บทที่ 20 - WordPress.com · Web view2. ตรวจการทำงานของต...

ฟสกสนวเคลยรฟสกสนวเคลยร (Nuclear Physics) เปนสาขาหนงของวชา

ฟสกสท ศกษาสมบตขอนวเคลยส และกระบวนการเปลยนแปลงทเกยวของกบนวเคลยสทเรยกวา ปฏกรยานวเคลยร

สมบต มลฐานของนวเคลยสของอะตอมของแตละธาต จะม ลกษณะแตกตางกนออกไปมดงตอ ไปน

1. สวนประกอบของนวเคลยร : โดยทวไปนวเคลยสจะประกอบดวยอนภาค 2 ชนด คอ โปรตอน (proton) และนวตรอน (neutron) ซงจะเรยกโปรตอนและนวตรอนทอยในนวเคลยสหนงวา นวคลออน (nucleon)

สญลกษณของนวเคลยร (nuclear symbol) หรอทเรยกวานวไคลด (nuclide) ชนดหนงของธาต จะใชจำานวนโปรตอนและนวตรอนในการระบชนดของนวไคลด ดงตอไปน

A XZโดย Z แทน เ ล ข อ ะ ต อ ม (atomic number) ค อ

จำานวนของโปรตอนในนวเคลยสนน n แทน เลขนวตรอน (neutron number) คอ จำานวน

ของนวตรอนในนวเคลยสนน A แทน เลขมวล (mass number) คอ จำานวนนวคล

ออนทงหมดในนวเคลยสนน หรอ A = Z + n

X แทน สญลกษณทางเคม (chemical symbol) คอ

สญลกษณของธาตทางเคม

แบบฝกหดท 20.11. อะตอมของธาต ยเรเนยม จงหา ก. จำานวนนวคลออน ข. จำานวนอเลกตอน ค. จำานวนโปรตอน ง. จำานวนนวตรอน2. (มช.) อะตอมของ ขอใดถกตอง ก. มจำานวนนวคลออน = 210 จำานวนนวตรอน = 84 ข. มจำานวนอเลกตรอน = 84 จำานวนนวตรอน = 126

ค. มจำานวนอเลกตรอน = 126 จำานวนโปรตอน = 84 ง. มจำานวนนวคลออน = 210 จำานวนอเลกตรอน = 126 3. (Ent) จำานวนนวตรอนในนวเคลยส คอ ก. 13 ข. 14 ค. 27

ง. 404. (มช.) ดบกมเลขอะตอม = 50 และเลขมวล 120 จะมจำานวนนวคลออนเทาไร ก. 20 ข. 70 ค. 120

ง. 1705. (มช.) อะตอมของธาต กบ จะมจำานวนอะไรเทากน ก. นวคลออน ข. นวตรอน ค. โปรตอน

ง. อเลกตรอน

การคนพบกมมนตภาพรงสเบกเคอเรล ทดลองพบวา ธาตยเรเนยมจะปลอยรงสออกมาจาก

ธาตยเรเนยมตลอดเวลาแมไมโดนแสงแดด และพบวารงสยงสามารถผานวตถทบแสงออกมาภายนอกได จากการทดลองพบวาคณสมบตของธาตยเรเนยมมสมบตเหมอนรงสเอกซ เชน

1. สามารถวงผานวตถตาง ๆ ได2. ทำาใหอากาศรอบนอกแตกตวเปนไอออน3. เกดการแผรงสเกดเองตลอดเวลาแตรงสเอกซเกดเองไมไดปแอรและมาร คร ไดทำาการทดลองพบวายงมธาตอน เชน ทอเรยม เรเดยม บอโลเรยม

สามารถแผรงสออกมาไดเชนเดยวกน

รป 20.1 แสดงการเคลอนทของรงสทง 3 ชนด ผานสนามแม

เหลก

รงสแบงออกเปน 3 ชนด1. รงสแอลฟา สญลกษณ หรอ (ประจบวก)2. รงสบตา สญลกษณ หรอ (ประจลบ)3. รงสแกมมา สญลกษณ (เปนกลางทาง

ไฟฟา)เปรยบเทยบสมบตของ , และ

1. มวลและประจไฟฟา 2. พลงงาน 3. การทำาใหอากาศแตกตวเปนไอออน 4. อำานาจทะลทะลวงผานอากาศ

สญลกษณของธาตและอนภาคบางอยางทควรทราบแอลฟา () = ไฮโดรเจนหรอโปรตอน =

บตา ( - ) = ดวเทอรอน =

บตา (+ ) = ตรตรอน =

แกมมา () = นวตรอน =

ยเรเนยม = ตะกว =

แบบฝกหดท 20.21. (มช.) ธาตกมมนตรงส หมายถงธาตทมสมบตในการแผรงสไดเอง และรงสทแผออกมา จะตองเปนรงสตอไปนเสมอ ก. รงสแอลฟา ข. รงสบตา รงสแกมมา ค. รงสแอลฟา รงสบตา รงสแกมมา ง. เปนรงสชนดใดกได

