NULEDO UNICA

Velikost
pozorovací plochy

Design

Prémiové opláštění broušeným hliníkem
Vysoký kontrast stop
LED osvětlení pozorovací plochy
Nerušené pozorování
CrystalView technologie
Vstup pro ruční vkládání vzorků radioaktivních zdrojů
Automatický časovaný provoz
Provozní doba
12h denně, 7 dní v týdnu
Možnost pozorovat
přírodní radioaktivní pozadí
Možnost pozorovat
kosmické záření
Modul interaktivity
Možnost interaktivně pozorovat
rozpad radonu
Možnost interaktivně pozorovat
umělý zdroj alfa záření
Možnost interaktivně pozorovat
umělý zdroj beta záření
Pro ještě lepší zážitek z pozorování představuje společnost Nuledo světově unikátní vlastnosti, které z Nuledo mlžné komory dělají ten nejlepší nástroj pro výuku, demonstraci a popularizaci částicové a jaderné fyziky.
V Nuledo mlžné komoře je nyní možné kromě přírodní radioaktivity interaktivně pozorovat také částice pocházející z umělých zdrojů radioaktivního záření. Stačí pouhé stisknutí tlačítka a diváci mohou na vlastní oči sledovat fascinující rozpad plynu radonu nebo nabité částice z vzorku prvku americia či stroncia.

Alfa

Beta

Radon
Doprava a instalace

Nuledo mlžné komory jsou vyrobeny vždy s tou největší precizností a péčí k maximální spokojenosti zákazníka. I z toho důvodu jejich cesta nekončí už ve výrobní hale.
Cena dopravy a instalace se odvíjí od konečného místa instalace a není zahrnuta v cenách základních modelů. Pro zpracování cenové nabídky nás neváhejte kontaktovat.
Společnosti Nuledo se podařilo za pomoci nejmodernějších technologií a konstrukčních postupů proměnit původní odkaz Charlese Wilsona, nositele Nobelovy ceny za fyziku, v zařízení, které nemá na celém světě obdoby.
Nuledo mlžná komora je jedinečné zařízení, které dokáže zviditelnit běžně neviditelné částice radioaktivního záření, které nás přirozeně obklopují. V Nuledo mlžné komoře lze na vlastní oči spatřit stopy částic menších než jediný atom a ponořit se do mikrosvěta, který popírá běžnou logiku. Jen díky Nuledo mlžné komoře mohou studenti středních a vysokých škol, ale i široká veřejnost názorně a zábavně pochopit, jak funguje náš vesmír, na těch nejmenších měřítcích.



Pozorovatelné jevy a částice
ZÁKLADNÍ
Alfa částice
Částice alfa je označení pro uskupení dvou protonů a dvou neutronů, jedná se tedy o jádro helia. Částice alfa zanechává v mlžné komoře kratší, ale silnější stopy. Proud alfa částic se nazývá radioaktivní záření alfa. Jedná se o nejméně pronikavé záření, zastaví jej například list papíru nebo i jen několik metrů vzduchu. Přirozeně je zdrojem alfa záření například uran, radium, nebo také radon. Izotop radonu Rn-222 je známý pro svůj potenciál hromadění se v budovách, běžně totiž dochází k jeho uvolňování ze zemské kůry. Příkladem umělého zdroje alfa záření je izotop Am-241 prvku americium, který se v přírodě běžně nevyskytuje.
Elektrony
Různorodé, často tenké a klikaté nebo tenké a přímé mlžné stopy patří elektronům. Jak moc se dráha elektronu zahýbá, záleží na jeho energii. Zatímco elektrony s vysokou energií si razí cestu přímým směrem, elektrony s nižší energií mění svůj směr v důsledku srážek s molekulami isopropylalkoholu. Elektrony v mlžné komoře mají svůj původ opět buď z radioaktivních přeměn uskutečněných na zemi, tedy jako součást přirozeného radioaktivního pozadí, nebo pochází ze sekundárního kosmického záření. Proud elektronů se označuje jako záření beta minus. Záření beta je pronikavější než záření alfa, lze jej odstínit například 1 mm tlustým plátem olova.
