Fisika Kuantikoa eta Erradioaktibitatea
Enviado por Chuletator online y clasificado en Física
Escrito el en vasco con un tamaño de 5,7 KB
Fisika Klasikoak azaltzen ez dituen fenomenoak:
1. Igorpena f maiztasuna maiztasun minimo bat baino handiagoa denean gertatzen da soilik.
Hau metal bakoitzaren ezaugarri propioa da, eta atari maiztasuna deritzo, f- FK: edozein
maiztasunetan gertatu beharko litzateke, intentsitatea behar bezain handia izanez gero.
2. Behin, atari-maiztasuna gaindituta, zenbat eta handiagoa izan maiztasuna, elektroiak
energia zinetiko handiagoarekin askatzen dira. Hau da, ez dago intentsitatearen menpe (FK
ezin du hau azaldu).
3. Ergiaren intentsitatearen proportzionala izango da igorritako elektroien kopurua.
4. Metala argiz erasotzea eta efektu fotoelektrikoa aldiberekoak dira. Teoria klasikoaren
arabera, intentsitatea ahula bada, atzerapena egon beharko litzateke argiztatzearen eta
efektu fotoelektrikoaren artean.
Einsteinek efektu fotoelektrikoa azaldu zuen (1905)
Planck-en teoria kuantikoa erabiliz, Einsteinek erradiazio elektromagnetiko batek igortzen duen energia kuantizaturik maiztasunarekiko dagoela proposatu zuen. Energia-kuantoak fotoiak dira eta bakoitzaren eneraia zuzenki proportzionala: E = hf [J] (h Planck-en konstantea, h= 6,62.10 34 J*s).
Erradioaktibitate naturalaren fenomenoa
Erradioaktibitatea material batzuek, susbstantzia erradioaktiboek, erradiazioak igortzeko erakusten
duten propietatea da. Erradiazio horiek gorputz opakuak zeharkatzeko, airea ionizatzeko, plaka
fotografikoak inpresionatzeko eta zenbait substantziaren fluoreszentzia kitzikatzeko gai dira.
Zenbaki atomiko altua duten atomoen nukleoak ezegonkorrak dira eta berez desintegratzen dira
energia eta partikula azpiatomikoak askatzen direlarik.
Alfa, beta eta gamma erradiazioen igorpena
Subtantzia erradioaktiboek igorritako erradiazioak a, B, eta v erradiazio modura sailkatu ziren beren
sarkortasunaren arabera. Dibujo 3
Gaur egun badakigu zein den erradiazio mota desberdinen jatorria eta erradiazio horiek nukleo atomikoan sortzen direla.
a(sinbolo de alfa) partikula
Helio-nukleoak dira, bi protoiz eta bi neutroiz osatutakoak:
(4 arriba 2 abajo) He 2+ = 10 ber-19C; m: 6,7 x 10ber -27Kg
ß partikula
Elektroi bizkorrak dira, nukleoko neutroien desintegraziotik datozenak. Neutroi bakoitzak protoi bat eta elektroi bat ematen du:
(0arriba -1 abajo) B-1 q: -1,6 x 10ber-19C; m: 9,1 x 10ber-31Kg
y erradiazioa
Erradiazio elektromagnetikoak dira, X izpiek baino maiztasun (eta energia) handiagoa dutenak. q: 0; m:0
Prozesu erradioaktiboen abiadura.Semidesintegrazio-periodoa.
Nukleo atomikoen desintegrazio naturalaren prozesuetan, desintegrazio-abiadura segundu
bakoitzeko gertatzen diren desintegrazio-kopurua da:
Desintegrazio abiadura=Aktibitatea= dN/dt=-landaN, non N: desintegratu gabeko nukleo kopurua eta landa: konstante erradioaktiboa
Abiadura negatiboa da -› nukleoen kopurua txikiagotu denborarekin.
Abiadura faktore hauen menpekoa:
nukleoen izaera DIBUJO 4
dagoen nukleoaren kopurua
Definizioa
Fisio nuklearra deritzon erreakzio nuklearrean, nukleo
astun bat neutroiz bonbardatuz, nukleo hori zatitu etabi nukleo arin sortzen dira. Prozesu honetan neutroiak eta energia kantitate handia askatzen da. Uranio-235 isotopoa, adibidez, erreakzio honen arabera fisionatzen da: DIBUJO 5
(235 arriba 92 abajo) U+ (1arriba 0 abajo) n = (92 arriba 36 abajo)Kr + 3(1arriba 0 abajo)n
Aktibazio-energia
Fisio erreakzioan sortzen diren produktuak hasierako U-235 baino egonkorragoak dira. Uranio
atomoa ez da berez fisionatzen, aktibazio-energia bat behar du, neutroi batez bonbardantzean
lortzen duena. Horrela bitarteko produktu bat eratzen da, energia handikoa eta berehala fisionatzen
dena. Erreakzioa behin hasiz gero, hainbat neutroi askatzen dira. Neutroi horietako bakoitzak beste
uranio nukleo baten fisioa eragiten du, eta erreakzioa azkar azeleratu egiten da: kate erreakzioa.
Prozesu ez-kontrolatuak
Askatzen diren neutroiak kontrolatzen ez direnean sortzen da. Prozesu hauetan erreakzioak
leherketa eragiten du, energia handia, erradiazioa eta hondakin erradioaktiboak sortuz. Prozesu
hori da bonba atomikoan gertatzen dena.
Prozesu kontrolatua
Askatutako neutroien abiadura moteldu egiten da substantzi egokiak (moderatzaileak) tartekatuz
(ura, ur pisutsua, grafitoa,.. ) Horrela erreakzioaren abiadura kontrolatzen da, eztandarik ez da
gertatzen eta askatutako energia aprobetxa daiteke. Hori da zentral nuklearretan egiten dena.
Masa-galera eta energia
Fisio erreakzioetan askatzen den energia erreakzio hauetan gertatzen den masa galeraren
ondorioa da. Produktuen masa erreaktiboena baino txikiagoa da:
A+B=C+D; (msubA + msubB) menor q (msubC +msubD) = masa-galera= triangulom=(msubA + msubB) - (msubC +msubD)
Galtzen den masa hori energia bihurtzen da eta Einsteinen ekuazioaren bitartez kalkulatzen da: E= triangulom x cber2
Lotura energia
Nuikleo baten nukleoi isolatuak nukleoa eratzeko biltzean askaturiko energia da. Energia hori,
nukleoa apurtu eta bere nukleoiak isolatzeko eman behar zaion energia kantitate berbera da.
Lotura-energia zenbat eta handiagoa izan orduan eta egonkorragoa da nukleoa. Nukleoiek beren masaren parte bat galtzen dute nukleoa eratzean, eta beraz masa-galerari elkarturiko energia: E= triangulom x cber2