2. (มช.) คณสมบตทสำาคญประการหนงของอนภาคแอลฟา กคอ ก. มอำานาจทะลทะลวงสง ข. มพลงงานจลนสงกวาอนภาคตวอน ค. ทำาใหสารทผานแตกตวเปนไอออน ง. คลายกบรงสเอกซ (X-ray)3. (Ent) รงสแอลฟามอำานาจในการทะลผานนอยกวารงสชนดอนทออกมาจากธาตกมมนตรงสเนองจาก ก. รงสแอลฟามพลงงานนอยกวารงสชนดอน ข. รงสแอลฟามคณสมบตในการทำาใหสารทรงสผาน แตกตวเปนไอออนไดดกวา ค. รงสแอลฟาไมมประจไฟฟา ง. ถกทงขอ ก และ ข4. (Ent) พจารณาขอความตอไปนสำาหรบรงสแอลฟา บตา และแกมมา 1. มความสามารถในการทำาใหกาซแตกตวเปนไอออนไดดกวา 2. ตองใชวสดทมความหนามากในการกนรงส 3. เมอเคลอนทผานบรเวณทมสนามแมเหลก แนวการเคลอนทเปนแนวโคง 4. อตราสวนประจตอมวลมคามากทสด ขอความใดเปนสมบตของรงสบตา ก. ขอ 1 และ 2 ข. ขอ 1 และ 3 ค. ขอ 2 และ 4 ง. ขอ 3 และ 45. (มช.) ขอความตอไปนขอใดถก ก. รงสบตามอำานาจทะลผาน สงกวารงสแกมมา แตนอยกวารงสเอกซ ข. รงสบตามอำานาจทะลผาน สงกวารงสเอก แตนอยกวารงสแอลฟา ค. รงสบตามอำานาจทะลผาน สงกวารงสแอลฟา แตนอยกวารงสแกมมา ง. รงสบตามอำานาจทะลผาน สงกวารงสอน ๆ ทกชนด6. (มช.) ถารงสแอลฟา บตา และแกมมา เคลอนทอยในนำา และรงสทงสามชนดม

พลงงานเทากน เราจะพบวารงสบตาเคลอนทไดระยะทาง ก. สนทสด ข. ไกลทสด ค. ไกลกวาแกมมาแตใกลกวาแอลฟา ง. ไกลกวาแอลฟาแตใกลกวาแกมมา7. (Ent) อนภาคแอลฟาประกอบไปดวย ก. 2 โปรตอน ข. 2 โปรตอน กบ 2 อเลกตรอน ค. 2 โปรตอน กบ 2 นวตรอน ง. 4 โปรตอน8. (มช.) ไอโซโทป เปนชอเรยกนวเคลยสของธาตทมลกษณะดงน ก. มจำานวนนวคลออนเทากน ข. มจำานวนโปรตอนเทากบนวตรอน ค. มจำานวนโปรตอนตางกน แตมจำานวนนวตรอนเทากน ง. มจำานวนโปรตอนเทากน แตมจำานวนนวตรอนตางกน

การสลายตวของธาตกมมนตรงสเมอธาตกมมนตรงสสลายตวจะเปลยนเปนธาตใหมใชหลกการ Balance สมการ1. ผลบวกของเลขมวลตอนกอน = ผลบวกของเลขมวลตอนหลง

ตอนกอน = ตอนหลง

2. ผลบวกของเลขอะตอมตอนกอน = ผลบวกของเลขอะตอมตอนหลง

ตอนกอน = ตอนหลง

2.1. สมมตธาตกมมนตรงสสลายตวใหแอลฟา () 1 ตว +

จะไดธาตเลขมวลลดลงจากเดม 4 เลขอะตอมลดลง 22.2. สมมตธาตกมมนตรงสสลายตวใหบตา บตา ( - ) 1 ตว

+ จะไดธาตใหมเลขมวลของธาตเทาเดม แตเลขอะตอมเพมหนง2.3. สมมตธาตกมมนตรงสสลายตวใหแกมมา () 1 ตว

+ จะไดธาตตวเดม เลขอะตอม เลขมวลไมเปลยนแปลง

แบบฝกหดท 20.31. (Ent) ธาต A สลายเปนธาต B โดยปลอยรงสบตาออกมา ธาตทงสองจะมจำานวนใดเทากน ก. นวตรอน ข. โปรตอน ค. ผลรวมของนวตรอนและโปรตอน ง. ผลตางของนวตรอนและโปรตอน2. (Ent) จากธาตไอโซโทปของยเรเนยม สลายตวแบบอนกรมไดอนภาคแอลฟารวม 8 ตว และ อนภาคบตารวม 6 ตว และไดไอโซโทปของธาตใหมอก 1 ตว อยากทราบวาไอโซโทปของธาตใหม มเลขมวลและเลขอะตอมตรงกบขอใด ก. 91 , 324 ข. 92 , 206 ค. 234 , 91

