RADIOAKTIIVISUUDEN TUTKIMUKSEN HISTORIAA

Koko: px
Aloita esitys sivulta:

Download "RADIOAKTIIVISUUDEN TUTKIMUKSEN HISTORIAA"

Transkriptio

1 III RADIOAKTIIVISUUDEN TUTKIMUKSEN HISTORIAA Radioaktiivisuuden keksiminen Radioaktiivisuuden löysi ranskalainen Henri Becquerel vuonna 1896 tutkiessaan uraanisuolojen lähettämää säteilyä, jonka hän oli havainnut jo 1880-luvulla valmistaessaan kaliumuranyylisulfaattia. Hän ryhtyi tutkimaan uudelleen tätä ilmiötä K.W. von Röntgenin julkaistua vuonna 1895 uuden läpitunkevan säteilylajin (röntgensäteilyn) aikaansaamista koskevat työnsä. Becquerel kokeili nyt aiheuttaisiko auringonvalon UV-säteily fluoresenssia ja röntgensäteilyn muodostumista uraanisuolassa. Hän pani uraanisuolaa pakettiin ja kohdisti sen auringonvalolle ja pani sitten paketin alle valokuvauslevyn. Valokauvauslevy valottui, minkä hän tulkitsi ensin fluoresenssiksi, mutta huomasi pian, että uraanisuola valotti valokuvauslevyn ilman auringonvaloakin. Becquerel totesi myös, että uraanisuolan lähettämä säteily purkaa elektroskoopin varauksen ja tekee ilmasta sähköä johtavan. Becquerelin oppilas Marie Curie osoitti pian tämän jälkeen, että säteilyä ei lähettänyt vain kaliumuranyylisulfaatti vaan myös muut uraanin suolat ja jopa niiden liuokset ja että säteilyn voimakkuus oli verrannollinen uraanin määrään mitattavassa näytteessä. Tältä pohjalta oli selvää, että säteilyn emissio oli alkuaineuraanin ominaisuus riippumatta siitä minä yhdisteenä se oli. Marie Curie yhdessä miehensä Pierre Curien kanssa antoi uraanin lähettämälle säteilylle nimen radioaktiivisuus. Uusien radioaktiivisten aineiden löytäminen Torium, Polonium, Radium Marie Curie kartoitti silloin tunnettujen alkuaineiden kykyä lähettää säteilyä ja totesi, että tunnetuista alkuaineista uraanin lisäksi vain torium on radioaktiivinen. Hän huomasi kuitenkin, että pikivälkemineraalin, josta uraania voitiin erottaa, radioaktiivisuus oli suurempi kuin puhtaan uraanin ja päätteli siinä olevan uraania aktiivisempaa ainetta. Hän liuotti pikivälkettä happoon ja saosti siitä eri fraktioita ja mittasi niiden radioaktiivisuuden. Aktiivisuuden mittaamisen Curiet käyttivät elektroskooppia, jonka Cambridgen yliopiston professori J.J.Thompson oli kehittänyt röntgensäteilytutkimuksissaan säteilyn mittauslaitteeksi. Marie Curie havaitsi tutkimuksissaan, että vismutin kanssa kerasaostui voimakkaasti aktiivinen uusi alkuaine, jolle hän antoi isänmaansa Puolan mukaan nimeksi 4

2 polonium. Erotettu ainemäärä oli kuitenkin riittämätön sen kemiallisen luonteen ja atomipainon määrittämiseen. Samoissa kokeissa todettiin, että bariumin kanssa kerasaostui toinen voimakkaasti säteilevä aine, joka oli 900 kertaa uraania aktiivisempaa. Korkean aktiivisuuden vuoksi Curie antoi tälle aineelle nimeksi radium. Koska pikivälkkeessä oli vain vähän radiumia, Curiet ryhtyivät erottamaan sitä makromääriä lähtöaineenaan kaksi tonnia pikivälkettä. Suurten ponnistelujen jälkeen he saivat vuonna 1902 erotettua 0.1 g radiumkloridia, mikä mahdollisti sen atomipainon määrittämisen. Tämän arvoksi he saivat noin 225, kun nykyinen arvo on Myöhemmin vuonna 1910 Marie Curie erotti elektrolyyttisesti radiumia myös puhtaana metallina. Tutkimuksistaan Marie Curie sai vuonna 1903 yhdessä miehensä ja Henri Becquerelin kanssa fysiikan Nobelpalkinnon ja myöhemmin yksinään vuonna 1911 kemian Nobel-palkinnon. Radioaktiivisen säteilyn karakterisoiminen Hyvin pian radioaktiivisen säteilyn ensimmäisten havainnointien jälkeen selvitettiin säteilyn luonne. Vuonna 1898 Ernest Rutherford osoitti, että säteilyä on kahta lajia: alfa- ja betasäteilyä ja vuonna 1903 Paul Villard havaitsi kolmannen säteilylajin: gammasäteilyn. Alfa- ja betasäteilyn todettiin taipuvan magneettikentässä vastakkaisiin suuntiin, joten niiden pääteltiin olevan varautuneita partikkeleita, alfasäteilyn positiivisesti varautunutta ja betasäteilyn negatiivisesti. Gammasäteily ei taipunut magneettikentässä ja Rutherford osoitti sen olevan röntgensäteilyäkin lyhytaaltoisempaa sähkömagneettista säteilyä. Tutkimukset alfa- ja betasäteilyn massan ja varauksen suhteista osoittivat alfasäteilyn olevan heliumioneja ja betasäteilyn elektroneja. Yhä uusien säteileviä alkuaineita löytyy Curien tekemien ensimmäisten radiokemiallisten separointien, radiumin ja poloniumin löytämisen jälkeen, uusia säteileviä alkuaineita löydettiin 1910-luvulla jatkuvasti lisää. Uraani- ja toriumsuolojen liuoksista tehtiin saostuksia eri reagensseilla ja syntyvien sakkojen aktiivisuuksia mitattiin. Esimerkiksi Rutherford ja hänen kumppaninsa Frederick Soddy saostivat toriumliuoksesta aineen, jolle he antoivat nimen torium-x ( 226 Ra, t 1/2 3.6 d). Se menetti aktiivisuutensa kuukaudessa, kun taas toriumliuoksen aktiivisuus lisääntyi erotuksen jälkeen laskeneesta tasosta alkuperäiseen, ennen erotusta vallinneeseen tasoonsa. Uusia 5

3 säteileviä aineita saatiin talteen aluksi vain hyvin pieniä määriä eikä niiden atomipainoja tai spektrejä kyetty mittaamaan. Ne tunnistettiin aluksi vain niiden lähettämän säteilylajin, alfaja/tai betasäteilyn, ja niiden aktiivisuuden pienenemisnopeuden perusteella. Uusille alkuaineille ei voitu antaa tästä johtuen vielä nimiä vaan niitä kutsuttiin niiden tunnettujen äitinuklidien perusteella esimerkiksi U-X:ksi, Ac-A:ksi tai Ra-F:ksi. Uusien alkuaineiden todettiin kuuluvan kolmeen hajoamissarjaan, jotka alkoivat uraanista ja thoriumista. Vuoden 1910 paikkeilla niihin tiedettiin kuuluvan kaiken kaikkiaan 40 jäsentä ja ne kaikki päättyivät stabiileihin nuklideihin Ra-G:hen, Th-D:hen ja Ac-D:hen, jotka kaikki ovat lyijyä. Kaikissa hajoamissarjoissa havaittiin myös alfaa säteilevän radioaktiivisen kaasun muodostumista, jota kutsuttiin emanaatioksi ja joka myöhemmin identifioitiin radonkaasuksi. Mitä hajoaminen on? Näiden havaittujen ilmiöiden selittämiseksi Rutherford ja Soddy esittivät jo vuonna 1902 hypoteesin, jonka mukaan radioaktiivisessa hajoamisessa alkuaineet muuttuvat spontaanisti uusiksi alkuaineiksi ja osoittivat että tämän hajoamisen nopeus on eksponentiaalista. Käsitys atomista aineen pienimpänä hajoamattamana yksikkönä oli alkanut murtua. Kasimir Fajans ja Frederick Soddy päättelivät toisistaan riippumatta vuonna 1913, että radioaktiivisissa hajoamisarjoissa, jotka alkoivat uraanista ja toriumista, alfahajoaminen johti aina järjestysluvultaan kaksi yksikköä alempana olevaan alkuaineseen ja betahajoaminen yhden yksikön ylemmäksi. Useiden radioaktiivissa hajoamissarjoissa löytyneiden säteilevien aineiden oli kuitenkin todettu olevan keskenään kemiallisesti erottamattomia, mutta niiden atomipainot erosivat toisistaan. Fajans ja Soddy päättelivät, että alkuaineilla voi olla eri massan omaavia muotoja, joille Soddy antoi nimen isotoopit. Näin esimerkiksi aiemmin ioniumina tunnettu uraanisarjan jäsen voitiin vahvistaa olevan toriumia ja sen aiemmin tunnetun muodon isotooppi. Luonnon radioaktiivisten hajoamissarjojen 40 jäsentä voitiin nyt isotooppikäsitteen avulla luokitella yhdeksitoista alkuaineeksi ja niiden eri isotoopeiksi. Isotopiakäsitteen täydellinen ymmärtäminen vaati vielä neutronin keksimisen, josta myöhemmin. Käsitys atomin rakenteesta jäsentyy Tutkiessaan alfasäteilyn kulkua ohuen metallikalvon läpi Rutherford huomasi vuonna 1911, että useimmat alfahiukkaset kulkevat kalvon läpi muuttamatta suuntaansa. Joidenkin 6

