Atomska i nuklearna fizika: građa atoma i radioaktivnost

🎯 Cilj lekcije

Opisati građu atoma: jezgro, protone, neutrone i elektronski omotač.
Objasniti šta su nukleoni i izotopi te koje sile djeluju u atomu.
Razlikovati alfa, beta i gama zračenje i njihovu prodornu moć.
Objasniti primjenu radioaktivnosti i mjere zaštite.

1. Građa atoma

Atom je osnovna jedinica hemijskog elementa; broj protona određuje kojem elementu pripada. Iako je sitan, nije nedjeljiv. Sastoji se od dva dijela:

Jezgro — u sredini atoma, u njemu je gotovo sva masa atoma.
Elektronski omotač — područje oko jezgra u kojem se nalaze elektroni. Crtež s kružnicama je pojednostavljen model, a ne prikaz stvarnih putanja elektrona.

Jezgro je oko 100 000 puta manje od cijelog atoma. Kada bi atom bio velik kao fudbalski stadion, jezgro bi bilo veliko kao zrno graška u centru terena. Zato je atom gotovo sav prazan prostor — ali taj prazan prostor zauzima elektronski oblak.

Čestica	Oznaka	Naboj	Gdje je
proton	p⁺	+1 elementarni naboj (e = 1,6·10⁻¹⁹ C)	u jezgru
neutron	n⁰	bez naboja	u jezgru
elektron	e⁻	−1 elementarni naboj	u omotaču

Dvije oznake opisuju svaki atom:

Z = broj protona A = broj protona + broj neutrona

Z je atomski broj i određuje element: svaki atom s 6 protona je ugljik, s 8 protona je kisik, s 88 protona je radij. A je maseni broj, približno jednak masi atoma izraženoj u atomskim jedinicama. Zapisujemo ih lijevo od simbola: ¹²₆C, ²²⁶₈₈Ra.

Neutralan atom ima isto toliko elektrona koliko i protona. Ako atom izgubi ili dobije elektron, postaje jon — ali to su promjene u omotaču, ne u jezgru.

2. Nukleoni, izotopi i sile u atomu

Protoni i neutroni zajedno se zovu nukleoni, jer su gradivni dijelovi jezgra. U jezgru djeluju tri vrste sila, a njihovo djelovanje i sastav jezgra utiču na njegovu stabilnost:

Sila	Kako djeluje	Posljedica
elektromagnetna	protoni se međusobno odbijaju, jer imaju isti naboj	nastoji razbiti jezgro
jaka nuklearna sila	privlači nukleone, ali samo na vrlo maloj udaljenosti	drži jezgro na okupu
slaba nuklearna sila	mijenja proton u neutron i obratno	omogućava beta-raspad

Jaka sila je mnogo jača od električne, ali djeluje samo dok su nukleoni tijesno jedan uz drugi. Zato velika jezgra, s mnogo protona, teže ostaju stabilna: odbijanje protona na rubu jezgra postaje prejako i jezgro se raspada.

Izotopi su atomi istog elementa s različitim brojem neutrona. Imaju isti Z, a različit A. Hemijska svojstva su im gotovo ista, ali jezgra se ponašaju drugačije:

Izotop	Protona	Neutrona	Napomena
¹H, ²H, ³H	1	0, 1, 2	vodik, teški vodik, tricij — tricij je radioaktivan
¹²C, ¹⁴C	6	6, 8	¹²C je stabilan, ¹⁴C je radioaktivan i koristi se za datiranje
²³⁵U, ²³⁸U	92	143, 146	²³⁵U se koristi u nuklearnim reaktorima

💡 Zapamti Izotopi imaju isti broj protona i različit broj neutrona. Zato imaju isto ime elementa, ali različitu masu i različitu stabilnost jezgra.