ง. 206 , 823. (Ent) เมอบสมท สลายตวใหรงสบตาลบ นวเคลยสของธาตใหมคอ ก. ข. ค. ง. 4. (Ent) ในการสลายตวตอ ๆ กนของธาตกมมนตรงส โดยเรมจาก เมอสลายใหอนภาค ทงหมดเปน 2 , 2 , และ 2 จะทำาใหไดนวเคลยสใหม มจำานวนโปรตอนและนวตรอนเทาใด ก. จำานวนโปรตอน 88 จำานวนนวตรอน 140 ข. จำานวนโปรตอน 90 จำานวนนวตรอน 140 ค. จำานวนโปรตอน 88 จำานวนนวตรอน 142 ง. จำานวนโปรตอน 90 จำานวนนวตรอน 142 5. (Ent) นวเคลยส สลายตวไอโซโทปเสถยรตามลำาดบดงน X Y Z จำานวนนวตรอนในไอโซโทปเสถยร Z เปนอยางไร , ,

เวลาครงชวต( Half Life ) ตอนแรกมมวลเรมตน N0 เมอเวลาผานไป 1 ชวงครงชวตเหลอ N =

ตอนแรกมมวลเรมตน N0 เมอเวลาผานไป 2 ชวงครงชวตเหลอ N = ตอนแรกมมวลเรมตน N0 เมอเวลาผานไป n ชวงครงชวตเหลอ N = …………(20.1)เวลาผานไป T วนาท คดเปน 1 ชวงครงชวตเวลาผานไป t วนาท คดเปน ชวงครงชวต ................................ (20.2)

แทน (20.2) ใน (20.1) จะได

จะได ….................... (20.3)เมอ N0 คอ มวลเรมตน N คอ มวลทเหลอ t คอ เวลาผานไป

T คอ เวลาครงชวต

แบบฝกหดท 20.41. (Ent) ธาตไอโอดน - 126 มครงชวต 12 วน นาย ข ไดรบธาตไอโอดน - 126 เขาไปในรางกาย 16 กรม เปนเวลานานกวนไอโอดน – 126 ในรางกายของนาย ข จงลดลงเหลอ 2 กรม ก. 12 วน ข. 24 วน ค. 36 วน

ง. 48 วน2. (Ent) สารกมมนตรงสชนดหนงมคากมมนตภาพ 256 คร พบวาเวลาผานไป 6 นาท กมมนภาพลดลง เหลอ 32 คร จงหาครงชวตและคากมมนภาพทเหลออยหลงจากเวลาผานไปอก 8 นาท ก. 2 นาท 2 คร ข. 2 นาท 30 คร ค. 4 นาท 8 คร

ง. 4 นาท 24 คร3. (Ent) ไอโซโทปของโซเดยม มครงชวต 15 ชวโมง จงหาวาเวลาผานไป 75 ชวโมง นวเคลยส ของไอโซโทปนจะสลายไปแลวประมาณกเปอรเซนตของจำานวนสารทตงตน ถาตอนเรมแรกมนวเคลยส

ของไอโซโทปนมคา 5 คร ก. 75 % ข. 87 % ค. 94 % ง. 97 %4. (Ent) สารกมมนตรงสโคบอลต - 60 สลายตวใหรงสบตาและรงสแกมมา โดยมครงชวต 5.3 ป จงหา เปอรเซนตของสารกมมนตรงสทเหลออยเมอเวลาผานไป 15.9 ป ก. 6.25 % ข. 12.5 % ค. 18.75 %

ง. 25 %5. (Ent) ตองใชเวลานานเทาใด ธาตกมมนตรงสทมครงชวตเทากบ 30 ป จงจะมปรมาณเหลอเพยง รอยละ 10 ของของเดม

ก. 80 ป ข. 100 ป ค. 120 ป ง. 240 ป

6. (Ent) ในการหาอายของวตถโบราณชนหนงโดยการวดปรมาณของคารบอน - 14 ซงมครงชวต 5,570 ป พบวามปรมาณคารบอน - 14 ทเหลออยในปจจบนเทากบ 1/8 เทาของปรมาณทมอยในตอนแรก วตถ โบราณชนนมอายเทาไร