Pozitrony
Pozitron je první pozorovaná částice antihmoty, je antičásticí elektronu. Jeho stopa je identická s elektronem, odlišit stopy těchto částic lze umístěním mlžné komory do magnetického pole, kdy se stopy elektronů a pozitronů začnou stáčet na opačné strany. Ostatně byl takto pozitron poprvé pozorován v roce 1932 Carlem Andersonem, který za tento objev získal Nobelovu cenu za fyziku. Pozorované pozitrony pocházejí z kosmického záření, nebo z přirozených rozpadů atomů na zemi. Proud vyzařovaných pozitronů nazýváme záření beta plus. Příkladem přírodního zdroje radioaktivního záření beta plus je draslík 40-K, který je nejvíce obsažen v banánech. Konzumace jednoho banánu představuje dávku odpovídající 1% průměrné denní dávky radioaktivního záření, které na člověka běžně působí. S pozitrony se setkáme i v medicíně, a to konkrétně u pozitronové emisní tomografii (PET). Jedná se o zobrazovací metodu, která zobrazí jednotlivé tkáně. Tato metoda je založena na interakci s radiofarmatikem, které je pacientovi podáno. Toto radiofarmatikum je zdroj beta plus záření, tedy emitor pozitronů. Vyletující pozitrony anihilují s elektrony přítomnými v atomech těla. Detektor přitom registruje fotony, které jsou při anihilaci vyzářeny. V mlžné komoře je možné anihilaci pozitronu a elektronu identifikovat z průběhu stop v mlžné komoře.
Protony
Výrazné stopy, které často protínají celou plochu mlžné komory, patří protonům, částicím tvořící jádra atomů. Tyto protony mají původ v kosmickém záření. Stopy protonů mohou zanechat stopu přes celou pozorovací plochu, ale také kratší stopu nebo i jen tečku – záleží na úhlu, pod kterým proton do mlžné komory vniká. S protony se můžeme setkat i v medicíně, konkrétně v oboru radioterapie. V protonové léčbě se využívá urychlených protonů pro ozařování nemocné tkáně, respektive nádorů a karcinomů. Protonová léčba je příkladem využití původně výzkumného typu zařízení pro konkrétní aplikaci – protony jsou urychlovány pomocí částicového urychlovače (cyklotronu).
VZÁCNÉ
Mion
Miony vznikají interakcí kosmického záření s atmosférou a pronikají až na zemský povrch, kde je můžeme pozorovat např. v mlžné komoře. Miony můžeme pozorovat v mlžné komoře i přes jejich velmi krátkou životnost, a to díky dilataci času, jednom z efektů speciální teorie relativity. Miony se totiž k zemi pohybují rychlostí blízkou rychlosti světla, proto stihnou dorazit k zemi dříve, než se rozpadnou.
Pokud uvidíte v mlžné komoře stopu podobnou elektronu, vždy ale velmi napřímenou (díky vysoké rychlosti částice), je možné, že to je právě mion!
Spršky kosmického záření
Kosmické záření představuje částice přilétající z kosmu vysokou rychlostí a dopadající do atmosféry Země, kde dochází ke vzniku sekundárního kosmického záření interakcí s atomy v atmosféře. V mlžné komoře můžeme pozorovat kosmické záření jednoznačně díky sprškám sekundárního kosmického záření, a to jako několik mlžných stop orientovaných stejným směrem ve stejný okamžik. Částice kosmického záření pocházejí například ze Slunce, ale také z mezihvězdného a mezigalaktického prostoru.
Delta ray elektrony
Při průletu relativně těžké částice s vysokou energií lze pozorovat v mlžné komoře stopy tzv. delta záření. Jedná se o elektrony vytrhávané z molekul isopropylalkoholu průletem právě takové těžké částice, jako je například proton. V mlžné komoře pak vidíme kolem přímé stopy protonu tenké stopy elektronů právě v důsledku ionizace molekul isopropylalkoholu. Právě takové unikající elektrony bývají nazývány jako záření delta, anglicky delta ray.
Nepřímé pozorování gama záření – Compton scattering
Radioaktivní záření gama nelze pozorovat v mlžné komoře přímo, jelikož se jedná opravdu o záření a nikoliv proud nabitých částic, jako je tomu u záření alfa a u záření beta. Tento fakt však lze částečně obejít. Přiložením zdroje gama záření ke sklu mlžné komory dojde k vytrhávání elektronů z molekul, které sklo tvoří. Tyto elektrony pak v mlžné komoře pozorujeme.