3. Prirodna radioaktivnost

Neka jezgra su nestabilna i spontano se raspadaju, bez ikakvog vanjskog uticaja. Tu pojavu zovemo radioaktivnost, a zračenje koje pri tom nastaje radioaktivno zračenje. Tri su vrste:

Zračenje	Šta je to	Šta se dešava s jezgrom	Prodornost
alfa (α)	jezgro helijuma ⁴₂He, dva protona i dva neutrona	A se smanji za 4, Z za 2	zaustavlja ga list papira ili nekoliko cm zraka
beta (β)	elektron koji izleti iz jezgra kada se neutron pretvori u proton	A ostaje isti, Z se poveća za 1	zaustavlja ga nekoliko mm aluminijuma
gama (γ)	elektromagnetni talas vrlo male talasne dužine	jezgro se samo smiri, A i Z se ne mijenjaju	slabi ga debeli sloj olova ili betona

Alfa-čestica je teška i spora, pa se brzo zaustavi — ali na svom kratkom putu jako jonizuje tvar. Gama-zraka prolazi kroz tijelo, ali slabije jonizuje. Zato opasnost zavisi od toga kako zračenje ulazi u tijelo: alfa-izvor je najopasniji ako se udahne ili proguta.

α: A → A − 4, Z → Z − 2 β⁻: A → A, Z → Z + 1 γ: A i Z ostaju isti

U svakom raspadu vrijede zakoni održanja: ukupan broj nukleona se ne mijenja, a ni ukupan naboj. Jezgro ne nestaje: pri alfa i beta raspadu nastaje drugi element, dok pri gama-prijelazu ostaje isti element s manjom energijom.

Poluživot (T) je vrijeme za koje se raspadne polovina početnog broja jezgara. Nakon dva poluživota ostaje četvrtina, nakon tri osmina. Poluživoti su vrlo različiti: ²²²Rn ima 3,8 dana, ¹³¹I 8 dana, a ¹⁴C 5700 godina.

N = N₀·(1/2)ⁿ n = t / T

4. Vještačka radioaktivnost, primjena i zaštita

Osim prirodne, postoji i vještačka radioaktivnost: stabilno jezgro postane radioaktivno kada se bombarduje česticama ili neutronima u reaktoru ili akceleratoru. Tako se ciljano proizvode radioaktivni izotopi u potrebnim količinama, npr. ⁶⁰Co za terapiju ili ¹³¹I za medicinu.

Područje	Šta se radi	Zašto radi
medicina — dijagnostika	radioaktivni izotop se unese u tijelo i prati kamerom	zračenje prolazi kroz tijelo i pokazuje gdje je izotop
medicina — terapija	gama-zračenje usmjereno na tumor	velika energija zračenja uništava ćelije tumora
arheologija i geologija	datiranje pomoću ¹⁴C ili drugih izotopa	odnos izotopa u uzorku pokazuje koliko je vremena prošlo
energetika	fisija ²³⁵U u nuklearnom reaktoru	pri cijepanju jezgra oslobađa se velika energija
industrija i poljoprivreda	mjerenje debljine, sterilizacija, čuvanje hrane	zračenje prolazi kroz tvar i ubija mikroorganizme

Datiranje radi jednostavno: živi organizam stalno uzima ugljik iz okoline, pa je udio ¹⁴C u njemu stalan. Kada organizam umre, ¹⁴C se više ne obnavlja i polako se raspada. Iz preostalog udjela izračuna se koliko je vremena prošlo.

Zaštita se svodi na tri pravila, i to sva tri zajedno:

vrijeme — što kraće boraviš blizu izvora, manja je doza;
udaljenost — doza opada vrlo brzo s udaljenošću, pa se izvor uzima hvataljkama;
zaklanjanje — olovna ploča, betonski zid ili pregača upijaju dio zračenja.

Radioaktivni materijal se obilježava znakom zračenja, crnim zaobljenim trolistom na žutoj podlozi, i čuva u olovnim posudama. Osobe koje rade sa izvorima nose dozimetar, koji mjeri primljenu dozu.