ก. 11,140 ป ข. 16,710 ป ค. 22,280 ป ง. 44,560 ป

การสลายตวของนวเคลยสกบกมมนตรงสรทเธอรฟอรดและซอดดไดตงสมมตฐานเพอใชอธบายการสลายตวของธาตกมมนตภาพรงสไวดงน 1. ธาตกมมนตรงสจะแตกตวออกใหอนภาคแอลฟาหรอบตาไดสารใหม และสารใหมทเกดขนนอาจจะมการแผกมมนตภาพรงสตอไปไดอก

2. ในการสลายตวของธาตกมมนตรงส เราไมสามารถจะบอกไดวานวเคลยสใดจะสลายกอนหรอหลงแตเราสามารถบอกไดเพยงวานวเคลยสทกตวมความนาจะเปนทจะสลายตวเทากนหมดและอตราการสลายจะขนอยกบจำานวนนวเคลยส ( นวเคลยสทพรอมจะสลาย ) ในขณะนน

ถาทเวลา t1 ใหธาตกมมนตรงสมจำานวนนวเคลยสอย N1 และทเวลา t2 ใหธาตกมมนตรงสมจำานวนนวเคลยสอย N2

อตราการลดของนวเคลยส = = โดย = N2 - N1 = การเปลยนแปลงของนวเคลยส = t2 - t1 = เวลาทผานไป จากสมมตฐานขอ 2 จะไดอธบายอตราการสลายขนอยกบจำานวนนวเคลยสทมอยขณะนน - N

- = A = N ……………(20.4) โดย = คาคงทของการสลายตว N = จำานวนนวเคลยสของธาตกมมนตภาพรงสทมอยขณะนน - = A = อตราการสลายตวของนวเคลยส มเครองหมายเปนลบแสดงวาเปนอตราการลดหนวยกมมนตรงส

1 คร(ci) = 3.7 x 10 10 เบคเคอเรล (Bq )ความสมพนธของอตราการสลายตวของกมมนตภาพรงสกบครงชวต จาก = - N

= - dt

= …………………..1

จากสมการ Integrate จะได N สมการ 1 เขยนใหมได N = -t แทนคาขดจำากดบน Upper Limit และขดจำากดลาง Lower Limit จะได N - N0 = - = -

เขยนในรปเลขชกำาลงจะได e-t = N = N0e-t ………….…….. (20.5)

โดย N0 = จำานวนนวเคลยสของธาตกมมนตภาพรงสทเวลา t = 0 N = จำานวนนวเคลยสของธาตกมมนตภาพรงสทเวลา t = t e = คาคงท = 2.718อตราการสลายตวของกมมนตภาพรงสกบครงชวต จากสตร N = N0e-t เมอเวลาผานไปครงชวต t = T จำานวนนวเคลยสเหลอ

แทนคา = N0e-T

= e-T 2 = e T

เขยนในรปของ log จะได log e 2 = T log 2 = = = 0.693 = T T = …………….. (20.6)

แบบฝกหดท 20.5-61. (Ent) ถาม จำานวน N นวเคลยส มกมมนภาพ A มลลคร คาคงตวของการสลายตวตอวนาท คอขอใด (กำาหนดให 1 ครเทากบการสลาย 3.7 x 10 10 ตอวนาท ) ก. 3.7 x 10 7 ข. 3.7 x 10 7 ค. ง. 2. (Ent) ธาตกมมนตรงสจำานวนหนง มกมมนภาพ 1 ไมโครคร และมครงชวตเทากบ 1,000 วนาท จำานวนนวเคลยสกมมนตรงสขณะนนเปนเทาใด (1 คร = 3.7 x 10 10 เบคเคอเรล )

ก. 3.7 x 10 7 ข. 5.3 x 10 7 ค. 3.7 x 10 9 ง. 5.3 x 10 9 3. (Ent) คาคงทของการสลายตว ของ เทากบ 1.6 x 10 -18 (วนาท -1 ) ถาม อย 1 กโลกรม ใหหาอตราการสลายตวเปนอะตอมตอวนาท ( NA = 6 x 10 23 ตอโมล ) ก. 4.1 x 10 3 ข. 9.6 x 10 5 ค. 4.1 x 10 6 ง. 9.6 x 10 8 4. (Ent) ไอโอดน - 131 มคาคงตวของการสลายตวเทากบ 0.087 ตอวน ถาม ไอโอดน - 131 อย 10 กรม ตอนเรมตนเมอเวลาผานไป 24 วน จะม ไอโอดน - 131 เหลออยเทาใด

ก. 0.63 กรม ข. 1.25 กรม ค. 2.50 กรม

ง. 5.00 กรม 5. (Ent) ถาธาต X มจำานวนอะตอมเปน 2 เทาของธาต Y แตมกมมนคภาพเปน 3 เทาของธาต Y ครงชวต ของธาต X จะเปนกเทาของธาต Y ก. เทา ข. เทา ค. เทา ง. 6 เทา