Dvojité stopy tvaru „V“ alfa částic po rozpadu radonu
Stopy ve tvaru písmene “V” patří dvěma alfa částicím, které byly vyzářeny velmi krátce po sobě. Jestliže je v pozorovací oblasti mlžné komory přítomen radon 220-Rn, pozorujeme jeho rozpad na polonium 216-Po, které se témeř okamžitě ropadá na Olovo 212-Pb. Tyto dva rozpady doprovází vyzáření celkem dvou alfa částic, jejichž stopy v mlžné komoře pozorujeme. Radon 220-Rn lze injektovat do pozorovací oblasti mlžné komory díky interaktivnímu tlačítku modulu.
Demonstrace poločasu rozpadu radonu
Poločas rozpadu je doba, za kterou se rozpadne polovina z aktuálního počtu atomárních jader ve vzorku. V mlžné komoře si tento pojem můžeme přiblížit za pomoci radonu 220-Rn a charakteristickými stopami ve tvaru “V”. Po injekci radonu 220-Rn do pozorovací oblasti mlžné komory pozorujeme maximální počet stop ve tvaru “V”. Radon 220-Rn má poločas rozpadu jednu minutu, proto za tuto dobu uvidíme polovinu “V” stop. Vyčkáme-li další jednu minutu, tedy další poločas rozpadu, uvidíme v mlžné komoře polovinu z poloviny “V” stop z maximálního počtu, který jsme pozorovali po injekci radonu 220-Rn. Radon 220-Rn lze injektovat do pozorovací oblasti mlžné komory díky interaktivnímu tlačítku modulu.
Vizualizace thoriové rozpadové řady
Thoriová rozpadová řada je jednou ze čtveřice základních rozpadových řad. Jedná se o posloupnost prvků, kde je přesně dané, na jaký další prvek se předchozí nestabilní prvek rozpadne a jakou částici při tom vyzáří (například alfa částice či elektron). V mlžné komoře můžeme pozorovat část Thoriové rozpadové řady, kdy po injekci radonu 220-Rn do pozorovací oblasti pozorujeme stopy dvou alfa částic po rozpadu radonu 220-Rn na polonium 216-Po a jeho rozpadu na olovo 212-Pb. Radon 220-Rn lze injektovat do pozorovací oblasti mlžné komory díky interaktivnímu tlačítku modulu.
Alfa částice vyzářené ze zdroje alfa záření
Stopy částic radioaktivních záření lze kromě pozorování přirozeného radioaktivního pozadí pozorovat také umístěním umělého zdroje do pozorovací oblasti mlžné komory. Zdrojem částic alfa záření, alfa částic, je například americium 241-Am. Po jeho vsunutí do pozoravací oblasti je možné pozorovat stopy vyzářených alfa čásic. Umělý zdroj alfa částic americium 241-Am lze vsunout do pozorovací oblasti mlžné komory pomocí interaktivního tlačítka modulu.
Elektrony vyzářené ze zdroje beta záření
Stopy částic radioaktivních záření lze kromě pozorování přirozeného radioaktivního pozadí pozorovat také umístěním umělého zdroje do pozorovací oblasti mlžné komory. Zdrojem částic beta záření, elektronů, je například stroncium 90-Sr. Po jeho vsunutí do pozorovací oblasti je možné pozorovat všesměrový vějíř stop vyzářených elektronů. Umělý zdroj elektronů stroncium 90-Sr lze vsunout do pozorovací oblasti mlžné komory pomocí interaktivního tlačítka modulu.
VELMI VZÁCNÉ
Pion
Piony jsou částice složené z dvojice elementárních částic kvarků “u” a “d”, přičemž obsahují vždy jeden kvark a jeden antikvark. V mlžné komoře pozorujeme stopy jen nabitých pionů. Stopy pionů jsou velmi podobné se stopami elektronů a je tedy obtížné jejich stopy odlišit; lze tak učinit z průběhu stop v mlžné komoře. Piony jsou také součástí sekundárního kosmického záření, které vzniká v atmosféře interakcemi částic primárního kosmického záření s částicemi atmosféry.
Kaon
Kaony jsou částice skládající se z jednoho kvarku “s” a jednoho kvarku “u” nebo “d”, vždy ve dvojici kvark a antikvark. V mlžné komoře lze tuto částici identifikovat pouze z průběhu stop v mlžné komoře při rozpadu nějakého kaonu, přičemž kaony se rozpadají na piony. Kaony byly objeveny na snímcích z mlžné komory v roce 1947 při studiu sekundárního kosmického záření, jehož jsou také součástí.
