Tatiana Danu, Energia din reactiile nucleare.
Lucrare finala elaborat 樽n cadrul cursului e-learning Didactica Fizicii pe platforma de colaborare internaionala www.civicportal.org (29.X-25.XII.2012).
Moderator - Viorel Bocancea, conferentiar univeristar, Universitatea de Stat din Tiraspol (cu sediul la Chisinau).
Procesul prin care plantele autotrofe sintetizeaza primii compusi organici din dioxid de carbon si apa, cu ajutorul energiei provenite din radiatiile solare si in prezenta clorofilei, este cunoscut sub denumirea de fotosinteza sau asimilatie clorofiliana.
nvm但ntul alternativ este o form de organizare a procesului didactic, care ofer o alt variant educativ, diferit de cea din sistemul naional de 樽nvm但nt. Exist alternative educaionale at但t de stat, c但t i particulare, iar pluralismul educaional include at但t 樽nvm但ntul particular, c但t i alternativele educaionale, 樽nvm但ntul confesional etc.
Procesul prin care plantele autotrofe sintetizeaza primii compusi organici din dioxid de carbon si apa, cu ajutorul energiei provenite din radiatiile solare si in prezenta clorofilei, este cunoscut sub denumirea de fotosinteza sau asimilatie clorofiliana.
nvm但ntul alternativ este o form de organizare a procesului didactic, care ofer o alt variant educativ, diferit de cea din sistemul naional de 樽nvm但nt. Exist alternative educaionale at但t de stat, c但t i particulare, iar pluralismul educaional include at但t 樽nvm但ntul particular, c但t i alternativele educaionale, 樽nvm但ntul confesional etc.
2. Radioactivitatea natural a fost descoperit 樽n 1896 de Henri
Becquerel, pe c但nd studia luminescena unor sruri ale uraniului.
n 1898, soii Marie i Pierre Curie au descoperit poloniul i radiul,
dou elemente cu radioactivitate mult mai puternic dec但t a
uraniului.
Radioactivitatea artificial a fost descoperit de
soii Ir竪ne i Fr辿d辿ric Joliot-Curie 樽n 1934.
Legile generale ale radioactivitii au fost elaborate de
ctre Ernest Rutherford i Frederick Soddy 樽n 1903.
Istoric
3. Simbolul nou de avertizare
pentru elemente radioactive
deosebit de periculoase.
4. Radioactivitatea
Radioactivitatea este un fenomen fizic prin care nucleul unui atom instabil, numit
i radioizotop, se transform spontan (se dezintegreaz), degaj但nd energie sub
form de radiaii diverse (alfa, beta sau gama), 樽ntr-un atom mai stabil.
Prin dezintegrare atomul pierde i o parte din mas. Termenul de radioactivitate a fost
folosit pentru prima dat de Marie Curie.
5. Pentru a se 樽nelege fenomenul de radioactivitate trebuie pornit de la
structura atomului, care are 樽n centru un nucleu 樽n jurul cruia orbiteaz electronii.
Nucleul este format din particule 樽ncrcate pozitiv protoni i particule neutre neutroni,
denumite generic nucleoni.
Toi atomii unui element chimic au acelai numr de protoni, dar pot avea numere
diferite de neutroni. n funcie de numrul de nucleoni elementul chimic are mai multe
specii numite izotopi.
6. Simbol de avertizare pentru existen釘a
substan釘elor radioactive depozitate 樽n
recipien釘i protectori.
7. n interiorul nucleului acioneaz dou tipuri de fore: fora
de respingere dintre protoni (de natur electric) i fora de atracie
dintre nucleoni (de natur nuclear).
C但nd cele dou fore sunt 樽n echilibru izotopul este stabil.
Pentru nucleele care conin neutroni 樽n exces cele dou
fore nu mai sunt 樽n echilibru, iar izotopul este instabil i se
dezintegreaz spontan prin emisie de radiaii.
8. Dezintegrarea radioactiv
Dezintegrarea radioactiv este fenomenul spontan prin care
nucleul unui izotop radioactiv instabil emite radiaii nucleare. n funcie
de radiaia emis putem avea dezintegrare alfa, beta sau gama.
Transformarea unui element radioactiv 樽n alt element prin
dezintegrare se mai numete i transmutaie nuclear natural.
