Atomfysik

Mål

Material

Fysik Direkt: 186-192, 196-206, 172-174, 176, 181
Kemi Direkt: 162-165, 148-155
Kompletterande utdrag ur andra böcker som ligger på Classroom
Denna webbsida
Era anteckningar
Internet
Målen som pdf

Målen

Vad ni ska kunna på provet:

Atomfysik

Ni ska förstå och använda er av ord som atom, molekyl, atomkärna, proton, neutron, elektron, foton, elektronskal, grundämne, isotop, radioaktivitet, sönderfall, halveringstid, alfa-, beta- och gammapartiklar, alfa-, beta- och gammastrålning, fusion, fission, magnetfält, induktionsström, generator.
kunna förklara vad som händer vid ett radioaktivt sönderfall och varför det händer.
förklara vad som sker när det bildas alfa-, beta- respektive gammastrålning och vad de olika partiklarna som bildas består av.
Kunna förklara hur långt de olika typerna av radioaktivstrålning kan nå, vad krävs för att stoppa dem.
Kunna förklara vad som menas med joniserande strålning och varför den är skadlig.
Hur farliga de radioaktiva sönderfallen är om det uppstår i samma rum som man befinner sig i.
Hur farligt de radioaktiva sönderfallen är om det uppstår i kroppen.
Kunna förklara vad som menas med halveringstid.
Förklara vad formeln E=mc² har med reaktionen i en atombomb eller ett kärnkfraftverk att göra.
Förklara vad det är för kärnreaktioner som sker i ett kärnkraftverk och i atombomber.
Hur man skapar elektricitet i ett kärnkraftverk.
Känna till vad som orsakade olyckorna i Tjernobyl och Fukushima, hur det påverkade samhällena som var i närheten.
Känna till konsekvenserna av atombomberna som släpptes över Hiroshima och Nagasaki.
Hur människor och djur påverkas av höga doser av radioaktivtet, som vid en kärnkraftsolycka eller vid en atombomb.

Magneter och elektromagnetism

Vad som finns runt en stavmagnet och hur man kan synliggöra detta med hjälp av järnfilspån.
Hur Jorden påminner om stavmagnet.
Hur magnetfältet är mellan två stavmagneter om de är Nord-mot-Nord respektive Nord-mot-Syd.
Vad som uppstår kring en sladd när det går ström igenom den.
Vad som händer om man rullar sladden många varv.
Vad som menas med en spole och vad som skiljer den från elektromagneten.
Hur man får elektromagneten så stark som möjligt.
Hur magnetfältet ser ut runt om en elektromagnet.
På vad sätt en elektromagnet skiljer sig från en stavmagnet.
Vad induktionsström är och hur den kan påvisas med hjälp av en spole, en galvanometer, några sladdar och en magnet.
Kunna förklara hur en elmotor fungerar.
Kunna förklara hur en generator fungerar.

Del 1 - Cigarettes as Radioactive as X-rays

Lyssna på radioprogrammet om Cigarettes as Radioactive as X-rays.
Detta är ett radioprogram är från Australiensisk radio och är därför på engelska. Det gör inget att du inte förstå allt direkt. Vi vill att du ska förstå vad de pratar om efter att vi arbetat med detta arbetsområdet. Anteckna ord du inte förstår och vetenskapliga begrepp som de använder.

Del 2 - Atomens byggnad

Läs avsnitten om atomens byggnad i Fysik Direkt boken, sidorna 188-192 och 208.

Skriv i loggboken en text som förklarar följande frågor.
Skriver du bara en fråga-svar text så leder det till de lägre betygen.
Skriver du en löpande text där frågorna inte är utskrivna men läsaren förstå vad du menar utan att känna till frågorna.
Kunskapsmål som ska finnas i din text:

Vad är skillnaden på atom och molekyl? Består atomen av molekyler eller är det molekylen som består av atomer?
Rita en bild som visar vilka partiklar en atom, så som helium, är uppbyggda av. Vilken laddning har de olika partiklarna?
Vilken av partiklarna bestämmer vilket atomslag atomen tillhör?
Vilken av partiklarna har lättast att slita sig loss från atomen?
Vad menas med joner?
Vad är det för skillnad på grundämne och joner?
Vad menas med atomnummer, masstal och isotop
Ungefär hur många grundämnen känner vi till? Vad kan man finna i det periodiska systemet?
Vad heter de två första och de två sista grupperna i periodiska systemet? Vad har grundämnena i respektive grupp för gemensam egenskap? Se Puls kemi pdf-filen som finns på Classroom.

