Materiaren izaera, erlatibitatea eta erradiazioa

De Broglie

De Broglie: Materiaren izaera bikoitza — gorpuzkularra eta uhin-izaera. Horren arabera, edozein masari dagokion uhin-luzera bat dago. Elektroiekin erlazionatuta dagoen uhin-luzera.

Alternadorea

Alternadorea: Bi iman indartsuen artean, ω abiadura angeluar konstantez biratzen duen espira dagoela uste da. FORMULAK.

Einsteinen postulatuak

1. Lehenengo postulatua: Fisikaren lege guztiak berdin betetzen dira sistema inertzial guztietan.
2. Bigarren postulatua: Argiaren abiadura behatzaile guztientzat berdina da: c = 3·10⁸ m/s.

Ondorioak

Ondorio nagusiak:

• Denboraren dilatazioa
• Luzeraren kontrakzioa
• Masaren aldaketa (masa erlatibista)
• Energiaren aldaketak

Energia erlatibista

Energia erlatibista:

Definizioa: abiadura erlatibistetan lortzen den energia (v ≈ c).

Erlatibistan energia kontzeptua nagusiki honela adierazten da: E = m·c².

Mugimenduan dagoen gorputz baten masa handitu egiten dela adierazten da pausagunekoarekiko; adibidez, masaren erlazio batek ematen du: m = γ·m₀ (non γ relativitate-faktorea den).

Sistema isolatuetan energia totala kontserbatzen da. Sistema ez badago isolaturik, energiaren aldaketak masaren aldaketarekin lotuta egon daitezke. Adibidez: ΔE = Δm·c². Era praktikoan, energia erlatibistikoa adierazteko: E_erlat = E₀ + E_kin.

Soddy eta Fajansek — Legeak

Soddy eta Fajansen legeek erradiazioen izaera eta egitura azaldu ohi dute (hiru izpien igorpena).

1. legea — α-erradiazioa

α-erradiazioan partikulak helium-eko nukleoak dira (2 p+, 2 n⁰). Ezaugarriak:

• Nukleo handietan ematen da
• Ez da oso sarkorra
• Ingurunea ionizatu dezake

Orduan nukleo-transmutazioa oro har honela idatz daiteke: A X → A − 4 Y + 4₂He (Z → Z − 2).

2. legea — β-erradiazioa

β-erradiazioan nukleotik ateratzen diren elektronak (e−) edo positroiak (e+) agertzen dira. Ezaugarriak:

• Nukleoetan proton eta neutroien kopuruaren desoreka dagoenean gertatzen da
• Partikulak α baino sarkorragoak dira
• Ionizatzeko gaitasun txikiagoa dute

β− eta β+ modalitateak existitzen dira.

3. legea — γ-erradiazioa

γ-erradiazioa nukleo kitzikatuen deskargan ematen da. Ezaugarriak:

• Oso sarkorra
• Energia handiena izaten dute

Erreakzio nuklearrak

Bi erreakzio mota nagusi daude:

• Fisioa (zatitzea)
• Fusioa (elkartzea)

Fisio nuklearra (zatitu)

Fisioan masa-zenbaki handia duten nukleo atomiko batzuk zatitzen dira, eta horrek beste nukleo arinago batzuk sortzea eragiten du.

• Oso energia kantitate handia askatzen da.
• Prozesua pizteko aktibazio-energia beharrezkoa da.
• Desintegrazio hauetan neutroiak askatzen dira.
• Neutron horiek inguruko beste atomoak desintegrarazi ditzakete, kate-erreakzioa sortuz.

Fusio nuklearra (elkartu)

Bi nukleo arin elkartzen dira, eta horiek beste nukleo astunago bat sortzen dute.

Erreakzio honetan energia asko askatzen da, hasierako atomoen masaren zati bat energi bihurtzen delako.

Adibidez, fusioetako bat deuterioaren eta trizioaren artekoa da (hidrogenoaren isotopoak).

Fusioa abiarazteko ere aktibazio-energia bat beharrezkoa da.

Erabilerak

Erreakzio nuklearrak hainbat aplikaziotan erabiltzen dira, adibidez: radioterapia, medikuntza nuklearra, esterilizazioa, etab.