Ydinfysiikka | fysiikan osa-alue, joka tutkii atomin ydintä
Ydinfysiikka on fysiikan osa-alue, joka tutkii atomin ydintä. Kaikki maapallolla koostuu atomeista; ne ovat kemiallisen alkuaineen pienin osa, jolla on vielä kyseisen alkuaineen ominaisuudet. Kun kaksi tai useampi atomi yhdistyy, ne muodostavat niin sanotun molekyylin, joka on kemiallisen yhdisteen pienin osa, jolla on edelleen kyseisen yhdisteen ominaisuudet. Atomien rakenteen ymmärtäminen on avainasemassa esimerkiksi fysiikan, kemian ja biologian tutkimuksessa.
Kaavio CNO-kierrosta.
Atoms
Rakenne
Atomit koostuvat elektroneista, neutroneista ja protoneista. Protonit ja neutronit ovat atomin keskellä, jota kutsutaan ytimeksi. Protonit ja neutronit ovat atomin raskain osa, ja ne muodostavat suurimman osan sen massasta. Elektronit liikkuvat ytimen ympärillä hyvin nopeasti muodostaen niin sanotun elektronipilven. Elektronipilven massa on hyvin pieni, mutta se muodostaa suurimman osan atomin tilasta. Elektroneilla on negatiivinen varaus, ja protoneilla on positiivinen varaus. Atomissa olevien varausten vuoksi atomi pysyy kasassa atomissa olevien sähkövarausten vetovoiman avulla.
Ominaisuudet
Atomeilla on erilaisia ominaisuuksia, jotka erottavat yhden atomin toisesta ja osoittavat, miten kukin atomi voi muuttua eri olosuhteissa. Näitä ominaisuuksia ovat esimerkiksi järjestysluku, massaluku, atomimassa ja -paino sekä isotoopit.
Vaikuttavat voimat
Atomissa on kolme perusvoimaa, jotka pitävät atomit yhdessä: sähkömagneettinen voima, vahva ydinvoima ja heikko ydinvoima. Sähkömagneettinen voima pitää elektronit kiinni atomissa. Vahva ydinvoima pitää protonit ja neutronit yhdessä ytimessä. Heikko ydinvoima ohjaa sitä, miten atomi hajoaa.
Kvantti
1900-luvun alussa tiedemiehillä oli vaikeuksia selittää atomien käyttäytymistä käyttämällä heidän nykyistä tietämystään aineesta. Tämän ongelman ratkaisemiseksi he kehittivät aivan uuden tavan tarkastella ainetta ja energiaa ja kutsuivat sitä kvanttiteoriaksi. Kvanttiteoria selittää, miten aine toimii sekä hiukkasena että aaltona.
Säteily
Atomit säteilevät, kun niiden elektronit menettävät energiaa ja laskeutuvat alemmille radoille. Orbitaalien välinen energiaero määrää kyseisen säteilyn aallonpituuden. Tämä säteily voi näkyä näkyvänä valona tai lyhyemmillä aallonpituuksilla.
| Ydinfysiikka |
| Kylmäfuusio - Ydinenergia - Ydinräjähdys - Ydinfissio - Ydinfissio - Ydinpolttoaine - Ydinfuusio - Ydinfysiikka - Ydinreaktio - Ydinreaktori |
| Viranomaisvalvonta | |
| Kansalliset kirjastot |
|
| Muut |
|
Atomin malli.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mitä on ydinfysiikka?
A: Ydinfysiikka on fysiikan osa-alue, joka tutkii atomin ydintä.
K: Mistä atomit koostuvat?
V: Atomit koostuvat kemiallisen alkuaineen pienimmästä osasta, jolla on vielä kyseisen alkuaineen ominaisuudet.
K: Mitä tapahtuu, kun kaksi tai useampi atomi yhdistyy?
V: Kun kaksi tai useampi atomi yhdistyy, ne muodostavat niin sanotun molekyylin, joka on kemiallisen yhdisteen pienin osa, jolla on edelleen kyseisen yhdisteen ominaisuudet.
K: Miksi atomirakenteen ymmärtäminen on tärkeää?
V: Atomirakenteen ymmärtäminen on tärkeää esimerkiksi fysiikan, kemian ja biologian tutkimuksessa.
K: Kuinka pieniä atomit ovat?
V: Atomit ovat äärimmäisen pieniä; niitä pidetään luonnon pienimpinä hiukkasina.
