ฟิสิกส์ นิวเคลียร์

ฟิกสิกส์ นิวเคลียร์

รังสีที่แผ่ออกมาจากกัมมันตภาพรังสี มี 3 ชนิด คือ

1. รังสีแอลฟา ทำให้อากาศแตกตัวเป็นอิออน

ได้ดี เนื่องจากอำนาจทะลุทะลวงต่ำ

2. รังสีบีตา อำนาจทะลุทะลวงปานกลาง ทำให้

แตกตัวปานกลาง

3. รังสีแกมมา เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า อำนาจทะลุ

ทะลวงสูงจึงทำให้แตกตัวได้น้อย

การสลายตัว

อัตราการสลายตัว 

N = จำนวนนิวเคลียสเดิม

= จำนวนนิวเคลียสที่สลายตัว

 ค่านิจของการสลายตัว

A = กัมมันตภาพ = อัตราการสลายตัวของนิวเคลียส

ในขณะหนึ่ง หน่วย Bq

กัมมันตภาพ คือ 

1 คูรี = 3.7x1010 Bq

 = ช่วงเวลาที่สลายตัว

T = เวลาครึ่งชีวิต

ถ้าปล่อยให้มีการสลายตัวเป็นเวลา t จะได้ว่า

N = จำนวนนิวเคลียสที่เหลือ

N0 = จำนวนนิวเคลียสที่มีอยู่เดิม

A = กัมมันตภาพที่เหลือ

A0 = กัมมันตภาพที่มีอยู่เดิม

m = มวลที่เหลือ

m0 = มวลที่มีอยู่เดิม

t = เวลาที่ผ่านไป

T = ครึ่งชีวิต

สภาพสมดุลของการสลายตัว

แมสสเปกโทรมิเตอร์ เป็นเครื่องมือที่ใช้วิเคราะห์สารที่

เป็นไอโซโทป แบ่งเป็น 3 ส่วน คือ

1. ส่วนเร่งอนุภาค

2. ส่วนคัดเลือกความเร็ว :

แรงแม่เหล็ก = แรงไฟฟ้า

B = สนามแม่เหล็กส่วนที่คัดความเร็ว

3. ส่วนวิเคราะห์แยกไอโซโทป

= สนามแม่เหล็กที่ส่วน

แยกไอโซโทป

ขนาดของนิวเคลียส

R = รัศมีของนิวเคลียส

R0 = ค่าคงที่ = 1.2x10-15 m

A = เลขมวลของนิวเคลียส

มวลสารและพลังงาน

E = พลังงาน

= มวลที่เปลี่ยนไป

c = ความเร็วแสง = 3x108 m/s

พลังงานยึดเหนี่ยว

1. พลังงานยึดเหนี่ยวนิวคลีออน ให้เป็นนิวเคลียส

M = มวลอะตอม

mp = มวลของโปรตอน

mn = มวลของนิวตรอน

me = มวลของอิเลคตรอน

2. พลังงานยึดเหนี่ยวต่อนิวคลีออน

A = จำนวนนิวคลีออน = เลขมวล

ปฏิกิริยานิวเคลียร์

1. พลังงานจากการสลายตัว

 ; C = ความเร็วแสง = 3x108 m/s

ถ้า Q เป็น + หมายถึง คายพลังงาน

Q เป็น - หมายถึง ดูดพลังงาน

2. ปฏิกิริยานิวเคลียร์อย่างง่าย

ในการยิงนิวเคลียสด้วยอนุภาค a เข้าชนนิวเคลียส x

ได้นิวเคลียส y และอนุภาค b

a + x ----> y + b หรือ x(a , b)y

ประเภทของปฏิกิริยานิวเคลียร์

1. fission (ฟิชชัน) - ยิงนิวตรอนเข้าไปในนิวเคลียส

นิวเคลียส แตกออกเป็น 2 ส่วนและได้นิวตรอน 2-3 ตัว

วิ่งเข้าไปชนนิวเคลียสอื่น เป็น chain reaction

2. fusion (ฟิวชัน) เป็นปฏิกิริยารวมตัวของนิวเคลียส

ธาตุเบาเป็นนิวเคลียสที่หนักกว่า