i eh W m v
1 cose
h
m cl l l
e e
RADIOAKTIVNOST
ZAKON RADIOAKTIVNOG RASPADA
N0 = početni broj jezgri
N = broj jezgri koje se još nisu
raspale
l = konstanta raspada
N=N0e-λt
l
2ln21 TVrijeme poluraspada
Aktivnost uzorka teAA l 0
Q-vrijednost reakcije = razlika energija mirovanja na
početku i na kraju reakcije
Ekvivalencija mase i energije
E=mc2
RADIOAKTIVNOST
Nuklearna karta
ZADATAK
Izračunajte defekt mase i pripadnu energiju
vezanja za jezgru helijevog atoma
m(4He)=10026u
m(p)=1007825u
m(n)=1008665u
ZADATAK
Snop od 109 termalnih neutrona brzine 2200 ms
prolazi kroz vakuum put od 22 m prije nego što
udari u metu Koliko će se neutrona spontano
raspasti na putu do mete ako je vrijeme
poluraspada slobodnog neutrona 12 minuta
ZADATAK
Kad su neutroni slobodne čestice njihovo vrijeme
poluraspada je 128 minuta Odredite udaljenost
za koji će snop neutrona energije 5 eV izgubiti
polovinu neutrona
ZADATAK
Radioaktivni element čije je vrijeme poluraspada 100 dana emitira β-čestice energije 810-14 J Β-
čestice apsorbira uređaj koji pretvara njihovu
kinetičku energiju u električnu s efikasnošću 5
Koliku je količinu tvari tog elementa potrebno
staviti u uređaj da bi generirana električna snaga
bila 5W
ZADATAK
Dok je organizam (biljka životinja čovjek) živ
specifična aktivnost radioaktivnog izotopa 14C u
njemu je stalno oko 250 Bqkg Kada organizam
prestane živjeti više ne uzima ugljik iz prirode
te se količina 14C zbog radioaktivnog raspada s
vremenom smanjuje Odredite koliko je star
drveni predmet čija je sadašnja specifična
aktivnost 190 Bqkg Vrijeme poluraspada 14C je
5570 godina
ZADATAK
Odredite starost uzorka drveta ako je poznato da
je aktivnost jednog grama ugljikadobivenog izgaranjem tog uzorka 148105 Bq Pretpostavite da je omjer broja jezgara izotopa 12C i 14C u Zemljinoj atmosferi konstantan već tisućama godina i da iznosi 106 Vrijeme poluraspada izotopa 14C je 5568 godina
ZADATAK
U reaktoru se konstantnom toku reaktora izloži
neki izotop Neutronskom aktivacijom proizvodi
se konstantnom brzinom n atoma radioaktivnog izotopa u sekundi čija je konstanta raspada λ
Treba odrediti ovisnost broja radioaktivnih
atoma o vremenu ozračivanja neutronima
Zanemarite neutronsku aktivaciju radioaktivnog
izotopa
NUKLEARNA FISIJA
1 2
1 2
235 236
92 92
A A
Z ZU n U X Y n
bullNuklearni reaktori
(elektrane) - kontrolirano
bullnuklearne bombe -
nekontrolirano
NUKLEARNA FUZIJA
2 2 3
1 1 2
2 2 3 1
1 1 1 1
H H He n
H H H H
INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETSKOG ZRAČENJA
S TVARI
Fotoelektrični efekt Comptonovo raspršenje
Produkcija parova
2
max
1
2i eh W m v
1 cose
h
m cl l l
e e
RADIOAKTIVNOST
Nuklearna karta
ZADATAK
Izračunajte defekt mase i pripadnu energiju
vezanja za jezgru helijevog atoma
m(4He)=10026u
m(p)=1007825u
m(n)=1008665u
ZADATAK
Snop od 109 termalnih neutrona brzine 2200 ms
prolazi kroz vakuum put od 22 m prije nego što
udari u metu Koliko će se neutrona spontano
raspasti na putu do mete ako je vrijeme
poluraspada slobodnog neutrona 12 minuta
ZADATAK
Kad su neutroni slobodne čestice njihovo vrijeme
poluraspada je 128 minuta Odredite udaljenost
za koji će snop neutrona energije 5 eV izgubiti
polovinu neutrona
ZADATAK
Radioaktivni element čije je vrijeme poluraspada 100 dana emitira β-čestice energije 810-14 J Β-
čestice apsorbira uređaj koji pretvara njihovu