การทดลองอปมาอปมย การทอดลกเตากบการสลายของธาตกมมนตรงส

เมอ N0 คอ จำานวนลกเตาตอนแรกN คอ จำานวนลกเตาทเหลอt คอ จำานวนครงททอดลกเตาT คอ จำานวนครงททอดแลวลกเตาเหลอครงหนงของเดมT =

เมอ T คอ จำานวนครงททอดแลวลกเตาเหลอครงหนง คอ โอกาสหงายหนาทแตมส

โอกาสหงายหนาทแตมส ( ) = จำานวนหนาทแตมส / จำานวนหนาทงหมด

แบบฝกหดท 20.71. (Ent) ลกเตา 16 หนา แตมสไวทหนาหนงจำานวน 100 ลก นำามาทอดและคดลกทหงายหนาแตมสออก ทอดกครงจงจะเหลอลกเตา 50 ลก ก. 8 ครง ข. 9 ครง ค. 10 ครง

ง. 11 ครง2. (Ent) ในการทดลองอปมาอปมยของการทอดลกเตากบการสลายตวของธาตกมมนตรงส โดยการโยนลกเตา แลวคดหนาทไมแตมสออกไป ถาลกเตาม 6 หนา มหนาทแตมส 2 หนา และมจำานวน 90 ลก จงหาวา ถาทำาการโยนลกเตาทง 2 ครง โดยสถตจะเหลอจำานวนลกเตาเทาใด ก. 10 ลก ข. 30 ลก ข. 40 ลก

ง. 56 ลก

รศมนวเคลยสรศมนวเคลยส R จะได R = ro …………………….(20.7)เมอ R คอ รศมนวเคลยส A คอ เลขมวล ro คอ 1.2

x 10 -15 เมตร

แบบฝกหดท 20.81. (Ent) ถารศมนวเคลยสของธาตไฮโดเจนเปน 1.4 x 10 -15 เมตร รศมนวเคลยสของธาต จะเปนกเมตร ก. 4.2 x 10 -15 เมตร ข. 5.6 x 10 -15 เมตร ค. 12.6 x 10 -15 เมตร ง. 27 x 10 -15 เมตร2. (Ent) รศมนวเคลยสของ มคาประมาณกเทาของรศมนวเคลยสของ

ก. 4 เทา ข. 8 เทา ค. 16 เทา ง. 60 เทา

3. (Ent) ไอโซโทปของธาต มรศมเปนกเทาของธาตไอโซโทปของ ก. 2 เทา ข. 3 เทา ค. 4 เทา ง. 5 เทา

พลงงานยดเหนยว (B.E.) มวลของนวเคลยส เกดจากมวลของโปรตอนและนวตรอนรวมกน แตจากการทดลองพบวามวลของนวเคลยส มวลของโปรตอน + มวลของนวตรอน มมวลหายไปบางสวนเรยกวามวลพรองสตรมวลพรอง

มวลพรอง = มวลของโปรตอน + มวลของนวตรอน – มวลนวเคลยส

มวลพรอง = มวลของไฮโดรเจน + มวลของนวตรอน – มวลอะตอม

= x 931 หรอ = x 930 หนวย MeVพลงงานยดเหนยวตอนวคลออน (พลงงานยดเหนยวตอเลขมวล)

มหนวยเปน MeV

แบบฝกหดท 20.91. (Ent) ถานวเคลยสของธาต A มมวล 4.0020 u และนวเคลยสของธาต A นประกอบขนดวยโปรตอน และนวตรอนอยางละ 2 ตว ( มวลของโปรตอน = 1.0073 U , มวลของนวตรอน = 1.0087 u มวล 1 u เทยบเทากบพลงงาน 930 MeV ) พลงงานยดเหนยวตอนวคลออนของธาต A มคา ก. 2 MeV ข. 7 MeV ค. 14 MeV

ง. 28 MeV2. (Ent) ธาตตรเทยมซงมเลขมวลอะตอมเปน 1 เลขมวลเปน 3 และมวลอะตอมเทากบ 3.016049 u จะมพลงงานยดเหนยวเทากบเทาใด กำาหนดให เลขมวลของไฮโดรเจน = 1.007825 u มวลนวตรอน = 1.008655 u และ 1 u = 930 MeV

ปฏกรยานวเคลยร

สำาหรบการชนระหวางนวเคลยสกบนวเคลยส หรอนวเคลยสกบอนภาคนน เขยนเปนปฏกรยานวเคลยสไดดงน

สมการแบบเตม x + a y + bสมการแบบยอ x (a , b ) y

กำาหนดให x คอ นวเคลยสทใชเปนเปาa คอ อนภาคทวงเขามาชนเปา

b คอ นวเคลยสของธาตใหมทเกดขนภายหลงกนชนหลกการ Balance สมการ1. ผลบวกของเลขมวลตอนกอน = ผลบวกของเลขมวล