5. Isprobaj: raspad jezgra i prodornost zračenja

Odaberi jedan od tri nezavisna primjera: alfa-raspad radija-226, beta-minus raspad ugljika-14 ili gama-prijelaz pobuđenog nikla-60. Posmatraj promjenu jezgra i prodornost zračenja. Svaki pritisak ponavlja odabrani primjer; ne nastavlja proizvoljan niz raspada.

Jezgro ²²⁶₈₈Ra miruje. Pusti jednu česticu i posmatraj dokle stiže.

Crtež je šematski: jezgro je prikazano s dvadesetak krugova, a stvarno jezgro radija ima 226 nukleona. Razmjeri u prostoru nisu stvarni. Debljine prepreka i putanje su šematske; prodornost zavisi i od energije zračenja. Zvjezdica uz simbol označava pobuđeno jezgro. Kod beta-minus raspada izlazi i antineutrino, koji ovdje ne crtamo.

Poluživot: šta se dešava s uzorkom, a šta s jednim jezgrom?

Pitanje: ako uzorak od 20 jezgara čeka jedan poluživot T½, hoće li svaki put ostati tačno 10 neraspadnutih? Prvo odaberi predviđanje, a zatim provjeri na podacima. Model: u svakom intervalu T½ svako preostalo jezgro ima istu vjerovatnoću ½ da se raspadne i ne zna se koje će to biti. Prikaz je šematski i vrijeme ide u koracima od po jednog T½; stvarni raspad je neprekidan.

Odaberi predviđanje.

Veličina uzorka N₀: Sjeme generatora (1–99999):

Isto sjeme i ista veličina uzorka daju isti niz pokušaja, pa se rezultat može ponoviti.

Mreža: puni plavi krug je neraspadnuto jezgro; prazan isprekidan krug je jezgro koje se već raspalo; prazan krug s kosom crtom raspalo se u upravo prošlom intervalu.

Interval 0: sva jezgra su neraspadnuta. Pritisni „Sljedeći interval T½“.

Zapamti: poluživot ne kaže koje će se jezgro raspasti ni kada. Ne raspadne se tačno polovina uzorka u svakom pokušaju; tačno polovinu daje samo očekivana kriva N₀·(1/2)ⁿ. Što je uzorak veći, to se udio preostalih jezgara više približava toj krivoj. U malom uzorku moguće je i da ne ostane nijedno jezgro.

Modeli atoma: kratka historija ideje

Ideja da je tvar sastavljena od nedjeljivih čestica stara je: Demokrit je u staroj Grčkoj te čestice nazvao atomima, što znači „nedjeljivi“. Model se mijenjao kako su se pojavljivali novi dokazi:

Dalton (1808): atomi su pune, nedjeljive kuglice; svaki element ima svoju vrstu atoma.
Thomson (1897): otkrio je elektron. Njegov model je pozitivna masa u kojoj su elektroni raspoređeni kao grožđe u pudingu.
Rutherford (1911): u eksperimentu s alfa česticama pokazao je da je pozitivni naboj i gotovo sva masa u malom jezgru, a atom je uglavnom prazan prostor.
Bohr (1913): elektroni kruže oko jezgra na dozvoljenim putanjama (energetskim nivoima), pa atom emituje svjetlost na određenim frekvencijama.

Danas se atom opisuje kvantnom mehanikom: elektron nema putanju u klasičnom smislu, nego raspodjelu vjerovatnoće. Neki stariji modeli korisni su za određene školske zadatke. Njihova ograničenja uvijek treba navesti.

Defekt mase i energija vezivanja

Jezgro je lakše od zbira masa svojih protona i neutrona. Razlika je defekt mase: Δm = Z·m(¹H) + N·mₙ − m(atoma), gdje su mase atoma i neutrona izražene u atomskim jedinicama mase (u). Prema Einsteinovoj relaciji E = Δm·c² ta masa odgovara energiji vezivanja jezgra.

