Κυριακή 30 Ιανουαρίου 2011

Μερικά καλά για τη Ραδιενέργεια και Μάζες Πυρήνων...

http://skiathos.physics.auth.gr/atlas/Nuclear_Physics/Decays.pdf

http://skiathos.physics.auth.gr/atlas/Nuclear_Physics/NucleusMassPetridou.pdf

Διάγραμμα Segre

Τα νουκλεόνια συγκρατούνται μεταξύ τους λόγω της ισχυρής πυρηνικής δύναμης (ελκτική δύναμη) η οποία έχει μικρή εμβέλεια, αλλά πολύ μεγάλη ισχύ και έτσι υπερνικά τις απωστικές ηλεκτροστατικές δυνάμεις που αναπτύσσονται μεταξύ των θετικά φορτισμένων πρωτονίων και κατά αυτόν το τρόπο επιτρέπεται η ύπαρξη του πυρήνα. Λόγω ακριβώς της μικρής, όμως, εμβέλειας που έχει η ισχυρή πυρηνική δύναμη δεν μπορεί να καταστήσει ευσταθή έναν πυρήνα που είναι πολύ μεγάλος. Ο μεγαλύτερος πυρήνας που έχει ποτέ παρατηρηθεί και ήταν απολύτως ευσταθής είναι ο μόλυβδος 208 (208Pb).

Ένα χαρακτηριστικό διάγραμμα που δείχνει την ευστάθεια των πυρήνων είναι το λεγόμενο διάγραμμα Segre. Συνήθως αυτό είναι ένα διάγραμμα στου οποίου τον οριζόντιο άξονα τοποθετείται ο ατομικός αριθμός (Ζ) και στον κατακόρυφο ο αριθμός των νετρονίων (Ν) και όπου απεικονίζονται όλοι οι ανακαλυφθέντες πυρήνες. Σε αυτό το διάγραμμα παρατηρούμε ότι οι περισσότεροι πυρήνες είναι πάνω από την ευθεία N = Z (πάνω στην οποία θα έπρεπε να ήταν σχεδόν όλοι -αν όχι- όλοι οι πυρήνες στην περίπτωση που ΔΕΝ υπήρχαν οι ηλεκτρικές απωστικές δυνάμεις μεταξύ των πρωτονίων). Από όσα ήδη είπαμε για τις δυνάμεις στον πυρήνα, καταλαβαίνουμε ότι αυτό ισχύει για τους εξής δύο λόγους:
  1. όσο μεγαλύτερος είναι ο ατομικός αριθμός (απωστικές δυνάμεις) τόσο πρέπει να αυξάνεται και ο αριθμός των νετρονίων (ελκτικές δυνάμεις) και
  2. λόγω της περιορισμένης εμβέλειας της ισχυρής πυρηνικής (ελκτικής) δύναμης πρέπει να είναι μεγαλύτερος ο αριθμός των νετρονίων από τον ατομικό.
Στα υπόλοιπα μέρη του διαγράμματος Segre οι πυρήνες δεν είναι ευσταθείς για αυτό και δεν απεικονίζονται. Στην κάτω από της προαναφερθείσα ευθεία περιοχή οι πυρήνες διασπώνται λόγω της ηλεκτρομαγνητικής άπωσης, στην περιοχή Z μεγαλύτερου από 82 λόγω πολύ μεγάλης μάζας εκπέμποντας σωματίδια α και στη περιοχή πάνω από την ευθεία λόγω των πολλών νετρονίων που προκαλούν διάσπαση εκπέμποντας σωματίδια β. Κάτι ακόμα που παρατηρούμε είναι ότι μόνο τέσσερις πυρήνες έχουν περιττό αριθμό πρωτονίων και περιττό αριθμό νετρονίων και αυτό οφείλεται στην αστάθεια αυτού του είδους των πυρήνων.

