ogarniam.edu.pl
Klasa
Zacznij naukę →Zacznij →

ogarniam.edu.pl · Fizyka · Jądro atomoweklasa 3 LO · fiszki i quiz: ogarniam.edu.pl/lo/3/fizyka/izotopy-i-promieniowanie-jadrowe/

Fizyka · Jądro atomowe · kl. 3

Izotopy i promieniowanie jądrowe

Z czego zbudowane jest jądro, czym są izotopy i jak zapisać rozpad, żeby zgadzały się liczby nukleonów i ładunki.

ok. 3 min czytania10 fiszek8 pytań w quizie🔊 Posłuchaj notatki

1Budowa jądra i izotopy

  • Oznaczenia: Z — liczba atomowa (liczba protonów, czyli ładunek jądra w jednostkach e); A — liczba masowa (liczba nukleonów: protonów i neutronów); N — liczba neutronów.
Zapamiętaj

N = A − Z. Liczba Z decyduje o tym, jaki to pierwiastek. Izotopy mają to samo Z, ale różne A (różnią się liczbą neutronów).

  • Zapis jądra: liczba masowa u góry, atomowa u dołu, przed symbolem pierwiastka, np. ¹⁴₆C (Z = 6, A = 14, N = 14 − 6 = 8). Węgiel ma też trwałe izotopy ¹²₆C i ¹³₆C.

2Rozpady i reakcje jądrowe

  • W reakcji jądrowej zachowane są: suma liczb masowych A (liczba nukleonów) i suma ładunków (Z) po obu stronach.
  • Rozpad α: jądro wysyła cząstkę α (jądro ⁴₂He); A maleje o 4, Z o 2. Np. ²³⁸₉₂U → ²³⁴₉₀Th + ⁴₂He.
  • Rozpad β⁻: w jądrze neutron zamienia się w proton: n → p + e⁻ + ν̄ (antyneutrino); Z rośnie o 1, A bez zmian. Np. ¹⁴₆C → ¹⁴₇N + e⁻ + ν̄. W β⁺: p → n + e⁺ + ν (neutrino), Z maleje o 1.
  • Promieniowanie γ: fotony o bardzo dużej energii wysyłane przez jądro wzbudzone, np. tuż po rozpadzie α lub β; Z i A się nie zmieniają.
  • Przykład. Dane: rozpad α radu ²²⁶₈₈Ra. Szukane: jądro końcowe. Obliczenia: A = 226 − 4 = 222, Z = 88 − 2 = 86 (to radon, Rn). Odpowiedź: ²²⁶₈₈Ra → ²²²₈₆Rn + ⁴₂He.
Uwaga na błąd

„w rozpadzie β⁻ wylatuje elektron z powłoki atomu”

Elektron β⁻ powstaje w jądrze w chwili przemiany neutronu w proton.

Sprawdź, czy rozumiesz

Liczba atomowa Z to liczba

3Właściwości promieniowania

αkartka papieruβblacha aluminiowa (kilka mm)γgruba warstwa ołowiu lub betonu
Promieniowanie α zatrzymuje kartka papieru, β – blacha aluminiowa o grubości kilku milimetrów, γ osłabia dopiero gruba warstwa ołowiu lub betonu
  • Wszystkie trzy rodzaje są jonizujące. Cząstki α jonizują najsilniej, więc najszybciej tracą energię i mają najmniejszy zasięg; γ jonizuje najsłabiej i przenika najgłębiej.
  • α (ładunek +2e) i β (ładunek −⁠e lub +e) to cząstki naładowane, więc odchylają się w polu magnetycznym. γ to fotony bez ładunku i się nie odchylają.
Uwaga na błąd

„γ zmienia liczbę masową jądra”

Nie, emisja γ nie zmienia Z ani A; jądro tylko traci nadmiar energii.

✎Ściąga: Izotopy i promieniowanie jądrowe

Najważniejsze w pigułce – przeczytaj tuż przed kartkówką lub sprawdzianem.

  • N = A − Z. Liczba Z decyduje o tym, jaki to pierwiastek. Izotopy mają to samo Z, ale różne A (różnią się liczbą neutronów).
  • Oznaczenia: Z — liczba atomowa (liczba protonów, czyli ładunek jądra w jednostkach e); A — liczba masowa (liczba nukleonów: protonów i neutronów); N — liczba neutronów.
  • Rozpad α: jądro wysyła cząstkę α (jądro ⁴₂He); A maleje o 4, Z o 2. Np. ²³⁸₉₂U → ²³⁴₉₀Th + ⁴₂He.
  • Rozpad β⁻: w jądrze neutron zamienia się w proton: n → p + e⁻ + ν̄ (antyneutrino); Z rośnie o 1, A bez zmian. Np. ¹⁴₆C → ¹⁴₇N + e⁻ + ν̄. W β⁺: p → n + e⁺ + ν (neutrino), Z maleje o 1.
  • Promieniowanie γ: fotony o bardzo dużej energii wysyłane przez jądro wzbudzone, np. tuż po rozpadzie α lub β; Z i A się nie zmieniają.
  • Przykład. Dane: rozpad α radu ²²⁶₈₈Ra. Szukane: jądro końcowe. Obliczenia: A = 226 − 4 = 222, Z = 88 − 2 = 86 (to radon, Rn). Odpowiedź: ²²⁶₈₈Ra → ²²²₈₆Rn + ⁴₂He.
  • α (ładunek +2e) i β (ładunek −⁠e lub +e) to cząstki naładowane, więc odchylają się w polu magnetycznym. γ to fotony bez ładunku i się nie odchylają.