4 hiukkasten suunta muuttuu, eräiden jopa 180 astetta. Tästä Rutherford päätteli, että atomeissa on pääosa harvaa, hiukkasia läpaisevaa tilaa ja että siinä on pieni positiivisesti varautunut ydin, josta alfahiukkaset siroavat. Alfahiukkasten siroamiskulmista hän laski ytimen halkaisijan olevan noin sadastuhannesosan koko atomin halkaisijasta. Pian tämän jälkeen Niels Bohr esitti teoriansa atomin rakenteesta. Hänen mukaansa atomissa on pieni positiivisesti varautunut ydin, jota negatiiviset elektronit kiertävät. Elektronit eivät kuitenkaan kierrä ydintä summittaisesti, vaan määrätyillä radoilla/kuorilla, joilla on määrätty energia: lähempänä ydintä korkeampi energia ja uloimmilla kuorilla matalampi. Elektroneja atomissa on yhtä paljon kuin ytimessä on varausta, joka puolestaan on sama kuin alkuaineen järjestysluku alkuainejärjestelmässä. Ytimen varauslukua ei kuitenkaan kyetty suoraan mittaamaan. Sen arvot ratkaisi tunnetuille alkuaineille Henry Moseley ryhmineen pommittamalla alkuaineita elektroneilla, jotka saivat aikaan alkuaineiden kehäelektronien poistumista radoiltaan ja niiden uudelleen täyttyessä röntgensäteilyn muodostumista. Kullekin alkuaineelle saatiin sille ominainen röntgenspektri. Lisäksi todettiin, että röntgenspektrien frekvenssit (ν) noudattavat alkuainesarjassa systematiikkaa ν = vakio (Z-1) 2 suhteessa järjestyslukuun (Z), mistä voitiin laskea kunkin alkuaineen järjestysluku. Esim. uraanin järjestysluvuksi voitiin nyt määrittää 92. Vuonna 1920 Rutherford sai aikaan ensimmäisen keinotekoisen ydinreaktion. Hän kohdisti typpeen alfahiukkasia ja totesi typpiatomeista irtoavan vety-ytimiä, joille hän antoi nimen protoni. Vuoteen 1932 asti uskottiin, että atomi koostuu positiivisista protoneista muodostuvasta ytimestä ja sitä kiertävistä elektroneista. Tällöin James Chadwick identifioi jo aiemmin havaitun läpitunkevan säteilyn neutroneiksi, hiukkasiksi, joilla on protonin massa mutta ne ovat varauksettomia. Tämän pohjalta voitiin Bohrin atomimalli täydentää siten, että atomin ytimessä on järjestysluvun ilmoittama määrä positiivisia protoneja ja lisäksi neutroneja, joiden määrä vaihtelee. Saman alkuaineen eri ytimet, joilla on eri määrä neutroneja ja tästä johtuen eri massa, ovat tämän alkuaineen isotooppeja. Kiihdyttimet keinotekoinen radioaktiivisuus 1930-luvun alussa kehitettiin ensimmäiset hiukkaskiihdyttimet ja vuonna 1932 saatiin ensimmäinen kiihdytetyllä hiukkasella, protonilla, aikaansaatu ydinrektio 1 H + 7 Li! 2 4 He. Vuonna 1932 aviopari Frederic ja Irene Joliot-Curie saivat aikaan enimmäiset keinotekoiset 7

5 radioaktiiviset ytimet pommittamalla booria, alumiinia ja magnesiumia alfahiukkasilla. Alumiinin pommituksessa syntyi 30 P:a, joka hajosi positroniemissiolla 10 minuutin puoliintumisajalla. Positronit, jotka ovat elektronin vastahiukkasia eli saman massaisia mutta vastakkaismerkkisiä, oli löydetty vain kaksi vuotta aiemmin. Fissio ja transuraanit ja niiden seuraukset Jo 1930-luvun alkupuolella, kiihdyttimien keksimisen jälkeen pyrittiin uraanista valmistamaan neutronipommituksella raskaampia alkuaineita. Myös Otto Hahn, Lise Meitner ja Fritz Strassman pyrkivät tähän, mutta he havaitsivatkin vuonna 1938, että uraaniytimet halkesivat kevyemmiksi alkuaineiksi kun niitä pommitettiin termisillä neutroneilla. Tässä prosessissa todettiin vapautuvan erittäin suuri määrä energiaa. Kun esitettiin arvio tämän energian valjastamiseksi asevoimaksi, ryhtyi USA:n hallitus kehittelemään Toisen Maailmansodan alettua voimaperäisesti ydinasetta. Ydinaseen kehittelyä kutsuttiin nimellä Manhattan-projekti ja sitä johti Robert Oppenheimer. Ensimmäisessä vaiheessa Enrico Fermi ryhmineen käynnisti vuonna 1942 ensimmäisen ydinreaktorin Chicagossa. Ydinreaktorissa saatiin aikaan hallittu ketjureaktio uraanin fissiossa syntyvien neutronien määrän säätelyn avulla. Samaan aikaan oli todistettu, että termisillä neutroneilla ei tapahdu uraanin hallitsevan isotoopin 238 U fissiota, vaan että vain 235 U fissioituu. Jälkimmäistä isotooppia luonnon uraanissa on keskimäärin vain 0.7%. Jotta 235 U:a olisi saatu riittäviä määriä ydinaseita varten, rakennettiin Oak Ridgeen, Tenneseehen isotooppirikastuslaitos, jonka rikastusprosessi pohjautui uraanin isotooppien heksafluoridimolekyylien erilaiseen diffuusionopeuteen. Paitsi uraania, käytettiin Manhattan-projektissa ydinaseiden valmistukseen myös uutta, uraania raskaampaa alkuainetta plutoniumia, joka fissioitui vielä herkemmin kuin 235 U. Uraania raskaampien alkuaineiden jäljille olivat päässeet jo Meitner, Hahn ja Strassman kolmekymmentäluvun puolivälissä kun he totesivat 239 U:n, jota he olivat saaneet aikaan pommittamalla neutroneilla 238 U:a, hajoavan betaemissiolla. He tiesivät hajoamisen tuottavan alkuainetta 93, mutta eivät sitä kyenneet todistamaan. Tähän kykenivät Berkeleyn yliopiston tutkijat Edwin McMillanin johdolla ja he nimesivät uuden alkuaineen neptuniumiksi. Edelleen he onnistuivat valmistamaan alkuvuodesta 1941 alkuainetta 94, joka sai nimekseen plutonium ja sitä ryhdyttiin tuottamaan asemateriaaliksi Hanfordissa, Washingtonissa. Plutonium erotettiin säteilytetystä uraanista ns. PUREX-menetelmällä, joka on vieläkin käytössä käytetyn ydinpolttoaineen jälleenkäsittelylaitoksilla. Tässä menetelmässä käytetty 8

6 polttoaine liuotetaan typpihappoon ja uutetaan tributyylifosfaatilla, jolloin uraani ja plutonium siirtyvät orgaaniseen faasiin muiden aineiden jäädessä happoon. Kun plutonium pelkistetään kolmearvoiseksi, se voidaan uuttaa uraanista eroon vesifaasiin ja pelkistää tämän jälkeen metalliksi. Manhattan-projektissa kehitettiin suuri joukko muitakin radiokemiallisia erotusmenetelmiä radionuklidien separointiin ja useat niistä ovat edelleen käytössä. Manhattan-projektin surullinen päätös nähtiin kesällä 1945: ensin koeräjäytykset New Mexicossa ja sitten Hiroshiman ja Nagasakin hävitykset elokuussa. Kilpajuoksu uusista alkuaineista jatkuu Uusien, uraania raskaampien alkuaineiden valmistaminen ei loppunut plutoniumin kehittämiseen. Niitä valmistettiin ensin Berkeleyn Lawrence Livermore Laboratoriossa Glenn T. Seaborgin johdolla. He löysivät 1940-luvulla ja 1950-luvun alussa amerikiumin (alkuaine 95), curiumin (96), berkeliumin (97), californiumin (98), einsteiniumin (99), fermiumin (100) ja mendeleviumin (101). Myöhemmin kilpajuoksuun ovat ottaneet osaa myös muut ydinkeskukset, erityisesti Dubnan keskus Venäjällä ja Darmstadtin keskus Saksassa. Tähän mennessä raskain alkuaine, jota on havaittu on järjestysluvultaan 112. Kaikki nämä ns. superraskaat alkuaineet ovat erittäin lyhytikäisiä. Suurena pyrkimyksenä on ollut tuottaa alkuainetta 114, jonka maagiset protoni- ja neutroniluvut antavat olettaa sen olevan muita superraskaita alkuaineita selvästi stabiilimman. Aktiivisuus myös hyötykäyttöön Radioaktiivisuuden tutkimus oli ydinaseen kehittämiseen asti lähinnä perustutkimusta. Kuitenkin jo niinkin varhaisessa vaiheessa kuin 1912 de Hevesy ja Paneth käyttivät 210 Pb:a (eli RaD:a) lyijykromaatin liukoisuuden määrittämiseksi. De Hevesyn käsialaa oli myös ensimmäinen biologinen radionuklidikoe: vuonna 1923 hän tutki lyijyn ottoa ja leviämistä pavun taimiin käyttäen merkkiaineena 212 Pb:a. Kiihdyttimien keskiminen ja sen avulla saatavat keinotekoiset radionuklidit toivat tutkijoille uusia mahdollisuuksia radionuklidien käyttöön tutkimuksessa. Kuitenkin vasta ydinreaktoreiden käyttöönotto mahdollisti radionuklidien laajamittaisen tuotannon. Jo vuonna 1946 Oak Ridgen ydinlaitos alkoi myydä radionuklideja, joita alettiinkin laajemmin käyttää tutkimuksessa 1940-luvun lopulta alkaen. 9

7 Ydinenergian aikakausi alkaa Ydinasemateriaalin tuottamiseen alunperin kehitettyjä ydinreaktoreita ryhdyttiin sodan jälkeen kehittämään myös siviilikäyttöön eli sähköntuotantoon. Ensimmäiset sähköä tuottavat ydinreaktorit otettiin käyttöön Neuvostoliitossa vuonna 1954 ja Englannissa vuonna Edellisen reaktorin teho oli 5 MW ja jälkimmäisen 45 MW, kun nykyisten reaktoreiden tehot ovat MW. Nykyään (1999) maailmassa on 434 sähköä tuottavaa ydinvoimalaitosta ja eräissä maissa, kuten Ranskassa, tuotetaan jopa yli puolet sähkösta ydinenergialla. Suomessa ensimmäinen ydinvoimalaitos otettiin käyttöön 1979 Loviissa. Nyt laitoksia on kaksi, niissä yhteensä neljä reaktoria, jotka tuottavat noin 30% Suomen sähköstä. Säteilyn mittauksen kehittyminen Kuten jo aiemmin todettiin, Bequerel, kuten monet muutkin varhaisvaiheen tutkijat, käytti valokuvauslevyä säteilyn toteamiseen. Toinen tämän vaiheen säteilyn havainnointilaite oli elektroskooppi, jossa oli lasipallon sisällä metallitanko ja sen päässä riippumassa kaksi metallilevyä. Levyihin johdettiin sähkövaraus, joka työnsi ne erilleen. Kun säteily ionisoi lasipallon sisäistä ilmaa ja sai sen sähköä johtavaksi, purkautui levyjen välillä oleva varaus. Vuonna 1903 William Crookes otti käyttöön spintariskooppi-nimisen laitteensa, jossa ensimmäisen kerran käytettiin hyväksi tuikeilmiötä. Tässä laitteessa alfasäteily osui varjostimen sinkkisulfidikerrokseen, jossa se sai aikaan virittymistä ja viritystilan purkautuessa valon muodostumista. Valo jouduttiin toteamaan visuaalisesti. Vasta 1940-luvun lopulla keksittiin valomonistinputki, jonka avulla syntyvä valo kyettiin muuttamaan sähköiseksi pulssiksi ja vahvistamaan elektronisesti laskettavaksi pulssiksi. Nykyään tuikelaskenta (NaI-kiteet ja nestetuikelaskenta) on yleisimpiä säteilyn mittaustapoja. Ennen toista maailmansotaa merkittävimmät säteilyn mittauslaitteet olivat Geiger-Müller-laskuri ja Wilsonin sumukammio. Geiger-Müller-laskuri, jonka kantamuodon herrat H.Geiger ja W.Müller kehittivät jo vuonna 1908, perustuu siihen, että säteily tunkeutuu hyvin ohuen ikkunan (aiemmin kiillettä, nykyään berylliumia) läpi kaasulla täytettyyn metallisylinteriin, jossa on kytketty jännite sylinterin keskellä olevan anodilangan ja katodina toimivan sylinterin seinämän välille. Säteilyhiukkanen tai kvantti ionisoi kaasua ja saa aikaan ionivyöryn, joka todetaan ja lasketaan sähköisenä pulssina. Geiger-Müller-laskureita käytetään edelleen säteilysuojelussa annosnopeusmittareina. Wilsonin sumu-kammiossa 10

