Kärnfysik – Del 2

Fysik B - NV07MTVi har ju tidigare behandlat energi – mass-ekvivalensen, och vad det får för konsekvenser för massan i en atomkärna där det finns bindningsenergi. De senaste lektionerna har vi även talat om den strålning som uppkommer i samband med sönderfall av tyngre nuklider till lättare sådana. Det finns tre huvudtyper av sådan joniserande strålning; α-, β- och γ-strålning. Vad beträffar β-strålning förekommer den i två varianter; β+ (består av positroner) och β- (består av elektroner). Läs mer om de olika strålningstyperna på sidorna 350 – 358 i Heureka! B. Det jag speciellt vill trycka på är de olika typerna av β-strålning; samtidigt som en positron emitteras så emitteras också en liten partikel som kallas för neutrino. Om det är en elektron som emitteras sänds neutrinons antipartikel ut – antineutrino. Eftersom det är två partiklar (i respektive fall) som sänds ut, varav det bara är den ena som utgör strålningen (positronen respektive elektronen) så kommer strålningen att variera i energi beroende på en slumpmässig energifördelning mellan de ingående partiklarna (se Fig. 15, sid. 355).

Att en atomkärna sönderfaller är för övrigt också helt slumpmässigt. I ett preparat är det dock ett närmast oräkneligt antal kärnor, så sönderfallen kommer att äga rum i ett mycket välspecificerat intervall. Ett radioaktivt preparats ”styrka” mäts i enheten 1 Becquerel (1 Bq), där antalet Bq helt enkelt är antal sönderfall per sekund. Det som avgör vilken strålning ett preparat har är dess massa (ju fler kärnor, desto fler sönderfall per sekund) och dess halveringstid (hur lång tid det tar för preparatets nuklider att falla sönder till lättare kärnor).

Som vi såg i atomsönderfallsimulatorn i måndags, så kommer antalet nuklider att minska enligt en exponentiellt avtagande funktion över tiden. Funktionen, med innebörden av de olika beteckningarna, finns på sid. 359 – 362 i Heureka! B. Lägg särskilt märke till grafen  i Fig. 18 (sid. 360) där det framgår halveringstiden är oberoende av antalet nuklider (så länge de är ”så många att de statistiska lagarna gäller”).

Tillkommande rekommenderade uppgifter: 13.11,. 13.13, 13.15, 13.16, 13.17, 13.19, 13.20, 13.21, 13.24, 13.27, 13.29, 13.33. Detta är också de sista rekommenderade uppgifterna innan provet den 7 maj.

Kärnfysik – Del 2

Kommentera