Samenvatting - natuurkunde - kern- en deeltjesprocessen

K3 kern- en deeltjesprocessen


K3.1 introductie
Een atoom is opgebouwd uit: elementaire deeltjes-> proton, neutron
elektron.

Proton P + 1
p
1

Neutron N 0 1
n
0

Elektron E - 0
e
−1



Elementaire deeltjes: de kleinste deeltje waaruit alle materie is opgebouwd.
Moleculen → atomen → elektronen → protonen → neutronen → quarks


Atoommodel van materie en straling:

- Alle materie bestaat uit atomen die bewegen en een onderlinge
aantrekkingskracht uitoefenen.
- Een atoom is opgebouwd uit elementaire deeltjes: protonen, neutronen
en elektronen.
- Atoomnummer = aantal protonen
- Massagetal = protonen + neutronen
- In een kern zitten evenveel protonen als elektronen.
- Bij radioactief verval van een instabiele atoomkern kan de kern
deze deeltjes uitzenden:

α-deeltje Heliumkern 4
He
2
ß--deeltje Elektron 0
e
−1
ß+-deeltje Positron 0
e
1
γ-foton - -


- Bij ß--verval vervalt een neutron tot een proton en een elektron.
- Bij ß+- verval vervalt een proton tot een neutron en een elektron.
- γ-straling is een vorm van elektromagnetische straling, bestaan uit
fotonen.
Fotonenergie: Ef = h * f (f= frequentie, h= constante van Planck)

, K3.2 elementaire deeltjes
Kathodestraalbuis: glazen buis met 2 elektroden gevuld met een gas onder
lage druk.
Kathodestralen: lichtverschijnselen die ontstaan in een kathodestraalbuis. Bij
hoge spanning over de elektroden loopt er een elektrische stroom tussen de
elektroden en zendt het gas licht uit. Bestaat uit negatief geladen deeltjes ->
elektronen
Elementaire lading: (symbool e) 1,60 * 10-19
Botsing experiment: experiment om
iets te weten te komen over de bouw van
een atoom
(meetopstelling-resultaten)




Na ontdekking van de elementaire deeltjes ziet het atoommodel er als
volgt uit: een kleine zware kern van protonen en neutronen met daaromheen
lichtere elektronen.
Atoommodel:

- 1902 Joseph John Thomson:
 Krentenbolmodel (omdat een atoom wordt voorgesteld als een
positieve ‘deeg’ met daaromheen negatieve ‘krenten’ -> elektronen)
- 1911 Ernest Rutherford:
 Kleine positieve kern met elektronen
- 1913 Niels Bohr:
 Elektronen in schillen + kleine positieve kern
- 1926 Erwin Schrödinger
 Houd rekening met kwantummechanica
 Elektronen zijn golven



- De lading van het proton en het elektron is gelijk, maar tegengesteld
van teken.
- Het aantal protonen in de kern is gelijk aan het aantal elektronen,
zodat een atoom elektrisch neutraal is.


Antideeltje: zelfde massa, maar tegengestelde lading.
Neutrino: pas later ontdekt, want neutrino’s vertonen nauwelijks wisselwerking
met andere deeltjes.
Positron: antideeltje van een elektron (+e)