Cząstki elementarne, jądra atomowe, przemiany promieniotwórcze
lWymień poziomy ziarnistości materii.llJakie cząstki, wg aktualnego stanu wiedzy, nie posiadają struktury subtelnej?llPodaj charakterystykę kwarków.llPodaj charakterystykę leptonów.llWymień cząstki elementarne będące hadronami.llZwięźle scharakteryzuj mezony i bariony. llWymień i omów podstawowe wielkości które stosuje się do opisu cząstek elementarnych.llCzym różnią się fermiony od bozonów? Podaj przykłady.llWymień i omów krótko trwałe cząstki fundamentalne.llPodaj charakterystykę protonu, neutronu.llKorzystając z zapoznaj się z modelem standardowym.llWymień podstawowe rodzaje oddziaływań w strukturze materii i podaj ich krótką charakterystykę - zasięg oddziaływań, cząstki pośredniczące, cechy cząstek ulegających tym oddziaływaniom.llPodaj krótką charakterystykę cząstek pośredniczących w oddziaływaniach.llPodaj równania reakcji rozpadu cięższych leptonów. Jakie oddziaływania są odpowiedzialne za te procesy?llJakie rodzaje oddziaływań występują w jądrach atomowych, omów je krótko.llNaszkicuj wykres zmian potencjału jądrowego (Saxona-Woods'a) elektrostatycznego w funkcji odległości dla protonów i neutronów. llOmów model kroplowy jąder atomowych.llJakie czynniki decydują o małej energii wiązania nukleonów w najlżejszych jądrach atomowych?llPodaj najistotniejsze przyczyny nietrwałości ciężkich jąder atomowych (w oparciu o model kroplowy).llJak można obliczyć średnią energię wiązania nukleonów w jądrze atomowym? Jakie dane są potrzebne do obliczenia energii wiązania nukleonów w jądrze atomowym?llKorzystając z bazy danych ( ) oblicz średnią energię wiązania nukleonów w jądrze izotopu wapnia 40Ca.llKorzystając z bazy danych ( ) oblicz energię separacji neutronu oraz energie separacji protonu z jądra izotopu wapnia 40Ca), zinterpretuj wyniki.llKorzystając z bazy danych ( ) oblicz energię separacji neutronu oraz energie separacji protonu z jądra izotopu 4He, omów uzyskane wyniki..llKorzystając z bazy danych ( ) oblicz średnie energie wiązania nukleonów w serii izotopów węgla (Z=6, N –zmienne), porównaj uzyskane wartości z trwałością tych nuklidów.llKorzystając z bazy danych ( ) oblicz średnie energie wiązania nukleonów w szeregu izotonowym o N = 6, porównaj uzyskane wartości z trwałością nuklidów.llKorzystając z bazy danych ( ) oblicz średnie energie wiązania nukleonów izotopów sodu, porównaj uzyskane wartości z trwałością nuklidów, (zrób wykres trwałości izotopów).llKorzystając z bazy danych ( ) oblicz średnią energie wiązania nukleonów w szeregu izobarów o liczbie masowej A = 14, porównaj uzyskane wyniki z trwałością nuklidów.llOmów model powłokowy jąder atomowych.llWyjaśnij na podstawie modelu powłokowego, które z jąder izotopów tlenu 15O, 16O, 17O posiadają moment magnetyczny.llW układzie (N – Z) przedstaw i omów naturalne przemiany promieniotwórcze.llW układzie (N – Z) podaj schemat przekształceń jądra radioaktywnego izotopu 126I, ulegającego różnym rozpadom: a) a , b) wychwyt K, c) b–, d) b+.llPodaj równania reakcji jądrowych dla przekształceń jądra radioaktywnego izotopu 190Au, ulegającego kolejno przemianom: a - b+ - a .llKorzystając z bazy danych ( ) na wykresie (N – Z) przedstaw z jakich nuklidów i w jakich przemianach mogą się tworzyć nuklidy 40Ca.llKorzystając z bazy danych ( ) znajdź stabilne nuklidy kadmu i ich udział procentowy w naturalnym kadmie.llJakie cząstki fundamentalne uczestniczą w przemianie b– a jakie w b+?llKorzystając z bazy danych ( ) przeanalizuj kilka szeregów izotopowych i określ jakim przemianom ulegają promieniotwórcze nuklidy zawierające niedomiar lub nadmiar neutronów w porównaniu ze stabilnymi