kinetičku energiju u električnu s efikasnošću 5
Koliku je količinu tvari tog elementa potrebno
staviti u uređaj da bi generirana električna snaga
bila 5W
ZADATAK
Dok je organizam (biljka životinja čovjek) živ
specifična aktivnost radioaktivnog izotopa 14C u
njemu je stalno oko 250 Bqkg Kada organizam
prestane živjeti više ne uzima ugljik iz prirode
te se količina 14C zbog radioaktivnog raspada s
vremenom smanjuje Odredite koliko je star
drveni predmet čija je sadašnja specifična
aktivnost 190 Bqkg Vrijeme poluraspada 14C je
5570 godina
ZADATAK
Odredite starost uzorka drveta ako je poznato da
je aktivnost jednog grama ugljikadobivenog izgaranjem tog uzorka 148105 Bq Pretpostavite da je omjer broja jezgara izotopa 12C i 14C u Zemljinoj atmosferi konstantan već tisućama godina i da iznosi 106 Vrijeme poluraspada izotopa 14C je 5568 godina
ZADATAK
U reaktoru se konstantnom toku reaktora izloži
neki izotop Neutronskom aktivacijom proizvodi
se konstantnom brzinom n atoma radioaktivnog izotopa u sekundi čija je konstanta raspada λ
Treba odrediti ovisnost broja radioaktivnih
atoma o vremenu ozračivanja neutronima
Zanemarite neutronsku aktivaciju radioaktivnog
izotopa
NUKLEARNA FISIJA
1 2
1 2
235 236
92 92
A A
Z ZU n U X Y n
bullNuklearni reaktori
(elektrane) - kontrolirano
bullnuklearne bombe -
nekontrolirano
NUKLEARNA FUZIJA
2 2 3
1 1 2
2 2 3 1
1 1 1 1
H H He n
H H H H
INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETSKOG ZRAČENJA
S TVARI
Fotoelektrični efekt Comptonovo raspršenje
Produkcija parova
2
max
1
2i eh W m v
1 cose
h
m cl l l
e e
ZADATAK
Izračunajte defekt mase i pripadnu energiju
vezanja za jezgru helijevog atoma
m(4He)=10026u
m(p)=1007825u
m(n)=1008665u
ZADATAK
Snop od 109 termalnih neutrona brzine 2200 ms
prolazi kroz vakuum put od 22 m prije nego što
udari u metu Koliko će se neutrona spontano
raspasti na putu do mete ako je vrijeme
poluraspada slobodnog neutrona 12 minuta
ZADATAK
Kad su neutroni slobodne čestice njihovo vrijeme
poluraspada je 128 minuta Odredite udaljenost
za koji će snop neutrona energije 5 eV izgubiti
polovinu neutrona
ZADATAK
Radioaktivni element čije je vrijeme poluraspada 100 dana emitira β-čestice energije 810-14 J Β-
čestice apsorbira uređaj koji pretvara njihovu
kinetičku energiju u električnu s efikasnošću 5
Koliku je količinu tvari tog elementa potrebno
staviti u uređaj da bi generirana električna snaga
bila 5W
ZADATAK
Dok je organizam (biljka životinja čovjek) živ
specifična aktivnost radioaktivnog izotopa 14C u
njemu je stalno oko 250 Bqkg Kada organizam
prestane živjeti više ne uzima ugljik iz prirode
te se količina 14C zbog radioaktivnog raspada s
vremenom smanjuje Odredite koliko je star
drveni predmet čija je sadašnja specifična
aktivnost 190 Bqkg Vrijeme poluraspada 14C je
5570 godina
ZADATAK
Odredite starost uzorka drveta ako je poznato da
je aktivnost jednog grama ugljikadobivenog izgaranjem tog uzorka 148105 Bq Pretpostavite da je omjer broja jezgara izotopa 12C i 14C u Zemljinoj atmosferi konstantan već tisućama godina i da iznosi 106 Vrijeme poluraspada izotopa 14C je 5568 godina
ZADATAK
U reaktoru se konstantnom toku reaktora izloži
neki izotop Neutronskom aktivacijom proizvodi
se konstantnom brzinom n atoma radioaktivnog izotopa u sekundi čija je konstanta raspada λ
Treba odrediti ovisnost broja radioaktivnih
