Fizyka Jądrowa – co to właściwie jest? Fizyka jądrowa bada jądra atomowe, czyli to, co znajduje się w samym sercu atomu. Interesuje nas, z czego zbudowane jest jądro, jakie siły tam działają i jak jądra reagują ze sobą.
Budowa Jądra Atomowego: Jądro składa się z dwóch rodzajów cząstek: protonów (mają ładunek dodatni) i neutronów (nie mają ładunku). Liczba protonów w jądrze to liczba atomowa (Z) – ona decyduje, jaki to pierwiastek. Suma protonów i neutronów to liczba masowa (A).
Siły Jądrowe: Protony, mając dodatni ładunek, odpychałyby się. Co je trzyma razem w jądrze? Siły jądrowe! To bardzo silne, ale krótkodystansowe siły, które działają między nukleonami (protonami i neutronami).
Promieniotwórczość: Niektóre jądra są niestabilne i ulegają rozpadowi promieniotwórczemu, emitując cząstki (alfa, beta) lub promieniowanie gamma. Mówimy wtedy o izotopach promieniotwórczych.
Przykłady rozpadów:
- Rozpad alfa: Jądro emituje cząstkę alfa (jądro helu). Zmniejsza się liczba atomowa o 2, a masowa o 4.
- Rozpad beta: Neutron w jądrze przekształca się w proton, emitując elektron (cząstkę beta). Liczba atomowa wzrasta o 1, a masowa pozostaje bez zmian.
- Promieniowanie gamma: Jądro emituje promieniowanie elektromagnetyczne o wysokiej energii. Nie zmienia to liczby atomowej ani masowej.
Reakcje Jądrowe: Polegają na bombardowaniu jąder innymi cząstkami. Można w ten sposób wytwarzać nowe izotopy lub przekształcać jedne pierwiastki w inne. Przykładem jest rozszczepienie jądra uranu, wykorzystywane w elektrowniach jądrowych.
Zastosowania: Fizyka jądrowa ma wiele zastosowań, m.in. w medycynie (radioterapia, diagnostyka), energetyce (elektrownie jądrowe), archeologii (datowanie węglem C-14) i przemyśle (defektoskopia).