הכרת תהליכים רדיואקטיביים ויישומיהם

הכרת תהליכים הכרת תהליכים רדיואקטיביים רדיואקטיביים

ויישומיהםויישומיהם

הכרת תהליכים הכרת תהליכים רדיואקטיביים רדיואקטיביים

ויישומיהםויישומיהם

צביה קנמוני , ד"ר חוה גל - תיכון הרצוג כ"ס צביה קנמוני , ד"ר חוה גל - תיכון הרצוג כ"ס

ד"ר דורותה צ’רקי - תיכון אחד העם ד"ר דורותה צ’רקי - תיכון אחד העם פ"תפ"ת

אלקטרונים

גרעין )פרוטונים + )נויטרונים

מבנה האטום – חזרה מבנה האטום – חזרה

מטען )יחידות

)מטען אטומיות

מסה

יחידות מסה)

)אטומיות

החלקיק

-1 0.000549 אלקטרון

+1 1.007277 פרוטון

0 1.008665 נויטרון

פרוטונים ונויטרונים קרויים נוקלאונים.פרוטונים ונויטרונים קרויים נוקלאונים.

מבנה האטום - המשךמבנה האטום - המשך

הכוח הגרעיניהכוח הגרעיני

כוח משיכה בין נוקלאונים•

אינו תלוי במטען החשמלי של הנוקלאון•

10 -14 פועל רק במרחקים קצרים מאד )פחות מ- • מ’)

בניגוד לכוח החשמלי ולכוח הכבידה שטווח פעולתם –אינסופי.

השוואת החוזק היחסי של הכוחות השוואת החוזק היחסי של הכוחות הפועלים באטוםהפועלים באטום

מהכוח הגרעיני.100 הכוח החשמלי קטן פי •

).10 40 כוח הכבידה זניח ביחס לכוח הגרעיני )קטן פי •

אנרגיית הקשר בגרעיןאנרגיית הקשר בגרעין

ביצירת הגרעין מפרוטון ונויטרון נעלמת מסה שמומרת לאנרגיה.–.ev מיליון 931 יחידת מסה אטומית משחררת אנרגיה של 1העלמות של

D21

אינשטיין הרחיב את חוק שימור האנרגיה והכיל בתוכו את חוק

E = mc2 נוסחת אינשטיין שימור המסה.

מסה יכולה להעלם תוך יצירת אנרגיה. •

ניתן לחשב את אנרגיית הקשר באיזוטופ דאוטריום

(mp + mn + me) - mD = m = 0.002938 a.m.u mD = 2.013553 a.m.u .ev מליון 3 הצבה בנוסחאות הנ”ל נותנות אנרגיית קשר השווה ל-•

השוואת אנרגיית הקשר בין אטומים השוואת אנרגיית הקשר בין אטומים במולקולה לאנרגיית הקשר בין במולקולה לאנרגיית הקשר בין

נוקלאונים בגרעיןנוקלאונים בגרעין פרוק מולקולה ללא איבוד מסה•

ev 4השקעת אנרגיה של –

פרוק גרעין תוך איבוד .ev מליון 3 השקעת אנרגיה של מסה

מסקנה : אנרגיית הקשר בגרעין גבוהה פי מליון בערך מאנרגיית הקשר במולקולה.

H-H H + H

D21 e + n + p

הצעות לדיון בפורוםהצעות לדיון בפורוםדיון : היתרונות והחסרונות בהפקת אנרגיה •

מהנפט יחסית להפקת אנרגיה גרעינית.

1מטלה מס’ כל קבוצה תדון ביתרונות ובחסרונות האמורים ולאחר בירור

העמדות תשלח לפורום הדיון את מסקנותיה. רשימת אתרים מומלצים:

http://aviv.org.il/energy/m1.htm http://www1.snunit.k12.il/heb_journals/aretz/29708.htm

יציבות הגרעיןיציבות הגרעין בגרעין יציב קיים איזון בין כוחות המשיכה לדחייה.•

בין הנוקלאונים קיימים כוחות משיכה גרעיניים.–בין הפרוטונים קיימים כוחות דחייה חשמליים.–

דוגמאות:

נויטרונים ואילו 6 פרוטונים ו - 6לאטום פחמן יציב •לאטום

נויטרונים.143 פרוטונים ו - 92אורניום יציב

נוקלאונים:11לשני האטומים הבאים •

נויטרונים ולאטום 6 פרוטונים ו - 5לאטום בור יציב פחמן

נויטרונים.5 פרוטונים ו - 6 לא יציב

גרעינים לא יציביםגרעינים לא יציבים גרעינים לא יציבים מתפרקים עד לקבלת יסוד יציב.•

לדוגמא, שרשרת ההתפרקויות של אורניום:

איזוטופים בעלי גרעינים לא יציבים נקראים רדיואיזוטופים. •

במהלך הפרוק הגרעיני נפלטת קרינה רדיואקטיבית.•

סוגי קרינה רדיואקטיביתסוגי קרינה רדיואקטיבית

- קרינה חלקיקית. כל חלקיק מורכב משני קרינת •.He פרוטונים ומשני נויטרונים - גרעין של

ThU 23490

23892

- קרינה חלקיקית. כל חלקיק הוא אלקטרון. קרינת •

NC 147

146

- קרינת אנרגיה. קרינה זו בד”כ מלווה קרינת •. קרינה חלקיקית מסוג

תהליכים רדיואקטיביים הם תהליכים ספונטניים • השונים זה מזה בקצב ההתפרקות של האטומים.

התנהגות הקרינות השונות בשדה התנהגות הקרינות השונות בשדה חשמליחשמלי

מושפעות על ידי שדה חשמלי בשל היותן ו - קרינות • טעונות.

כושרחדירות

יחידותמטען

יחידותמסה

סמל הרכב שם

נמוך +2 4 גרעיני הליום

בינוני -1 1\1827 אלקטרונים

גבוה - - -אנרגייתקרינה

He42

e

התנהגות הקרינות השונות בשדה התנהגות הקרינות השונות בשדה חשמליחשמלי

חדירות סוגי הקרינה השוניםחדירות סוגי הקרינה השונים חדירות קרינה רדיואקטיבית נמצאת ביחס הפוך •

למסת החלקיקים מהם היא מורכבת.

לחץ על התמונה, היכנס לאתר לקבלת הדגמת כושר

חדירות.

זמני דעיכהזמני דעיכה

לכל יסוד רדיואקטיבי יש אחוז פרוק קבוע ואופייני.•

זמן המדד המשווה את קצב דעיכת החומרים הוא • זמן מחצית חיים הוא פרק הזמן העובר מחצית חיים.

עד שמחצית מהחומר מתפרק )שים לב : זמן זה בלתי תלוי בכמות החומר ההתחלתי).

22מטלה מס’ מטלה מס’

“ Halflife קרא את הנושא.“ •

- Carbon ו-Oxygen - 20 הפעל את ההדמייה לגבי האיזוטופים •10.

התייחס לגרף הנוצר תוך כדי התהליך והסבר את משמעות הגרף •מבחינת

כמות האיזוטופ המתפרק וכמות האיזוטופ הנוצר.

מהו קצב ההתפרקות בתחילת ההתפרקות, באמצעיתה ובסופה?•

השווה את הגרפים בשני המקרים שבדקת )השווה והשונה).•

את התשובות המנומקות יש לשלוח לפורום.