Katern 3 - Kern- en deeltjesprocessen
K3.1 Introductie
In het begin van de negentiende eeuw kwam het eerste idee naar boven over de
atoomtheorie. Hierin werd gesteld dat alle elementen zijn opgebouwd uit atomen en dat
verbindingen zijn opgebouwd uit combinaties uit atomen (moleculen). Met deze
atoomtheorie konden een hoop verschijnselen worden verklaard zoals faseovergangen en
chemische reacties.
, Voorkennis
Deeltjes versnellen en afbuigen
Bij het versnellen en afbuigen van geladen deeltjes zijn de eigenschappen van het
magnetisch veld heel belangrijk:
in een homogeen elektrisch veldt ondervindt een positief geladen deeltje een
elektrische kracht in de richting van het elektrisch veld
de elektrische kracht hangt af van de lading q en de elektrische veldsterkte E: Fe=q*E
bij het versnellen van een geladen deeltje door elektrische kracht hangt de toename
van de kinetische energie af van de lading q van het deeltje en de spanning U tussen
de platen die het deeltje versnellen: ΔEk=q*U
een bewegend geladen deeltje dat loodrecht op het magnetisch veld beweegt
ondervindt in een magnetisch veld een lorentzkracht. De grootte van de
lorentzkracht is te bepalen met: FL=B*q*v
bij het afbuigen van een bewegend geladen deeltje is de lorentzkracht de
m∗v
middelpuntzoekende kracht en is de straal te berekenen met: r=
B∗q
je kunt de richting van de lorentzkracht beredeneren met de rechterhandregel
Materie en straling
Het deeltjesmodel van materie en straling:
alle materie bestaat uit atomen. Atomen oefenen onderling kracht op elkaar uit die
kleiner wordt naarmate de afstand tussen de atomen groter wordt, en bewegen
meer bij een hogere temperatuur.
een atoom is opgebouwd uit drie elementaire deeltjes: het proton, het neutron en
het elektron. Het proton en elektron hebben een lading, de elementaire lading.
Proton heeft e+, een elektron e- als lading. De massa van een proton en neutron is
ongeveer gelijk die van de elektronen is bijna verwaarloosbaar.
het atoomnummer geeft het aantal protonen weer, het massagetal het aantal
protonen en neutronen opgeteld
bij radioactief verval kunnen uitgezonden worden:
o een α-deeltje (een heliumkern)
o een β -deeltje (een elektron)
-
o een β -deeltje (een positron)
+
o een γ-foton
Bij alle vervalreacties geldt het behoud van ladingsgetal en massagetal.
Bij β-verval ontstaan vervalreacties in de atoomkern: bij β -verval vervalt een neutron
-
tot een proton en een elektron, bij β -verval vervalt een proton tot een neutron en
+
een positron
De γ-stralingstraling die bij radioactief verval wordt uitgezonden is een vorm van
elektromagnetische straling. De fotonenergie E die hierin zit hangt af van de
f
frequentie: Ef=h*f
K3.1 Introductie
In het begin van de negentiende eeuw kwam het eerste idee naar boven over de
atoomtheorie. Hierin werd gesteld dat alle elementen zijn opgebouwd uit atomen en dat
verbindingen zijn opgebouwd uit combinaties uit atomen (moleculen). Met deze
atoomtheorie konden een hoop verschijnselen worden verklaard zoals faseovergangen en
chemische reacties.
, Voorkennis
Deeltjes versnellen en afbuigen
Bij het versnellen en afbuigen van geladen deeltjes zijn de eigenschappen van het
magnetisch veld heel belangrijk:
in een homogeen elektrisch veldt ondervindt een positief geladen deeltje een
elektrische kracht in de richting van het elektrisch veld
de elektrische kracht hangt af van de lading q en de elektrische veldsterkte E: Fe=q*E
bij het versnellen van een geladen deeltje door elektrische kracht hangt de toename
van de kinetische energie af van de lading q van het deeltje en de spanning U tussen
de platen die het deeltje versnellen: ΔEk=q*U
een bewegend geladen deeltje dat loodrecht op het magnetisch veld beweegt
ondervindt in een magnetisch veld een lorentzkracht. De grootte van de
lorentzkracht is te bepalen met: FL=B*q*v
bij het afbuigen van een bewegend geladen deeltje is de lorentzkracht de
m∗v
middelpuntzoekende kracht en is de straal te berekenen met: r=
B∗q
je kunt de richting van de lorentzkracht beredeneren met de rechterhandregel
Materie en straling
Het deeltjesmodel van materie en straling:
alle materie bestaat uit atomen. Atomen oefenen onderling kracht op elkaar uit die
kleiner wordt naarmate de afstand tussen de atomen groter wordt, en bewegen
meer bij een hogere temperatuur.
een atoom is opgebouwd uit drie elementaire deeltjes: het proton, het neutron en
het elektron. Het proton en elektron hebben een lading, de elementaire lading.
Proton heeft e+, een elektron e- als lading. De massa van een proton en neutron is
ongeveer gelijk die van de elektronen is bijna verwaarloosbaar.
het atoomnummer geeft het aantal protonen weer, het massagetal het aantal
protonen en neutronen opgeteld
bij radioactief verval kunnen uitgezonden worden:
o een α-deeltje (een heliumkern)
o een β -deeltje (een elektron)
-
o een β -deeltje (een positron)
+
o een γ-foton
Bij alle vervalreacties geldt het behoud van ladingsgetal en massagetal.
Bij β-verval ontstaan vervalreacties in de atoomkern: bij β -verval vervalt een neutron
-
tot een proton en een elektron, bij β -verval vervalt een proton tot een neutron en
+
een positron
De γ-stralingstraling die bij radioactief verval wordt uitgezonden is een vorm van
elektromagnetische straling. De fotonenergie E die hierin zit hangt af van de
f
frequentie: Ef=h*f