Elastic proton scattering
Elestic proton scattering je jeden ze vzácnějších jevů, které lze v mlžné komoře pozorovat. Jedná se o způsob interakce, při které dojde k pružné srážce dvou protonů.
Rozpad mionu slabou interakcí
V mlžené komoře lze pozorovat rozpad mionu slabou interakcí na elektron. Tento rozpad je jasně patrný z průběhu mlžné stopy. Tlustší mlžná stopa mionu se po náhle ostře zlomí a ztenčí – mion se rozpadl a pozorujeme tenčí stopu elektronu. Další částice – mionové neutrino a elektronové antineutrino – v mlžné komoře nepozorujeme, jelikož tyto částice nejsou elektricky nabité.
Gama anihilace
Anihilace nastává v okamžiku, když se setká částice se svou antičásticí. Nejznámějším příkladem je anihilace elektronu a pozitronu, při které vznikají dva fotony záření gama. V mlžné komoře tento jev pozorujeme jako dvě tenké stopy (elektron a pozitron), které skončí na jednom stejném místě. Foton gama záření v mlžné komoře nepozorujeme, neboť tato částice nenese žádný elektrický náboj. Tento jev lze pozorovat také v opačném pořadí, kdy se foton rozpadne na elektron a pozitron, jejichž stopy tedy vychází ze stejného místa.
Oh-my-god particle – částice 'Ó můj bože'
V roce 1991 byla poprvé pozorována částice, která měla ultra-vysokou energii porovnatelnou například s kinetickou energií letícího fotbalového balónu. Tato částice má jistě původ ve vesmíru, tedy přiletěla jako součást kosmického záření, ale její přesný původ zatím není jistý. Částice “Ó můj bože” se nejvíce podobala velmi rychle letícímu protonu. Teoreticky lze takovou částici pozorovat v mlžné komoře, nicméně bylo dosud pozorováno jen několik takových částic.
* Dostupné pouze s modulem interaktivity.











Nuledo mlžná komora pomůže najít odpovědi na mnoho častých otázek.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_a‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
Radioaktivita je proces rozpadu jader atomů, při kterém se atom jednoho prvku přeměňuje na jeden či více atomů prvku jiného. Vedlejším produktem rozpadu je pak ionizující záření, což jsou částice odnášející přebytečnou energii uvolněnou při rozpadu. Některé radioaktivní prvky se vyskytují běžně v přírodě, jako např. uran či radon. Ty mají na svědomí přírodní radioaktivitu, které jsme vystaveni po celý život. Pokud však člověk uměle vytvoří radiaktivní materiál, nazýváme takovou radiaci umělou.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_b‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
Radioaktivní záření je proud částic vylétajících z materiálu, který podléhá radioaktivnímu rozpadu. Ne všechny materiály však vysílají stejné částice. Existují základní tři druhy záření:
Alfa, kde částicemi jsou jádra atomů helia a které je tak málo pronikavé, že jej zastaví i papír.
Beta, kde částicemi jsou elektrony či pozitrony a které zastaví tenká vrstva kovu.