8 säteily johdetaan ikkunan kautta vesihöyryllä kyllästettyyn suljettuun tilaan. Kun kammion tilavuutta äkillisesti laajennetaan männän avulla, höyry jäähtyy ja kammio ylikyllästyy höyryn suhteen. Säteily ionisoi ilmatilan kaasua ja syntyneet ionit toimivat vesihöyryn tiivistymiskeskuksina. Ilmiö kestää sekunnin osista muutamaan sekuntiin ja sitä voidaan havaita syntyvien vesipisaroiden radan avulla lasiseinän takaa ja valokuvata. Geiger-laskurit olivat yleisimpiä välineitä radionuklidimittauksissa vielä 1950-luvulla. Myöhemmin sen ovat syrjäyttäneet useimmiten monikanava-analysaattorein varustetut nestetuikelaskurit betamittauksessa, sekä tuike- ja puolijohdedetektorit alfa/gammalaskennassa ja -spektrometriassa. Tuikekiteet ja niiden vahvistimena toimivat valomonistinputket kehitettiin jo 1940-luvun lopulla, puolijohdedetektorit vasta 1960-luvun alussa. Radiokemia Suomessa Radiokemian perustaja Suomessa on akateemikko Jorma K. Miettinen. Hän työskenteli luvun alussa A.I.Virtasen johtamassa Biokemiallisessa tutkimulaitoksessa ja ryhtyi tällöin suunnittelemaan ja suorittamaan radionuklideilla tehtäviä biologisia ja biokemiallisia kokeita. Ensimmäinen koe oli 59 Fe:llä tehty herneen juurinystyröiden rauta-aineenvaihduntaa kartoittava koe, joissa aktiisuusmittaukset tehtiin USA:sta ja Saksasta vastikään ostetuilla Geiger-laskureilla. Radionuklideja alettiin tällöin käyttää myös muissa instituuteissa, esim. ensimmäiset isotooppilääketieteelliset kokeet tehtiin jo vuonna 1949, jolloin Marian sairaalassa tehtiin kilpirauhastutkimuksia käyttäen hyväksi 131 I:a. Biokemialliset, biologiset ja lääketieteelliset sovellutukset olivatkin 1950-luvulla radionuklidien käytössä pääosassa. Akateemikko Miettinen, tuolloin biokemian dosentti, aloitti vuonna 1956 Helsingin yliopistossa opetuksen radionuklidien käytöstä. Kurssin nimi oli Radioisotooppikurssi ja toisena vuonna siihen sisällytettiin luentojen lisäksi harjoitustöitä luvulla vallitsi melkoinen optimismi ydinenergian tulevasta asemasta sähköntuotannossa. Suomeenkin perustettiin atomienergiakomitea vuonna 1955 (vuodesta 1959 Atomienergianeuvottelukunta) professori Erkki Laurilan johdolla. Komitea ryhtyi pohjustamaan ydinenergian käyttöön ottoa Suomessa. Alan koulutusta ja tutkimusta suunniteltiin ja käynnistettiin ja vuonna 1962 Otaniemessä otettiin käyttöön 100 kw:n Trigatutkimus- ja koulutusreaktori, jonka avulla voitiin tuottaa radionuklideja ja kouluttaa 11

9 insinöörejä reaktoreiden hallintaan. Ensimmäinen sähköä tuottava ydinvoimalaitos Suomessa otettiin sitten käyttöön 17 vuotta myöhemmin eli vuonna Radiokemian laitos perustetaan 1963 Ydinvoimalaitosten käyttöön liittyvä kemia ei kuitenkaan alkuvaiheessa ollut radiokemian pääsuuntia. Biologisten ja biokemiallisten radionuklidikokeiden jälkeen merkittävimmäksi alueeksi muodostui 1950-luvun lopulta alkaen laskeumatutkimukset ja 1960-luvuilla suurvallat tekivät ilmakehässä satoja ydinasekokeita, joista aiheutui radioaktiivinen laskeuma koko maapallon alueelle, erityisesti pohjoiselle pallonpuoliskolle. Akateemikko Miettinen ryhtyi ensin tutkimaan sadeveden radioaktiivisuuspitoisuuksia. Sittemmin aivan 1960-luvun alussa, kun oli huomattu Lapin elintarvikkeissa ja itse saamelaisissa selvästi Etelä-Suomea korkeampia 90 Sr- ja 137 Cs-pitoisuuksia, aloitettiin Lapissa ravintoketjututkimukset. Tärkein alue näissä tutkimuksissa oli kartoittaa radionuklidien kulkeutuminen jäkälästä poroon ja edelleen ihmisiin ja arvioida niistä saatu terveydellinen riski/haitta. Ympäristön radioaktiivisuus- ja ravintoketjututkimukset olivat radiokemian laitoksen, joka perustettiin vuonna 1963 tuolloin radiokemian ensimmäiseksi professoriksi nimitetyn Jorma K. Miettisen johdolla, päätutkimusalue pitkälle 1970-luvulle. Myöhemmin vuoden 1986 Tsernobylin ydinreaktorionnettomuuden ja siitä seuranneen Suomeenkin tulleen radioaktiivisen laskeuman jälkeen tulivat jo 1950-luvulla aloitetut laskeumatutkimukset uudelleen ajankohtaisiksi. Tässä vaiheessa radiokemian laitoksen, jonka uudeksi professoriksi valittiin vuonna 1988 Timo Jaakkola, tärkein osuus oli transuraanien, plutoniumin, amerikiumin ja curiumin ympäristökäyttäytymisen tutkiminen, erityisesti vesiympäristössä. Vuonna 1995 itsenäinen radiokemian laitos sulautettiin kemian laitokseen ja siitä tuli yksi kemian laitoksen laboratorio. Ensimmäisen ydinvoimalaitoksen käyttöönoton aikoihin 1970-luvun loppupuolella ydinjätteiden loppusijoitukseen ja käsittelyyn liittyvä tutkimus muodostui radiokemian laitoksen yhdeksi päätutkimusalueeksi ja näiden tutkimusten parissa työskentelee tällä hetkellä suurin osa radiokemian laboratorion tutkijoista. Ydinjätetutkimus on jakaantunut kahteen pääalueeseen: radionuklidien pidättyminen ja kulkeutuminen kallioperässä sekä radionuklidien selektiivinen erotus ydinjäteliuoksista epäorgaanisilla ioninvaihtimilla. Radiokemian laitoksen/laboratorion yhtenä merkittävänä tutkimussuuntana on ollut luvulta alkaen radiolääkeaineiden leimaus lyhytikäisillä radionuklideilla, kuten esim 18 F:lla 12

10 leimatun glukoosianalogin 2-FDG:n valmistaminen. Tämä tutkimusuunta sai merkittävän lisäpanostuksen, kun laboratoriossa otettiin vuonna 1998 käyttöön syklotroni, jolla voidaan tuottaa lyhytikäisiä radionuklideja radiolääkeaineleimauksia varten. Radiokemian laboratoriossa on ollut jo 1960-luvulta alkaen aktiivisuudeltaan voimakas 60 Colähde, jonka avulla on tehty säteilykemian tutkimusta luvun lopussa kehitettiin mm. menetelmä muovipuun valmistamiseksi imeyttämällä puun sisään muovimonomeeriliuosta ja polymeroimalla muovi puun sisään gammasäteilytyksen avulla. Säteilykemia ei varsinaisesti kuulu radiokemian piiriin, mutta sen tutkimusta ja opetusta on laitoksessa harrastettu jo varsin varhaisista ajoista lähtien. Radiokemian laitokseen ostettiin heti alussa, eli vuonna 1963 neutronigeneraattori. Tämän avulla laitoksessa voitiin tehdä ydinkemian tutkimusta eli tutkia neutroneilla aikaansaatuja ydinreaktioita. Myöhemmin tutkimusta on jatkettu yhteistyössä muiden instuuttien kanssa, joilla on modernimmat ja voimakkaammat kiihdyttimet ydinreaktioiden aikaansaamiseen. Radiokemia muissa instituuteissa Kuten jo aiemmin kerrottiin, alkoi radionuklidien käyttö monissa tutkimuslaitoksissa biologisten ja biokemiallisten ongelmien ratkaisemisessa jo 1950-luvun alussa. Tällöin alkoi radionuklidien käyttö myös sairaaloissa diagnostisiin ja terapeuttisiin tarkoituksiin. Radionuklidien käyttö näissä laitoksissa on vuosikymmenien mittaan vain kasvanut. Pioneereja radionuklidien biologisessa ja biokemiallisessa käytössä olivat A.I.Virtasen johtama Biokemiallinen tutkimuslaitos ja Helsingin yliopiston biokemian laitos ja 1960-lukujen taitteessa perustettiin isotooppilaboratoriot myös Maatalouden tutkimuskeskukseen ja Helsingin yliopiston maa- ja metsätaloudelliseen tiedekuntaan. Yleisimmin käytetyt radionuklidit olivat betaemitterit 3 H, 14 C, 32 P ja 35 S, joita käytettiin ja käytetään edelleen kasvien aineenvaihdunnan tutkimiseen. Myöhemmin radionuklideja käyttäviä laboratorioita on tullut runsaasti lisää. Isotooppilääketieteessä edelläkävijä oli luvulla Marian sairaala Helsingissä, mutta jo 1960-luvun alussa radionuklideja käytettiin kaikissa merkittävissä sairaaloissa. Yleisimmät tällöin käytössä ollet nuklidit olivat 131 I, 198 Au, 32 P, 57 Co, 197 Hg ja 203 Hg. Myöhempinä vuosikymmeninä on radionuklidikirjo lisääntynyt huomattavasti, laajamittaiseen käyttöön ovat tulleet mm. 99m Tc ja 18 F. 13

