fysiikka kpl 33-35

mistä tulee sähkömagneettista säteilyä

auringon sisällä tapahtuvissa ydinreaktioista vapautuu energiaa , joka leviää sägkömagneettisena säteilynä ympäröimään avaruuteen. maata kohti tulee myös muualta avaruudesta

mitä ilmakehä tekee haitalliselle säteilylle

pysäyttää suurimman osan

mitkä pääsee ilmakehän läpi

näkyvä valo, radioaallot, osa infra- ja ultraviolettisäteilystä

mitä sähkömagneettinen säteily on

poikittaista aaltoliikettä, joka etenee avaruudessa valon nopeudella eli 300 000km/s

säteilyn energia on sitä suurempi-

mitä pienempi on säteilyn aallonpituus

minkä välillä aallonpituudet vaihtelevat

gammasäteilyn miljardisosamillimetreistä radioaaltojen kilometreihin

mitä sähkömagneettinen säteily mahdollistaa

esim ruoan lämmittämisen mikrossa, radio- ja tv-lähetykset sekä lääketieteellisiä tutkimuksia

millä säteilyllä on lyhin aallonpituus

gammasäteily

mitä gammasäteily on suuren energiamäärän takia

hyvin läpitunkevaa

mihin säteilyn läpitunkevuutta käytetään

lääkitieteellisissä tutkimuksissa ja hoidoissa

mihin röntgenkuvaus perustuu

röntgensäteilyyn

mitä UV-säteily tekee iholle

ruskettaa ja saa ihon tuottamaan D-vitamiinia

mihin suurin osa UV-säteilystä jää tullessaan

ilmakehän otsonikerrokseen

millä näkyvän valon väreistä on pienin aallonpituus ja kuinka paljon se on

violetilla ja punaisella valolla 400-700 nanometriä

mitä infrapunasäteily on

lämpösäteilyä, tunnemme sen lämpönä

missä infrapunasäteilyä hyödynnetään

lämpökameroissa ja kaukosäätimissä

mikro- ja radioaaltojen aallonpituusalue

mikroaaltojen millimetreistä senttimetriin ja radioaaltojen senttimetreistä kilometreihin

missä mikroaaltoja käytetään

kännyköissä ja tutkissa

suomen radiolähetysten taajuus

87,5-108 MHz

mitä suurempi on lähetysaseman taajuus-

sitä pienempi on lähetettävien radioaaltojen aallonpituus

mistä atomin ydin koostuu

positiivisista protoneista ha varauksettomista neutroneista

isotooppi

sama alkuaine, mutta eri määrä neutroneja

mitä eroa on isotoopeilla

kemiallisilta ominaisuuksilta sama, mutta niissä on eri massa

kuinka monta protonia hiiliatomissa

6

kuinka monta neutronia suurimmassa osassa hiiliatomeja

6

jos hiilessä on 8 neutronia, miten se merkitään

14

C

6

mitä epävakaat isotoopit on

radioaktiivisia isotooppeja

mitä radioaktiivisten isotooppejen ytimet tekee

eivät pysy koossa, vaan hajoaa itsestään pysyviksi ytimiksi

radioaktiivinen hajoaminen

epävakaiden ydinten hajoaminen

mitä ydinten hajoaminen saa aikaan

säteilyä

mitä säteilyn energia riittää tekemään ja miksi tätä säteilyä kutsutaan

irrottamaan muista atomeista elektroneja ja sitä kutsutaan ionisoivaksi säteilyksi

ionisoivan säteilyn lajeja

alfa-, beeta- ja gammasäteily

mikä aiheuttaa atomien ionisoitumista välillisesti

myös ytimien hajoamisessa syntyvät neutronit eli neutronisäteily

alfasäteily

ytimestä lähtee alfahiukkanen, jossa on 2 protonia ja 2 neutronia

mihin alfahiukkanen pysähtyy

esim kankaaseen tai ihon pintakerrokseen

milloin alfasäteilyä lähettävät radioaktiiviset aineet ovat vaarallisia

vain jos niitä hengittää tai nielee

mitä beetasäteilyssä tapahtuu

ytimestä lähtee elektroni, beetahiukkanen

mitä beetahiukkanen voi tehdä

tunkeutua ihon läpi

mitä beetasäteily tekee elävän kudoksen pintaosissa

solukkoa

milloin beetasäteily on vaarallista

kun se pääsee elimistöön

gammasäteily

lyhytaaltoista ja paljon energiaa sisältävää sähkömagneettista säteilyä

missä gammasäteilyä syntyy

lähes kaikissa ydinmuutoksissa

kuinka nopeasti gammasäteily etenee

valon nopeudella

mitä gammasäteily tekee elimistölle

tuhoaa tai vaurioittaa kohtaamiaan soluja

mihin beetasäteily pysähtyy

ohueen metallilevyyn

mihin gammasäteily pysähtyy

sen pysäyttäminen vaatii paksun seinämän tai lyijylevyn

milloin ja miksi ytimien hajoaminen on voimakkainta

alussa, koska hajoamiskelpoisia ytimiä on silloin eniten

hajoamisia tapahtuu sitä vähemmän-

mitä kauemmin aikaa on kulunut säteilyn alkamisesta

suure aktiivisuus

kertoo montako hajoamista tapahtuu sekunnissa

aktiivisuuden yksikkö ja mitä tarkoittaa

becquerel (1 Bq) tarkoittaa yhtä hajoamista sekunnissa

puoliintumisaika

ilmaisee ajan, jonka kuluessa puolet jäljellä olevista radioaktiivisista ytimistä hajoaa toisiksi ytimiksi