?Quiz: powtórz przed kartkówką

8 pytań w stylu kartkówki i sprawdzianu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź. Rozwiąż quiz z wynikiem – każda odpowiedź ma wyjaśnienie.

  1. Liczba atomowa Z to liczba

    1. Aneutronów w jądrze
    2. Bnukleonów w jądrze
    3. Celektronów walencyjnych
    4. Dprotonów w jądrze
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: protonów w jądrze – Z decyduje o pierwiastku: to liczba protonów.

  2. Liczba neutronów w jądrze ¹⁴₆C to

    1. A8
    2. B6
    3. C14
    4. D20
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: 8 – N = A − Z = 14 − 6 = 8.

  3. Izotopy to jądra o

    1. Aróżnym Z i różnym A
    2. Btym samym A i różnych Z
    3. Ctym samym Z i różnych A
    4. Dtej samej liczbie neutronów i różnych Z
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: tym samym Z i różnych A – Izotopy tego samego pierwiastka różnią się tylko liczbą neutronów.

  4. Jądro ²²⁶₈₈Ra emituje cząstkę α. Powstaje

    1. A²²²₈₆Rn
    2. B²²⁶₈₉Ac
    3. C²²²₈₈Ra
    4. D²³⁰₉₀Th
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: ²²²₈₆Rn – A = 226 − 4 = 222, Z = 88 − 2 = 86.

  5. Jądro ¹⁴₆C ulega rozpadowi β⁻. Powstaje

    1. A¹⁰₄Be
    2. B¹⁴₇N
    3. C¹⁴₅B
    4. D¹³₆C
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: ¹⁴₇N – W rozpadzie β⁻ A się nie zmienia, a Z rośnie o 1: 6 + 1 = 7 (azot).

  6. Co zmienia się w jądrze przy emisji promieniowania γ?

    1. AA maleje o 4
    2. BZ rośnie o 1
    3. CZ maleje o 1
    4. Dtylko energia jądra (Z i A bez zmian)
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: tylko energia jądra (Z i A bez zmian) – γ to fotony, które nie unoszą ani ładunku, ani nukleonów.

  7. Które promieniowanie zatrzyma kartka papieru?

    1. Aβ
    2. Bżadne
    3. Cγ
    4. Dα
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: α – Cząstki α najsilniej jonizują, szybko tracą energię i mają najmniejszy zasięg.

  8. Które promieniowanie nie odchyla się w polu magnetycznym?

    1. Aβ⁺
    2. Bγ
    3. Cα
    4. Dβ⁻
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: γ – γ to fotony bez ładunku, a cząstki α i β są naładowane.

Cały dział „Jądro atomowe”: ściąga i próbny sprawdzian →

Kartkówka albo sprawdzian już blisko?

Rozwiąż quiz z wynikiem i powtórz materiał na fiszkach. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.

Więcej: Fizyka, klasa 3

Ładunek elektryczny i pole elektryczneKondensator – magazyn energii polaPrawo CoulombaNatężenie pola elektrycznegoEnergia potencjalna, potencjał i napięciePrzewodnik w polu i kondensator płaskiNatężenie, napięcie i prawo OhmaOpór przewodnika i charakterystyki I(U)I prawo Kirchhoffa i napięcia ogniwOpór zastępczy i II prawo KirchhoffaSEM i opór wewnętrzny ogniwaMoc, energia i dane znamionoweCiepło Joule’a–LenzaDioda i instalacja domowaMagnesy i linie pola magnetycznegoIndukcja magnetycznaSiła magnetyczna na ładunek i przewodnik z prądemSiła Lorentza i siła elektrodynamicznaTor cząstki, silnik i przewody równoległeFerromagnetyki i pole magnetyczne ZiemiIndukcja elektromagnetyczna i prądnicaStrumień, SEM indukcji i reguła LenzaPrąd przemiennyWartości skuteczne napięcia i natężeniaTransformator i przesył energiiFale elektromagnetyczne i widmoNatężenie faliDyfrakcja i interferencja na szczelinachSiatka dyfrakcyjnaEfekt Dopplera – wzórZałamanie światła i kąt granicznySoczewki cienkie i obrazyPolaryzacja, prawo Malusa i laserFoton, widma i poziomy energii atomuZjawisko fotoelektryczne i jonizacjaCzas połowicznego rozpaduDeficyt masy i energia wiązaniaRozszczepienie, synteza i energia gwiazdPromieniowanie jonizujące a organizmFizyka współczesna – treści fakultatywneDoświadczenia z klasy III i opis wynikuDoświadczenia R, model i uzasadnienieRuch harmoniczny – wychylenie, prędkość, przyspieszenieSprężyna, wahadło, energia i rezonansBilans cieplny i przemiany fazoweGaz doskonały – równanie Clapeyrona i przemianyModel kinetyczny gazu i ciepło moloweSilniki cieplne i II zasada termodynamiki