Riassunto Applicazioni dell'energia nucleare

ELEMENTI DI FISICA NUCLEARE

ATOMI ➔ formati da: PROTONI (particelle positive)

NEUTRONI (particelle neutre)

ELETTRONI (particelle negative)

In un atomo, il numero di protoni è uguale al numero di elettroni ➔ appartengono allo stesso elemento

ELEMENTO CHIMICO ➔ formato da: ATOMI ➔ tuttavia, puoi avere atomi di diverso numero di protoni;

ISOTOPI sono atomi di uno stesso elemento chimico, con lo stesso numero di protoni, ma diverso numero di neutroni

NUCLEO DI UN ATOMO ➔ composto da: PROTONI NEUTRONI ➔ le particelle del nucleo (protoni e neutroni), vengono indicati con il nome di NUCLEONI

In Fisica nucleare, un elemento viene rappresentato nel seguente modo:

N ^A Z

N = generico nucleo atomico (o un atomo)

Z = NUMERO ATOMICO ➔ rappresenta il numero di protoni presenti nel nucleo

A = NUMERO DI MASSA ➔ rappresenta il numero di nucleoni ovvero la somma di protoni e neutroni presenti nel nucleo

uma ➔ UNITÀ DI MASSA ATOMICA

1 uma = ¹/₁₂ della massa dell'isotopo ¹²C del carbonio (C¹²)

1 uma = ¹/₁₂ ^mass _massa

1 uma = g = 1,660539066 × 10^-27 kg

MASSA PROTONE m_P = 1,672623 × 10^-27 kg ≈ 1,007276 uma

MASSA NEUTRONE m_n = 1,674929 × 10^-27 kg ≈ 1,008665 uma

MASSA ELETTRONE m_e = = MASSA DEL PROTONE

EQUAZIONE DI EINSTEIN ➔ E=mc²

E = J

ENERGIA DI UN PROTONE

E_P = 1,672623 × 10^-27 kg × (299,792,458 m/s)² = 1,450377 × 10^-10 J

1eV = 1,602 × 10^-19 J

E_P ≈ 1,50277 × 10^-10 J

ENERGIA DI UN UMA

1,6610539066 × 10^-27 kg × (299,792,458 m/s)²

E(1 uma) = 931,494102 MeV

FORZE CHE AGISCONO A LIVELLO NUCLEARE

- FORZA DI GRAVITÀ ➔ F_G = ➔ è una forza trascurabile a livello nucleare e ha un'intensità

- FORZA NUCLEARE DEBOLE ➔ agisce sui quark

- FORZA ELETTROMAGNETICA ➔ a livello atomico, ➔ a livello nucleare

- FORZA NUCLEARE FORTE ➔ agisce indifferentemente su ➔ a livello ➔ (attrazione)

ELEMENTI DI FISICA NUCLEARE

ATOMI ⟶ formati da: PROTONI (particelle positive)

      NEUTRONI (particelle neutre)

      ELETTRONI (particelle negative)

In un atomo, il numero di protoni è uguale al numero di elettroni appartenenti allo stesso elemento

ELEMENTO CHIMICO ⟶ formato da: ATOMI | Tuttavia esistono atomi: distinti attraverso lo stesso numero di protoni. etc... possono avere un diverso numero di neutroni

ISOTOPI ⟶ sono atomi di uno stesso elemento chimico, con lo stesso numero di protoni, ma diverso numero di neutroni

NUCLEO DI UN ATOMO ⟶ composto da: PROTONI Le particelle del nucleo (protoni e neutroni), vengono indicate con il nome di NUCLEONI

      NEUTRONI

In fisica nucleare un elemento viene rappresentato nel seguente modo:

Z = NUMERO ATOMICO ⟶ rappresenta il numero di protoni presenti nel nucleo

A = NUMERO DI MASSA ⟶ rappresenta il numero di nucleoni ovvero la somma di protoni e neutroni presenti nel nucleo

UMA UNITÀ DI MASSA ATOMICA

MASSA PROTONE ⟶ m_p = 1,672623 · 10^-27 kg = 1,007276 uma

MASSA NEUTRONE ⟶ m_n = 1,674929 · 10^-27 kg = 1,008665 uma

MASSA ELETTRONE ⟶ m_e = MASSA DEL PROTONE

FORZE CHE AGISCONO A LIVELLO NUCLEARE

FORZA DI GRAVITÀ ⟶ F_g = G · (m₁ · m₂)/d² ⟶ frazioni di nuclei

FORZA NUCLEARE DEBOLE ⟶ agisce su quarks

FORZA ELETTROMAGNETICA ⟶ agisce a livello atomico

FORZA NUCLEARE FORTE ⟶ agisce indipendentemente dal fatto...

DIAGRAMMA DI STABILITA' (DI SEGRE')

Rosso: elementi stabiliBlu: elementi instabiliBianco: stabili in natura, radioattivo

Fino a Z=83 ➔ no elementi stabiliPer Z=83 ➔ elementi instabiliPer Z>92 ➔ elementi artificiali

Variano le tut. e detop. per quell'elementoè dovuta a elementi diversi, con lo stesso numerodi nucleoni

Man mano che Z cresce, il rapporto N/Z aumenta.Lungo la bisettrice N=Z ➔ non si ha stabilitàQuindi con il crescere di Z (protoni) cresce ancheN (neutroni) di pari passo. (tasso del poterpenetrante della materia)Ciò avviene perché i neutroni sono costantementesottoposti ad un processo di "flusso dinucleoni".E' possibile notare che per Z>20,vi è un maggiore numero di neutroniai m