minkä välillä puoliintumisajat vaihtelee

sekunnin murto-osista miljooniin vuosiin

mitä pidempi aineen puoliintumisaika on-

sitä hitaammin yrimien hajoaminen aineessa tapahtuu

geigermittari

sen avulla voi havaita ionisoivan säteilyn

miten geigermittari toimii

sen sisällä on kaasua, jota säteily ionisoi. kaasumolekyylien ionisoitumisesta syntyy lyhyt merkkiääni. mitä useammin merkkiääni kuuluu, sitä enemmän ionisoivaa säteilyä mittauskohdassa on

mikä vaikuttaa siihen, kuinka haitallista säteily on

voimakkuus, säteilylaji ja altistuksen kesto

mitä säteilyannos kuvaa

kertyneen säteilyn vaikutusta elimistöön

säteilyannoksen yksikkö

millisievert (1 mSv)

mitä ionisoivalle säteilylle alttiilla työntekijöillä on

säteilyannosmittari eli dosimetri, joka mittaa työntekijään kertyvän säyeilyannoksen suuruuden

mitä elimistöön kohdistuva suuri säteilyannos tekee

tuhoaa soluja ja aiheuttaa solumuutoksia

milloin muutokset solussa ilmenee

vuosien päästä

mitä säteilyalttius tekee

lisää riskiä syöpään

radonin aktiivisuus

50-200 Bq/m3

missä radonpituus on keskimääräistä korkeampi

hiekkaharjulla

milloin radon pitää huomioida

kun rakentaa taloja

miten huoneilmaan tulevaa radonia voidaan vähentää

tekemällä rakennuksien alapohjat hyvin tuulettuviksi ja huolehtimalla ilmanvaihdosta ja asentamalla asuinrakennuksen alapohjaan erityinen radonsuojalevy

mitä epävakaan ytimen radioaktiivisessa hajoamisessa ytimestä lähtee

alfa- ja beetasäteilyä. usein myös gammasäteilyä

mitä tapahtuu kun ytimest lähtee alfa- tai beetahiukkanen

alkuaine muuttuu toiseksi alkuaineeksi, koska protonien määrä muuttuu. uusi ydin voi myös olla epävakaa ja jatkaa hajoamista, kunnes siitä tulee pysyvä ydin

miten voi saada ydinreaktio keinotekoisesti

pommittamalla ydintä hiukkasella tai toisella ytimellä

fuusio

kevyiden ytimien yhdistys

fissio

raskaan ytimen hajoaminen

vapautuuko energiaa fuusiossa tai fissiossa

molemmissa

miten ydinvoimalaitosten lähteenä käytettävä uraani-235-ydin saadaan halkeamaan kahdeksi keskiraskaaksi ytimeksi

antamalla neutronin törmätä ytimeen. samalla vapautuu runsaasti energiaa

kuinka monta neutronia vapautuu uraaniytimen fissiossa

2-3

mihin ydinvoimalaitokset perustuu

uraaniydinten hallittuun ketjureaktioon

mitä ydinpommissa tapahtuu

ketjureaktio tapahtuu hallitsemattomasti, jolloin kaikki energia vapautuu lähes samanaikaisesti ja aiheuttaa valtavasti tuhoa

miten syntyy ketjureaktio

fissiossa raskas ydin hajoaa. ydinreaktiossa vapautuu neutroneja, jotka halkaisevat aina uusia ytimiä

mikä on yleensä polttoaine sähköä tuottavissa lämpölaitoksissa

kivihiili, öljy tai turve

ydinlaitoksen toimintaperiaate

turbiinia ja siihen yhdistettyä generaattioria pyörittää vesihöyry tuotetaan ydinreaktiossa vapautuvalla lämpöenergialla

kuinka paljon ydinreaktiossa vapautuneesta lämmöstä saadaan hyötykäyttöön tuottamaan sähköä

noin kolmasosa

mistä ydinvoimalaitoksen tuottama energia on peräisin

uraani-235-isotoopin fissiosta

kuinka paljon maaperästä löytyvästä uraanista on isotooppia 235

noin 0,7%

kuinka monta prosenttia uraanista on isotooppia 235 rikastuksen ja väkevöinnin jälkeen

3-5%

missä suomen ydinvoimalat on

2 loviisassa ja 2 eurajoella

kuinka ison osuuden ydinvoimalat tuottaa suomen enegiasta

neljäsosan

ydinjätteen välivarastointi

ydinjäte välivarastoidaan vesialtaisiin 40 vuodeksi. sen aikana ydinjätteen säteilytaso laskee murto-osaan alkuperäisestä

mitä välivarastoinnin jälkeen tapahtuu

ydinjäte suljetaan kuparikapseleihin ja siirretään syvälle kallioperässä olevaan loppusijoituspaikkaan peruskallioon porattuihin reikiin ja eristetään kalliosta bentoniittisavella

missä on suomessa ydinjätteiden loppusijoituspaikka

eurajoella

mitä turvallisuusjärjestelmä tekee, jos se havaitsee poikkeaman normaaliarvoista

ilmoittaa heti ja tarvittaessa pysäyttää automaattisesti reaktorin toiminnan

ydinvoimalaitoksen sydän

reaktori

missä ydinreaktiot tapahtuvat

reaktorialtaassa veden alla

mitä vesi tekee reaktorissa

toimii säteilysuojana, neutronien hidastimena ja jäähdytysaineena

mihin perustuu tähtien kyky säteillä ympärilleen valtavasti enegiaa

tähtien sisällä tapahtuvaan fuusioon