---

Hej NG....og glædelig Jul.

Der skal lidt mere matematik ind i fysikken i folkeskolen! - det var sådan
set det I sagde i en tidligere tråd (og så Ohms Lov)...

Jeg skal efter nytår i gang med radioaktivitet, atom-, kerne- og
partikelfysik i min 9. klasse - derfor har jeg lige nogle spørgsmål:

Hvorfor ganger man massedefekten med 931,5 MeV for at finde
bindingsenergien?

Er der en bestemt grænse for hvornår kerner er ustabile - bindingsenergi pr
kerne/nukleon?

Er der sammenhæng mellem typen af henfald og bindingsenergien(over 80 MeV =
alfa...osv??)?

Man kan beregne farten på en alfapartikel - kan det også lade sig gøre for
betapartiklerne og gammastrålingen - eventuelt energien i den udsendte
gammakvant (jeg tænker på om man kan forudsige pardanelse i forbindelse med
gammastråling).

Ved E.C., kan man så beregne den samlede mængde energi der udsendes?

Til sidst: Jeg ville blive meget glad for lignende opgaver, hvor eleverne
skal jonglere lidt med tal - der må gerne følge et par eksempler med
(hehe) - så jeg er sikker på at også jeg forstår opgaverne.

Med Julehilsen

-LC

---

Scripsit "Carlsen" <carlsens@webspeed.dk>

> Hvorfor ganger man massedefekten med 931,5 MeV for at finde
> bindingsenergien?

Det er delvist en enhedsomregning. For ikke at få rod i enhederne bør
du skrive din faktor som 931,5 MeV/u (hvor u er atommasseenheder).
Eftersom MeV er en enhed for energi og u er en enhed for masse, kan
vi omregne faktoren til SI-enheder og få et tal i enheden J/kg.
Eftersom J er m*N=m*kg*m/s²=kg*m²/s², er denne enhed det samme som
(m/s)², og talværdien af omregningskonstanten viser sig at være netop
den samme som lysets hastighed i anden. Din konstant svarer altså til
at anvende

E = mc²

> Er der en bestemt grænse for hvornår kerner er ustabile - bindingsenergi pr
> kerne/nukleon?

Så simpelt er det næppe. Det handler vist nok så meget om hvorvidt der
er et "let tilgængeligt" henfald til noget med lavere bindingsenergi.

> Man kan beregne farten på en alfapartikel - kan det også lade sig gøre for
> betapartiklerne

Vel kun delvist, fordi der er også er en neutrino med i billedet ved
et betahenfald. Jeg ved ikke om det er veldefineret hvor meget af
energien den sluger.

--
Henning Makholm "The great secret, known to internists and
learned early in marriage by internists' wives, but
still hidden from the general public, is that most things get
better by themselves. Most things, in fact, are better by morning."

---

Henning Makholm wrote:
>
> > Man kan beregne farten på en alfapartikel - kan det også lade sig gøre for
> > betapartiklerne
>
> Vel kun delvist, fordi der er også er en neutrino med i billedet ved
> et betahenfald. Jeg ved ikke om det er veldefineret hvor meget af
> energien den sluger.

Det er det netop ikke. Faktisk blev neutrinoen »opfundet« rent teoretisk
(vistnok af E. Fermi) for at forklare at energien af betapartiklen fra
ét bestemt henfald kan variere over et bredt spektrum.

Et henfald af typen

moderkerne --> datterkerne + elektron

ville kun give én lovlig energi af elektronen som er forenelig med
impuls- og energibevarelse (hvor hvileenergi naturligvis medregnes).

Derfor indførte man en fiktiv, elektrisk neutral partikel

moderkerne --> datterkerne + elektron + »neutrino«

for at forklare de variende betaenergier. Siden er neutrinoen som
bekendt påvist eksperimentelt.

--
Jeppe Stig Nielsen <URL:http://jeppesn.dk/>. «

"Je n'ai pas eu besoin de cette hypothèse (I had no need of that
hypothesis)" --- Laplace (1749-1827)

---

In article <3fe93a61$0$27371$edfadb0f@dread16.news.tele.dk>,
carlsens@webspeed.dk says...

> Hej NG....og glædelig Jul.

I lige måde.

> Hvorfor ganger man massedefekten med 931,5 MeV for at finde
> bindingsenergien?

Det gør man heller ikke. Faktoren er 931,5 MeV/u, dvs. at enheden er
megaelektronvolt per unit, hvor unit er atommasseenheden. Enheden unit er
defineret ved, at et kulstof-12 atom vejer 12 u. Forklaringen er, at man
bruger Einsteins berømte formel E = m * c^2, og c^2 er simpelthen lig med
931,5 - omregnet til enheden MeV/u.

> Er der en bestemt grænse for hvornår kerner er ustabile - bindingsenergi pr
> kerne/nukleon?