11 Säteilyturvakeskuksessa, silloin Säteilyfysiikan laitos nimeltään, aloitettiin 1960-luvun alussa radiokemian tutkimus samoissa aihepiireissä kuin radiokemian laitoksellakin. Säteilyfysiikan laitoksen päätehtävät tässä vaiheessa olivat ydinasekokeista syntyneen radioaktiivisen laskeuman ympäristökäyttäytymisen tutkimus ja elintarvikkeiden radioaktiivisuusvalvonta. Radioaktiivisuusmittauksia tehtiin maa-, ilma- ja vesinäytteistä. Myöhemmin laitoksen radiokemiallisiin tehtäviin on tullut ydinvoimaloiden radioaktiivisten ympäristöpäästöjen valvonta sekä luonnon radioaktiivisten aineiden tutkimus. Useimmat gammasäteilijöiden ympäristötutkimukset tehdään nykyään suoraan näytteistä gammaspektrometrisesti. Säteilyturvakeskus on radiokemian laboratorion ohella ainoa laboratorio Suomessa, jossa hallitaan myös useimpien beta- ja alfaemitterinuklidien radiokemialliset erotusmenetelmät ja niiden luotettava mittaaminen. Merkittävä radiokemian harrastaja Suomessa on ollut myös Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus (VTT), jossa radiokemiaa on tehty etupäässä Reaktorilaboratoriossa, joka nyttemmin on organisaationa jo hävinnyt ja sen toiminnat siirretty uusiin yksiköihin. Reaktorilaboratoriossa aloitettiin neutroniaktivointianalyysi Teknillisen Korkeakoulun uudella Triga-reaktorilla heti sen valmistumisen jälkeen vuonna Neutroniaktivointi ei sinänsä ole radiokemiaa vaan ydintekninen alkuaineiden määritysmenetelmä, jossa useimmat alkuaineet voidaan samanaikaisesti määrittää niiden lähettämän, neutronien aikaan saaman aktivoitumisen aiheuttaman gammasäteilyn avulla. Usein siihen liittyy kuitenkin myös radiokemiallisia erotuksia. Toinen jo alkuajoista mukana ollut radionukliditoiminta reaktorilaboratoriossa oli radionuklidien tuotanto sairaaloiden tutkimus- ja diagnoositarpeisiin. Vuonna 1968 aloitettiin 131 I:n tuotanto ja 1970-luvulla 99m Tc:n ja 18 F:n tuotanto. Myöhemmin, alkaen 1970-luvun lopulta, VTT:n radiokemian päätoiminta-alue on ollut ydinjätetutkimuksessa, jossa tutkimusaiheet ovat olleet pitkälle samoja kuin radiokemian laboratoriossakin: ydinjätteiden loppusijoitukseen liittyvät radionukliden pidättymis- ja kulkeutumistutkimukset kallioperässä ja loppusijoitustilojen täyteaineissa. VTT:n reaktorilaboratorion lääketieteellinen radionuklidituotanto siirtyi 1980-luvun lopulla uudelle, radiokemistien perustamalle yritykselle MAP Medical Technologies lle, josta on sittemmin muodostunut merkittävä, ei vain radionuklidien tuottaja, vaan myös ja ensisijaisesti radiolääkeaineiden tuottaja. MAP:n tuontantolaitokset ovat Tikkakoskella Jyväskylän kyljessä, koska he käyttävät radionuklidituotantoon VTT:n reaktorin lisäksi myös Jyväskylän yliopiston kiihdytintä. Toinen merkittävä radiolääkeaineiden tutkimukseen omistautunut 14

12 keskus on Åbo Akademin ja Turun yliopiston PET-Keskus luvun alkupuolella rakennetulla syklotronilla valmistettiin ensimmäiset radionuklidit vuonna Tällä hetkellä painopiste on lyhytikäisten positroniemitterien tuotannossa ja niiden käytössä radiolääkeaineiden leimauksissa. Näistä klassisin esimerkki on 18 F-lla leimattu 2-FDG, jota voidaan käyttää esim. aivojen toiminnan tutkimiseen. Turussa onkin pitkään ollut Suomen ainoa positroniemissio-tomografilaitteisto (PET), joka hyödyntää näitä lääkeaineita. Nyt myös Tampereella ja Helsingissä on vastaavan tyyppiset laitteistot. Suomen ydinvoimalaitosten kemian laboratorioissa harjoitetaan myös ydinvoimaloiden käyttöön liittyvää radiokemia. Tärkein tehtävä on primääripiirivesien sekä jäteliuosten ja polttoainealtaiden gammaemittareiden valvontamääritykset gammaspektrometrisesti. Myös vaativampia radiokemiallisia erotustekniikoita edellyttäviä beta- ja alfaemitterien määrityksiä on jonkin verran tehty. Suomessa on valmistettu radioaktiivisuuden mittauslaitteita teollisesti jo 1950-luvun puolivälistä alkaen, jolloin turkulainen Wallac aloitti Geiger-putkien valmistuksen. Sittemmin Wallac laajensi tuotevalikoimaansa gammaspektrometreihin ja ensimmäisen nestetuikelaskurinsa se valmisti vuonna Nykyään Wallac, joka kuuluu Perkin-Elmer -yhtiöön, on maailman johtavia nestetuike- ja gammalaskureiden valmistajia. Suomen Kaapelitehdas aloitti monikanava-analysaattoreiden valmistuksen vuonna Kaapelitehdas siirtyi vuonna 1967 Nokia Oy:n omistukseen. Nokia valmisti laadukkaita monikanava-analysaattoreita aina luvun loppupuolelle asti, jolloin tuotanto siirtyi Strömbergille ja kuivui myöhemmin kokonaan. 15

Ydinfysiikka lääketieteellisissä sovelluksissa

Ydinfysiikka lääketieteellisissä sovelluksissa Ydinfysiikka lääketieteellisissä sovelluksissa Ari Virtanen Professori Jyväskylän yliopisto Fysiikan laitos/kiihdytinlaboratorio ari.j.virtanen@jyu.fi Sisältö Alkutaival Sädehoito Radiolääkkeet Terapia

Lisätiedot

Atomimallit. Tapio Hansson

Atomimallit. Tapio Hansson Atomimallit Tapio Hansson Atomin käsite Atomin käsite on peräisin antiikin Kreikasta. Filosofi Demokritos päätteli (n. 400 eaa.), että äärellisen maailman tulee koostua äärellisistä, jakamattomista hiukkasista

Lisätiedot

Atomin ydin. Z = varausluku (järjestysluku) = protonien määrä N = neutroniluku A = massaluku (nukleoniluku) A = Z + N

Atomin ydin. Z = varausluku (järjestysluku) = protonien määrä N = neutroniluku A = massaluku (nukleoniluku) A = Z + N Atomin ydin ytimen rakenneosia, protoneja (p + ) ja neutroneja (n) kutsutaan nukleoneiksi Z = varausluku (järjestysluku) = protonien määrä N = neutroniluku A = massaluku (nukleoniluku) A = Z + N saman

Lisätiedot

Atomimallit. Tapio Hansson

Atomimallit. Tapio Hansson Atomimallit Tapio Hansson Atomin käsite Atomin käsite on peräisin antiikin Kreikasta. Filosofi Demokritos päätteli (n. 400 eaa.), että äärellisen maailman tulee koostua äärellisistä, jakamattomista hiukkasista

Lisätiedot

KAASUN IONISAATION PERUSTUVAT SÄTEILYN MITTAUSMENETELMÄT

KAASUN IONISAATION PERUSTUVAT SÄTEILYN MITTAUSMENETELMÄT X KAASUN IONISAATION PERUSTUVAT SÄTEILYN MITTAUSMENETELMÄT Säteilykvantit tai -hiukkaset ionisoivat kaasua. Tätä voidaan käyttää hyväksi säteilyn toteamisessa sekä kvanttien ja hiukkasten laskemisessa.

Lisätiedot

Kemia 3 op. Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut. Kurssin sisältö

Kemia 3 op. Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut. Kurssin sisältö Kemia 3 op Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut Kurssin sisältö 1. Peruskäsitteet ja atomin rakenne 2. Jaksollinen järjestelmä,oktettisääntö 3. Yhdisteiden nimeäminen 4. Sidostyypit 5. Kemiallinen

Lisätiedot

KEMIA. Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista.

KEMIA. Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista. KEMIA Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista. Kemian työturvallisuudesta -Kemian tunneilla tutustutaan aineiden ominaisuuksiin Jotkin aineet syttyvät palamaan reagoidessaan

Lisätiedot

Radionuklideja on seuraavia neljää tyyppiä jaoteltuna syntyperänsä mukaan: Taulukko VII.1. Eräitä kevyempiä primäärisiä luonnon radionuklideja.

Radionuklideja on seuraavia neljää tyyppiä jaoteltuna syntyperänsä mukaan: Taulukko VII.1. Eräitä kevyempiä primäärisiä luonnon radionuklideja. VII RADIONUKLIDIT Radionuklideja on seuraavia neljää tyyppiä jaoteltuna syntyperänsä mukaan: primääriset luonnon radionuklidit sekundääriset luonnon radionuklidit kosmogeeniset radionuklidit keinotekoiset

Lisätiedot

SÄTEILEVÄ KALLIOPERÄ OPETUSMATERIAALIN TEORIAPAKETTI

SÄTEILEVÄ KALLIOPERÄ OPETUSMATERIAALIN TEORIAPAKETTI SÄTEILEVÄ KALLIOPERÄ OPETUSMATERIAALIN TEORIAPAKETTI 1 Sisällysluettelo 1. Luonnossa esiintyvä radioaktiivinen säteily... 2 1.1. Alfasäteily... 2 1.2. Beetasäteily... 3 1.3. Gammasäteily... 3 2. Radioaktiivisen

Lisätiedot

YMPÄRISTÖN LUONNOLLINEN RADIOAKTIIVISUUS SUOMESSA professori Jukka Lehto Radiokemian laboratorio Helsingin yliopisto SISÄLTÖ Säteilyn lähteet Radioaktiivisuuden lähteet Suomessa Säteilyn terveysvaikutukset

Lisätiedot

MAAILMANKAIKKEUDEN PIENET JA SUURET RAKENTEET

MAAILMANKAIKKEUDEN PIENET JA SUURET RAKENTEET MAAILMANKAIKKEUDEN PIENET JA SUURET RAKENTEET KAIKKI HAVAITTAVA ON AINETTA TAI SÄTEILYÄ 1. Jokainen rakenne rakentuu pienemmistä rakenneosista. Luonnon rakenneosat suurimmasta pienimpään galaksijoukko

Lisätiedot

Ionisoiva säteily. Radioaktiiviset aineet ja ionisoiva säteily kuuluvat luonnollisena osana elinympäristöömme.