Σάββατο 29 Ιανουαρίου 2011

Σημειωσεις Ατομικης Πυρηνικης Φυσικης

www.physics.upatras.gr/UploadedFiles/course_166_7532.doc

http://www.krionas.gr/index2.php?option=com_docman&task=doc_view&gid=191&Itemid=28

http://skiathos.physics.auth.gr/atlas/Nuclear_Physics/Nuclear_notes.pdf

το πρωτο ειναι καλο αρχειο ιδιως για τη λεπτη υφη, το τελευταιο ειναι ΠΑΡΑ ΠΟΛΥ ΚΑΛΟ και ειναι Πυρηνικη!

Ερώτηση Ε5: Κοιλάδα σταθερότητας...

Απεικονίζεται με την 3διαστατη γενίκευση του διαγράμματος Segre. Ο 3ος άξονας παριστάνει πλεόνασμα μάζας. Στα ελαφρά νουκλίδια αυτό είναι σχεδόν ίσο με την Εβ(συνδεσης δηλαδη). Τα σημεία που έχουν και το μικρότερο ύψος (οι κοιλάδες) αντιστοιχούν και στα σταθερότερα νουκλίδια.

Ερωτηση Ε3: Τι εννοουμε με την εκφραση οι πυρηνικες δυναμεις παρουσιαζουν κορεσμο;

Με αυτή την εκφραση εννοουμε οτι η σχεδον σταθερη Εσυνδεσης/Α, δείχνει πως κάθε νουκλεόνιο σε έναν πυρήνα δεν μπορεί να αλληλεπιδρά ταυτόχρονα με όλα τα άλλα, δηλαδή είναι περιορισμένος ο αριθμός των αλληλεπιδράσεων με συγκεκριμένο αριθμό νουκλεονίων. Απο αυτον τον αριθμο και πανω η ολικη πυρηνικη δυναμη που δεχεται ειναι σταθερη καθως η ισχυρη πυρηνικη δυναμη ειναι μικρης εμβελειας.

Ερώτηση Ε2: Τι είναι οι χαρακτηριστικές γραμμές Kα και Κβ;

Τα επιταχυνόμενα ηλεκτρόνια συγκρούονται μερικές φορές με τον στόχο με ενέργεια ικανη-αρκετή να απομακρύνει ηλεκτρόνια πο βρίσκονται σε εσωτερικούς φλοιούς των ατόμων του στόχου. 
Αν υποθέσουμε οτι η ενέργεια είναι αρκετή να απομακρύνει ένα ηλεκτρόνιο από τη στοιβάδα Κ τότε σε αυτή δημιουργείται μια κενή θέση. Αυτή η κενή θέση μπορεί να καλυφθει από άλλους φλοιούς όπως τον L, M, N κτλ.

Αυτή η μετάβαση συνοδεύεται από ελάττωση της Ενέργειας του ατομου και ταυτοχρονη εκπομπη φωτονιου με ΔΕ=Ε(L)-E(K). Κάθε κατάσταση έχει συγκεκριμένη ενέργεια και το φάσμα είναι γραμμικό

Όταν η κενη θεση συμπληρωθεί από τη στοιβάδα L τότε (Κ->L) η γραμμη ειναι η Κα και αν συμπληρωθει απο τη στοιβάδα Μ τότε (Κ->Μ) η γραμμη ειναι η Kβ.

β- Διάσπαση-Θεωρία

Η β- διάπαση οφείλεται στο μετασχηματισμό ενός 
Νετρονίου -> Πρωτόνιο Ηλεκτρόνιο και Αντινετρίνο
Ο χρόνος του ελεύθερου Νετρονίου είναι πολύ μικρός, γύρω στα 10λεπτά. 

Η διάσπαση αυτή συμβαίνει σε πυρήνες με Ν/Ζ πολύ μεγάλο (δηλ. τα νετρόνια είναι πολύ περισσότερα των πρωτονίων, πράγμα που τα καθιστά ασταθή.

