Kjernefysikk

Question 1

Hvem gjennomførte et forsøk med alfapartikler mot gullfolie?

Answer 1

Rutherford

Rutherford oppdaget at atommassen og positiv ladning konsentreres i atomkjernen.

Question 2

Hva er atomkjernen bygd opp av?

Answer 2

Protoner og nøytroner

Atomkjernen inneholder de fleste av atomets massen.

Question 3

Hvor beveger elektronene seg i forhold til atomkjernen?

Answer 3

I bane rundt atomkjernen

Elektronene er negativt ladede partikler.

Question 4

Hva skyldes energien i radioaktiv stråling?

Answer 4

Energi-endringer i atomkjernen

Radioaktiv stråling er ofte resultatet av ustabile kjerner.

Question 5

Hva er en hydrogenkjerne?

Answer 5

Proton

Hydrogenkjernen består av en enkelt proton.

Question 6

Hva er isotoper?

Answer 6

Atomer av samme grunnstoff med ulike masser

Isotoper har forskjellig antall nøytroner, noe som gir dem ulike masser.

Question 7

Fill in the blank: Atomkjernen er bygd opp av _______ og nøytroner.

Answer 7

Protoner

Question 8

True or False: Elektronene har en positiv ladning.

Answer 8

False

Elektronene har en negativ ladning.

Question 9

Hva er bevart i alle kjernereaksjoner?

Answer 9

Elektrisk ladning

Summen av positiv og negativ ladning før og etter reaksjonen er lik.

Question 10

Hva betyr det at nukleontallet er bevart i kjernereaksjoner?

Answer 10

Summen av antallet nøytroner og protoner er den samme før og etter reaksjonen

Det betyr ikke at det er like mange protoner og nøytroner.

Question 11

Hva er forholdet mellom masse og energi ifølge E=mc²?

Answer 11

Masse og energi er ekvivalente

E0 = mc^2, hvor E0 er hvileenergien.

Question 12

Hva er bevart i kjernereaksjoner selv om massen ikke er den samme?

Answer 12

Totalenergien E

E = E0 + Ek + Ey, der E0 er masseenergien, Ek er kinetisk energi, og Ey er strålingsenergi.

Question 13

Hva er E0 i sammenheng med kjernereaksjoner?

Answer 13

Hvileenergien til partiklene

Energien partiklene har på grunn av sin masse, uavhengig av bevegelsen.

Question 14

Hva kalles reaksjonen der to lette kjerner slår seg sammen?

Answer 14

Fusjon

Denne reaksjonen skjer når vi går fra venstre og nedover høyre på grafen.

Question 15

Hva kalles reaksjonen der en tung kjerne deler seg i to lette kjerner?

Answer 15

Fisjon

Denne reaksjonen skjer når vi går fra høyre og nedover mot venstre på grafen.

Question 16

Hva kaller vi den nødvendige energien for å frigjøre et nukleon fra en atomkjerne?

Answer 16

Bindingsenergien til nukleonet

Dette er den minste energien som kreves for å frigjøre et nukleon.

Question 17

Nukleon

Answer 17

Nukleon er et fellesbegrep for de partiklene som finnes i atomkjernen, nemlig protoner og nøytroner.

Question 18

Nuklide

Answer 18

Nuklide refererer til en spesifikk type atom med et bestemt antall protoner og nøytroner. Hver nuklide har et unikt sett med egenskaper, som atomnummer (antall protoner) og massen (som avhenger av antall nukleoner).

Nuklider kan derfor beskrives ved deres atomnummer (Z) og massetall (A), der massetallet er summen av protoner og nøytroner (A = Z + N, der N er antall nøytroner).

Question 19

Hva er en kjernereaksjon?

Answer 19

En kjernereaksjon er en prosess der atomkjerner endrer seg. Dette kan skje gjennom ulike mekanismer, og det kan føre til at nye elementer dannes, energi frigjøres, eller både og. Kjernereaksjoner er grunnleggende for prosesser som radioaktivitet, kjernekraft.

Question 20

Nevn ulike typer kjernereaksjoner

Answer 20

Alfastråling, betastråling, gammastråling, fusjon og fisjon

Question 21

Alfastråling

Answer 21

Hva skjer: En alfa-partikkel, som består av 2 protoner og 2 nøytroner (det samme som en heliumkjerne), blir sendt ut fra en ustabil atomkjerne.

Resultat: Atomet mister 2 protoner og 2 nøytroner, noe som reduserer atomnummeret med 2 og massetallet med 4. Dette danner et nytt grunnstoff.

Question 22

Betastråling

Answer 22

Hva skjer: En beta-partikkel, som er en elektron (β-) eller en positron (β+), blir sendt ut. I β- stråling omdannes et nøytron til et proton, og et elektron sendes ut. I β+ stråling omdannes et proton til et nøytron, og et positron sendes ut.

Resultat: Ved β- stråling øker atomnummeret med 1, mens massetallet forblir det samme. Ved β+ stråling reduseres atomnummeret med 1, men massetallet forblir også det samme.

Question 23

Gammastråling

Answer 23

Hva skjer: Gamma-stråling involverer ikke partikkelutslipp, men er en form for høyenergetisk elektromagnetisk stråling som vanligvis følger etter alfa- eller beta-stråling.

Resultat: Kjerneenergien reduseres, men atomnummeret og massetallet forblir uendret. Gamma-stråling hjelper til med å stabilisere kjernen.

Question 24

Fisjon

Answer 24

Hva skjer: Fisjon er prosessen der en tung atomkjerne (som uran-235 eller plutonium-239) splittes i to eller flere lettere kjerner når den treffes av en nøytron.

Resultat: Dette frigjør en stor mengde energi og flere nøytroner, som kan forårsake videre fisjonsreaksjoner (kjedereaksjon).

Question 25

Fusjon

Answer 25

Hva skjer: Fusjon er prosessen der to lette atomkjerner (som hydrogenisotoper) smelter sammen for å danne en tyngre kjerne. Resultat: Dette frigjør også en enorm mengde energi, mye mer enn fisjon. Fusjon skjer naturlig i stjerner, inkludert solen.

Question 26

Hva er radioaktivitet?

Answer 26

Radioaktivitet er en naturlig prosess der ustabile atomkjerner (nuklider) spontant endrer seg ved å sende ut stråling. Dette skjer fordi kjernen har for mye energi eller et ubalansert forhold mellom protoner og nøytroner. Når en atomkjerne er radioaktiv, vil den gjennomgå en eller flere typer stråling i et forsøk på å bli mer stabil. Radioaktivitet kan føre til at atomkjernen omdannes til et annet grunnstoff eller en annen isotop. Denne prosessen kan være tilfeldig, og det er derfor vanskelig å forutsi nøyaktig når en bestemt kjerne vil sende ut stråling. Imidlertid kan vi si noe om den gjennomsnittlige tiden det tar for halvparten av en stor mengde av et radioaktivt stoff å desintegrere, kjent som halveringstid.

Question 27

Ulike typer radioaktivitet og egenskapene deres

Answer 27

alfa, beta og gammastråling Egenskaper: Alfa-partikler har lav gjennomtrengningsevne og kan stoppes av et ark papir eller huden. De kan være skadelige hvis de inntas eller inhaleres. Beta-partikler har høyere gjennomtrengningsevne enn alfa-partikler, og kan trenge gjennom papir, men stoppes av et tynt lag plast eller aluminium. Gamma-stråling har høy gjennomtrengningsevne og kan trenge gjennom flere centimeter med bly eller flere meter med betong. Den er derfor den mest penetrerende formen for stråling.