Laboration: Magneter och Elektricitet. Laborationen vi kommer arbeta med först handlar egentligen inte om varken atomens byggnad eller atomfysik, utan kommer leda fram till förståelse för hur både en elmotor fungerar men främst hur en generator fungerar. Hur en generator fungerar är viktigt att förstå, för att förstå hur elektricitet generas i kärnkraftverk (och andra kraftverk som vindkraftverk, kolkraftverk och vattenkraftverk).

Del 3 - Radioaktivitet

Läs avsnitten om radioaktivitet i Fysik Direkt boken, sidorna 196-200.

Skriv i loggboken en text som förklarar följande frågor.
Kunskapsmål som ska finnas i din text:

Vad menas med sönderfall? Vad kan bildas vid sönderfall?
Vilka olika typer av strålning bildas vid sönderfall? Hur påverkar de oss? Hur farliga är de om de finns i rummet vi befinner oss i? Hur farliga är strålning uppstår i kroppen?
Vad menas med halveringstid?
Vad menas med radioaktivt ämne?
Hur kommer de radioaktiva ämnena in i cigaretterna? Hur kommer de radioaktiva ämnena in i kroppen? Hur påverkas vi av dessa?

Laboration: Denna laboration handlar om att mäta olika typer av radioaktivstrålning med hjälp av Geigermüller-räknare. Laborationsinstruktioner kommer senare.

Datorsimulering - hemuppgift

Gå in i Phet - atomsimulator och välj Symbol.
Klicka för "stabil/instabil" Är det antalet protoner, antalet neutroner eller antalet elektroner som avgör om det är en kolatom?
Gör en kolatom.
Hur många elektroner behövs för att det ska bli en neutral kolatom? Om det inte är en neutral atom var kallas den då?
Hur många neutroner behöver du lägg i för att kolatomen ska bli stabil?
Vad har den för atommassa nu?
Fortsätt lägg in fler neutroner. Hur många neutroner har den när den blir instabil igen? Vad har kolatomen för atommassa nu?

Kol-14 kan bildas högt upp i atmosfären när kosmisk strålning träffar en Kväve-14 och omvandlas till kol-14. I alla levande celler är relationen mellan kol-14 och kol-12, ungefär konstant eftersom fotosyntesen och cellandning ser till att det finns ungefär samma relation som i luften.

Hur förändras relationen mellan kol-14 och kol-12 efter att organismen har dött?
Kol-14 har en halveringstid på 5730 år. Hur kan man använda denna kunskapen för att datera gamla föremål? Hur lång tid tillbaka kan man använda denna metod?

Del 4 - Fission

Läs avsnitten om Fission i Fysik Direkt boken, sidorna 201-206.

Atombomberna över Japan 1945

Se filmen om atombomberna som släpptes över Hiroshima och Nagasaki i Japan 1945.

Filmen är 7 minuter 30 sekunder lång.

Kärnkraftsolyckor

Se filmerna om kärnkraftsolyckorna i Tjernobyl, 1986, och Fukushima, 2011

Filmen om Tjernobyl är 7 minuter lång.
Filmen om Fukushima är 9 minuter lång.

Skriv i loggboken en text som förklarar följande frågor.
Kunskapsmål som ska finnas i din text:

Vad är det för kärnreaktioner som sker i ett kärnkraftverk?
* Förklara var energi kommer ifrån och vad E=mc² har med reaktionen i kärnkraftverket.
Rita och förklara hur ett kärnkraftverk fungerar. Hur bildas elektriciteten?
Hur fungerar en generator? Genomför laborationen med magnetism, motorn och generatorn.
På vilket sätt kan kärnkraftverk vara farligt?
Vad är en tsunami? Varför blir den farligare på kuster med långa badstränder än höga bergiga kuster?
Tsunamin slog ut delar av kärnkraftverket i Fukushima. Vad kan hända om ett kärnkraft råkar ut för en olycka som hände i Fukushima?
Det är krig i Ukraina. Vad skulle kunna hända om ett kärnkraft blir beskjutet? Jämför med hur det som hände vi Tjernobylolyckan, 1986.
Vilka kärnkraftverk har vi i Sverige? Var ligger de? Hur skulle du påverkas om en reaktor skulle löpa amok?