izotopami.llWyjaśnij pojęcia: okres połowicznego zaniku, stała rozpadu, średni czas życia, naturalne szeregi promieniotwórcze.llW oparciu o fragment klasyfikacji trwałych jąder atomowych (ścieżki stabilności) podaj równania prawdopodobnych reakcji rozpadu radioaktywnych izotopów 10445Rh i 10647Ag. Jaki rodzaj oddziaływań jest odpowiedzialny za te rozpady?llOkres połowicznego rozpadu izotopu 218Po wynosi 3,03min. Oblicz średni czas życia jednego nuklidu tego izotopu.llNaturalny uran zawiera obok izotopu 238U (w ilości 99,27 %at) również izotopy 234U i 235U. Uran-238, macierzysty dla szeregu uranowo-radowego, ulega rozpadowi a z okresem półtrwania T½ = 4,5·109 lat. Oszacuj zawartość radioaktywnego izotopu 234U, wiedząc, że ulega on rozpadowi a z okresem półtrwania T½ = 2,5·105 lat.llNa podstawie wyników poprzedniego zadania, oblicz aktywność promieniotwórczą 1 g UO2 wyrażoną w bekerelach (okres półtrwania izotopu 235U wynosi 7,0·108 lat). llRadioaktywny izotop radu 226Ra (T½ =1600 lat) należy do promieniotwórczego szeregu uranowo-radowego. Korzystając z danych z zadania 40 oszacuj ile gramów RaSO4 można wydzielić z 1 tony naturalnego minerału uranu - uraninitu (UO2). l
Elektrony w polu jąder atomowych
lZapoznaj się z następującymi zjawiskami fizycznymi: fale de’Broglie’a, dualizm korpuskularno-falowy, zjawisko Comptona, efekt fotoelektryczny, efekt Zeemana, efekt Starka, zakaz Pauliego, zasada nieoznaczoności Heisenberga, emisyjne widma spektralne atomów i jonów pierwiastków.llEnergia wiązania elektronów przez jądra atomowe.llCo to jest równanie Schrödingera?llCo to są funkcje falowe elektronów?llOmów liczby kwantowe elektronu.llJak rozumiesz pojęcie orbitalu?llJakie wielkości fizyczne opisują liczby kwantowe elektronu w atomie wodoru?llPodaj możliwe wartości liczb kwantowych dla elektronów znajdujących się na orbitalach 1s, 2p, 3d, 4f.llNarysuj wykres składowej radialnej R(r) i kątowej Y(q,f) funkcji falowej dla elektronu znajdującego się na obritalach: 1s, 2p, 3d.llNarysuj wykres części radialnej R(r) i kątowej Y(q,f)funkcji falowej dla elektronu znajdującego się na obritalach: , opisz sposoby otrzymywania pierwiastków o liczbach atomowych powyżej 105, wymień wszystkie pierwiastki których nuklidy otrzymano. lTrwałe drobiny jednordzeniowelCo to jest drobina ?llCzym się różnią drobiny proste i złożone ?llOpis cyfrowy drobin – co to jest liczba ev i ez oraz n.llDrobiny trwałe i ich klasyfikacja.llWymień trwałe drobiny jednordzeniowe wodoru i helu.llWymień typy trwałych drobin jednordzeniowych pierwiastków bloku sp i podaj przykłady.llWymień trwałe drobiny rdzenie pierwiastków bloku sp.llWymień trwałe drobiny ośmioelektronowe pierwiastków bloku sp.llWymień typy drobin jednordzeniowych pierwiastków bloku dsp i podaj przykłady drobin z każdego typu.llWymień typy trwałych drobin jednordzeniowych pierwiastków bloku fdsp i podaj przykłady .llRola strukturalna drobin jednordzeniowych w chemii.llPodaj z dokładnością do powłok struktury elektronowe drobin, wyróżnij struktury rdzeniowe i walencyjne: Li+ , Pb2+, Sb3+, Bi3+, Se2–, Br–, I–, Xe0, P3–, Te2–,Ge4–, Cr2+, Ni2+, Cu+, Pd2+, Mn2+, Fe2+, Ag+, Rh3+, Pt2+, Lu3+, Rb+, Ce4+, Th4+, Yb3+, Ce3+, Tb4+.ll Podaj z dokładnością do podpowłok struktury elektronowe drobin, wyróżnij struktury rdzeni i struktury walencyjne: Li+ , Pb2+, Sb3+, Bi3+, Se2–, Br–, I–, Xe0, P3–, Te2–,Ge4–, Cr2+, Ni2+, Cu+, Pd2+, Mn2+, Fe2+, Ag+, Rh3+, Pt2+, Lu3+, Rb+, Eu2+, Ce4+, Nd3+, Th4+, Yb3+, Sm3+, Ce3+, Tb4+.llPodaj struktury elektronowe drobin (z dokładnością do podpowłok podaj struktury elektronowe rdzeni a walencyjne z dokładnością do orbitali): Li+ , Pb2+, Sb3+...l