Sprawdzian Fizyka Nowa Era Fizyka Jadrowa

Fizyka jądrowa to dział fizyki zajmujący się badaniem jądra atomowego. To w jądrze atomowym znajdują się protony (ładunek dodatni) i neutrony (ładunek obojętny), które utrzymywane są razem przez siły jądrowe silne.

Jądro atomowe nie zawsze jest stabilne. Niektóre jądra ulegają rozpadowi promieniotwórczemu. Oznacza to, że przekształcają się w inne jądra, emitując przy tym cząstki (np. alfa, beta) lub promieniowanie (np. gamma). Rodzaje rozpadu to między innymi rozpad alfa, rozpad beta i rozpad gamma.

Rozpad alfa polega na emisji cząstki alfa, która jest jądrem helu (dwa protony i dwa neutrony). Powoduje to zmniejszenie liczby atomowej o 2 i liczby masowej o 4. Na przykład, uran-238 może ulec rozpadowi alfa, przekształcając się w tor-234.

Rozpad beta polega na emisji elektronu (beta minus) lub pozytonu (beta plus) z jądra. Rozpad beta minus przekształca neutron w proton, zwiększając liczbę atomową o 1, a rozpad beta plus przekształca proton w neutron, zmniejszając liczbę atomową o 1. Liczba masowa nie zmienia się.

Rozpad gamma polega na emisji kwantu promieniowania elektromagnetycznego o wysokiej energii (fotonu gamma). Jądro pozbywa się w ten sposób nadmiaru energii. Rozpad gamma często towarzyszy innym rodzajom rozpadu.

Czas połowicznego rozpadu (T_1/2) to czas, po którym połowa początkowej ilości danego izotopu promieniotwórczego ulegnie rozpadowi. Każdy izotop ma swój charakterystyczny czas połowicznego rozpadu, który może wynosić od ułamków sekundy do miliardów lat.

Reakcje jądrowe to procesy, w których jądra atomowe zderzają się ze sobą, prowadząc do powstania nowych jąder i/lub emisji cząstek. Przykładem jest rozszczepienie jądra atomowego, które wykorzystywane jest w elektrowniach jądrowych.