Hoofdstuk C Kern- en deeltjes-processen
De belangrijkste formules:
Energie:
Impuls:
Impuls (fotonen):
Behoud van impuls:
,Paragraaf 1 Subatomaire deeltjes
Stralingsvormen:
Radioactieve straling (uraan en radium)
Kosmische straling: vanuit heelal in de vorm van (on)geladen deeltjes
op aarde
Alfastraling
Bètastraling
Gammastraling
Rutherford:
Atomen bestaan uit allerlei kleine deeltjes. Elk atoom heeft in zijn
centrum een atoomkern, bestaande uit positief geladen deeltjes die
we protonen (p) noemen en neutraal geladen deeltjes die we
neutronen (n) noemen.
Het bestaan van neuronen werd aangetoond door Chadwick. De
kern bestaat immers uit protonen, die allemaal positief zijn. Deze
deeltjes zouden elkaar dus afstoten. Verondersteld werd dat deze
afstotende kracht werd gecompenseerd door de neuronen in de kern.
Om de kern heen bevindt zich een wolk van negatieve deeltjes die
we elektronen (e) noemen. Een atoom is altijd neutraal en bevat dus evenveel
protonen als elektronen. Als het aantal protonen en elektron niet gelijk is, dan
spreken we niet van een atoom, maar van een ion.
De massa van protonen en neutronen bleek veel groter te zijn dan de massa van
elektronen. Hieruit werd geconcludeerd dat een atoom bestaat uit een relatief zware
kern bestaand uit protonen en neutronen met daarom draaiend lichterere elektronen.
, Subatomaire deeltjes & Lorentzkracht
De protonen, neuronen en elektronen zijn veel kleiner dan atomen en heten dus
subatomaire deeltjes.
Subatomaire deeltjes komen in een nevelvat met moleculen van de damp. De
subatomaire deeltjes kunnen tegen deze moleculen van de damp botsen, waarna
een ionisatie optreedt. Op de plaatsen een ion ontstaat, vindt een condensatie plaats
en vormen zich kleine druppeltjes.
Subatomaire deeltjes bewegen verder door het vat, waarbij het telkens tegen
moleculen van de damp botst. Er vormt zich uiteindelijk een spoor van druppeltjes.
Bij elke botsing neemt de energie van het subatomaire deeltje af. Na een aantal
botsingen is de energie te laag om nog dampmoleculen te ioniseren en daarmee
stopt het spoor.
Het nevelvat bevindt zich een magnetisch veld. Bewegende,
geladen deeltjes ondervinden dan een lorentzkracht.
De lorentzkracht staat dan loodrecht op hun snelheid. De
lorentzkracht is dan een middelpuntzoekende kracht. Hierdoor
wordt het spoort gekromd.
Er geldt dus:
De linkerhandregel bepaalt de richting van het magnetisch veld. Let hierbij op dat de
bewegingsrichting (v) van elektronen tegengesteld is.
Positron
Een positron is het antideeltje van het elektron. Het heeft dezelfde massa en grootte
van lading als een elektron, maar de lading bleek positief te zijn in plaats van
negatief.
Antideeltjes hebben dezelfde massa en dezelfde grootte van lading, maar de
lading is tegengesteld.
Een antideeltje bestaat maar heel kort. Als een antideeltje botst met zijn eigen
antideeltje veranderen de twee deeltjes in twee fotonen.
Muon heeft vergelijkbare eigenschappen als het elektron maar een 200 keer zo
grote massa.
Paragraaf 2: Kernreacties
De belangrijkste formules:
Energie:
Impuls:
Impuls (fotonen):
Behoud van impuls:
,Paragraaf 1 Subatomaire deeltjes
Stralingsvormen:
Radioactieve straling (uraan en radium)
Kosmische straling: vanuit heelal in de vorm van (on)geladen deeltjes
op aarde
Alfastraling
Bètastraling
Gammastraling
Rutherford:
Atomen bestaan uit allerlei kleine deeltjes. Elk atoom heeft in zijn
centrum een atoomkern, bestaande uit positief geladen deeltjes die
we protonen (p) noemen en neutraal geladen deeltjes die we
neutronen (n) noemen.
Het bestaan van neuronen werd aangetoond door Chadwick. De
kern bestaat immers uit protonen, die allemaal positief zijn. Deze
deeltjes zouden elkaar dus afstoten. Verondersteld werd dat deze
afstotende kracht werd gecompenseerd door de neuronen in de kern.
Om de kern heen bevindt zich een wolk van negatieve deeltjes die
we elektronen (e) noemen. Een atoom is altijd neutraal en bevat dus evenveel
protonen als elektronen. Als het aantal protonen en elektron niet gelijk is, dan
spreken we niet van een atoom, maar van een ion.
De massa van protonen en neutronen bleek veel groter te zijn dan de massa van
elektronen. Hieruit werd geconcludeerd dat een atoom bestaat uit een relatief zware
kern bestaand uit protonen en neutronen met daarom draaiend lichterere elektronen.
, Subatomaire deeltjes & Lorentzkracht
De protonen, neuronen en elektronen zijn veel kleiner dan atomen en heten dus
subatomaire deeltjes.
Subatomaire deeltjes komen in een nevelvat met moleculen van de damp. De
subatomaire deeltjes kunnen tegen deze moleculen van de damp botsen, waarna
een ionisatie optreedt. Op de plaatsen een ion ontstaat, vindt een condensatie plaats
en vormen zich kleine druppeltjes.
Subatomaire deeltjes bewegen verder door het vat, waarbij het telkens tegen
moleculen van de damp botst. Er vormt zich uiteindelijk een spoor van druppeltjes.
Bij elke botsing neemt de energie van het subatomaire deeltje af. Na een aantal
botsingen is de energie te laag om nog dampmoleculen te ioniseren en daarmee
stopt het spoor.
Het nevelvat bevindt zich een magnetisch veld. Bewegende,
geladen deeltjes ondervinden dan een lorentzkracht.
De lorentzkracht staat dan loodrecht op hun snelheid. De
lorentzkracht is dan een middelpuntzoekende kracht. Hierdoor
wordt het spoort gekromd.
Er geldt dus:
De linkerhandregel bepaalt de richting van het magnetisch veld. Let hierbij op dat de
bewegingsrichting (v) van elektronen tegengesteld is.
Positron
Een positron is het antideeltje van het elektron. Het heeft dezelfde massa en grootte
van lading als een elektron, maar de lading bleek positief te zijn in plaats van
negatief.
Antideeltjes hebben dezelfde massa en dezelfde grootte van lading, maar de
lading is tegengesteld.
Een antideeltje bestaat maar heel kort. Als een antideeltje botst met zijn eigen
antideeltje veranderen de twee deeltjes in twee fotonen.
Muon heeft vergelijkbare eigenschappen als het elektron maar een 200 keer zo
grote massa.
Paragraaf 2: Kernreacties