Gama, kde částicemi jsou fotony a které lze zastavit jen silnou vrstvou olova či podobného materiálu.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_c‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
Jádra atomů jsou složená ze dvou druhů částic: protonů a neutronů, kde počet protonů určuje, o jádro kterého prvku se jedná. Poměr počtu protonů a neutronů v jádře pak určuje, zda dojde k radiaktivní přeměně. Zjednodušeně můžeme říci, že pokud není prvek spokojený se svým počtem neutronů, tak je radioaktivní.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_d‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
V běžném životě i ve vědě se do začátku dvacátého století zdálo, že se svět řídí newtonovskou mechanikou. To znamená, že tělesa mění svou polohu a rychlost podle toho, jak na ně působí síly. Mnoho velmi přesných experimentů však vedlo vědce k vytvoření jiného popisu světa – kvantové mechaniky. V kvantovém světě nemá smysl hovořit o rychlosti ani trajektorii, tak jak jsme na ně zvyklí. Oproti tomu zavádíme pravděpodobnost výskytu těles na různých místech. Například, pokud vezmeme kladně nabité jádro atomu a obklopíme jej záporně nabitými elektrony, systém se nechová jako analogie miniaturní sluneční soustavy. Elektrony nebudou kroužit kolem jádra po různých orbitách. Lepší způsob, jak si to představit, je jako oblak elektronů kolem jádra. Hustota oblaku nám určuje pravděpodobnost nalezení elektronu v daném místě.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_e‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
Jádra radioaktivních atomů, ať už přírodních či umělých, se rozpadají na jádra jiných nuklidů (atomů s jinými počty částic v jádře) Mnoho takových rozpadů však vede k jádrům, která jsou též radioaktivní. V takovém případě se bude jádro rozpadat a rozpadat než se stane jádrem, které je stabilní. Tomuto procesu říkáme rozpadová řada. V mlžné komoře můžeme například pozorovat rozpad radonu-220 na polonium-216, které je tak nestabilní, že se skoro okamžitě rozpadá na olovo-212. Potom vidíme dvě alfa částice, jednu z každého rozpadu, jak vylétají ze skoro stejného místa. Rozpadová řada radonu pak pokračuje přes tři další rozpady až k finálnímu stabilnímu produktu, olovu-208.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_f‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
Radioaktivní záření je sice všudypřítomné, ale pokud jsou mu organismy vystaveny v nadměrném množství, má nežádoucí účinky na jejich zdraví. Radioaktivní záření je tak dobrým služebníkem ale zlým pánem. Pokud chceme, radiaci využívat ku svému prospěchu, musíme zároveň zajistit bezpečnost všech osob i životního prostředí. Černobylská katastrofa nebyla pouhou souhrou náhod, ale především výrazným nedodržením bezpečnostních postupů, které se na provoz jaderné elektrárny vztahují. V případě dodržení všech postupů jsou jaderné elektrárny velmi bezpečným zdrojem elektrické energie, jak dokazují fungující elektrárny po celém světě.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_g‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
PET = pozitronová emisní tomografie je diagnostická metoda založená na radioaktivním materiálu s krátkým poločasem rozpadu. Ten je vpraven do těla a koncentruje se v metabolicky aktivních tkáních jako např. rakovinných nádorech. Pokud pak detekujeme odkud částice záření vylétají, jsme schopni určit polohu nádoru. Protonová léčba je naopak léčebná metoda, při které se ozařuje nádor proudem protonů. Protony jsou využívány proto, že mají méně nežádoucích účinků než jiné formy záření.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_h‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
Elementární částice jsou částice, které nemají žádnou vnitřní strukturu, tzn. že je nelze rozdělit na další podčástice. Dříve si vědci mysleli, že základními částicemi jsou proton, neutron, foton a elektron. Dnes už víme, že jen elektron a foton jsou elementárními částicemi a že proton a neutron jsou složeny z kvarků a gluonů. Také byly objeveny další elementární částice: mion, tauon, bosony W+, W- a Z0, Higgsův boson a neutrina. Všechny ostatní částice se pak skládají z těch elementárních.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_i‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
Složené částice jsou složené z částic elementárních. Např. částice alfa je složená ze dvou protonů a dvou neutronů, kde každý proton i neutron se ještě skládají ze tří kvarků a gluonů.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_j‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
Banány jsou potravinou velmi bohatou na draslík. Draslík je náhodou jedním z prvků, který vykazuje relativně vysokou radioaktivitu kvůli přírodnímu zastoupení izotopů. Draslík-40 je zvláštní tím, že může podléhat rozpadům gamma, beta+ i beta-. A právě záření beta+ je tvořené antihmotou, konkrétně positrony, což jsou antičástice elektronů. Nepodléhejte však panice, není v lidských silách zkonzumovat dostatek banánů, aby se projevil jakýkoliv účinek radioaktivity.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_k‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
Radioaktivní záření k nám nepřichází jen z naší planety, ale i z vesmíru. Naštěstí ho většinu zachytí atmosféra či magnetické pole Země, čímž nás chrání před jeho nežádoucími účinky. Sekundární záření pak vzniká právě při interakci kosmického záření s molekulami vzduchu v atmosféře. Částice, kterou fyzici pojmenovali Oh-My-God (česky ó můj bože), byla částice zachycená detektorem kosmického záření v roce 1991. Své pojmenování si vysloužila, protože její energie byla mnohonásobně vyšší než energie kterékoliv jiné pozorované částice.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_l‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
Standardní model je současný obecně přijímaný model částic a interakcí.