Upravo ta energija se koristi u nuklearnoj fisiji (cijepanje teških jezgara, npr. urana) i fuziji (spajanje lakih jezgara, npr. vodika). U oba slučaja se masa malo smanji, a oslobodi se velika energija.

Šta ogled govori o modelu atoma?

U Rutherfordovom ogledu većina alfa-čestica prolazi kroz tanku foliju, a mali dio snažno skrene. To podržava model u kojem su pozitivan naboj i gotovo sva masa koncentrisani u vrlo malom jezgru. Sam ogled ne crta putanje elektrona. Savremeni model elektrone opisuje kvantnim stanjima i vjerovatnoćom nalaska; kružnice u jednostavnom crtežu su školski model, ne fotografija. Između jezgra i elektronskog omotača nije sloj zraka.

1.Razdvoji opažanjaVećina prolazi; rijetke čestice snažno skreću.

2.Poveži s modelomMalo gusto pozitivno jezgro može jako odbiti rijetke bliske alfa-čestice.

3.Uporedi stariji modelRavnomjerno razmazan pozitivan naboj teško objašnjava velika skretanja.

4.Ograniči zaključakOpažanje podržava jezgro, ali ne određuje sve detalje elektronskog omotača.

6. Korak po korak: nuklearna jednačina

Zadatak: „Jezgro ²²⁶₈₈Ra raspadne se alfa-raspadom. Koje jezgro nastaje?“ Radi ovako, korak po korak.

1.Ispiši polazno jezgro ²²⁶₈₈Ra: A = 226 nukleona, Z = 88 protona.

2.Zapiši šta izlazi Alfa-čestica je jezgro helijuma ⁴₂He: 4 nukleona, 2 protona.

3.Oduzmi A i Z A′ = 226 − 4 = 222; Z′ = 88 − 2 = 86. Zakoni održanja moraju vrijediti.

4.Nađi element Element s 86 protona je radon, Rn. Dakle nastaje ²²²₈₆Rn.

5.Napiši jednačinu ²²⁶₈₈Ra → ²²²₈₆Rn + ⁴₂He.

6.Provjeri zbir A: 226 = 222 + 4; Z: 88 = 86 + 2. Oba zbira se slažu, jednačina je tačna.

Korak po korak: defekt mase i energija vezivanja u helijumu-4

Zadatak: „Atom ⁴₂He ima masu 4,002602 u. Masa atoma ¹₁H je 1,007825 u, a masa neutrona 1,008665 u. Odredi defekt mase i energiju vezivanja jezgra. Podaci: 1 u = 1,6605·10⁻²⁷ kg, c = 3·10⁸ m/s.“

Z; N=Z = 2; N = 2 Helijum-4 ima 2 protona i 2 neutrona; A = Z + N = 4.

Zbir=2 · 1,007825 + 2 · 1,008665 = 4,032980 u Sabiramo mase sastojaka, koje su veće od mase jezgra.

Δm=4,032980 − 4,002602 = 0,030378 u Ovo je defekt mase: masa koja nedostaje.

Δm=0,030378 · 1,6605·10⁻²⁷ ≈ 5,044·10⁻²⁹ kg Pretvaramo u kilogram, jer je c izražen u m/s.

E=Δm · c² = 5,044·10⁻²⁹ · 9·10¹⁶ ≈ 4,5·10⁻¹² J Energija vezivanja jezgra helijuma-4.

Provjera⇒4,5·10⁻¹² J ≈ 28 MeV Preračunato u megaelektronvolte (1 MeV = 1,6·10⁻¹³ J) dobijamo oko 28 MeV, što je red veličine tabelarne vrijednosti za helijum-4.

7. Riješeni primjeri

Dva tipa zadatka: pisanje nuklearne jednačine i račun s poluživotom. U svakom tipu su tri primjera, od lakšeg ka težem.

Tip 1: nuklearne jednačine

Primjer 1: alfa-raspad radija

Jezgro ²²⁶₈₈Ra emituje alfa-česticu. Napiši jednačinu raspada.

