Γλωσσάρι όρων πυρηνικής φυσικής και φυσικής σωματιδίων

Α, Β, Γ, Δ, Ε, Ζ, Η, Θ, Ι, Κ, Λ, Μ, Ν, Ξ, Ο, Π, Ρ, Σ, Τ, Υ, Φ, Χ, Ψ, Ω
(κάνοντας κλικ στο επιστρέφεται στην αρχή της σελίδας)

Αδρόνια (Hadrons)

Όλα τα σωματίδια που αλληλεπιδρούν με την ισχυρή πυρηνική δύναμη. Συντίθενται από τα κουάρκ. Τα πρωτόνια και τα νετρόνια καθώς και τα μεσόνια είναι αδρόνια.

ADS

Αρκτικόλεξο του Accelerator-Driven Systems, που σημαίνει: Συστήματα οδηγούμενα από επιταχυντές. Πρόκειται για υβριδικές εγκαταστάσεις στις οποίες ένας υποκρίσιμος αντιδραστήρας οδηγείται σε λειτουργία από δέσμη πρωτονίων που προέρχεται από επιταχυντή. Αν και η θεωρητική επεξεργασία των συστημάτων αυτών έχει ολοκληρωθεί η υλοποίησή τους καθυστερεί λόγω εκκρεμών τεχνικών ζητημάτων.

Ακτίνες β (Beta rays)

Το πρώτο όνομα που δόθηκε στα ηλεκτρόνια και τα ποζιτρόνια που εκπέμπονται από τους πυρήνες κατά τη διαδικασία της διάσπασης β (βλ. λέξη).

Ακτίνες γ (Gamma rays)

Φωτόνια υψηλής ενέργειας που εκπέμπονται από τους πυρήνες, όταν βρεθούν σε διεγερμένη κατάσταση. Η απορρόφηση φωτονίου γ από ένα πυρήνα οδηγεί σε διέγερσή του.

Ακτίνες Χ (X-rays)

Ένας τύπος ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας με μήκη κύματος μικρότερα των υπεριωδών και μεγαλύτερα των ακτίνων γ. Δεδομένου ότι το μήκος κύματος μιας ακτινοβολίας σχετίζεται με την ενέργεια, αυτό σημαίνει ότι τα φωτόνια Χ έχουν λιγότερη ενέργεια από τα φωτόνια γ. Πάντως τα όρια μεταξύ των ακτίνων Χ και γ δεν είναι αυστηρά καθορισμένα. Οι ακτίνες Χ έχουν μήκη κύματος μεταξύ 10 nm και 10 pm.

Αλυσιδωτή αντίδραση (Chain reaction)

Αυτοσυντηρούμενη διαδικασία, κατά την οποία τα προϊόντα ενός συμβάντος εγκαινιάζουν νέο κύκλο ίδιων συμβάντων. Στις πυρηνικές αλυσιδωτές αντιδράσεις, η σχάση ενός πυρήνα ²³⁵U απελευθερώνει κατά μέσο όρο 2,5 νετρόνια, τα οποία προκαλούν σχάσεις σε άλλους πυρήνες ουρανίου. Η απεριόριστη εξέλιξη μιας τέτοιας ακολουθίας σχάσεων οδηγεί σε πυρηνική έκρηξη, όταν επιτευχθεί ή ξεπεραστεί η λεγόμενη κρίσιμη μάζα σχάσιμου υλικού.

Αναπαραγωγικός αντιδραστήρας (Breeder reactor)

Πυρηνικός αντιδραστήρας στον οποίο το καύσιμο παράγεται σαν αποτέλεσμα της δικής του πυρηνικής δραστηριότητας. Για παράδειγμα το ²³⁸U μπορεί να μετατραπεί σε ²³⁹Pu το οποίο αναμεμειγμένο με ²³⁸U είναι καύσιμο σε άλλους αντιδραστήρες.

