Aine ja säteily (FY8)

Kaikki näkemämme aine muodostuu atomeista ja niiden muodostamista yhdisteistä. Atomin rakenneosat ovat ydin ja elektroniverho. Ydin muodostuu nukleoneista, joita ovat protoni ja neutroni. Elektroniverho koostuu elektroneista. Protonit ja neutronit puolestaan rakentuvat kvarkeista.

Sähkömagneettisessa säteilyssä säteilylähde lähettää valon nopeudella etenevää säteilyenergiaa tietyn suuruisina "paketteina", kvantteina eli fotoneina. Sähkömagneettisella säteilyllä, kuten valolla, on dualistinen luonne, eli sillä on samanaikaisesti sekä aaltoliikkeen että hiukkasten ominaisuuksia.

Modernin fysiikan vallankumouksen myötä keksittiin, että atomin ytimistä voidaan vapauttaa valtavat määrät energiaa. Ydinreaktio on reaktio, jossa atomien ytimet hajoavat tai yhdistyvät. Ydinreaktioita ovat fissio ja fuusio. Reaktio voi käynnistyä neutronipommituksesta. Hallitsematonta ydinreaktiota on käytetty hyväksi ydinpommeissa.

Radioaktiivinen alkuaineen ydin on epävakaa ja hajoaa spontaanisti kevyemmiksi aineiksi. Prosessissa vapautuu ionisoivaa säteilyä, joka on joko sähkömagneettista säteilyä tai hiukkassäteilyä. Kaikkialla luonnossa on ionisoivan säteilyn lähteitä, esimerkiksi avaruudesta tulee kosmista säteilyä ja maaperässä on luonnostaan radioaktiivisuutta.

Videot

• Tiedepankki: fysiikka, katodisäteet
  Thompson oli ensimmäinen, joka taittoi katodisäteitä sähkökentän avulla. Hän myös mullisti ajatuksen siitä, että atomit olisivat kiinteitä, joita ei voi jakaa osiin.
• Tiedepankki: fysiikka, atomin rakenne
  Atomit koostuvat protoneista, neutroneista ja elektroneista.
• Tiedepankki: fysiikka, elektronit
  Videoleikkeessä havainnollistetaan kuinka eri alkuaineiden elektronit jakaantuvat yhdelle, kahdelle tai kolmelle eri kuorelle.

Audiot

• Einsteinin fysiikkaa, radioaktiivisuus
  Kun nopeudet lähestyvät valon nopeuksia, Newtonin mekaniikka ei enää päde. Tällöin on otettava avuksi suhteellisuusteoria. Entä miten radioaktiivisuus syntyy ja miten radioaktiivisuutta voidaan soveltaa käytännössä?

Muut

• Fysiikan mp3-kurssi
  Opiskele lukion fysiikan kursseja kuuntelemalla.
• Elävä arkisto: Vetyä kesytetään
  Atomienergian valjastaminen rauhanomaiseen käyttöön oli 1950-luvun tieteen keskeisiä haasteita.
• Elävä arkisto: Tshernobylin ydinvoimalaonnettomuus
  Ukrainan neuvostotasavallassa sattui huhtikuussa 1986 maailmanhistorian pahin ydinvoimalaonnettomuus.
• YLE Tiedeuutiset: Eloton luonto
  Tutustu tiedeuutisiin aiheesta Eloton luonto.