A, Z=226, 88 Podaci se čitaju iz oznake jezgra: gore maseni, dolje atomski broj.

α=⁴₂He Alfa-čestica nosi 4 nukleona i 2 protona.

A′=226 − 4 = 222 Ukupan broj nukleona se održava, pa jezgro kćeri ima 222 nukleona.

Z′=88 − 2 = 86 Naboj se održava: dva protona su otišla s alfa-česticom.

Jezgro→²²²₈₆Rn Element sa 86 protona je radon. Jednačina: ²²⁶₈₈Ra → ²²²₈₆Rn + ⁴₂He.

Primjer 2: beta-raspad ugljika

Jezgro ¹⁴₆C raspadne se beta-raspadom. Koje jezgro nastaje i zašto se A ne mijenja?

A, Z=14, 6 Ugljik-14 ima 6 protona i 8 neutrona.

β⁻=e⁻, A = 0, Z = −1 Elektron nije nukleon. Pri beta-minus raspadu neutron postaje proton, pa ukupan broj nukleona ostaje isti bez obzira na masu elektrona.

A′=14 − 0 = 14 Zato maseni broj ostaje isti: nukleon se nije izgubio, samo se neutron pretvorio.

Z′=6 + 1 = 7 Neutron se pretvorio u proton, pa protona ima jedan više.

Jezgro→¹⁴₇N + e⁻ Element sa 7 protona je azot. Jednačina: ¹⁴₆C → ¹⁴₇N + e⁻ + antineutrino.

Primjer 3: koliko alfa i beta raspada

Jezgro ²³⁸₉₂U nizom raspada prelazi u ²⁰⁶₈₂Pb. Koliko je pri tom alfa, a koliko beta-raspada?

ΔA=238 − 206 = 32 Samo alfa-raspad mijenja A, i to za 4. Beta i gama ga ne mijenjaju.

N(α)=32 / 4 = 8 Dakle osam alfa-raspada.

Z nakon α=92 − 8·2 = 76 Osam alfa-čestica odnijelo je 16 protona.

N(β)=82 − 76 = 6 Do olova treba 82 protona, a ima ih 76. Svaki beta-raspad dodaje po jedan proton.

Provjera⇒A: 238 − 32 = 206 ✓ Z: 92 − 16 + 6 = 82 ✓. Oba zbira se slažu, pa je rješenje 8 alfa i 6 beta-raspada.

Tip 2: poluživot i datiranje

Primjer 1: jod-131

Uzorak sadrži 100 mg joda-131, čiji je poluživot 8 dana. Koliko ostane nakon 16 dana?

m₀, T, t=100 mg, 8 dana, 16 dana Podaci su u istim jedinicama vremena, pa pretvaranje nije potrebno.

n=t / T = 16 / 8 = 2 Prošla su dva poluživota.

Udio=(1/2)² = 1/4 Nakon svakog poluživota ostane polovina od prethodnog stanja.

m=100 / 4 = 25 mg Ostaje 25 mg joda-131.

Provjera⇒25 < 100 Smanjuje se količina početnog izotopa, a nastaju proizvodi raspada. Glatka kriva daje očekivanu vrijednost; u malom stvarnom uzorku može se raspasti i posljednje jezgro.

Primjer 2: radon u podrumu

Uzorak sadrži 80 g radona-222, poluživota 3,8 dana. Koliko ostane nakon 11,4 dana?

m₀, T, t=80 g, 3,8 dana, 11,4 dana Radon je plemeniti gas koji se skuplja u podrumima i zato se mjeri.

n=11,4 / 3,8 = 3 Prošla su tri poluživota.

Udio=(1/2)³ = 1/8 Polovina, pa četvrtina, pa osmina.

m=80 / 8 = 10 g Ostaje 10 g radona.