atoma o vremenu ozračivanja neutronima
Zanemarite neutronsku aktivaciju radioaktivnog
izotopa
NUKLEARNA FISIJA
1 2
1 2
235 236
92 92
A A
Z ZU n U X Y n
bullNuklearni reaktori
(elektrane) - kontrolirano
bullnuklearne bombe -
nekontrolirano
NUKLEARNA FUZIJA
2 2 3
1 1 2
2 2 3 1
1 1 1 1
H H He n
H H H H
INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETSKOG ZRAČENJA
S TVARI
Fotoelektrični efekt Comptonovo raspršenje
Produkcija parova
2
max
1
2i eh W m v
1 cose
h
m cl l l
e e
ZADATAK
Snop od 109 termalnih neutrona brzine 2200 ms
prolazi kroz vakuum put od 22 m prije nego što
udari u metu Koliko će se neutrona spontano
raspasti na putu do mete ako je vrijeme
poluraspada slobodnog neutrona 12 minuta
ZADATAK
Kad su neutroni slobodne čestice njihovo vrijeme
poluraspada je 128 minuta Odredite udaljenost
za koji će snop neutrona energije 5 eV izgubiti
polovinu neutrona
ZADATAK
Radioaktivni element čije je vrijeme poluraspada 100 dana emitira β-čestice energije 810-14 J Β-
čestice apsorbira uređaj koji pretvara njihovu
kinetičku energiju u električnu s efikasnošću 5
Koliku je količinu tvari tog elementa potrebno
staviti u uređaj da bi generirana električna snaga
bila 5W
ZADATAK
Dok je organizam (biljka životinja čovjek) živ
specifična aktivnost radioaktivnog izotopa 14C u
njemu je stalno oko 250 Bqkg Kada organizam
prestane živjeti više ne uzima ugljik iz prirode
te se količina 14C zbog radioaktivnog raspada s
vremenom smanjuje Odredite koliko je star
drveni predmet čija je sadašnja specifična
aktivnost 190 Bqkg Vrijeme poluraspada 14C je
5570 godina
ZADATAK
Odredite starost uzorka drveta ako je poznato da
je aktivnost jednog grama ugljikadobivenog izgaranjem tog uzorka 148105 Bq Pretpostavite da je omjer broja jezgara izotopa 12C i 14C u Zemljinoj atmosferi konstantan već tisućama godina i da iznosi 106 Vrijeme poluraspada izotopa 14C je 5568 godina
ZADATAK
U reaktoru se konstantnom toku reaktora izloži
neki izotop Neutronskom aktivacijom proizvodi
se konstantnom brzinom n atoma radioaktivnog izotopa u sekundi čija je konstanta raspada λ
Treba odrediti ovisnost broja radioaktivnih
atoma o vremenu ozračivanja neutronima
Zanemarite neutronsku aktivaciju radioaktivnog
izotopa
NUKLEARNA FISIJA
1 2
1 2
235 236
92 92
A A
Z ZU n U X Y n
bullNuklearni reaktori
(elektrane) - kontrolirano
bullnuklearne bombe -
nekontrolirano
NUKLEARNA FUZIJA
2 2 3
1 1 2
2 2 3 1
1 1 1 1
H H He n
H H H H
INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETSKOG ZRAČENJA
S TVARI
Fotoelektrični efekt Comptonovo raspršenje
Produkcija parova
2
max
1
2i eh W m v
1 cose
h
m cl l l
e e
ZADATAK
Kad su neutroni slobodne čestice njihovo vrijeme
poluraspada je 128 minuta Odredite udaljenost
za koji će snop neutrona energije 5 eV izgubiti
polovinu neutrona
ZADATAK
Radioaktivni element čije je vrijeme poluraspada 100 dana emitira β-čestice energije 810-14 J Β-
čestice apsorbira uređaj koji pretvara njihovu
kinetičku energiju u električnu s efikasnošću 5
Koliku je količinu tvari tog elementa potrebno
staviti u uređaj da bi generirana električna snaga
bila 5W
ZADATAK
Dok je organizam (biljka životinja čovjek) živ
specifična aktivnost radioaktivnog izotopa 14C u
njemu je stalno oko 250 Bqkg Kada organizam
prestane živjeti više ne uzima ugljik iz prirode
te se količina 14C zbog radioaktivnog raspada s