Nej, det kan man ikke sige. Kernen skal selvfølgelig være bundet, dvs.
bindingsenergien skal være positiv. Men hvis en kerne kan frigøre energi
ved et af de mulige henfald (spontan fission, alfa, beta eller gamma), så
vil den generelt gøre det.

> Er der sammenhæng mellem typen af henfald og bindingsenergien(over 80 MeV =
> alfa...osv??)?

De tunge kerner har en tendens til alfahenfald. Kerner med "for mange"
neutroner har en tendens til beta-minus henfald. Kerner med "for mange"
protoner har en tendens til beta-plus henfald. Det handler således mere
om, hvor kernen befinder sig i nuklidkortet i forhold til de stabile
kerner.

> Man kan beregne farten på en alfapartikel - kan det også lade sig gøre for
> betapartiklerne og gammastrålingen - eventuelt energien i den udsendte
> gammakvant (jeg tænker på om man kan forudsige pardanelse i forbindelse med
> gammastråling).

Man kan ikke beregne farten på elektronen, der udsendes i et beta-
henfald. Det skyldes, at der udsendes en partikel mere, nemlig en
neutrino. Denne partikel er nærmest usynlig, dvs. den kan kun detekteres
med meget specielt udstyr. Elektronen og neutrinoen deler den frigjorte
energi på en uforudsigelig måde. Derfor kan man ikke beregne elektronens
fart.

Gammapartikler er i virkeligheden fotoner, og de bevæger sig altid med
lyshastigheden - uanset hvor meget energi, de har.

> Ved E.C., kan man så beregne den samlede mængde energi der udsendes?

Igen udsendes der en neutrino, der bortfører en bestemt energimængde.
Denne energi vil altså mangle, hvis man ikke er i stand til at måle den..
Men da der kun udsendes en partikel fra kernen, kan man beregne
neutrinoens energi præcist.

Med venlig hilsen Sven.

---

Sven Nielsen wrote:
>
> > Ved E.C., kan man så beregne den samlede mængde energi der udsendes?
>
> Igen udsendes der en neutrino, der bortfører en bestemt energimængde.
> Denne energi vil altså mangle, hvis man ikke er i stand til at måle den.
> Men da der kun udsendes en partikel fra kernen, kan man beregne
> neutrinoens energi præcist.

Svaret er altså »ja«.

Det antages at den indfangede elektron er i hvile. Så kan man beregne
energien af den udsendte neutrino. Men da neutrinoen næppe detekteres,
er denne energi måske ikke så relevant.

Hvad man faktisk observerer ved en elektronindfangning, er røntgen-
stråling der hidrører fra at den tomme plads i atomets (ikke kernens)
1s-orbital der efterlades fordi baneelektronen er blevet »spist«,
bliver fyldt op med en elektron fra den ydre del af atomet.

--
Jeppe Stig Nielsen <URL:http://jeppesn.dk/>. «

"Je n'ai pas eu besoin de cette hypothèse (I had no need of that
hypothesis)" --- Laplace (1749-1827)

---

"Carlsen" <carlsens@webspeed.dk> skrev i en meddelelse news:3fe93a61$0$27371$edfadb0f@dread16.news.tele.dk...
> Hej NG....og glædelig Jul.
>
> Der skal lidt mere matematik ind i fysikken i folkeskolen! - det var sådan
> set det I sagde i en tidligere tråd (og så Ohms Lov)...
>
Angående det sidste, så mener jeg at det er bedre at kunne lidt
grundigt, end meget overfladisk. Desuden er Ohms lov et eksempel
ud af mange med nøjagtig den samme ligning.

Mvh
Martin

---

> Er der en bestemt grænse for hvornår kerner er ustabile - bindingsenergi
pr
> kerne/nukleon?

En skitse efter min hukommelse:


N
| ####
| / NNPP
| NNN/NN***PPPPP
| NNN/N****PPPP
| NN/****PPP
| N/****PP
| N*/***P
| N*/***P
| N/**P
| N/*P
| N/*P
| N/*P
| N/*P
|/*P
---------------------------- P

/ er linjen N = P.
* er stabile nukleoner som ikke henfalder. Efter et bestemt nukleontal
begynder de at ligge et stykke under linjen N=P.
P er nukleoner med overvægt af protoner, som laver den type henfald som
formindsker protontallet (jeg husker ikke navnet).
N er nukleoner med overvægt af neutroner.
# er en lille klat, som jeg ikke husker hvad gør. EC?



Mvh,

Lasse

---

"LR" <lar@tdcadsl.dk> skrev i en meddelelse news:3ff4366a$0$29348$edfadb0f@dread15.news.tele.dk...
> > Er der en bestemt grænse for hvornår kerner er ustabile - bindingsenergi
> pr
> > kerne/nukleon?
>
> En skitse efter min hukommelse:
>
Du kan studere en nuklid tabel her:
http://atom.kaeri.re.kr/

Mvh
Martin