Ionisoiva säteily. Radioaktiiviset aineet ja ionisoiva säteily kuuluvat luonnollisena osana elinympäristöömme. Ionisoiva säteily Radioaktiiviset aineet ja ionisoiva säteily kuuluvat luonnollisena osana elinympäristöömme. Ionisoivan säteilyn ominaisuuksia ja vaikutuksia on vaikea hahmottaa arkipäivän kokemusten

Lisätiedot

Säteilyn historia ja tulevaisuus

Säteilyn historia ja tulevaisuus Säteilyn historia ja tulevaisuus 1. Mistä Maassa oleva uraani on peräisin? 2. Kuka havaitsi röntgensäteilyn ensimmäisenä ja millä nimellä hän sitä kutsui? 3. Miten alfa- ja beetasäteily löydettiin? Copyright

Lisätiedot

2.2 RÖNTGENSÄTEILY. (yli 10 kv).

2.2 RÖNTGENSÄTEILY. (yli 10 kv). 11 2.2 RÖNTGENSÄTEILY Erilaisiin sovellutustarkoituksiin röntgensäteilyä synnytetään ns. röntgenputkella, joka on anodista (+) ja katodista () muodostuva tyhjiöputki, jossa elektrodien välille on kytketty

Lisätiedot

Ydinpolttoainekierto. Kaivamisesta hautaamiseen. Jari Rinta-aho, Radiokemian laboratorio 3.11.2014

Ydinpolttoainekierto. Kaivamisesta hautaamiseen. Jari Rinta-aho, Radiokemian laboratorio 3.11.2014 Ydinpolttoainekierto Kaivamisesta hautaamiseen Jari Rinta-aho, Radiokemian laboratorio 3.11.2014 Kuka puhuu? Tutkijana Helsingin yliopiston Radiokemian laboratoriossa Tausta: YO 2008 Fysiikan opiskelijaksi

Lisätiedot

Atomien rakenteesta. Tapio Hansson

Atomien rakenteesta. Tapio Hansson Atomien rakenteesta Tapio Hansson Ykköskurssista jo muistamme... Atomin käsite on peräisin antiikin Kreikasta. Demokritos päätteli alunperin, että jatkuva aine ei voi koostua äärettömän pienistä alkeisosasista

Lisätiedot

Ionisoiva säteily. Tapio Hansson. 20. lokakuuta 2016

Ionisoiva säteily. Tapio Hansson. 20. lokakuuta 2016 Tapio Hansson 20. lokakuuta 2016 Milloin säteily on ionisoivaa? Milloin säteily on ionisoivaa? Kun säteilyllä on tarpeeksi energiaa irrottaakseen aineesta elektroneja tai rikkoakseen molekyylejä. Milloin

Lisätiedot

fissio (fuusio) Q turbiinin mekaaninen energia generaattori sähkö

fissio (fuusio) Q turbiinin mekaaninen energia generaattori sähkö YDINVOIMA YDINVOIMALAITOS = suurikokoinen vedenkeitin, lämpövoimakone, joka synnyttämällä vesihöyryllä pyöritetään turbiinia ja turbiinin pyörimisenergia muutetaan generaattorissa sähköksi (sähkömagneettinen

Lisätiedot

FL, sairaalafyysikko, Eero Hippeläinen Keskiviikko , klo 10-11, LS1

FL, sairaalafyysikko, Eero Hippeläinen Keskiviikko , klo 10-11, LS1 FL, sairaalafyysikko, Eero Hippeläinen Keskiviikko 19.12.2012, klo 10-11, LS1 Isotooppilääketiede Radioaktiivisuus Radioaktiivisuuden yksiköt Radiolääkkeet Isotooppien ja radiolääkkeiden valmistus 99m

Lisätiedot

Työturvallisuus fysiikan laboratoriossa

Työturvallisuus fysiikan laboratoriossa Työturvallisuus fysiikan laboratoriossa Haarto & Karhunen Tulipalo- ja rajähdysvaara Tulta saa käyttää vain jos sitä tarvitaan Lämpöä kehittäviä laitteita ei saa peittää Helposti haihtuvia nesteitä käsitellään

Lisätiedot

n=5 n=4 M-sarja n=3 L-sarja n=2 Lisäys: K-sarjan hienorakenne K-sarja n=1

n=5 n=4 M-sarja n=3 L-sarja n=2 Lisäys: K-sarjan hienorakenne K-sarja n=1 10.1 RÖNTGENSPEKTRI Kun kiihdytetyt elektronit törmäävät anodiin, syntyy jatkuvaa säteilyä sekä anodimateriaalille ominaista säteilyä (spektrin terävät piikit). Atomin uloimpien elektronien poistamiseen

Lisätiedot

Aineen olemuksesta. Jukka Maalampi Fysiikan laitos Jyväskylän yliopisto

Aineen olemuksesta. Jukka Maalampi Fysiikan laitos Jyväskylän yliopisto Aineen olemuksesta Jukka Maalampi Fysiikan laitos Jyväskylän yliopisto Miten käsitys aineen perimmäisestä rakenteesta on kehittynyt aikojen kuluessa? Mitä ajattelemme siitä nyt? Atomistit Loogisen päättelyn

Lisätiedot

Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012

Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012 Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012 Aine koostuu atomeista Nimitys tulee sanasta atomos = jakamaton (400 eaa, Kreikka) Atomin kuvaamiseen käytetään atomimalleja Pallomalli

Lisätiedot

Ydinvoima ja ydinaseet Markku Anttila Erikoistutkija, VTT

Ydinvoima ja ydinaseet Markku Anttila Erikoistutkija, VTT Ydinvoima ja ydinaseet Markku Anttila Erikoistutkija, VTT Energia - turvallisuus - terveys -seminaari Helsinki 18.11.2006 Järjestäjät: Lääkärin sosiaalinen vastuu ry ja Greenpeace 2 Sisältö Ydinvoima -

Lisätiedot

elektroni = -varautunut tosi pieni hiukkanen nukleoni = protoni/neutroni

elektroni = -varautunut tosi pieni hiukkanen nukleoni = protoni/neutroni 3.1 Atomin rakenneosat Kaikki aine matter koostuu alkuaineista elements. Jokaisella alkuaineella on omanlaisensa atomi. Mitä osia ja hiukkasia parts and particles atomissa on? pieni ydin, jossa protoneja

Lisätiedot

3.1 Varhaiset atomimallit (1/3)

3.1 Varhaiset atomimallit (1/3) + 3 ATOMIN MALLI 3.1 Varhaiset atomimallit (1/3) Thomsonin rusinakakkumallissa positiivisesti varautuneen hyytelömäisen aineen sisällä on negatiivisia elektroneja kuin rusinat kakussa. Rutherford pommitti

Lisätiedot

SÄTEILY- JA YDINTURVALLISUUSKATSAUKSIA. Ihmisen radioaktiivisuus. Säteilyturvakeskus Strålsäkerhetscentralen Radiation and Nuclear Safety Authority

SÄTEILY- JA YDINTURVALLISUUSKATSAUKSIA. Ihmisen radioaktiivisuus. Säteilyturvakeskus Strålsäkerhetscentralen Radiation and Nuclear Safety Authority SÄTEILY- JA YDINTURVALLISUUSKATSAUKSIA Ihmisen radioaktiivisuus Säteilyturvakeskus Strålsäkerhetscentralen Radiation and Nuclear Safety Authority Ihmisen radioaktiivisuus Jokaisessa ihmisessä on radioaktiivisia

Lisätiedot

9. JAKSOLLINEN JÄRJESTELMÄ

9. JAKSOLLINEN JÄRJESTELMÄ 9. JAKSOLLINEN JÄRJESTELMÄ Jo vuonna 1869 venäläinen kemisti Dmitri Mendeleev muotoili ajatuksen alkuaineiden jaksollisesta laista: Jos alkuaineet laitetaan järjestykseen atomiluvun mukaan, alkuaineet,

Lisätiedot

6 YDINFYSIIKKAA 6.1 YTIMEN RAKENTEESTA

6 YDINFYSIIKKAA 6.1 YTIMEN RAKENTEESTA 6 YDINFYSIIKKAA 6.1 YTIMEN RAKENTEESTA Atomin elektronirakenne tunnettiin paljon ennen ytimen rakenteen tuntemista: elektronien irrottamiseen atomista tarvitaan paljon pienempiä energioita (muutamia ev)

Lisätiedot

Ydinfysiikkaa. Tapio Hansson

Ydinfysiikkaa. Tapio Hansson 3.36pt Ydinfysiikkaa Tapio Hansson Ydin Ydin on atomin mittakaavassa äärimmäisen pieni. Sen koko on muutaman femtometrin luokkaa (10 15 m), kun taas koko atomin halkaisija on ångströmin luokkaa (10 10

Lisätiedot

Vastaa kaikkiin kysymyksiin. Oheisista kaavoista ja lukuarvoista saattaa olla apua laskutehtäviin vastatessa.

Vastaa kaikkiin kysymyksiin. Oheisista kaavoista ja lukuarvoista saattaa olla apua laskutehtäviin vastatessa. Valintakoe 2016/FYSIIKKA Vastaa kaikkiin kysymyksiin. Oheisista kaavoista ja lukuarvoista saattaa olla apua laskutehtäviin vastatessa. Boltzmannin vakio 1.3805 x 10-23 J/K Yleinen kaasuvakio 8.315 JK/mol

Lisätiedot

Leptonit. - elektroni - myoni - tauhiukkanen - kolme erilaista neutriinoa. - neutriinojen varaus on 0 ja muiden leptonien varaus on -1

Leptonit. - elektroni - myoni - tauhiukkanen - kolme erilaista neutriinoa. - neutriinojen varaus on 0 ja muiden leptonien varaus on -1 Mistä aine koostuu? - kaikki aine koostuu atomeista - atomit koostuvat elektroneista, protoneista ja neutroneista - neutronit ja protonit koostuvat pienistä hiukkasista, kvarkeista Alkeishiukkaset - hiukkasten

Lisätiedot

5B. Radioaktiivisen isotoopin puoliintumisajan määrittäminen

5B. Radioaktiivisen isotoopin puoliintumisajan määrittäminen TURUN AMMATTIKORKEAKOULU työohje 1(8) 5B. Radioaktiivisen isotoopin puoliintumisajan määrittäminen 1. TYÖN TAVOITE 2. TEORIAA 2.1. Aktivointi Työssä perehdytään radioaktiivisuuteen ja radioaktiivisen säteilyn

Lisätiedot

766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka

766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka 1 766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka Luentomonistetta täydentävää materiaalia: 4 Juhani Lounila Oulun yliopisto, Fysiikan laitos, 01 6 Radioaktiivisuus Kuva 1 esittää radioaktiivisen aineen ydinten lukumäärää

Lisätiedot

GEIGERIN JA MÜLLERIN PUTKI

GEIGERIN JA MÜLLERIN PUTKI FYSP106/K3 GEIGERIN J MÜLLERIN PUTKI 1 Johdanto Työssä tutustutaan Geigerin ja Müllerin putkeen. Geigerin ja Müllerin putkella tarkoitetaan tietynlaista säteilymittaria. Samaisesta laitteesta käytetään

Lisätiedot

Radioaktiivisen säteilyn läpitunkevuus. Gammasäteilty.

