| office of the university health, safety & environmental services 18-10-20121 atoom- en...

|

office of the university health, safety & environmental services

18-10-20121

Atoom- en kernfysica

René Heerlien, MSc

|


18-10-2012

Atoom: kleinste eenheid van een stof die alle stofeigenschappen nog bezit

elektron

proton

neutron

Helium (He)

Atoombouw

|


18-10-2012

Azsymbool

Z = atoomnummer (aantal protonen)A = massagetal

A = Z + N

Neutraal atoom bevat:

Z elektronenZ protonenN neutronen

elektron

proton

neutron

42He

Atoombouw

|


18-10-2012

4

Energietoestanden

eenheid van energie:

joule (J)elektronvolt (eV)

1 eV = 1,610-19 J

elektron

proton

neutron

73Li

excitatie

ionisatie

KL

M

|


18-10-2012

5

Isotopen (C-7, C-8, C-9…..), Z is constant

Isobaren (C-7, B-7, Be-7….) A is constant

Isomeren (Tc-99, Tc-99m) variatie in energietoestand

Nuclidenkaart

Z/N

|


18-10-2012

6

Natuurlijke radioactiviteit / Kunstmatige radoactiviteit

|


18-10-2012

Radioactief vervalSpontaan proces!

|


18-10-201211/04/23

machtsverheffen

9 = 32 machtsverheffen

er zijn twee inverse functies9 = ? 2 ? = 29 worteltrekken9 = 3 ? ? = 3log(9) logaritme nemen

we noemen 3 het grondtal van de logartitmede “natuurlijke” logaritme heeft grondtal e = 2,71828182847...we schrijven de natuurlijke logaritme als ln(x)

|


18-10-2012

9

logaritmisch grafiekpapier

|


18-10-201211/04/23

voorvoegsels

milli (m) 10-3

micro () 10-6

nano (n) 10-9

pico (p) 10-12

kilo (k) 103

mega (M) 106

giga (G) 109

tera (T) 1012

Eenheid van activiteit:

- becquerel (Bq)- curie (Ci)

1 Bq = 1 verval per seconde

1 Ci = activiteit van 1 gram Ra = 3,71010 Bq

|


18-10-2012

11

--verval

Z = +1A = 0

<E> E,max / 3

Neutronenoverschot

|


18-10-2012

12

1. +-verval

Z = -1A = 0

annihilatie

+ + e- 2 (2x 511 keV)Energieverschil moet groter zijn dan 1022 keV

Neutronentekort

|


18-10-2012

13

2. elektronvangst

Z = -1A = 0

gat in elektronschil wordt opgevuld röntgen-foton

auger-elektron

|


18-10-2012Atoom- en kernfysica

röntgen-foton(fluorescentie)

EK = BK – BL

auger-elektron

EKLL = BK – BL – BL

dit zijn concurrerende processen!

lage Z auger-emissie dominanthoge Z röntgen-emissie dominant

KL

X-foton

L

K

Auger-elektron

|


18-10-2012

15

-verval

Z = -2A = -4

-deeltje = 4He-kern

Terugstooteffect:

Riskant strenge wettelijke normen

|


18-10-2012Atoom- en kernfysica

-verval en interne conversie

Z = 0A = 0

dit zijn concurrerende processen !

conversie-elektronEK = E - BK

röntgen-fotonauger-elektron

K

-fotonE

K

|


18-10-2012

17

Kernsplijting

A A1 + A2 + neutronen + energie

A1 95

A2 140energie 200 MeV

voorbeelden: 23892U 98

37Rb + 13755Cs + 3n

23592U + n 90

36Kr + 14456Ba +

2n

|


18-10-2012

18

Vervalschema’s

|


18-10-2012

19

Moeder – dochterrelaties

T1/2 moeder >> T1/2 dochter ingroei van activiteit

Ce-137 (30,17 jaar) Ba-137m (2,55 min)

Tc-99m (6,0 uur) Tc-99 (2,1·105 jaar)

| office of the university health, safety & environmental services 18-10-20121 atoom- en...

Documents