Struktura atomu – atomové jádro :

Struktura atomu atomov jdro:

1897 objeveny elektrony (Thompsonovy pokusy s katodovou trubic) trubice se dvma elektrodami, vakuum , po vloen napt z katody proud svtivch stic (znmo ji pedtm) Thompson: vychylovn paprsku pomoc kladnho nboje

Thompson pedpokldal, e paprsek je tvoen subatomickmi sticemu elektrony.Navrhl model atomu raisins in bread

1911 - Rutherford (Thomsonv k) experimenty s a- sticemi prokzal, e Thompsonv model atomu je nesprvn

Rutherford ostelovn rznch materil a- sticemi (zkouel jejich pohlcovn v materilech, objevil a- stice 1909) ) stice prochzely tenkou zlatou fli mal st se odchylovala i do hl vtch ne 900

1932 objeveny neutrony pomhaj stabilizovat jdro (odpudiv sly proton) mezi nukleony psob jadern sly jadern sly siln interakce, vmnn interakce (bosony)

atom z malho jdra o velk hustot a kladnm nboji, kolem przdnho prostoru, tam elektrony kladn stic protony pomr velikosti jdra a atomu: 1 : 104 - 105

bosony:d se Boseho-Einsteinovoustatistikou,vce boson me obsaditstejn kvantov stav

bosony: elementrn (foton) sloen (leptony)bosony: force carrier particles

fermiony:d se Fermiho-Diracovoustatistikou,vce fermion neme obsadittent kvantov stav (elektrony)

quarky: zkladn konstituenty hmoty

atomov slo (Z) poet protonnukleonov slo (A) poet nukleon (protony + neutrony)prvek charakterizovn uritm atom. slemv neutrlnm atomu poet elektron = potu protonpoet neutron: u lehkch atom = potu proton, u tch jader poet neutron > poet proton (Fe - 29 : 26 Pt - 117: 78 U - 146 : 92)

isotopy danho prvku: stejn atomov slo, rzn nukleonov slaisotopy vodku

isotopy uhlkuisotopy dusku 10N 24N, obvykl: 12N, 14N, 15N, isotopy kyslku 16O, 17O, 18O prodn vskyt, 16O - nejhojnj

Vazebn energie:mechanick energie potebn k rozruen celku na oddlen sti(energie uvolnn pi vzniku celku z st)

Atomov vazebn energie:na atomov rovni vazebn energie dna elektromagnetickmi interakcemi.atom. vazeb. energie energie potebn k rozruen atomu na voln elektrony a jdro (uvolnn pi vzniku atomu z jdra a volnch elektron)

Vazebn energie jdrazpsobena silnmi jadernmi interakcemi, jadern vazebn energie energie potebn k rozruen jdra na jednotliv nukleony vzdlen natolik, e spolu nereaguj(energie uvolnn pi vzniku jdra z nukleon)

Einsteinova rovnice:

E = mc2 m = hmota v kg c = rychlost svtla ve vakuu (2,998 * 108 m/s)

asto uvan jednotka v jadern chemii:

1 elektronvolt (1 eV) energie elektronu, kter je urychlovn potencilem 1 V 1eV = 1,602*10-19 J (vazebn energie obvykle vyjadovny v MeV 1 MeV = 1,602*10-13 J )

pemna energie, je-li hmota vyjdena jako AMU (= atomic mass unit):1 AMU = 1,660*10-27kg (symbol u nebo Da - dalton)E = 1,660*10-27kg * (2,998 * 108 m/s)2 = 14,93 J = 932 MeV (931,5 MeV)

from: file:///C:/Documents%20and%20Settings/petrma/Local%20Settings/Temporary%20Internet%20Files/Content.IE5/1N4TMJFX/Nuclear%2520Chemistry-02%5B1%5D.ppt#266,26,Nuclear Reactions / Fission , accessed: February 2011.

Jadern reakce:

fission (tpen) x fusion (fze, termojadern reakce)

vysoce exotermn reakce (1MeV / nukleon) (chemick reakce cca 1 eV / atom)

Radioaktivn rozpad:

zen = jdra He prvek se posune v periodick tabulce o 2 msta vlevo

vyskytuje se pouze u tkch nuklid (nejleh znm a-zi Te, Z =52, A= 106 110)

rozpad atomovho jdra(emise W- bosonu nen zahrnuta)

bosons = force-carrier particlesFeynmannv diagram pro rozpad neutronu na proton, elektron a antineutrino via W- boson

u = up quarks (nboj 2/3)d= down quarks (nboj 1/3)vdy po tech, jejich kombinace uruje vlastnosti, nboj, protonu aneutronu

+ rozpad (rozpad protonu na neutron, pozitron a neutrino) neme probhat izolovan, vyaduje energii (hmotnost neutronu je vt ne hmotnost protonu)energie se zsk z vazebn energie (pokud vazebn energie vchozho nuklidu je men ne vazebn energie dceinnho nuklidu)

g- zen: emise energie, elektromagnetickho zeng- zen nen emise stic, nedochz k transmutaci prvk,je to doprovodn zenrtg zen pi beta rozpadu kobaltu-60 = pklad g- zen

obvykl frekvence 1019 Hzvlnov dlka men ne 10 pm (0,1)energie nad 100 keV,

1eV = 1,602 * 10-19 J1eV = jednotka energie, vyjaduje mnostv kinetick energie, kterou zsk voln elektron, jestlie je urychlovn potencilem 1 V

vskyt jednotlivch typ tpen:

Nuclear Reactions

Nuclear fission was first used in a chain reaction:

Nuclear Reactions / Fission

The Fission Chain Reaction proceeds geometrically: 1 neutron 3 9 27 81 etc. 1 Mole of U-235 (about 1/2 lb) produces 2 x 1010 kJ which is equivalent to the combustion of 800 tons of Coal!Commercial nuclear reactors use fission to produce electricity....Fission [atomic] bombs were used in the destruction of Hiroshima and Nagasaki, Japan, in August 1945.

Copyright R.J.Rusay 1994-2002

Nuclear Power Plant

Worldwide Nuclear Power Plants

Fze reakce probhajc v Slunci a ve hvzdch obecnfrom: file:///C:/Documents%20and%20Settings/petrma/Local%20Settings/Temporary%20Internet%20Files/Content.IE5/1N4TMJFX/Nuclear%2520Chemistry-02%5B1%5D.ppt#266,26,Nuclear Reactions / Fission , accessed: February 2011.

Hydrogen Burning in Stars and Fusion Reactions

1H + 1H 2H + + 1.4 Mev

1H + 2H 3He + 5.5 Mev

2H + 2H 3He + 1n + 3.3 Mev

2H + 2H 3H + 1H + 4.0 mev

2H + 3H 4He + 1n + 17.6 Mev Easiest! 2H + 3He 4He + 1H + 18.3 Mev

Helium Burning Reactions in Stars

12C + 4He 16O

16O + 4He 20Ne

20Ne + 4He 24Mg

24Mg + 4He 28Si

28Si + 4He 32S

32S + 4He 36Ar

36Ar + 4He 40Ca