Provjera⇒10 = 80 · 0,125 Račun je u redu. Zato se podrumi provjetravaju: radon se neprestano obnavlja iz tla i njegova koncentracija se mjeri.

Primjer 3: datiranje ugljikom-14

U uzorku drveta ostalo je 1/8 početne količine ugljika-14. Poluživot ¹⁴C je 5700 godina. Koliko je staro drvo?

m/m₀, T=1/8, 5700 godina Živi organizam stalno obnavlja ¹⁴C; nakon smrti količina samo opada.

(1/2)ⁿ=1/8 = (1/2)³ Upoređivanjem eksponenata dobije se broj poluživota.

n=3 Prošla su tri poluživota.

t=n·T = 3·5700 = 17 100 godina Starost uzorka je oko 17 100 godina.

Provjera⇒≈ 1,7·10⁴ godina Starost od 17 100 godina je unutar područja primjene datiranja ugljikom-14. Za mnogo starije uzorke preostalog ¹⁴C ima premalo; granica zavisi od uzorka i mjerenja, obično je reda desetina hiljada godina.

⚠️ Česte greške

„Jezgro u raspadu nestane.“ Ne nestaje: pretvara se u jezgro drugog elementa i pri tome ispusti česticu ili energiju. Ukupan broj nukleona i naboj se održavaju.
Zamjena promjena kod alfa i beta raspada. Alfa smanji A za 4 i Z za 2, a beta ostavi A isti i poveća Z za 1.
„Zračenje je zarazno.“ Radioaktivni uzorak zrači, ali predmet koji je bio blizu njega ne postaje radioaktivan. Opasnost je u samom izvoru, a ne u „prenesenoj zarazi“.
Miješanje poluživota i trajanja raspada. Poluživot je vrijeme za polovinu uzorka. Uzorak se ne raspadne cijeli odjednom, a glatka kriva opisuje očekivani broj preostalih jezgara. Pojedinačni raspadi su slučajni i mali uzorak može ostati bez početnog izotopa.
„Alfa-zračenje je bezopasno jer ga zaustavlja papir.“ Ako se alfa-izvor udahne ili proguta, zračenje djeluje direktno na tkivo i vrlo je opasno.

✅ Kviz — provjeri sebe (4 pitanja)

1. Šta je alfa-čestica?

2. Koje zračenje zaustavlja već list papira?

3. Kako se mijenja atomski broj Z pri beta-minus raspadu?

4. Koja sila drži nukleone na okupu u jezgru?

8. Primijeni i objasni

Samostalan zadatak: Jezgro ²¹⁰₈₄Po raspadne se alfa-raspadom. Napiši jednačinu i odredi koje jezgro nastaje. Zatim objasni zašto se pri tom raspadu ne mijenja ukupan broj nukleona u svemiru i kako bismo zaštitili osobu koja radi s tim izvorom.

Provjeri rješenje i obrazloženje

A′ = 210 − 4 = 206, Z′ = 84 − 2 = 82, pa je jednačina ²¹⁰₈₄Po → ²⁰⁶₈₂Pb + ⁴₂He. Nastaje olovo-206. Ukupan broj nukleona se ne mijenja jer alfa-čestica nosi tačno četiri nukleona koji su bili u jezgru: prije raspada ih je 210, poslije 206 + 4 = 210. Zaštita se zasniva na tri pravila istovremeno: što kraće vrijeme boravka uz izvor, što veća udaljenost i odgovarajući zaklon, sprečavanje unošenja radioaktivnog materijala u tijelo i stručni nadzor. Dozimetar prati dozu, ali ne zaustavlja zračenje. Alfa-zračenje zaustavlja već papir, ali je izvor najopasniji ako se udahne ili proguta.

Pokušaj najprije samostalno. Ako zapneš, vrati se na simulaciju i pusti alfa-česticu: pogledaj kako se mijenjaju A i Z na oznaci jezgra.