Radioaktiivisen säteilyn läpitunkevuus. Gammasäteilty. Fysiikan laboratorio Työohje 1 / 5 Radioaktiivisen säteilyn läpitunkevuus. Gammasäteilty. 1. Työn tavoite Työn tavoitteena on tutustua ionisoivaan sähkömagneettiseen säteilyyn ja tutkia sen absorboitumista

Lisätiedot

Kosmologia ja alkuaineiden synty. Tapio Hansson

Kosmologia ja alkuaineiden synty. Tapio Hansson Kosmologia ja alkuaineiden synty Tapio Hansson Alkuräjähdys n. 13,7 mrd vuotta sitten Alussa maailma oli pistemäinen Räjähdyksen omainen laajeneminen Alkuolosuhteet ovat hankalia selittää Inflaatioteorian

Lisätiedot

Ydintekniikan historiaa ja sovelluksia. Seppo Sipilä

Ydintekniikan historiaa ja sovelluksia. Seppo Sipilä Ydintekniikan historiaa ja sovelluksia Seppo Sipilä 1895: virike uudelle tutkimusalalle Wilhelm Röntgen löysi röntgensäteet 8.11.1895 tutkiessaan katodisädeputken avulla sähkövirran etenemistä erittäin

Lisätiedot

Luento Ydinfysiikka. Ytimien ominaisuudet Ydinvoimat ja ytimien spektri Radioaktiivinen hajoaminen Ydinreaktiot

Luento Ydinfysiikka. Ytimien ominaisuudet Ydinvoimat ja ytimien spektri Radioaktiivinen hajoaminen Ydinreaktiot Luento 3 7 Ydinfysiikka Ytimien ominaisuudet Ydinvoimat ja ytimien spektri Radioaktiivinen hajoaminen Ydinreaktiot Ytimien ominaisuudet Ydin koostuu nukleoneista eli protoneista ja neutroneista Ydin on

Lisätiedot

VIII RADIOAKTIIVISEN HAJOAMISEN MUODOT

VIII RADIOAKTIIVISEN HAJOAMISEN MUODOT VIII RADIOAKTIIVISEN HAJOAMISEN MUODOT Radioaktiivisessa hajoamisessa on neljä perusmuotoa: fissio alfahajoaminen betahajoaminen sisäinen siirtymä Viime vuosikymmeninä on havaittu paljon harvinaisempiakin

Lisätiedot

Hiukkaskiihdyttimet ja -ilmaisimet

Hiukkaskiihdyttimet ja -ilmaisimet Hiukkaskiihdyttimet ja -ilmaisimet Kati Lassila-Perini Fysiikan tutkimuslaitos Miksi hiukkasia kiihdytetään? Miten hiukkasia kiihdytetään? Mitä törmäyksessä tapahtuu? Miten hiukkasia mitataan? Esitys hiukkasfysiikan

Lisätiedot

Teoreetikon kuva. maailmankaikkeudesta

Teoreetikon kuva. maailmankaikkeudesta Teoreetikon kuva Teoreetikon kuva hiukkasten hiukkasten maailmasta maailmasta ja ja maailmankaikkeudesta maailmankaikkeudesta Jukka Maalampi Fysiikan laitos Jyväskylän yliopisto Lapua 5. 5. 2012 Miten

Lisätiedot

Tehtävänä on tutkia gammasäteilyn vaimenemista ilmassa ja esittää graafisesti siihen liittyvä lainalaisuus (etäisyyslaki).

Tehtävänä on tutkia gammasäteilyn vaimenemista ilmassa ja esittää graafisesti siihen liittyvä lainalaisuus (etäisyyslaki). TYÖ 68. GAMMASÄTEILYN VAIMENEMINEN ILMASSA Tehtävä Välineet Tehtävänä on tutkia gammasäteilyn vaimenemista ilmassa ja esittää graafisesti siihen liittyvä lainalaisuus (etäisyyslaki). Radioaktiivinen mineraalinäyte

Lisätiedot

RADIOAKTIIVISUUS JA SÄTEILY

RADIOAKTIIVISUUS JA SÄTEILY RADIOAKTIIVISUUS JA SÄTEILY 1 Johdanto 1.1 Radioaktiivinen hajoaminen ja säteily Atomin ydin koostuu positiivisesti varautuneista protoneista ja neutraaleista neutroneista. Samalla alkuaineella on aina

Lisätiedot

Alkuaineita luokitellaan atomimassojen perusteella

Alkuaineita luokitellaan atomimassojen perusteella IHMISEN JA ELINYMPÄRISTÖN KEMIAA, KE2 Alkuaineen suhteellinen atomimassa Kertausta: Isotoopin määritelmä: Saman alkuaineen eri atomien ytimissä on sama määrä protoneja (eli sama alkuaine), mutta neutronien

Lisätiedot

CERN ja Hiukkasfysiikan kokeet Mikä se on? Mitä siellä tehdään? Miksi? Mitä siellä vielä aiotaan tehdä, ja miten? Tapio Lampén

CERN ja Hiukkasfysiikan kokeet Mikä se on? Mitä siellä tehdään? Miksi? Mitä siellä vielä aiotaan tehdä, ja miten? Tapio Lampén CERN ja Hiukkasfysiikan kokeet Mikä se on? Mitä siellä tehdään? Miksi? Mitä siellä vielä aiotaan tehdä, ja miten? Tapio Lampén CERN = maailman suurin hiukkastutkimuslaboratorio Sveitsin ja Ranskan rajalla,

Lisätiedot

Kurssin opettaja Timo Suvanto päivystää joka tiistai klo 17 18 koululla. Muina aikoina sopimuksen mukaan.

Kurssin opettaja Timo Suvanto päivystää joka tiistai klo 17 18 koululla. Muina aikoina sopimuksen mukaan. Fysiikka 1 Etäkurssi Tervetuloa Vantaan aikuislukion fysiikan ainoalle etäkurssille. Kurssikirjana on WSOY:n Lukion fysiikka sarjan Vuorovaikutus, mutta mikä tahansa lukion fysiikan ensimmäisen kurssin

Lisätiedot

Ydin- ja hiukkasfysiikka: Harjoitus 1 Ratkaisut 1

Ydin- ja hiukkasfysiikka: Harjoitus 1 Ratkaisut 1 Ydin- ja hiukkasfysiikka: Harjoitus Ratkaisut Tehtävä i) Isotoopeilla on sama määrä protoneja, eli sama järjestysluku Z, mutta eri massaluku A. Tässä isotooppeja keskenään ovat 9 30 3 0 4Be ja 4 Be, 4Si,

Lisätiedot

eriste C K R vahvistimeen Kuva 1. Geigerilmaisimen periaate.

eriste C K R vahvistimeen Kuva 1. Geigerilmaisimen periaate. Fysiikan laboratoriotyöohje Tietotekniikan koulutusohjelma OAMK Tekniikan yksikkö TYÖ 5: RADOAKTVSUUSTYÖ Teoriaa Radioaktiivista säteilyä syntyy, kun radioaktiivisen aineen ytimen viritystila purkautuu

Lisätiedot

CERN-matka

CERN-matka CERN-matka 2016-2017 UUTTA FYSIIKKAA Janne Tapiovaara Rauman Lyseon lukio http://imglulz.com/wp-content/uploads/2015/02/keep-calm-and-let-it-go.jpg FYSIIKKA ON KOKEELLINEN LUONNONTIEDE, JOKA PYRKII SELITTÄMÄÄN

Lisätiedot

Radioaktiivinen hajoaminen

Radioaktiivinen hajoaminen radahaj2.nb 1 Radioaktiivinen hajoaminen Radioaktiivinen hajoaminen on ilmiö, jossa aktivoitunut, epästabiili atomiydin vapauttaa energiaansa a-, b- tai g-säteilyn kautta. Hiukkassäteilyn eli a- ja b-säteilyn

Lisätiedot

Kvantittuminen. E = hf f on säteilyn taajuus h on Planckin vakio h = 6, Js = 4, evs. Planckin kvanttihypoteesi

Kvantittuminen. E = hf f on säteilyn taajuus h on Planckin vakio h = 6, Js = 4, evs. Planckin kvanttihypoteesi Kvantittuminen Planckin kvanttihypoteesi Kappale vastaanottaa ja luovuttaa säteilyä vain tietyn suuruisina energia-annoksina eli kvantteina Kappaleen emittoima säteily ei ole jatkuvaa (kvantittuminen)

Lisätiedot

Säteily ja suojautuminen Joel Nikkola

Säteily ja suojautuminen Joel Nikkola Säteily ja suojautuminen 28.10.2016 Joel Nikkola Kotitehtävät Keskustele parin kanssa aurinkokunnan mittakaavasta. Jos maa olisi kolikon kokoinen, minkä kokoinen olisi aurinko? Jos kolikko olisi luokassa

Lisätiedot

RADIOKEMIAN OPISKELU HELSINGIN YLIOPISTON KEMIAN LAITOKSELLA

RADIOKEMIAN OPISKELU HELSINGIN YLIOPISTON KEMIAN LAITOKSELLA RADIOKEMIAN OPISKELU HELSINGIN YLIOPISTON KEMIAN LAITOKSELLA Radiokemian yksikkö, Kemian laitos PL 55, 00014 Helsingin yliopisto, http://www.chemistry.helsinki.fi/radlab/ MONTA HYVÄÄ SYYTÄ OPISKELLA RADIOKEMIAA

Lisätiedot

Tarinaa tähtitieteen tiimoilta FYSIIKAN JA KEMIAN PERUSTEET JA PEDAGOGIIKKA 2014 KARI SORMUNEN

Tarinaa tähtitieteen tiimoilta FYSIIKAN JA KEMIAN PERUSTEET JA PEDAGOGIIKKA 2014 KARI SORMUNEN Tarinaa tähtitieteen tiimoilta FYSIIKAN JA KEMIAN PERUSTEET JA PEDAGOGIIKKA 2014 KARI SORMUNEN Oppilaiden ennakkokäsityksiä avaruuteen liittyen Aurinko kiertää Maata Vuodenaikojen vaihtelu johtuu siitä,

