Mikä on ydinfysiikka:
Ydinfysiikka on nykyaikaisen fysiikan haara tutkii atomiatumien käyttäytymistä ja ominaisuuksia.
Ydinfysiikka tutkii seuraavia alueita:
Radioaktiivisuus
Radioaktiivisuus pyrkii ymmärtämään alfa-, beeta- ja gammasäteilyn luonteen, sen biologiset vaikutukset ja sovellukset radioaktiivisen hajoamisen lain mukaisesti ydinenergian tuottamiseksi.
Radioaktiivisuus on raskaiden ja epävakaiden ytimien spontaani hajoaminen. Säteilylle on ominaista sen kyky tunkeutua aineeseen, toisin sanoen sen läpi kulkevan massan määrä ja sen tuottama ionisointiteho tai sähkövaraus:
- Alfa-säteily tunkeutuu paperiarkille ja sen ionisoiva voima on suuri.
- Beetasäteily tunkeutuu alumiiniin ja sen ionisointiteho on pienempi kuin alfa, mutta suurempi kuin gamma.
- Gammasäteily tunkeutuu lyijyn läpi ja sen ionisoiva voima on hyvin pieni.
Yksi käytännön sovellus on esimerkiksi käyttö savunilmaisimissa. Alfa-säteily ionisoi ilman ja savu absorboi alfa-säteilyä, minkä vuoksi savun tultua ionisoitujen hiukkasten määrä ilmassa vähenee, mikä vähentää virran voimakkuutta ja aktivoi hälytyksen.
Atomin ydin
Atomin ydin koostuu positiivisesti varautuneista protoneista ja neutraalisti varautuneista neutroneista. Sitä, mikä pitää hiukkaset yhdessä ytimessä, kutsutaan sitoutumisenergiaksi. Ydinvoimien sitoutumisenergia on sata kertaa suurempi kuin sähkömagneettinen voima.
Ydinreaktiot
Ydinreaktiot ovat tärkeitä tämän tyyppisen energian käytön seurausten tuntemiseksi. Ydinreaktioita säätelevät suojelulakit, joissa todetaan neljä säilyttämisperiaatetta:
- Nukleonien lukumäärä
- Sähkövaraus
- Liikkeen määrä
- Massan energia
Atomia pienemmät hiukkaset
Subatomisten hiukkasten tutkimus auttaa määrittelemään ja ymmärtämään ydinfysiikan tutkimien perusvoimien luonteen. Subatomisten hiukkasten ominaisuudet ja käyttäytyminen on tutkittu kvanttimekaniikassa.
- Kvanttimekaniikka.
- Fysiikan alat.
- Moderni fysiikka.