Samostalan zadatak: Rutherfordov eksperiment: većina alfa čestica prolazi kroz tanku foliju bez skretanja, a mali broj se skrene pod velikim uglom. (a) Šta to govori o građi atoma? (b) Zašto Thomsonov model ne može objasniti veliko skretanje?

Provjeri rješenje i obrazloženje

(a) Atom je uglavnom prazan prostor, a pozitivni naboj i masa su skoncentrisani u malom, gustom jezgru. Alfa čestica koja prođe blizu jezgra jako se odbije od njega, a većina ih prođe daleko od njega.

(b) U Thomsonovom modelu pozitivni naboj je raspoređen ravnomjerno po čitavom atomu. Takvo polje je slabo, pa bi se alfa čestice skretale samo malo, a ne pod velikim uglovima.

Samostalan zadatak: Izračunaj defekt mase i energiju vezivanja za litijum ⁷₃Li. Masa atoma ⁷₃Li je 7,016004 u, a atoma ¹₁H 1,007825 u, neutrona 1,008665 u. Zatim navedi jednu pozitivnu i jednu negativnu stranu nuklearne energije.

Provjeri rješenje i obrazloženje

Z = 3, N = 4. Zbir: 3 · 1,007825 + 4 · 1,008665 = 7,058135 u. Δm = 7,058135 − 7,016004 = 0,042131 u. E = Δm · 931,5 MeV/u ≈ 39 MeV.

Pozitivno: nuklearna energija daje mnogo energije iz malo goriva i ne emituje CO₂ u radu. Negativno: radioaktivni otpad ostaje dugo opasan, a nesreća ili zloupotreba nuklearnog materijala imaju velike posljedice. Dobar odgovor navodi obje strane i mjere zaštite od zračenja (udaljenost, zaklon, vrijeme boravka).

Prikupi dva izvora o modelima atoma i zapiši autora/ustanovu, datum i dokaz na koji se pozivaju. Uporedi jezgro i omotač po sastavu, naboju, veličini i udjelu u masi. Zatim procijeni tvrdnju „Rutherfordova folija je dokazala kružne putanje elektrona“ i navedi kakav dokaz bi ti još trebao.

Provjeri zaključak

Jezgro čine protoni i neutroni, pozitivno je, vrlo malo i nosi gotovo svu masu. Omotač sadrži negativne elektrone i određuje veliku prostornu veličinu atoma. Ogled rasijanja podržava malo jezgro; ne daje dokaz klasičnih kružnih putanja. Za energetska stanja i emisiju svjetlosti potrebni su dodatni dokazi, npr. atomski spektri.

Uporedi prirodno prisutan radioaktivni izotop i isti izotop proizveden u laboratoriji. Da li porijeklo samo određuje vrstu zračenja? Objasni alfa, beta-minus i gama promjene A i Z.

Provjeri obrazloženje

Porijeklo opisuje kako je izotop prisutan ili proizveden, ne drugi zakon raspada. Isti izotop ima ista nuklearna svojstva bez obzira na porijeklo. Alfa: A se smanjuje za 4, Z za 2; beta-minus: A isti, Z veći za 1; gama: A i Z ostaju isti, energija jezgra se smanji. Vrstu određuju nuklearni prijelazi, ne etiketa „prirodno“.

Veza s programom

Ključni sadržaji koje ovdje učiš: struktura atoma, sile u atomu, prirodna i vještačka radioaktivnost i zaštita od zračenja.

Oblast E — Optika i moderna fizika, atomska fizika. Oznake ishoda u izvoru: E.9.1, E.9.2, E.9.3. Predmetni kurikulum KS, 9. razred, štampana str. 30. Raspored oblasti na portalu je urednički. Objašnjenja, primjeri i aktivnosti su autorski.

Primjeri raspada: NIST — radij-226, NOAA — ugljik-14 i IAEA — pobuđeni nikl-60. Gama-prikaz predstavlja jedan prijelaz u stabilnom izotopu nakon pobude, a ne promjenu elementa.