Γιατί είναι Συνεχές το Φάσμα Ενεργειών;
Η ταχύτητα του β- φτάνει στο 99,95% της ταχύτητας του φωτός με συνεχές φάσμα ενεργειών. Αυτό θα ήταν αδύνατο αν στη διάσπαση υπήρχαν μόνο τα β- και ο ανακρουστικός πυρήνας, καθώς λόγω ΑΔΟ και ΑΔΕ θα έπρεπε να έχουμε μια και μοναδική τιμή για την ταχύτητα του β-. Ο Pauli βρήκε την παραδοχή ταυτόχρονης εκμπομπής ενός άλλου σωματιδιού (νετρίνο-αντινετρίνο). Έτσι η Ενεργεια διαμοιράζεται. Επίσης το νετρίνο-αντινετρίνο λύνει και το πρόβλημα της διατήρησης του σπιν της β- διάσπασης. 

Πως μοιράζεται η Ενέργεια;
Για να γίνει η β- διάσπαση θα πρέπει η ατομική μάζα του πατρικού να είναι > της ατομικής μάζας του θυγατρικού. Η Qβ- θα είναι η ΚΕ των β-, του ανακρουστικού πυρήνα (ή του p+) και του ανιτνετρίνου. Επειδή ο ανακρουστικός πυρήνας έχει πολύ μεγάλη μάζα και το αντινετρίνο πάρα πολύ μικρή (σχεδόν 0,1eV) σχεδόν όλη η ενέργεια της διάσπασης θα πάει στο β- και στο αντινετρίνο. Άρα η Μέγιστη ενέργεια του β-=Qβ-

Π.χ n------>p + e + ν + 0,782MeV

Γιατί η Δίδυμη Γένεση δεν μπορεί να γίνει στο κενό;

Η δίδυμη γένεση αφορά την αλληλεπίδραση ενός φωτονίου με ένα άλλο φωτόνιο το οποίο εκπέμπεται είτε από τον πυρήνα είτε από ατομικά ηλεκτρόνια, δηλαδή ένα φωτόνιο το οποίο εκπέμπεται από φορτία.
Ένα φωτόνιο το οποίο θα αλληλεπιδράσει εισέρχεται ενώ παράλληλα υπάρχει και ένας πυρήνας ο οποίος ακτινοβολεί ένα άλλο φωτόνιο και ανακρούεται. Το φωτόνιο το οποίο ακτινοβολήθηκε από τον πυρήνα αλληλεπιδρά με το φωτόνιο που θα κάνει τη δίδυμη γένεση, ανταλλάσσουν ένα υπερβατικό ηλεκτρόνιο και παράγεται ένα ζεύγος ηλεκτρονίου – ποζιτρονίου.
Πολλοί πιστεύουν λανθασμένα ότι κατά τη δίδυμη γένεση για κάποιους λόγους ένα φωτόνιο «σπάει» σε ένα ζεύγος ηλεκτρονίου και ποζιτρονίου. Αυτό είναι κινηματικά απαγορευμένο. Δεν είναι δυνατόν ένα σωμάτιο με μηδενική μάζα ηρεμίας να διασπαστεί και να δώσει δύο άλλα σωμάτια με μάζα ηρεμίας διαφορετική του μηδενός.

Από την ηλεκτρονική διεύθυνση: physicslab.eap.gr/thesis/REMPELAKIS.ppt

Παρασκευή 28 Ιανουαρίου 2011

Μια αποφαση...για μια κοινη πορεια και κοινη επιτυχια...

ουτε σλογκαν σε προεκλογικη εκστρατεια να εγραφα...κατοπιν προτασης και των υπολοιπων παιδιων ειπα να κανω την αρχη και να ξεκινησουμε μια ομαδικη προσπαθεια μεσω αυτου του σποτ...αναρτησεις, αποριες, λυσεις θεματα και οτι αλλο μας απασχολει...φιλια και καλη συνεχεια σε ολους μας!