Spørsmål angående atom- og kjernefysikk

[perstig]

Hei. Skal opp i muntlig eksamen i fysikk 1, og har noen spørsmål jeg lurer på om noen kan hjelpe meg med.

1. Hva gjør et ekstra nøytron i en kjerne? Vet at nøytroner hjelper for å holde protonene litt unna hverandre slik at den elektriske frastøtningen ikke er så stor, men hvorfor er det for eksempel forskjell på [tex]^3_1 H[/tex] og [tex]^2_1 H[/tex] ? Hvilken funksjon har det ekstra nøytronet? Blir en kjerne mer stabil jo flere nøytroner den har?

2. Uran er ustabilt, og når den treffes av et nøytron fisjonerer den. Hva er det det ene nøytronet som treffer kjernen gjør? Hvordan gjør den at det fisjonerer?

3. Hvorfor har atomkjernene alltid mindre masse enn nukleonene som bygger dem opp?
Er det fordi litt av massen omdannes til energi i bindingene?

4. Angående absorpsjonsspekter og emisjonsspekter, hvorfor er absorpsjonsspekteret "fylt" mer farger, mens emisjonsspekteret ikke er det?

Mener slik som dette, hvorfor er det "bakgrunnsfarger" på absorpsjonsspekteret mens ikke noe på emisjonsspekteret?:

Tusen takk på forhånd!

[Guest]

1. tunge kjerner har har flere nøytroner enn protoner nettopp på grunn av det du nevner, men det betyr ikke generelt at jo flere nøytroner du har i kjernen jo mer stabilt blir det. Deuterium er stabilt, mens tritium er radioaktivt (ustabilt) til tross for at det har ett mer nøytron. Det brytes ned ved (elektron-)betastråling.

2. Uran-235 kan absorbere et nøytron i kjernen og bli uran uran-236 en kort periode, men dette er ustabilt så det bryter ned ved fissjon.
Hvorfor alt dette er slik er et vanskelig spørsmål, ofte mer på "fordi det er sånn verden er" siden.

3. Det har med at masse og energi er sammekoblet. Når du skal ta partikklene i en atomkjerne fra hverandre må du tilføre en viss mengde energi for å bryte bindingsenergiene, denne energiene burde utgjøre forskjellen i masse. Det som er viktig å kunne er i hvertfall at jo mindre masse per nukleon jo mer stabilt er atomet.

4. varmestråling fra et legeme gir deg et kontinuerlig emisjonsspekter. Da ser du stråling på alle bølgelengder (dersom gjenstanden er varm nok). Sender du lys fra en glødelampe (kontinuerlig spekter) først gjennom en gass får du at visse bølgelengder har blitt borte - et absorbsjonsspekter. Atomene i gassene (feks hydrogen) har absorberte disse bølgelengdene og blitt eksitert. (eksiterte atomer faller jo ned igjen senere og sender ut lys ved samme bølgelengde, hvorfor blir det allikevel mørke linjer i absorbsjonsspekteret?)

Emisjonsspekter kommer av at du ser på strålingen fra gassen selv. Du varmer altså gassen opp på en eller annen måte, slik at atomene i gassene blir eksitert. De kan da sende ut lys når de faller ned.