Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning 7 frågor/svar hittade Materiens innersta-Atomer-Kärnor [20857] Sedan undrar jag även vad som faktiskt händer när i beta-sönderfall när neutron blir till proton+elektron+antineutrino som sänds ut? Även vad som händer när proton i beta+sönderfall blir till positron+neutron+neutrino? Vad är det som de reagerar med så att det blir följande och varför bildas tex en extra elektron? Mvh Lisa Andersson Svar: Det förekommer emellertid ett antal s.k. klustersönderfall, t.ex. 14C sönderfall, se den ganska svåra artikeln Cluster_decay I fråga 12985 Nyckelord: radioaktivt sönderfall [38]; alfasönderfall [7]; Materiens innersta-Atomer-Kärnor [18285] Vi har på skolan läst att betapartikeln har högre energi än alfapartikeln. Vad beror det på? Vi är medvetna om att energinivån kan variera för både beta och alfa men vet vi exakt vad som orsakar denna skillnad i energi? Energin från både Beta och Alfa absorberas sedan av sin omgivning och de stannar upp. Är det alfapartikelns storlek eller dess laddning som har störst betydelse för att alfapartikeln inte kommer så långt i luft och ännu kortare i fasta material? Jag har försökt söka svar på dessa frågor men har bara hittat konstaterandena att alfa har kortast räckvidd och beta lite längre. Inte så mycket förklarande på detaljnivå om varför räckvidden är som den är. Svar: I praktiken har alfa-partiklar en energi på 4-8 MeV och beta-partiklar typiskt 0-2 MeV medelenergi. Det finns flera skäl till detta: 1 Eftersom alfa-partikeln har mycket hög bindningsenergi och eftersom bindningsenergin för tunga kärnor ökar med minskande masstal (se figuren i fråga 1433 2 Betasönderfallet är en trekropparsprocess som förutom atokmärnan och elektronen involverar en neutrino. Beta-partikeln får då bara en del av sönderfallsenergin. Alfa-partikeln får å andra sidan hela den tillgängliga energin förutom en lite rekylenergi hos dotterkärnan. 3 Vid alfasönderfall måste alfa-partikeln ta sig genom en potentialbarriär. Om alfa-energin är lägre än c:a 4 MeV så är barriären så hög att penetrationssannolikheten är mycket liten. Vi ser alltså knappast några alfasönderfall med energier mindre än 4 MeV, se figuren i fråga 16296 Nyckelord: betasönderfall [15]; alfasönderfall [7]; radioaktivt sönderfall [38]; Materiens innersta-Atomer-Kärnor [16296] Ursprunglig fråga: Svar: 242Cm: T1/2 = 162.8 dagar, Ea = 6113 keV Vi ser att Ea är ganska olika. Detta beror dels på Q-värdet i reaktionen (som i sin tur bestäms av atommassorna) och dels på att det starkaste sönderfallet i 245Cm inte går till grundtillståndet. (Sedan beror halveringstiden även på vågfunktionerna för begynnelse- och sluttillstånden.) Det finns ett sedan länge etablerat experimentellt samband, Geiger-Nuttalls regel, mellan halveringstiden för a-sönderfall och a-partikelns energi: Hög a-energi ger en hög sönderfallskonstant och alltså en kort halveringstid. Sambandet är logaritmiskt (se Geiger-Nuttall_law Geiger-Nuttalls regel förklaras mycket bra med bilden att a-sönderfall är en a-partikel som "tunnlar" sig igenom en potentialbarriär, se fråga 14370 en högre a-energi Nyckelord: radioaktivt sönderfall [38]; alfasönderfall [7]; halveringstid/sönderfallskonstant [5]; 1 http://nucleardata.nuclear.lu.se/nucleardata/toi/listnuc.asp?sql=&Z=96 Materiens innersta-Atomer-Kärnor [15065] Ursprunglig fråga: Har det något med laddningsbevarandet att göra?
Svar: Anledningen har inte direkt med laddningsbevarandet att göra, även om sönderfallet måste bevara laddningen. Det har att göra med bindningsenergin. Bindningsenergin per nukleon för en alfa-partikel är 7 MeV (se fråga 14847 Protonen däremot har ingen bindningsenergi, så det skulle kosta c:a 7 MeV att ta loss en proton. Detta kan inte kompenseras av den lilla vinsten i bindningsenergi man får med minskande A. För mycket protonrika kärnor har man faktiskt i laboratoriet observerat s.k. b-fördröjt proton-sönderfall. Det förekommer i sällsynta fall när b-sönderfallet går till så högt liggande tillstånd att den sista protonen är obunden. Nyckelord: radioaktivt sönderfall [38]; alfasönderfall [7]; Materiens innersta-Atomer-Kärnor [14370] Ursprunglig fråga: Det räcker med att ni förklarar hur man gör för endimensionella partiklar, men ni får gärna förklara hur man gör med fler dimensioner också. Svar: Man börjar med att ställa upp schrödingerekvationen för de tre områdena. Man får då tre olika vågfunktioner. Lösningen i t.ex. det vänstra området är en våg som rör sig från vänster till höger (de infallande partiklarna) och en våg som rör sig från höger till vänster (de partiklar som reflekteras av barriären). I det högra området är lösningen en våg som rör sig från vänster till höger (transmitterade partiklar). I barriärområdet är lösningen en exponentialfunktion. Genom att tvinga vågfunktionerna att vara kontinuerliga med kontinuerliga derivator kan man bestämma samband mellan de i vågfunktionerna ingående konstanterna. Transmissionen räknas sedan ut som |amplituden hos den högra vågfunktionen|2/ Beräkning av barriärpenetration för en endimensionell lådpotential finns här: Quantum_tunneling Quantum Mechanics with MATLAB Nyckelord: kvantmekanik [30]; tunneleffekt [3]; schrödingerekvationen [4]; alfasönderfall [7]; Materiens innersta-Atomer-Kärnor [4600] Svar: Fundera: Hur är det vid beta-sönderfall? Nyckelord: alfasönderfall [7]; Materiens innersta-Atomer-Kärnor [967] Svar: Efter sönderfallet har vi en positivt laddad Ac-jon, som snart tar åt sig en elektron från omgivningen (i princip kunde detta vara den utsända elektronen) för att bli neutral. För övriga sönderfallstyper gäller följande för bevarandet av laddningen: Postitronsönderfall: kärnans laddning minskar med en enhet och vi får en negativ jon. Denna förlorar snart sin extra elektron och positronen annihilerar med en elektron. Slutresultatet blir alltså elektromagnetisk strålning (energi). Elektroninfångning: kärnans laddning minskar med en enhet genom att en elektron från atomens elektronskal fångas in. Detta skapar en vakans i elektronskalet som snabbt fylls av andra elektroner under utsändning av röntgenstrålning. Eftersom elektronen fångas in från atomens egna elektronuppsättning är det inget problem med bevarandet av den totala laddningen. Alfasönderfall: kärnladdningen minskar med två enheter. Dotterkärnan har alltså två elektroner för mycket. Dessa frigörs till omgivningen för att göra atomen neutral. Heliumkärnan kommer när den bromsats upp att ta till sig två elektroner. Slutresultatet blir alltså en neutral dotterkärna och en neutral helium-atom. Nyckelord: radioaktivt sönderfall [38]; alfasönderfall [7]; betasönderfall [15]; Frågelådan innehåller 7624 frågor med svar. ** Frågelådan är stängd för nya frågor tills vidare **
|
Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar.