1_ฟิสิกส์อะตอม

ฟิสิกส์อะตอม

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า.(ขยาย)3

กัมมันตภาพรังสีในธรรมชาติ อันตรายจากกัมมันตภาพรังสีในธรรมชาติและการป้องกัน

กัมมันตภาพรังสีในธรรมชาติ

ในธรรมชาติรอบตัวเรามีรังสีต่าง ๆ ส่งที่มาจากแหล่งกำเนิดหลายแห่ง เช่น รังสีจากนอกโลก ซึ่งเรียกว่า รังสีคอสมิก  โดยแหล่งกำเนิดที่ใหญ่ที่สุดของรังสีคือ ดวงอาทิตย์    ส่วนรังสีจากโลก ได้แก่ รังสีจากไอโซโทปของธาตุกัมมันตรังสี ต่าง ๆ ซึ่งมาจากแหล่งกำเนิด  ดิน หิน  น้ำ และแก๊ส เช่น โพแทสเซียม -40   แวนาเดียม -50  รูบิเดียม -87  อินเดียม -115  ทอเรียม-232  ยูเรเนียม-238   แก๊สเรดอน -222 ไอโซโทปกัมมันตรังสีเหล่านี้ มีปริมาณแตกต่างกันไปตามสภาพภูมิศาสตร์

การใช้กัมมันตภาพรังสีในการเกษตรกรรม

นักวิทยาศาสตร์อาศัยความรู้ที่ว่า     ธาตุกัมมันตภาพรังสีสลายอยู่ตลอดเวลาโดยไม่ขึ้นกับอิทธิพลภายนอก หรือสิ่งแวดล้อม  จึงอาศัยการตรวจติดตามธาตุกัมมันตรังสีมาทำประโยชน์ในการพัฒนาการเกษตรได้เป็นอย่างดี

ปฏิกิริยานิวเคลียร์

กระบวนการที่นิวเคลียสเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบหรือระดับพลังงานเรียก ปฏิกิริยา

นิวเคลียร์

การแตกตัวของดิวเทอรอนออกเป็นโปรตอนและนิวตรอนเมื่อได้รับพลังงาน 2.22 MeV  การยิงอนุภาคแอลฟาให้พุ่งชนนิวเคลียสของไนโตรเจนแล้วทำให้เกิดนิวเคลียสของออกซิเจนและโปรตอน การสลายของยูเรเนียม -238  ไปเป็นทอเรียม -234 และอนุภาคแอลฟา เป็นต้น

เสถียรภาพของนิวเคลียส

จากสมมติฐานเรื่องโครงสร้างของนิวเคลียสทำให้ทราบว่า องค์ประกอบของนิวเคลียสคือ โปรตอน  และนิวตรอน อนุภาคเหล่านี้รวมตัวกันอยู่เป็นนิวเคลียส เกิดจากแรงนิวเคลียร์และพลังงานยึดเหนี่ยวในนิวเคลียสที่ยึดเหนี่ยวอนุภาคเหล่านี้ไว้ ทั้ง ๆ ที่มีแรงผลักทางไฟฟ้าระหว่างโปรตอน

การสลายของนิวเคลียสกัมมันตภาพรังสีและไอโซโทป

การสลายของนิวเคลียสกัมมันตภาพรังสี

ถ้า P  ( Parent  Nuclide ) เป็นนิวเคลียสของธาตุก่อนสลายตัว  และ D ( Daughter  Nuclide ) เป็นนิวเคลียสของธาตุที่เกิดใหม่  จำนวนของ P  ที่สลายไปจะต้องมีค่าเท่ากับจำนวนของ D  ที่เกิดใหม่เสมอ ธาตุแต่ละชนิดมีอัตราการสลายตัวไม่เท่ากัน ( มีตั้งแต่ 10^-14 วินาที จนถึง

10⁵ ปี ) ช่วงเวลาที่ธาตุกัมมันตภาพรังสีสลายตัวจนมีปริมาณลดลงเหลือครึ่งหนึ่งของปริมาณเดิม  เราเรียกว่า  “ ครึ่งชีวิต “ ( half – life )

การพบกัมมันตภาพรังสี

ปี พ.ศ. 2439  แบ็กเกอแรล  นักฟิสิกส์ ชาวฝรั่งเศสได้ทดลองศึกษาว่า เมื่อสารใด เกิดการเรืองแสง จะปล่องรังสีเอกซ์ออกมา แบ็กเกอแรลได้ทดลองใช้สารต่าง ๆ ที่เกิดการเรืองแสง เมื่อได้รับแสงแดด แล้วตรวจสอบว่ามีการปล่อยรังสีเอกซ์ออกมาในขณะที่มีการเรืองแสงหรือไม่  โดยใส่ฟิล์มถ่ายรูปไว้ในซองกระดาษสีดำซึ่งแสงไม่สามารถทะลุผ่านได้ แล้วนำไปวางไว้ใต้สารที่สงสัย  แบ็กเกอแรล พบว่า มีรอยดำปรากฏบนฟิล์มดังที่คาดไว้ เขาสรุปเพียงว่า มีรังสีชนิดหนึ่งแผ่ออกมาจากสารประกอบของยูเรเนียม

เลเซอร์ ตัวนำ กึ่งตัวนำ และฉนวน

เลเซอร์  ( laser ) ในภาษาอังกฤษได้จากการนำอักษรแรกของคำ  Light  Amplification  by  Stimulated  Emission  of  Radiation  มารวมกันปัจจุบันนี้สามารถจะทำให้เกิดแสงเลเซอร์ได้หลายวิธี เช่น ใช้ ของแข็งที่เป็นผลึก  แก๊ส  ของเหลว หรือสารกึ่งตัวนำ และนำไปใช้งานได้หลากหลายรูปแบบ

หลักความไม่แน่นอนและโครงสร้างอะตอมตามแนวคิดของกลศาสตร์ควอนตัม

กลศาสตร์ควอนตัม ( Quantum  Mechanics )

1. Quantum  Mechanics   เป็นวิชาสำหรับอธิบายปรากฏการณ์ต่าง ๆ ในระดับอนุภาคที่มีขนาดเล็ก ๆ เท่ากับอะตอม เช่น การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน เพราะกฎของนิวตันไม่สามารถให้รายละเอียดได้