Izotópszétválasztás lézerrel
Hogyan működik a lézeres izotópszétválasztó berendezés?[br]Hogyan lehet a különböző tömegszámú, tehát eltérő tömegű izotópokat elválasztani egymástól?[br][br]A lézeres izotópszétválasztás azon alapul, hogy az egyes izotópok ionizációs energiája különböző. Így, ha lézerrel sugározzuk be az izotópokat tartalmazó gázkeveréket, csak azok az izotópatomok alakulnak ionná, amelyek ionizációjához szükséges energiáját a lézerfotonok fedezni tudják.
3*10[sup]15[/sup] 1/s frekvenciánál a bal oldali (piros), 6*10[sup]15[/sup] 1/s frekvenciánál a középső (kék) részecske változik.[br]A frekvenciát növelni és csökkenteni is lehet a csúszka segítségével.[br]
1. feladat
Indítsd el alapbeállításokkal a szimulációt![br][br]a) Mekkora a legkisebb és a legnagyobb energiája a fotonoknak? A fotonok energiája az E = hf képlettel számítható, ahol h a Planck-állandó, f a foton frekvenciája.[br][br]b) Határozd meg egy darab nátriumatom (Na) ionizációs energiáját, ha tudjuk, hogy E[sub]i[/sub] = 502 kJ/mol![br][br]c) Ionizálható-e a lézersugár legkisebb energiájú fotonjával a nátriumatom?[br]
2. feladat
Értelmezd az alábbi fogalmakat:[br][list][*]alapállapot,[br][/*][*]gerjesztett állapot,[br][/*][*]ionizáció,[br][/*][*]ionizációs energia![br][/*][/list]
3. feladat
Növeld fokozatosan, egyesével a szimulációban a fotonok frekvenciáját! Figyeld meg, mi történik a különböző színű izotópokkal![br][br]a) Milyen frekvenciánál, mely részecskével történik változás?[br]b) Mi változik meg az izotóprészecskéknél?
4. feladat
Gondolkozz![br]Miért lehet a különböző izotópokat elválasztani így egymástól annak ellenére, hogy azonos anyagi minőségűek?
5. feladat
Hogyan függ össze az ionizációs energia értéke az atom periódusos rendszerbeli helyével?[br][br]a) Hogyan változik csoportonként (oszloponként)?[br]b) Hogyan változik egy perióduson belül (soronként)?[br]c) Miért kiugróan magas a nemesgázok első ionizációs energiája?[br]d) Lehetséges, hogy egy atomnak második, harmadik, ... ionizációs energiája is létezik?[br]