ตอนหลง

ตอนกอน = ตอนหลง

2. ผลบวกของเลขอะตอมตอนกอน = ผลบวกของเลขอะตอมตอนหลง

ตอนกอน = ตอนหลง

แบบฝกหดท 20.10

1. (Ent)จากปฏกรยานวเคลยร + X + n X ควรเปนอนภาคใด ก. อเลกตรอน ข. โปรตอน ค. ดวเทอรอน ง. ทรทอน2. (Ent)จากปฏกรยานวเคลยร + + X X คออนภาคใด ก. อเลกตรอน ข. โปรตอน ค. นวตรอน ง. โพซตรอน3. (Ent)จากปฏกรยานวเคลยร (n , y) ถามวา y คออนภาคใด ก. อนภาคแอลฟา ข. โปรตอน ค. ดวเทอรอน ง. ทรทอน

ปฏกรยาฟชชน (Fission reaction) เกดจากธาตหนกถกยงดวยนวตรอน แลวแตกเปนธาตเบา ปฏกรยาฟชชนเปนปฏกรยาแยกตวของนวเคลยส โดยมนวตรอนเปนตววงเขาชนนวเคลยสหนกๆ ( A 230 ) เปนผลทำาใหนวเคลยสทมขนาดปานกลาง และมนวตรอนทมความเรวสงเกดขนประมาณ 2-3 ตว ทงมการคายพลงงานออกมาดวย ดงตวอยางปฏกรยาตอไปน

+ + + + E

+ + + + + 200 MeV

รป 20.2 แสดงการเกดฟชชนของยเรเนยม -235 ปฏกรยาลกโซ (Chain reaction) เปนปฏกรยานวเคลยรแบบฟชชนทเกดขนอยางตอเนอง โดยอาศยนวตรอนทเกดขนเปนตวยงนวเคลยสของธาตตอไป

รป 20.3 การเกดปฏกรยาลกโซ

ปฏกรยาฟวชน (Fision reaction) เกดจากธาตเบาตงแตสองธาตรวมกนกลายเปนธาตหนก ปฏกรยาฟวชน

เปนปฏกรยาหลอมตวของนวเคลยสและมพลงงานคายออกมาดวย นวเคลยสทใชหลอมจะตองเปนนวเคลยสเลกๆ ( A < 20 ) หลอมรวมกลายเปนนวเคลยสเบาทใหญกวาเดม

ตวอยางของปฏกรยาฟวชนททำาไดในหองปฏบตการ + + + 4 MeV + + + 3.3 MeV + + + 17.6 MeV + + + 18.3 MeV ตวอยางของปฏกรยาฟวชนทเกดขนบนดาวฤกษ + MeV + + + 5.5 MeV + + + 12.9 MeV + + + 4.9 MeV

ประโยชนของกมมนตภาพรงส1. ทางอตสาหกรรม ใชหารอยรวของทอ รอยราวของแผนโลหะ

หรอใชควบคมความหนาแนนของแผนโลหะ2. ทางการเกษตร ใชปรบปรงพนธพช วจยปย ( ) วจย

โคนม ( ) การถนอมอาหาร หรอศกษาการปรงอาหารของพช

3. ทางการแพทย ใชรกษาโรคมะเรง ( ) ตรวจการไหลเวยนของโลหต ( )

4. การหาวตถโบราณ หรอการหาอายโลก จะใชคารบอน – 14 และยเรเนยม (Uranium-lead dating)อนตรายจากกมมนตภาพรงส

กมมนตภาพรงส เมอผานเขาไปในเนอเยอของสงมชวตทำาใหเกดการเปลยนแปลงภายในเนอเยอ

ทำาใหเนอเยอตายทนท หรอมการเปลยนแปลงไปจากเดมทำาใหเกดโรคมะเรงการปองกนอนตรายจากกมมนตภาพรงส

1. เนองจากปรมาณกมมนตภาพรงสทเราไดรบขนกบเวลา ดงนนถาจำาเปนตองเขาใกลบรเวณทมธาตกมมนตรงส ควรใชเวลาสนทสดเทาทจะทำาได

2. เนองจากปรมาณกมมนตภาพรงสจะลดลง ถาบรเวณนนอยหางแหลงกำาเนดกมมนตภาพรงสมากขน ดงนนจงควรอยหางบรเวณทมธาตกมมนตรงสใหมากทสดเทาทจะมากได

3. เนองจากปรมาณกมมนตภาพรงสชนดตาง ๆ มอำานาจทะลผานวตถไดตางกน ดงนนจงควรใชวตถทกมมนตภาพรงสผานไดยากเปนเครองกำาบง เชน มกใชตะกว คอนกรต กำาบงรงสแกมมาและรงสบตาได นยมใชนำาเปนเครองกำาบงนวตรอน เปนตน