Procesul nu depinde de temperatur, presiune sau de combinaia
chimic 樽n care apare atomul al crui nucleu sufer dezintegrarea.
Pe de alt parte, dezintegrarea este un fenomen aleator: nu se
poate determina c但nd se va dezintegra un anumit nucleu atomic, dei
pentru o populaie mare de nuclee de un anumit tip se poate estima
c但te nuclee vor suferi dezintegrarea 樽ntr-un anumit interval de timp.
9. Dezintegrare spontan
Dezintegrarea spontan este un fenomen de transformare
a atomilor grei prin procese radioactive.
Nucleul atomic se va despica 樽n dou sau mai multe
fragmente, respect但nd regula prin care dou fragmente
rezultate vor avea totdeauna dimensiuni egale.
Suma masei fragmentelor rezultate fiind egal cu masa
nucleului iniial.
Diferite moduri de dezintegrare a
unui nuclid radioactiv.
Vertical: numrul atomic,
orizontal: numrul de neutroni.
10. Clasificarea istoric a dezintegrrilor
Dezintegrarea alfa este procesul prin care din nucleul atomic se emite o particul
alfa (doi protoni i doi neutroni), cu apariia unui atom av但nd numrul atomic diminuat cu
2 i numrul de mas diminuat cu 4.
Dezintegrarea beta este procesul prin care nucleul atomic emite particule
beta (electron sau pozitron) pentru a obine numul optim de protoni i
neutroni. Exist dou tipuri de dezintegrare beta: beta minus (硫-) c但nd se
emite un electron i beta plus (硫+) c但nd se emite un pozitron. La
dezintegrarea beta minus se mai emite o particul antineutrino 樽n timp ce
la dezintegrarea beta plus se emite o particul neutrino.
Dezintegrarea gama numit i tranzie izomeric este procesul prin care nucleul
av但nd o stare excitat metastabil (izomer) emite radiaie gama pentru a reveni la
starea stabil cu energie mai sczut. Starea izomer poate aprea 樽n urma
dezintegrrii alfa sau beta sau prin alte reacii nucleare. Cel mai stabil nucleu
izomer care are o abunden de 1/8300 i un timp de 樽njumtire de 10 15 ani,
sensibil mai mare dec但t v但rsta universului.
11. Radioactivitatea 樽n natur
n natur radioactivitatea a fost prezent de la 樽nceput. Cei peste 60
radionuclizi prezeni 樽n natur se clasific 樽n trei categorii:
1. Primordiali prezeni de la formarea Pm但ntului;
2. Cosmogenici formai 樽n urma interaciei cu radiaia cosmic;
3. Produi sau potenai de om formai prin activiti umane.
Radionuclizii se gsesc 樽n roci, aer, ap, sol i 樽n organismele vii, inclusiv
cel uman.
12. Uneori este expulzat un neutron (radia釘ie neutronic), de obicei
c但nd 樽ntregul nucleu se sparge (ceea ce este fisiune nuclear).
Radia釘ia neutronic este foarte incitant pentru fizicieni
deoarece neutronii sunt particule simpatice, fr ifose. Fr sarcin
electric, neutronii sunt cele mai potrivite "gloan釘e" atomice pe care
le avem la dispozi釘ie.
13. Iat enumerate toate particulele cu care ai
interac釘ionat vreodat: protoni, neutroni, electroni i
fotoni*. Radia釘ie periculoas nu este nimic altceva
dec但t una dintre aceste particule mic但ndu-se
nebunesc de repede.
14. Cele mai obinuite forme de "dezintegrare radioactiv"
sunt beta+ i beta- i aceasta se 樽nt但mpl deoarece un
nucleu are fie prea mul釘i protoni, fie prea mul釘i neutroni.
Beta- const 樽n transformarea unui neutron 樽ntr-un
proton, un electron i un surplus de energie. Beta+ este un
proton tranform但ndu-se 樽ntr-un neutron, un pozitron (anti-
electron) i un surplus de energie.
Protonii i neutronii stau 樽n nucleu i noul electron sau
pozitron (anti-electron) preia cea mai mare parte din acea
energie suplimentar i se 樽ndeprteaz. Acel electron sau
pozitron rapid este radia釘ie.