Lisätiedot

40D. RADIOAKTIIVISUUSTUTKIMUKSIA

40D. RADIOAKTIIVISUUSTUTKIMUKSIA TURUN AMMATTIKORKEAKOULU TYÖOHJE 1/7 40D. RADIOAKTIIVISUUSTUTKIMUKSIA 1. TYÖN TAVOITE 2. TEORIAA Työssä tutustutaan radioaktiiviseen säteilyn kuvaamisessa käytettäviin käsitteisiin ja fysikaalisiin lakeihin,

Lisätiedot

A Z X. Ydin ja isotoopit

A Z X. Ydin ja isotoopit Ydinfysiikkaa Ydin ja isotoopit A Z X N Ytimet koostuvat protoneista (+) ja neutroneista (0): nukleonit (Huom! nuklidi= tietty ydinlaji ) Ydin pysyy kasassa, koska vahvan vuorovaikutuksen aiheuttama vetävä

Lisätiedot

YLEINEN KEMIA. Alkuaineiden esiintyminen maailmassa. Alkuaineet. Alkuaineet koostuvat atomeista. Atomin rakenne. Copyright Isto Jokinen

YLEINEN KEMIA. Alkuaineiden esiintyminen maailmassa. Alkuaineet. Alkuaineet koostuvat atomeista. Atomin rakenne. Copyright Isto Jokinen YLEINEN KEMIA Yleinen kemia käsittelee kemian perusasioita kuten aineen rakennetta, alkuaineiden jaksollista järjestelmää, kemian peruskäsitteitä ja kemiallisia reaktioita. Alkuaineet Kaikki ympärillämme

Lisätiedot

Ionisoiva Säteily Koe-eläintöissä. FinLAS Seminaari 3.12.2012 Mari Raki, FT Lääketutkimuksen keskus Helsingin yliopisto

Ionisoiva Säteily Koe-eläintöissä. FinLAS Seminaari 3.12.2012 Mari Raki, FT Lääketutkimuksen keskus Helsingin yliopisto Ionisoiva Säteily Koe-eläintöissä FinLAS Seminaari 3.12.2012 Mari Raki, FT Lääketutkimuksen keskus Helsingin yliopisto Sisältö Mitä ionisoiva säteily on Säteilyn käytön valvonta Työturvallisuus säteilytyössä

Lisätiedot

Hiukkaskiihdyttimet ja -ilmaisimet

Hiukkaskiihdyttimet ja -ilmaisimet Kati Lassila-Perini Fysiikan tutkimuslaitos Miksi hiukkasia kiihdytetään? Miten hiukkasia kiihdytetään? Mitä törmäyksessä tapahtuu? Miten hiukkasia mitataan? Esitys hiukkasfysiikan näkökulmasta, vastaavia

Lisätiedot

Perusvuorovaikutukset. Tapio Hansson

Perusvuorovaikutukset. Tapio Hansson Perusvuorovaikutukset Tapio Hansson Perusvuorovaikutukset Vuorovaikutukset on perinteisesti jaettu neljään: Gravitaatio Sähkömagneettinen vuorovaikutus Heikko vuorovaikutus Vahva vuorovaikutus Sähköheikkoteoria

Lisätiedot

Fysiikka 8. Aine ja säteily

Fysiikka 8. Aine ja säteily Fysiikka 8 Aine ja säteily Sähkömagneettinen säteily James Clerk Maxwell esitti v. 1864 sähkövarauksen ja sähkövirran sekä sähkö- ja magneettikentän välisiä riippuvuuksia kuvaavan teorian. Maxwellin teorian

Lisätiedot

2. Pystyasennossa olevaa jousta kuormitettiin erimassaisilla kappaleilla (kuva), jolloin saatiin taulukon mukaiset tulokset.

2. Pystyasennossa olevaa jousta kuormitettiin erimassaisilla kappaleilla (kuva), jolloin saatiin taulukon mukaiset tulokset. Fysiikka syksy 2005 1. Nykyinen käsitys Aurinkokunnan rakenteesta syntyi 1600-luvulla pääasiassa tähtitieteellisten havaintojen perusteella. Aineen pienimpien osasten rakennetta sitä vastoin ei pystytä

Lisätiedot

Ydin- ja hiukkasfysiikka 2014: Harjoitus 5 Ratkaisut 1

Ydin- ja hiukkasfysiikka 2014: Harjoitus 5 Ratkaisut 1 Ydin- ja hiukkasfysiikka 04: Harjoitus 5 Ratkaisut Tehtävä a) Vapautunut energia saadaan laskemalla massan muutos reaktiossa: E = mc = [4(M( H) m e ) (M( 4 He) m e ) m e ]c = [4M( H) M( 4 He) 4m e ]c =

Lisätiedot

Fysiikan, kemian ja matematiikan kilpailu lukiolaisille

Fysiikan, kemian ja matematiikan kilpailu lukiolaisille Fysiikan, kemian ja matematiikan kilpailu lukiolaisille 22.1.2015 Kemian tehtävät Kirjoita nimesi, luokkasi ja lukiosi tähän tehtäväpaperiin. Kirjoita vastauksesi selkeällä käsialalla tehtäväpaperiin vastauksille

Lisätiedot

Talvivaara hyödyntää sivutuotteena saatavan uraanin

Talvivaara hyödyntää sivutuotteena saatavan uraanin Uraani talteen Talvivaara hyödyntää sivutuotteena saatavan uraanin Talvivaaran alueella esiintyy luonnonuraania pieninä pitoisuuksina Luonnonuraani ei säteile merkittävästi - alueen taustasäteily ei poikkea

Lisätiedot

Aurinko. Tähtitieteen peruskurssi

Aurinko. Tähtitieteen peruskurssi Aurinko K E S K E I S E T K Ä S I T T E E T : A T M O S F Ä Ä R I, F O T O S F Ä Ä R I, K R O M O S F Ä Ä R I J A K O R O N A G R A N U L A A T I O J A A U R I N G O N P I L K U T P R O T U B E R A N S

Lisätiedot

Suojeleva Aurinko: Aurinko ja kosmiset säteet IHY 2007-2009

Suojeleva Aurinko: Aurinko ja kosmiset säteet IHY 2007-2009 Suojeleva Aurinko: Aurinko ja kosmiset säteet IHY 2007-2009 Eino Valtonen Avaruustutkimuslaboratorio, Fysiikan ja tähtitieteen laitos, Turun yliopisto Eino.Valtonen@utu.fi 2 Kosminen säde? 3 4 5 Historia

Lisätiedot

55 RADIOAKTIIVISUUS JA SÄTEILY

55 RADIOAKTIIVISUUS JA SÄTEILY 55 RADIOAKTIIVISUUS JA SÄTEILY 55.1 Radioaktiivinen hajoaminen ja säteily Atomin ydin koostuu sähkövaraukseltaan positiivisista protoneista ja neutraaleista neutroneista hyvin tiheästi pakkautuneina (ytimen

Lisätiedot

PHYS-C6360 Johdatus ydinenergiatekniikkaan (5op), kevät 2017

PHYS-C6360 Johdatus ydinenergiatekniikkaan (5op), kevät 2017 PHYS-C6360 Johdatus ydinenergiatekniikkaan (5op), kevät 2017 Prof. Filip Tuomisto Reaktorifysiikan perusteita, torstai 5.1.2017 Ydinenergiatekniikka lämmön- ja siten sähköntuotanto ydinreaktioiden avulla

Lisätiedot

PHYS-C6360 Johdatus ydinenergiatekniikkaan (5op), kevät 2018

PHYS-C6360 Johdatus ydinenergiatekniikkaan (5op), kevät 2018 PHYS-C6360 Johdatus ydinenergiatekniikkaan (5op), kevät 2018 Prof. Filip Tuomisto Voimalaitostyypit, torstai 11.1.2018 Päivän aiheet Ydinvoimalaitosten perusteita Suomen ydinvoimalaitostyypit Mitä muita

Lisätiedot

Gammaspektrometristen mittausten yhdistäminen testbed-dataan inversiotutkimuksessa

Gammaspektrometristen mittausten yhdistäminen testbed-dataan inversiotutkimuksessa Gammaspektrometristen mittausten yhdistäminen testbed-dataan inversiotutkimuksessa Satu Kuukankorpi, Markku Pentikäinen ja Harri Toivonen STUK - Säteilyturvakeskus Testbed workshop, 6.4.2006, Ilmatieteen

Lisätiedot

Uraanikaivoshankkeiden ympäristövaikutukset

Uraanikaivoshankkeiden ympäristövaikutukset Uraanikaivoshankkeiden ympäristövaikutukset Fil. tri Tarja Laatikainen Eno, Louhitalo 27.02.2009 Ympäristövaikutukset A. Etsinnän yhteydessä B. Koelouhinnan ja koerikastuksen yhteydessä C. Terveysvaikutukset

Lisätiedot

Mitä energia on? Risto Orava Helsingin yliopisto Fysiikan tutkimuslaitos CERN

Mitä energia on? Risto Orava Helsingin yliopisto Fysiikan tutkimuslaitos CERN Mitä energia on? Risto Orava Helsingin yliopisto Fysiikan tutkimuslaitos CERN 17. helmikuuta 2011 ENERGIA JA HYVINVOINTI TANNER-LUENTO 2011 1 Mistä energiaa saadaan? Perusenergia sähkö heikko paino vahva

Lisätiedot

luku 1.notebook Luku 1 Mooli, ainemäärä ja konsentraatio

luku 1.notebook Luku 1 Mooli, ainemäärä ja konsentraatio Luku 1 Mooli, ainemäärä ja konsentraatio 1 Kemian kvantitatiivisuus = määrällinen t ieto Kemian kaavat ja reaktioyhtälöt sisältävät tietoa aineiden rakenteesta ja aineiden määristä esim. 2 H 2 + O 2 2

Lisätiedot

GeoChem. Havainnot uraanin käyttäytymisestä kiteisissä kivissä 2006-2010 Mira Markovaara-Koivisto Teknillinen korkeakoulu, Geoympäristötekniikka

GeoChem. Havainnot uraanin käyttäytymisestä kiteisissä kivissä 2006-2010 Mira Markovaara-Koivisto Teknillinen korkeakoulu, Geoympäristötekniikka GeoChem Havainnot uraanin käyttäytymisestä kiteisissä kivissä 2006-2010 Mira Markovaara-Koivisto Teknillinen korkeakoulu, Geoympäristötekniikka 15.2.2008 KYT2010 seminaari - Kalliokulkeutuminen Helsingin

Lisätiedot

Tehtävänä on vertailla eri säteilylähteiden säteilyvoimakkuutta (pulssia/min).