แบบทดสอบบทท 20 เรอง ฟสกสนวเคลยร (O-NET)1. (O-NET 49) คารบอนเปนธาตทเปนสวนสำาคญของสงมชวต

สญลกษณนวเคลยส แสดงวา นวเคลยสของคารบอนนมอนภาคตามขอใด      1. โปรตอน 12 ตว นวตรอน 6 ตว        2. โปรตอน 6 ตว นวตรอน 12 ตว       3. โปรตอน 6 ตว อเลกตรอน 6 ตว       4. โปรตอน 6 ตว นวตรอน 6 ตว 2. (O-NET 49) ขอใดตอไปนเปนการกำาจดกากกมมนตรงสทดทสด      1.  เรงใหเกดการสลายตวเรวขนโดยใชความดนสงมาก ๆ       2.  เผาใหสลายตวทอณหภมสง       3.  ใชปฏกรยาเคมเปลยนใหเปนสารประกอบอน       4.  ใชคอนกรตตรงใหแนนแลวฝงกลบใตภเขา 3. (O-NET 49)ขอใดถกตองสำาหรบไอโซโทปของธาตหนง ๆ       1. มเลขมวลเทากน แตเลขอะตอมตางกน      

2. มจำานวนโปรตอนเทากน แตจำานวนนวตรอนตางกน      

3. มจำานวนนวตรอนเทากน แตจำานวนโปรตอนตางกน      

4. มผลรวมของจำานวนโปรตอนและนวตรอนเทากน 4. (O-NET 49) นกโบราณคดตรวจพบเรอไมโบราณลำาหนง วามอตราสวนของปรมาณ C-14 ตอ C-12 เปน 25 % ของอตราสวนสำาหรบสงทยงมชวต สนนษฐานไดวาซากเรอนมอายประมาณกป กำาหนดให ครงชวตของ C-14 เปน 5,730 ป      1. 2,865       2. 5,730       3. 11,460  

     4. 22,920 5. (O-NET 49) รงสในขอใดทมอำานาจในการทะลทะลวงผานเนอสารไดนอยทสด      1. รงสแอลฟา       2. รงสบตา       3. รงสแกมมา      4. รงสเอกซ 6. (O-NET 49) ไอโอดน-128 มคาครงชวต 25 นาท ถาเรมตนมไอโอดน-128 อย 400 มลลกรม ไอโอดน- 128 จะลดลงเหลอ 100 มลลกรม เมอเวลาผานไปกนาท ( 50 นาท )7. (O-NET 50) อนภาคแอลฟา อนภาคบตา รงสแกมมา เมอเคลอนทในสนามแมเหลก ขอใดไมเกด การเบน 1. อนภาคแอลฟา 2. อนภาคบตา 3. รงสแกมมา 4. อนภาคแอลฟาและบตา8. (O-NET 50) กจกรรมการศกษาทเปรยบเทยบการสลายกมมนตรงสกบการทอดลกเตานน จำานวน ลกเตาทถกคดออกเทยบไดกบปรมาณใด 1. เวลาครงชวต 2. จำานวนนวเคลยสตงตน 3.จำานวนนวเคลยสทเหลออย 4. จำานวนนวเคลยสทสลาย9. (O-NET 50) อนภาคใดในนวเคลยส และ ทมจำานวนเทากน

1. โปรตอน 2. อเลกตรอน 3. นวตรอน 4. นวคลออน10. (O-NET 50) เครองหมายดงรปแทนอะไร

1. เครองกำาหนดไฟฟาโดยกงหนลม 2. การเตอนวามอนตรายจากกมมนตภาพรงส 3. การเตอนวามอนตรายจากสารเคม 4. เครองกำาหนดไฟฟาโดยเซลลแสงอาทตย11. (O-NET 50) นวเคลยสของเรเดยม-226 ( ) มการสลายโดยการปลอยอนภาคแอลฟา 1 ตว และ รงสแกมมาออกมาจะทำาให กลายเปนธาตใด 1. 2. 3. 4. 12. (O-NET 50) ในธรรมชาตธาตคารบอนม 3 ไอโซโทป คอ

และ ขอใดตอไปนถก 1. แตละไอโซโทปมจำานวนอเลกตรอนตางกน 2. แตละไอโซโทปมจำานวนโปรตอนตางกน 3. แตละไอโซโทปมจำานวนนวตรอนตางกน 4. แตละไอโซโทปมจำานวนโปรตอนเทากบจำานวนนวตรอน13. (O-NET 50) รงสใดทนยมใชในการอาบรงสผลไม 1. รงสเอกซ 2. รงสแกมมา 3. รงสบตา 4. รงสแอลฟา 14. (O-NET 51) ไอโซโทปกมมนตรงสของธาตไอโอดน – 128 มครงชวต 25 นาท ถามไอโอดน –128 ทงหมด 256 กรม จะใชเวลาเทาไรจงจะเหลอไอโอดน –128 อย 32 กรม 1. 50 นาท 2. 1 ชวโมง 15 นาท