vremenom smanjuje Odredite koliko je star
drveni predmet čija je sadašnja specifična
aktivnost 190 Bqkg Vrijeme poluraspada 14C je
5570 godina
ZADATAK
Odredite starost uzorka drveta ako je poznato da
je aktivnost jednog grama ugljikadobivenog izgaranjem tog uzorka 148105 Bq Pretpostavite da je omjer broja jezgara izotopa 12C i 14C u Zemljinoj atmosferi konstantan već tisućama godina i da iznosi 106 Vrijeme poluraspada izotopa 14C je 5568 godina
ZADATAK
U reaktoru se konstantnom toku reaktora izloži
neki izotop Neutronskom aktivacijom proizvodi
se konstantnom brzinom n atoma radioaktivnog izotopa u sekundi čija je konstanta raspada λ
Treba odrediti ovisnost broja radioaktivnih
atoma o vremenu ozračivanja neutronima
Zanemarite neutronsku aktivaciju radioaktivnog
izotopa
NUKLEARNA FISIJA
1 2
1 2
235 236
92 92
A A
Z ZU n U X Y n
bullNuklearni reaktori
(elektrane) - kontrolirano
bullnuklearne bombe -
nekontrolirano
NUKLEARNA FUZIJA
2 2 3
1 1 2
2 2 3 1
1 1 1 1
H H He n
H H H H
INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETSKOG ZRAČENJA
S TVARI
Fotoelektrični efekt Comptonovo raspršenje
Produkcija parova
2
max
1
2i eh W m v
1 cose
h
m cl l l
e e
ZADATAK
Radioaktivni element čije je vrijeme poluraspada 100 dana emitira β-čestice energije 810-14 J Β-
čestice apsorbira uređaj koji pretvara njihovu
kinetičku energiju u električnu s efikasnošću 5
Koliku je količinu tvari tog elementa potrebno
staviti u uređaj da bi generirana električna snaga
bila 5W
ZADATAK
Dok je organizam (biljka životinja čovjek) živ
specifična aktivnost radioaktivnog izotopa 14C u
njemu je stalno oko 250 Bqkg Kada organizam
prestane živjeti više ne uzima ugljik iz prirode
te se količina 14C zbog radioaktivnog raspada s
vremenom smanjuje Odredite koliko je star
drveni predmet čija je sadašnja specifična
aktivnost 190 Bqkg Vrijeme poluraspada 14C je
5570 godina
ZADATAK
Odredite starost uzorka drveta ako je poznato da
je aktivnost jednog grama ugljikadobivenog izgaranjem tog uzorka 148105 Bq Pretpostavite da je omjer broja jezgara izotopa 12C i 14C u Zemljinoj atmosferi konstantan već tisućama godina i da iznosi 106 Vrijeme poluraspada izotopa 14C je 5568 godina
ZADATAK
U reaktoru se konstantnom toku reaktora izloži
neki izotop Neutronskom aktivacijom proizvodi
se konstantnom brzinom n atoma radioaktivnog izotopa u sekundi čija je konstanta raspada λ
Treba odrediti ovisnost broja radioaktivnih
atoma o vremenu ozračivanja neutronima
Zanemarite neutronsku aktivaciju radioaktivnog
izotopa
NUKLEARNA FISIJA
1 2
1 2
235 236
92 92
A A
Z ZU n U X Y n
bullNuklearni reaktori
(elektrane) - kontrolirano
bullnuklearne bombe -
nekontrolirano
NUKLEARNA FUZIJA
2 2 3
1 1 2
2 2 3 1
1 1 1 1
H H He n
H H H H
INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETSKOG ZRAČENJA
S TVARI
Fotoelektrični efekt Comptonovo raspršenje
Produkcija parova
2
max
1
2i eh W m v
1 cose
h
m cl l l
e e
ZADATAK
Dok je organizam (biljka životinja čovjek) živ
specifična aktivnost radioaktivnog izotopa 14C u
njemu je stalno oko 250 Bqkg Kada organizam
prestane živjeti više ne uzima ugljik iz prirode
te se količina 14C zbog radioaktivnog raspada s
vremenom smanjuje Odredite koliko je star
drveni predmet čija je sadašnja specifična
aktivnost 190 Bqkg Vrijeme poluraspada 14C je
5570 godina
ZADATAK
Odredite starost uzorka drveta ako je poznato da