Lze si ho představit poměrně snadno. Rozdělme tedy částice standardního modelu do dvou pomyslných skupin – na cihly a maltu. Cihlemi rozumějme první skupinu částic, které tvoří látku a je z nich vybudován vesmír. Mezi částice látky patří kvarky a leptony. Maltu potom můžeme chápat jako druhou skupinu částic – nosiče sil. Jde o jakési pojivo, které udržuje objekty ve vesmíru pohromadě a je zodpovědné za jejich vzájemné interakce.
Standardní model obsahuje také Higgsův boson – částici, kterou vědci hledali přes půl století a objevili ji až v CERNu v roce 2013.
Standardní model částicové fyziky se zpočátku zdál jako konečnou teorií všeho, která dokáže vysvětlit veškerou fyziku. Stejně jako tomu bylo ve všech ostatních odvětvích fyziky i tato teorie narazila na situace, které nedokáže vysvětlit. To sice znamená, že není zcela správně, ale i tak je standardní model velmi užitečný a vytváří prostor pro další bádání.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_m‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
Nejrychlejší částice, se kterými se lze setkat, jsou buď ty z kosmického záření nebo ty, které uměle urychlíme na urychlovačích částic. Jak předpověděla Speciální teorie relativity Alberta Einsteina, pozorovatelům takových částic se zdá, že částicím čas běží pomaleji. Částice nemají hodinky, ale pokud jsou nestabilní, můžeme pozorovat, za jak dlouho se taková částice rozpadne a porovnat to s částicí, která se nepohybuje. Pak zjistíme, že pohybující částice se rozpadají pomaleji, neboli jim běží čas pomaleji.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_n‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
Prvek je radioaktivní, pokud není spokojený s počtem neutronů, které jsou v jeho jádře. Pokud tedy chceme radiaktivní prvek vytvořit, musíme mu “vnutit” nějaké neutrony či protony. Takové přeměně se říká transmutace a provádí se ozařováním materiálu radioaktivním zářením např.: částicemi alfa, protony či neutrony.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_o‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
Při radioaktivním rozpadu se uvolňuje mnoho energie, kterou odnáší záření. Energii částic záření však neumíme využít přímo, takže jej necháme pohltit v materiálu, který se tím zahřívá. Následně teplo odvádíme, vypařujeme s ním vodu a následně vyrábíme elektřinu parní turbínou. Dá se říci, že jedná jen o uhelnou elektrárnu s jiným způsobem ohřevu vody.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_p‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
Radioaktivnímu záření se též někdy říká ionizující záření. Tento název odkazuje na schopnost vytrhávat elektrony z molekul. Pokud k tomuto dojde, vzniká takzvaný volný radikál, což je velmi reaktivní druh molekuly. Volné radikály uvnitř buněk našeho těla pak mohou zreagovat s molekulami DNA, které nesou genetickou informaci. Buňky mají mnoho mechanismů, jak se s tím vypořádat, ale pokud takových zásahů je příliš, může dojít ke vzniku rakoviny či nemoci z ozáření.
Nuledo cloud
chambers can help
you to find answers
to many frequently
asked questions:
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_a‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
Radioaktivita je proces rozpadu jader atomů, při kterém se atom jednoho prvku přeměňuje na jeden či více atomů prvku jiného. Vedlejším produktem rozpadu je pak ionizující záření, což jsou částice odnášející přebytečnou energii uvolněnou při rozpadu. Některé radioaktivní prvky se vyskytují běžně v přírodě, jako např. uran či radon. Ty mají na svědomí přírodní radioaktivitu, které jsme vystaveni po celý život. Pokud však člověk uměle vytvoří radiaktivní materiál, nazýváme takovou radiaci umělou.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_b‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
Radioaktivní záření je proud částic vylétajících z materiálu, který podléhá radioaktivnímu rozpadu. Ne všechny materiály však vysílají stejné částice. Existují základní tři druhy záření:
Alfa, kde částicemi jsou jádra atomů helia a které je tak málo pronikavé, že jej zastaví i papír.
Beta, kde částicemi jsou elektrony či pozitrony a které zastaví tenká vrstva kovu.