3. 1 ชวโมง 40 นาท 4. 3 ชวโมง 20 นาท15. (O-NET 51) ธาตกมมนตรงสใดทใชในการคำานวณหาอายของโบราณวตถ 1. I-131 2. Co-60 3. C-14 4. P-3216. (O-NET 51) ขอความใดตอไปนถกตองเกยวกบรงสแอลฟา รงสบตาและรงสแกมมา 1. รงสแอลฟามประจ +4 2. รงสแอลฟามมวลมากทสดและอำานาจทะลทะลวงผานสงทสด 3. รงสบตามมวลนอยทสดและอำานาจทะลทะลวงผานตำาทสด 4. รงสแกมมามอำานาจทะลทะลวงสงทสด17. (O-NET 51) ขอใดถกตองเกยวกบปฏกรยานวเคลยรฟวชน ( fusion ) 1. เกดทอณหภมตำา 2. ไมสามารถทำาใหเกดบนโลกได 3. เกดจากนวเคลยสของธาตเบาหลอมรวมกนเปนธาตหนก 4. เกดจากการทนวเคลยสของธาตหนกแตกตวออกเปนธาตเบา18. (O-NET 51) ในการสลายตวของ 146C นวเคลยสของ C-14 ปลอยอเลกตรอนออกหนงตว นวเคลยส ใหมจะมประจเปนกเทาของประจโปรตอน 1. 5 2. 7 3. 13 4. 1519. (O-NET 51) อตราการสลายตวของกลมนวเคลยสกมมนตรงส A ขนกบอะไร 1. อณหภม 2. ความดน 3. ปรมาณ 4. จำานวนนวเคลยส A ทมอย20. (O-NET 51) นวเคลยสของเรเดยม-226 มการสลายดงสมการขางลาง x คออะไร 22688Ra 22286Rn + x 1. รงสแกมมา 2. อนภาคบตา

3. อนภาคนวตรอน 4. อนภาคแอลฟา21. (O-NET 52) ขอใดถกตองเกยวกบไอโซโทปสองไอโซโทปของธาตชนดเดยวกน 1. มจำานวนนวคลออนเทากน 2. มเลขมวลเทากน 3. มเลขอะตอมเทากน 4. มจำานวนนวตรอนเทากน22. (O-NET 52) ธาตหรอไอโซโทปในขอใดทไมมสวนเกยวของในปฏกรยานวเคลยรฟวชนทเกดขนท ดวงอาทตย 1. ไฮโดรเจน 2. ดวเทอเรยม 3. ทรเทยม 4. ฮเลยม23. (O-NET 52) รงสในขอใดใชสำาหรบฉายฆาเชอโรคในเครองมอทางการแพทย 1. รงสแกมมา 2. รงสบตา 3. รงสอนฟราเรด 4. รงสแอลฟา 24. (O-NET 53) โปรตอนและนวตรอนสามารถอยรวมกนเปนนวเคลยสได ดวยแรงใด 1. แรงดงดดระหวางมวล 2. แรงไฟฟา 3. แรงแมเหลก 4. แรงนวเคลยร25. (O-NET 53) ในทางการแพทย ไอโอดน-131 นำามาใชเพอวตถประสงคตามขอใด 1. ตรวจการไหลเวยนของโลหตในรางกาย 2. ตรวจการทำางานของตอมไทรอยด 3. รกษาโรคมะเรง 4. รกษาเนองอกในสมอง26. (O-NET 54) ขอใดเปนสมบตของรงสแอลฟา 1. เปนอเลกตรอน 2. เปนคลนแมเหลกไฟฟา 3. เปนนวเคลยสของอะตอมฮเลยม 4. เปนโปรตอน

27. (O-NET 54) ธาตทมสญลกษณนวเคลยร มกถกเรยกชอยอวาอะไร 1. โปแตสเซยม-19 2. โปแตสเซยม-21 3. โปแตสเซยม-40 4. โปแตสเซยม-5928. (O-NET 54) เหตใดโรงไฟฟานวเคลยรในปจจบนจงตองสรางใกลแหลงนำาธรรมชาต 1. เพอใหมนำาเพยงพอตอการดบไฟ กรณไฟไหมเตาปฏกรณปรมาณ 2. ใชนำาปรมาณมากในการถายเทความรอนจากเตาปฏกรณไปยงกงหนไอนำา 3. ใชนำาปรมาณมากในการทำาใหเกดปฏกรยาลกโซของปฏกรยานวเคลยร 4. ตองใชนวตรอนจำานวนมากจากนำาในการเรมปฏกรยานวเคลยร