je aktivnost jednog grama ugljikadobivenog izgaranjem tog uzorka 148105 Bq Pretpostavite da je omjer broja jezgara izotopa 12C i 14C u Zemljinoj atmosferi konstantan već tisućama godina i da iznosi 106 Vrijeme poluraspada izotopa 14C je 5568 godina
ZADATAK
U reaktoru se konstantnom toku reaktora izloži
neki izotop Neutronskom aktivacijom proizvodi
se konstantnom brzinom n atoma radioaktivnog izotopa u sekundi čija je konstanta raspada λ
Treba odrediti ovisnost broja radioaktivnih
atoma o vremenu ozračivanja neutronima
Zanemarite neutronsku aktivaciju radioaktivnog
izotopa
NUKLEARNA FISIJA
1 2
1 2
235 236
92 92
A A
Z ZU n U X Y n
bullNuklearni reaktori
(elektrane) - kontrolirano
bullnuklearne bombe -
nekontrolirano
NUKLEARNA FUZIJA
2 2 3
1 1 2
2 2 3 1
1 1 1 1
H H He n
H H H H
INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETSKOG ZRAČENJA
S TVARI
Fotoelektrični efekt Comptonovo raspršenje
Produkcija parova
2
max
1
2i eh W m v
1 cose
h
m cl l l
e e
ZADATAK
Odredite starost uzorka drveta ako je poznato da
je aktivnost jednog grama ugljikadobivenog izgaranjem tog uzorka 148105 Bq Pretpostavite da je omjer broja jezgara izotopa 12C i 14C u Zemljinoj atmosferi konstantan već tisućama godina i da iznosi 106 Vrijeme poluraspada izotopa 14C je 5568 godina
ZADATAK
U reaktoru se konstantnom toku reaktora izloži
neki izotop Neutronskom aktivacijom proizvodi
se konstantnom brzinom n atoma radioaktivnog izotopa u sekundi čija je konstanta raspada λ
Treba odrediti ovisnost broja radioaktivnih
atoma o vremenu ozračivanja neutronima
Zanemarite neutronsku aktivaciju radioaktivnog
izotopa
NUKLEARNA FISIJA
1 2
1 2
235 236
92 92
A A
Z ZU n U X Y n
bullNuklearni reaktori
(elektrane) - kontrolirano
bullnuklearne bombe -
nekontrolirano
NUKLEARNA FUZIJA
2 2 3
1 1 2
2 2 3 1
1 1 1 1
H H He n
H H H H
INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETSKOG ZRAČENJA
S TVARI
Fotoelektrični efekt Comptonovo raspršenje
Produkcija parova
2
max
1
2i eh W m v
1 cose
h
m cl l l
e e
ZADATAK
U reaktoru se konstantnom toku reaktora izloži
neki izotop Neutronskom aktivacijom proizvodi
se konstantnom brzinom n atoma radioaktivnog izotopa u sekundi čija je konstanta raspada λ
Treba odrediti ovisnost broja radioaktivnih
atoma o vremenu ozračivanja neutronima
Zanemarite neutronsku aktivaciju radioaktivnog
izotopa
NUKLEARNA FISIJA
1 2
1 2
235 236
92 92
A A
Z ZU n U X Y n
bullNuklearni reaktori
(elektrane) - kontrolirano
bullnuklearne bombe -
nekontrolirano
NUKLEARNA FUZIJA
2 2 3
1 1 2
2 2 3 1
1 1 1 1
H H He n
H H H H
INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETSKOG ZRAČENJA
S TVARI
Fotoelektrični efekt Comptonovo raspršenje
Produkcija parova
2
max
1
2i eh W m v
1 cose
h
m cl l l
e e
NUKLEARNA FISIJA
1 2
1 2
235 236
92 92
A A
Z ZU n U X Y n
bullNuklearni reaktori
(elektrane) - kontrolirano
bullnuklearne bombe -
nekontrolirano
NUKLEARNA FUZIJA
2 2 3
1 1 2
2 2 3 1
1 1 1 1
H H He n
H H H H
INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETSKOG ZRAČENJA
S TVARI
Fotoelektrični efekt Comptonovo raspršenje
Produkcija parova
2
max
1
2i eh W m v
1 cose
h
m cl l l
e e
NUKLEARNA FUZIJA
2 2 3
1 1 2
2 2 3 1
1 1 1 1
H H He n
H H H H
INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETSKOG ZRAČENJA
S TVARI
Fotoelektrični efekt Comptonovo raspršenje
Produkcija parova
2
max
1
2i eh W m v
1 cose
h
m cl l l
e e