Tehtävänä on vertailla eri säteilylähteiden säteilyvoimakkuutta (pulssia/min). TYÖ 66. SÄTEILYLÄHTEIDEN VERTAILU Tehtävä Välineet Tehtävänä on vertailla eri säteilylähteiden säteilyvoimakkuutta (pulssia/min). Radioaktiiviset säteilylähteet: mineraalinäytteet (330719), Strontium-90

Lisätiedot

Z = VARAUSLUKU eli JÄRJESTYSLUKU (= protoniluku) N = NEUTRONILUKU A = NUKLEONILUKU; A = N + Z (= neutr. lkm + prot. lkm)

Z = VARAUSLUKU eli JÄRJESTYSLUKU (= protoniluku) N = NEUTRONILUKU A = NUKLEONILUKU; A = N + Z (= neutr. lkm + prot. lkm) SÄTEILY YTIMET JA RADIOAKTIIVISUUS ATOMI -atomin halkaisija 10-10 m -ytimen halkaisija 10-14 m ATOMIN OSAT: 1) YDIN - protoneja (p) ja neutroneja (n) 2) ELEKTRONIVERHO - elektroneja (e - ) - protonit ja

Lisätiedot

Kehittyneet polttoainekierrot Laskennallinen polttoainekiertoanalyysi. KYT2014 puoliväliseminaari Tuomas Viitanen, VTT KEPLA-projekti

Kehittyneet polttoainekierrot Laskennallinen polttoainekiertoanalyysi. KYT2014 puoliväliseminaari Tuomas Viitanen, VTT KEPLA-projekti Kehittyneet polttoainekierrot Laskennallinen polttoainekiertoanalyysi KYT2014 puoliväliseminaari 2013-04-17 Tuomas Viitanen, VTT KEPLA-projekti 2 Kehittyneet Polttoainekierrot (KEPLA-projekti) Kehittyneissä

Lisätiedot

perushiukkasista Perushiukkasia ovat nykykäsityksen mukaan kvarkit ja leptonit alkeishiukkasiksi

perushiukkasista Perushiukkasia ovat nykykäsityksen mukaan kvarkit ja leptonit alkeishiukkasiksi 8. Hiukkasfysiikka Hiukkasfysiikka kuvaa luonnon toimintaa sen perimmäisellä tasolla. Hiukkasfysiikan avulla selvitetään maailmankaikkeuden syntyä ja kehitystä. Tutkimuskohteena ovat atomin ydintä pienemmät

Lisätiedot

Lääketiede Valintakoeanalyysi 2015 Fysiikka. FM Pirjo Haikonen

Lääketiede Valintakoeanalyysi 2015 Fysiikka. FM Pirjo Haikonen Lääketiede Valintakoeanalyysi 5 Fysiikka FM Pirjo Haikonen Fysiikan tehtävät Väittämä osa C (p) 6 kpl monivalintoja, joissa yksi (tai useampi oikea kohta.) Täysin oikein vastattu p, yksikin virhe/tyhjä

Lisätiedot

Maailmankaikkeuden syntynäkemys (nykykäsitys 2016)

Maailmankaikkeuden syntynäkemys (nykykäsitys 2016) Maailmankaikkeuden syntynäkemys (nykykäsitys 2016) Kvanttimeri - Kvanttimaailma väreilee (= kvanttifluktuaatiot eli kvanttiheilahtelut) sattumalta suuri energia (tyhjiöenergia)

Lisätiedot

Radioaktiiviset tutkimukset Kuusamossa 1957.

Radioaktiiviset tutkimukset Kuusamossa 1957. M 17/Ks-57/1/60 KUUSAMO Ylikitkajärvi R. Lauerma 25.11.1960 Radioaktiiviset tutkimukset Kuusamossa 1957. Talvella 1956-57 suoritettiin geologisessa tutkimuslaitoksessa radiometrisiä tutkimuksia mahdollisten

Lisätiedot

Soklin radiologinen perustila

Soklin radiologinen perustila Soklin radiologinen perustila Tämä powerpoint esitys on kooste Dina Solatien, Raimo Mustosen ja Ari Pekka Leppäsen Savukoskella 12.1.2010 pitämistä esityksistä. Muutamissa kohdissa 12.1. esitettyjä tutkimustuloksia

Lisätiedot

Neutriinofysiikka. Tvärminne Jukka Maalampi Fysiikan laitos, Jyväskylän yliopisto

Neutriinofysiikka. Tvärminne Jukka Maalampi Fysiikan laitos, Jyväskylän yliopisto Neutriinofysiikka Tvärminne 27.5.2010 Jukka Maalampi Fysiikan laitos, Jyväskylän yliopisto Neutriinon keksiminen Ongelma 1900-luvun alusta: beetahajoamisessa syntyvän neutriinon energiaspektri on jatkuva.

Lisätiedot

Supernova. Joona ja Camilla

Supernova. Joona ja Camilla Supernova Joona ja Camilla Supernova Raskaan tähden kehityksen päättäviä valtavia räjähdyksiä Linnunradan kokoisissa galakseissa supernovia esiintyy noin 50 vuoden välein Supernovan kirkkaus muuttuu muutamassa

Lisätiedot

FY 8: Ydinvoimalat. Tapio Hansson

FY 8: Ydinvoimalat. Tapio Hansson FY 8: Ydinvoimalat Tapio Hansson Ydinvoimalaitokset Ydinvoimalaitoksissa pyritään tuottamaan lämpöä ydinreaktion avulla. Nykyisin energiantuotantokäytössä on ainoastaan fissioon perustuvia voimalaitoksia.

Lisätiedot

FY6 - Soveltavat tehtävät

FY6 - Soveltavat tehtävät FY6 - Soveltavat tehtävät 21. Origossa on 6,0 mikrocoulombin pistevaraus. Koordinaatiston pisteessä (4,0) on 3,0 mikrocoulombin ja pisteessä (0,2) 5,0 mikrocoulombin pistevaraus. Varaukset ovat tyhjiössä.

Lisätiedot

NUKLIDIEN PYSYVYYS. Stabiilit nuklidit

NUKLIDIEN PYSYVYYS. Stabiilit nuklidit VI NUKLIDIEN PYSYVYYS Stabiilit nuklidit Luonnon 92 alkuaineessa on kaiken kaikkiaan 275 pysyvää nuklidia. Näistä noin 60%:lla on sekä parillinen (even) protoniluku että parillinen (even) neutroniluku.

Lisätiedot

Ydinvoimalaitoksen käytöstäpoisto

Ydinvoimalaitoksen käytöstäpoisto Ydinvoimalaitoksen käytöstäpoisto Teemailta Pyhäjoki, Tero Jännes Projektipäällikkö Käytöstäpoisto yleisesti Käytöstäpoiston kustannukset 2 Käytöstäpoisto lyhyesti Hallinnolliset ja tekniset toimenpiteet,

Lisätiedot

766326A Atomifysiikka 1 - Syksy 2013

766326A Atomifysiikka 1 - Syksy 2013 766326A Atomifysiikka 1 - Syksy 2013 Luennot n. 46 tuntia Torstaisin 8-10 sali IT116 Perjantaisin 8-10 sali L6 Poikkeuksia: to 19.9. luento vain 8-9 to 17.10. luento vain 8-9 to 14.11. luento vain 8-9

Lisätiedot

Säteilyannokset ja säteilyn vaimeneminen. Tapio Hansson

Säteilyannokset ja säteilyn vaimeneminen. Tapio Hansson Säteilyannokset ja säteilyn vaimeneminen Tapio Hansson Ionisoiva säteily Milloin säteily on ionisoivaa? Kun säteilyllä on tarpeeksi energiaa irrottaakseen aineesta elektroneja tai rikkoakseen molekyylejä.

Lisätiedot

Jaksollinen järjestelmä

Jaksollinen järjestelmä Mistä kaikki alkoi? Jaksollinen järjestelmä 1800-luvun alkupuoli: Alkuaineita yritettiin 1800-luvulla järjestää atomipainon mukaan monella eri tavalla. Vuonna 1826 Saksalainen Johann Wolfgang Döbereiner

Lisätiedot

Hiukkasfysiikan luento 21.3.2012 Pentti Korpi. Lapuan matemaattisluonnontieteellinen seura

Hiukkasfysiikan luento 21.3.2012 Pentti Korpi. Lapuan matemaattisluonnontieteellinen seura Hiukkasfysiikan luento 21.3.2012 Pentti Korpi Lapuan matemaattisluonnontieteellinen seura Atomi Aine koostuu molekyyleistä Atomissa on ydin ja fotonien ytimeen liittämiä elektroneja Ytimet muodostuvat

Lisätiedot

JAKSOLLINEN JÄRJESTELMÄ

JAKSOLLINEN JÄRJESTELMÄ JASOLLINEN JÄRJESTELMÄ Oppitunnin tavoite: Oppitunnin tavoitteena on opettaa jaksollinen järjestelmä sekä sen historiaa alkuainepelin avulla. Tunnin tavoitteena on, että oppilaat oppivat tieteellisen tutkimuksen

Lisätiedot

1 Johdanto. 2 Lähtökohdat

1 Johdanto. 2 Lähtökohdat FYSP106/K4 VIRITYSTILAN ELINAIKA 1 Johdanto Työssä tutustutaan hajoamislakiin ja määritetään 137 Ba:n viritystilan 661.7 kev keskimääräinen elinaika ja puoliintumisaika. 2 Lähtökohdat 2.1 Radioaktiivinen

Lisätiedot

Säteily- ja ydinturvallisuus -kirjasarjan toimituskunta: Sisko Salomaa, Tarja K. Ikäheimonen, Roy Pöllänen, Anne Weltner, Olavi Pukkila, Wendla Paile, Jorma Sandberg, Heidi Nyberg, Olli J. Marttila, Jarmo

Lisätiedot

Säteilysuojelun historiaa

Säteilysuojelun historiaa Säteilysuojelun historiaa Eero Oksanen Säteilyturvakeskus Teollisuuden säteilyturvallisuuspäivät Jyväskylä 9.-10.4.2014 Säteilyn keksiminen - Alkuaikojen pioneereja Wilhelm Röntgen Röntgensäteiden (X-säteiden)

Lisätiedot

Säteily- ja ydinturvallisuus -kirjasarja

Säteily- ja ydinturvallisuus -kirjasarja Säteily- ja ydinturvallisuus -kirjasarjan toimituskunta: Sisko Salomaa, Tarja K. Ikäheimonen, Roy Pöllänen, Anne Weltner, Olavi Pukkila, Wendla Paile, Jorma Sandberg, Heidi Nyberg, Olli J. Marttila, Jarmo

Lisätiedot

Radioaktiivisten aineiden valvonta talousvedessä

Radioaktiivisten aineiden valvonta talousvedessä Radioaktiivisten aineiden valvonta talousvedessä 3.11.2016 Ympäristöterveyspäivät, 2.-3.11.2016, Tampere Esitelmän sisältö 1. Johdanto 2. Luonnollinen radioaktiivisuus juomavedessä 3. Talousvedestä aiheutuva

Lisätiedot