Gama, kde částicemi jsou fotony a které lze zastavit jen silnou vrstvou olova či podobného materiálu.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_c‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
Jádra atomů jsou složená ze dvou druhů částic: protonů a neutronů, kde počet protonů určuje, o jádro kterého prvku se jedná. Poměr počtu protonů a neutronů v jádře pak určuje, zda dojde k radiaktivní přeměně. Zjednodušeně můžeme říci, že pokud není prvek spokojený se svým počtem neutronů, tak je radioaktivní.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_d‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
V běžném životě i ve vědě se do začátku dvacátého století zdálo, že se svět řídí newtonovskou mechanikou. To znamená, že tělesa mění svou polohu a rychlost podle toho, jak na ně působí síly. Mnoho velmi přesných experimentů však vedlo vědce k vytvoření jiného popisu světa – kvantové mechaniky. V kvantovém světě nemá smysl hovořit o rychlosti ani trajektorii, tak jak jsme na ně zvyklí. Oproti tomu zavádíme pravděpodobnost výskytu těles na různých místech. Například, pokud vezmeme kladně nabité jádro atomu a obklopíme jej záporně nabitými elektrony, systém se nechová jako analogie miniaturní sluneční soustavy. Elektrony nebudou kroužit kolem jádra po různých orbitách. Lepší způsob, jak si to představit, je jako oblak elektronů kolem jádra. Hustota oblaku nám určuje pravděpodobnost nalezení elektronu v daném místě.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_e‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
Jádra radioaktivních atomů, ať už přírodních či umělých, se rozpadají na jádra jiných nuklidů (atomů s jinými počty částic v jádře) Mnoho takových rozpadů však vede k jádrům, která jsou též radioaktivní. V takovém případě se bude jádro rozpadat a rozpadat než se stane jádrem, které je stabilní. Tomuto procesu říkáme rozpadová řada. V mlžné komoře můžeme například pozorovat rozpad radonu-220 na polonium-216, které je tak nestabilní, že se skoro okamžitě rozpadá na olovo-212. Potom vidíme dvě alfa částice, jednu z každého rozpadu, jak vylétají ze skoro stejného místa. Rozpadová řada radonu pak pokračuje přes tři další rozpady až k finálnímu stabilnímu produktu, olovu-208.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_f‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
Radioaktivní záření je sice všudypřítomné, ale pokud jsou mu organismy vystaveny v nadměrném množství, má nežádoucí účinky na jejich zdraví. Radioaktivní záření je tak dobrým služebníkem ale zlým pánem. Pokud chceme, radiaci využívat ku svému prospěchu, musíme zároveň zajistit bezpečnost všech osob i životního prostředí. Černobylská katastrofa nebyla pouhou souhrou náhod, ale především výrazným nedodržením bezpečnostních postupů, které se na provoz jaderné elektrárny vztahují. V případě dodržení všech postupů jsou jaderné elektrárny velmi bezpečným zdrojem elektrické energie, jak dokazují fungující elektrárny po celém světě.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_g‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
PET = pozitronová emisní tomografie je diagnostická metoda založená na radioaktivním materiálu s krátkým poločasem rozpadu. Ten je vpraven do těla a koncentruje se v metabolicky aktivních tkáních jako např. rakovinných nádorech. Pokud pak detekujeme odkud částice záření vylétají, jsme schopni určit polohu nádoru. Protonová léčba je naopak léčebná metoda, při které se ozařuje nádor proudem protonů. Protony jsou využívány proto, že mají méně nežádoucích účinků než jiné formy záření.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_h‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
Elementární částice jsou částice, které nemají žádnou vnitřní strukturu, tzn. že je nelze rozdělit na další podčástice. Dříve si vědci mysleli, že základními částicemi jsou proton, neutron, foton a elektron. Dnes už víme, že jen elektron a foton jsou elementárními částicemi a že proton a neutron jsou složeny z kvarků a gluonů. Také byly objeveny další elementární částice: mion, tauon, bosony W+, W- a Z0, Higgsův boson a neutrina. Všechny ostatní částice se pak skládají z těch elementárních.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_i‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
Složené částice jsou složené z částic elementárních. Např. částice alfa je složená ze dvou protonů a dvou neutronů, kde každý proton i neutron se ještě skládají ze tří kvarků a gluonů.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_j‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
Banány jsou potravinou velmi bohatou na draslík. Draslík je náhodou jedním z prvků, který vykazuje relativně vysokou radioaktivitu kvůli přírodnímu zastoupení izotopů. Draslík-40 je zvláštní tím, že může podléhat rozpadům gamma, beta+ i beta-. A právě záření beta+ je tvořené antihmotou, konkrétně positrony, což jsou antičástice elektronů. Nepodléhejte však panice, není v lidských silách zkonzumovat dostatek banánů, aby se projevil jakýkoliv účinek radioaktivity.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_k‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
Radioaktivní záření k nám nepřichází jen z naší planety, ale i z vesmíru. Naštěstí ho většinu zachytí atmosféra či magnetické pole Země, čímž nás chrání před jeho nežádoucími účinky. Sekundární záření pak vzniká právě při interakci kosmického záření s molekulami vzduchu v atmosféře. Částice, kterou fyzici pojmenovali Oh-My-God (česky ó můj bože), byla částice zachycená detektorem kosmického záření v roce 1991. Své pojmenování si vysloužila, protože její energie byla mnohonásobně vyšší než energie kterékoliv jiné pozorované částice.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_l‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
Standardní model je současný obecně přijímaný model částic a interakcí.
