|
 |
|
Hey:) Imam malo više pitanja s područja rendgenskih zraka i radioaktivnosti.Čitala sam da rendgenske zrake nastaju u rendgenskoj cijevi tako što se elektroni visoke energije sudare s antikatodom.Zanima me zašto antikatoda mora biti načinjena od nekog metala i ima li ona tu neku višu funkciju osim toga što se nalazi nasuprot katodi tako da se elektroni imaju od čega odbiti(reflektirati)??Nadalje,u radioaktivnom zračenju nalaze se 3 vrste zraka od kojih se dvije mogu otkloniti pomoću magneta.Zašto se s gama zrakama, koje su identične rendgenskim, ništa ne dogodi prilikom prolaska kroz magnetno polje?Da li su to neutroni?Molim vas da napišete nešto više o njihovim svojstvima i nastanku.Hvala!
|
|
Ime i prezime:
Ivana Vulić
mocna_Woo@hotmail.com
|
 |
 |
Prvo, u vezi rentgenskih cijevi.
Rentgensko zračenje ne nastaje jednostavnim odbijanjem elektrona od antikatode. Oni izlaze s katode i bivaju ubrzani velikom razlikom potencijala između katode i anode. Kad neki naboj mijenja brzinu (u ovom slučaju se radi o elektronu), odnosno usporava, ubrzava, skreće, zaustavlja se... emitira elektromagnetsko zračenje. Elektroni udaraju u metu i postepeno usporavaju. Dio kinetičke energije predaju atomima i od toga se antikatoda jako ugrije, zapravo je 99 % ili više energije elektrona utrošeno na zagrijavanje antikatode. Preostalih 1 % će biti pretvoreno u fotone visoke energije – rentgenski dio elektromagnetskog spektra. Materijal antikatode za mehanizam nastajanja rentgenskog zračenja nije bitan, ali metali imaju više prednosti: čvrsti su, imaju visoko talište (važno zbog zagrijavanja antikatode), provode struju. Uz to, materijal antikatode utječe na oblik spektra zračenja. Zakočno zračenje koje nastaje kad elektroni usporavaju se sastoji od svih mogućih frekvencija (najviša frekvencija zračenja ograničena je energijom elektrona jer je) pa tu slabog utjecaja ima vrsta antikatode. Neki elektroni međutim mogu atomu prenijeti energiju tako da izbace drugi elektron iz atoma i to iz ljusaka najniže energije. Kad drugi elektron u atomu s nivoa više energije skoči u ispražnjeno mjesto emitira energiju, također kao elektromagnetsko zračenje. Frekvencija ovog zračenja ovisi o razlici energijskih nivoa i karakteristična je za svaku vrstu atoma. Često je važniji karakteristični uzorak u spektru od zakočnog zračenja pa će se po potrebi izabrati materijal. Npr. u cijevima kojima se dobiva zračenje pogodno za rentgensku strukturnu analizu antikatoda je najčešće načinjena od bakra ili molibdena.
U ova dva odgovora još nešto je napisano o rentgenskim zrakama i samom elektromagnetskom zračenju - svjetlosti.
E sad nešto o γ-zrakama
Rentgenske zrake, γ-zrake, radio-valovi, vidljiva svjetlost, UV, toplinske zrake... sve pripada elektromagnetskom zračenju i ništa od toga ne skreće kad snopu zraka približiš magnet. Elektromagnetsko zračenje širi se kroz vakuum brzinom svjetlosti (c = 2,998·105 km s-1, a možemo ga promatrati kao val karakteriziran frekvencijom i valnom duljinom:
c = ν λ
(ν - frekvencija, λ - valna duljina). Istodobno elektromagnetsko zračenje se ponekad ponaša kao da je roj nekih čestica – fotona. Energija koju sadrži jedan foton iznosi:
E = h ν
(h - Planckova konstanta, h = 6,626·10-34 J s)
Prema tome, zračenje koje ti stiže s antene Radio Virovitice je frekvencije ν = 92,9 MHz, valne duljine λ = 3,2 m, a svaki foton nosi energiju od 6,15·10-26 joula. Fotoni γ-zraka razlikuju se samo po nastanku i energiji, ona je oko milijardu puta veća od energije ‘virovitičkih’ fotona. Otuda različit učinak na tvari dok zračenje prolazi. γ-zrake nastaju prilikom energijske relaksacije jezgre atoma. Jezgra atoma može se naći u pobuđenom stanju (npr. nakon sudara s nekom drugom česticom ili nakon raspada), a prijelaz u stanje niže energije prati emisija fotona. |
|
|
Odgovorio:
Kristijan A. Kovač
kkovac@chem.pmf.hr
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
