Atomová a jaderná fyzika Otázky k tématu 3

Objev protonu a neutronu Popište experiment, v němž byl objeven proton. (II. díl, str.10) Napište schéma příslušné reakce. Uveďte základní charakteristiky protonu. Popište experiment, v němž byl objeven neutron. (II. díl, str.13) Uveďte základní charakteristiky neutronu.

Historické modely jader Popište modely struktury atomového jádra, které předcházely Heisenbergovu - Ivaněnkovu modelu jádra. (II. díl, str.10-13, kap.2.1.1-2.1.3) Uveďte východiska těchto modelů. Které experimentální skutečnosti nedokázaly tyto modely objasnit.

H-I model jádra Popište Heisenbergův - Ivaněnkovův model struktury atomového jádra. Objasněte pojmy hmotnostní úbytek a vazebná energie jádra. Uveďte vztah pro výpočet klidové hmotnosti jádra.

Třídění jader – jaderné síly Definujte pojmy (II. díl, str.16, kap.2.1.4) nuklid, izotop, izoton, izobar, izomer a radionuklid. Ke každému pojmu uveďte i příklad. Uveďte základní vlastnosti jaderných sil. (II. díl, str.22, kap.2.1.5) Vysvětlete pojem kvantování pole. Co je kvantem jaderných sil ?

Radioaktivita Vysvětlete, co je to radioaktivita. (II. díl, str.29-30, kap.2 a str,34-97,kap.2.2.4 ) Uveďte definici a jednotku aktivity zářiče. Napište tvar zákona radioaktivní přeměny (exponenciální i diferenciální tvar, definujte fyz. veličiny v nich vystupující). Definujte poločas radioaktivní přeměny. Uveďte vztah mezi poločasem a konstantou radioaktivní přeměny.

Radioaktivní přeměny Uveďte jednotlivé typy radioaktivních přeměn včetně jejich schémat. (II. díl, str.30-34, kap.2.2.1-2.2.3) Za jakých podmínek daná přeměna probíhá. Jakým způsobem se jádro po přeměně deexcituje? Vyjmenujte známé typy radioaktivního záření a vysvětlete jejich podstatu.

Stabilita jader Načrtněte přibližný tvar grafu stability jader. (II. díl, str.39, kap.2.2.6) Vysvětlete pojem linie stability a zdůvodněte její průběh. Načrtněte přibližný tvar grafu závislosti vazebné energie na jeden nukleon na nukleonovém čísle.

Jaderné reakce Vysvětlete, co je to jaderná reakce. (II. díl, str.47-55, kap.2.3 – 2.3.2) Uveďte obecné schéma jaderné reakce. Definujte pojem energie reakce. Uveďte typy jaderných reakcí (třídění dle různých hledisek). Vyjmenujte zákony zachování v jaderných reakcích (uveďte i oblast jejich platnosti).

Reakce štěpná a slučovací Uveďte princip štěpné a slučovací jaderné reakce. (II. díl, str.55-61, kap.2.3.3 a 2.3.4) Uveďte příklady těchto reakcí (schéma a energie reakcí). Jaké jsou podmínky vzniku a řízení štěpné řetězové reakce (moderátor, absorbátor, lavinovitá reakce). Kde se štěpná řetězová reakce využívá. Kde probíhají slučovací řetězové reakce.

Modely jader Uveďte známé modely jader, jejich základní předpoklady a oblast použití. (II. díl, str.61-65, kap.2.3.5) Napište Weiszäckerovu - Fermiho formuli a vysvětlete význam jednotlivých členů.

Elementární částice Vysvětlete, co je to elementární částice. (II. díl, na základě celé kap. 2.4) Definujte základní charakteristiky elementárních částic (uveďte jednotku používanou ve fyz. el. č.). Uveďte, zda se daná veličina zachovává. (II. díl, str.73-81)

Třídění a vlastnosti el. částic Uveďte jednotlivé skupiny, do kterých třídíme elementární částice podle jejich vlastností. (II. díl, str.70, kap. 2.4.1, zejména tab. na str. 73) Čím se liší jednotlivé skupiny částic? Uveďte příklady zástupců jednotlivých skupin a jejich základní vlastnosti.

Systém základních částic a základní fyzikální interakce Uveďte současný systém základních částic látky a pole (nejlépe formou tabulky). (např. na základě - II. díl, str.87-93, zejména tabulky na str.90 a 92) Vyjmenujte základní fyzikální interakce, uveďte jejich pořadí dle relativní síly, uveďte dosah každé interakce a kvantum jejího pole. Uveďte příklady projevů jednotlivých základních fyzikálních interakcí v přírodě. Vysvětlete pojem sjednocení interakcí, resp. sjednocující teorie. Popište současný stav sjednocujících teorií.