Lze si ho představit poměrně snadno. Rozdělme tedy částice standardního modelu do dvou pomyslných skupin – na cihly a maltu. Cihlemi rozumějme první skupinu částic, které tvoří látku a je z nich vybudován vesmír. Mezi částice látky patří kvarky a leptony. Maltu potom můžeme chápat jako druhou skupinu částic – nosiče sil. Jde o jakési pojivo, které udržuje objekty ve vesmíru pohromadě a je zodpovědné za jejich vzájemné interakce.
Standardní model obsahuje také Higgsův boson – částici, kterou vědci hledali přes půl století a objevili ji až v CERNu v roce 2013.
Standardní model částicové fyziky se zpočátku zdál jako konečnou teorií všeho, která dokáže vysvětlit veškerou fyziku. Stejně jako tomu bylo ve všech ostatních odvětvích fyziky i tato teorie narazila na situace, které nedokáže vysvětlit. To sice znamená, že není zcela správně, ale i tak je standardní model velmi užitečný a vytváří prostor pro další bádání.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_m‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
Nejrychlejší částice, se kterými se lze setkat, jsou buď ty z kosmického záření nebo ty, které uměle urychlíme na urychlovačích částic. Jak předpověděla Speciální teorie relativity Alberta Einsteina, pozorovatelům takových částic se zdá, že částicím čas běží pomaleji. Částice nemají hodinky, ale pokud jsou nestabilní, můžeme pozorovat, za jak dlouho se taková částice rozpadne a porovnat to s částicí, která se nepohybuje. Pak zjistíme, že pohybující částice se rozpadají pomaleji, neboli jim běží čas pomaleji.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_n‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
Prvek je radioaktivní, pokud není spokojený s počtem neutronů, které jsou v jeho jádře. Pokud tedy chceme radiaktivní prvek vytvořit, musíme mu “vnutit” nějaké neutrony či protony. Takové přeměně se říká transmutace a provádí se ozařováním materiálu radioaktivním zářením např.: částicemi alfa, protony či neutrony.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_o‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
Při radioaktivním rozpadu se uvolňuje mnoho energie, kterou odnáší záření. Energii částic záření však neumíme využít přímo, takže jej necháme pohltit v materiálu, který se tím zahřívá. Následně teplo odvádíme, vypařujeme s ním vodu a následně vyrábíme elektřinu parní turbínou. Dá se říci, že jedná jen o uhelnou elektrárnu s jiným způsobem ohřevu vody.
Toggle title
pll_e(‚pr_s7_p‘);[/insert_php]“ open=“false“ el_class=“question-toggle“ width=“1/1″ el_position=“first last“]
Radioaktivnímu záření se též někdy říká ionizující záření. Tento název odkazuje na schopnost vytrhávat elektrony z molekul. Pokud k tomuto dojde, vzniká takzvaný volný radikál, což je velmi reaktivní druh molekuly. Volné radikály uvnitř buněk našeho těla pak mohou zreagovat s molekulami DNA, které nesou genetickou informaci. Buňky mají mnoho mechanismů, jak se s tím vypořádat, ale pokud takových zásahů je příliš, může dojít ke vzniku rakoviny či nemoci z ozáření.