Ανιχνευτής πυριτίου (Silicon detector)

Σύγχρονοι ανιχνευτές φορτισμένων σωματιδίων στηρίζουν τη λειτουργία τους στο γεγονός ότι τα σωματίδια προκαλούν ηλεκτρικά σήματα όταν διέρχονται ή όταν απορροφώνται από αυτούς. Τέτοιοι ανιχνευτές επιτρέπουν πολύ μεγάλης ακρίβειας μετρήσεις των ενεργειών και των τροχιών των σωματιδίων που παράγονται κατά τις πυρηνικές αντιδράσεις και τις εν γένει αλληλεπιδράσεις των στοιχειωδών σωματιδίων.

Αντιδράσεις σύντηξης (Fusion reactions)

Η πυρηνική διαδικασία κατά την οποία δύο μικροί πυρήνες ξεπερνούν τη μεταξύ τους απωστική ηλεκτρική δύναμη και συνενώνονται. Το φαινόμενο συνοδεύεται από έκλυση μεγάλου ποσού ενέργειας και είναι ο τρόπος με τον οποίο παράγεται ενέργεια στον Ήλιο και τα άλλα αστέρια. Αν τεθούν στο μέλλον υπό έλεγχο οι αντιδράσεις σύντηξης, η ανθρωπότητα θα αποκτήσει μία ανεξάντλητη πηγή ενέργειας.

Αντίδραση σχάσης (Fission reaction)

Πυρηνική αντίδραση που εμφανίζεται ως αποτέλεσμα απορρόφησης σωματιδίου (για παράδειγμα νετρονίου) από ένα σχάσιμο πυρήνα, ο οποίος διασπάται σε δύο (κάποτε σε περισσότερους) πυρήνες παρόμοιων μαζών. Τυπικοί σχάσιμοι πυρήνες είναι οι πυρήνες ²³⁵U και ²³⁹Pu, οι οποίοι υφίστανται σχάση μετά από απορρόφηση νετρονίου. Υπάρχουν μερικοί πυρήνες που εμφανίζουν το φαινόμενο της αυθόρμητης σχάσης.

Αντισωμάτια (Anti-particles)

Υποατομικά σωματίδια,  οι θεμελιώδεις ιδιότητες των οποίων είναι κατοπτρικές των αντίστοιχων ιδιοτήτων των γνωστών σωματιδίων. Για παράδειγμα το αντιπρωτόνιο έχει την ίδια μάζα με το πρωτόνιο αλλά αρνητικό φορτίο. Το αντιηλεκτρόνιο, γνωστό ως ποζιτρόνιο έχει στοιχειώδες θετικό ηλεκτρικό φορτίο. Όταν ένα σωμάτιο συναντήσει το αντίστοιχό του αντισωμάτιο, τότε αμφότερα μετατρέπονται σε ενέργεια. Αντίστροφα, καθαρή ενέργεια (π.χ. ένα φωτόνιο) μπορεί να μετατραπεί σε ζεύγος σωματιδίου – αντισωματιδίου.

Αντιύλη (Anti-matter)

Ύλη που αποτελείται αποκλειστικά από αντισωμάτια (βλ. λέξη).

Απαριθμητής σπινθηρισμών (Scintillation counter)

Ανιχνευτής σωματιδίων όπου γίνονται ανιχνεύσεις και μετρήσεις σπινθιρισμών από φωτοπολλαπλασιαστές.

Αρχή της Αβεβαιότητας (Uncertainty principle)

Μία από τις θεμελιώδεις ιδέες της κβαντικής θεωρίας, που διατυπώθηκε από το Γερμανό φυσικό Werner Heisenberg. Σύμφωνα με αυτήν ορισμένες δυάδες γνωρισμάτων των σωμάτων, όπως για παράδειγμα η θέση και η ορμή, δεν είναι δυνατόν να προσδιοριστούν με πλήρη μεγάλη ακρίβεια την ίδια χρονική στιγμή. Το γεγονός αυτό εξηγείται ως εγγενής ιδιότητα των σωμάτων μάλλον παρά ως αναπόφευκτη ατέλεια των διαδικασιών μέτρησης.

Αστέρες νετρονίων (Neutron star)

Όταν ένα άστρο – γίγας πεθαίνει με διαδικασία έκρηξης supernova (βλ. λέξη) αφήνει τελικά ένα μικρό σώμα πυκνότητας παρόμοιας με αυτήν του πυρήνα, ένα αστέρι νετρονίων. Σχεδιάζονται πολλά πειράματα με στόχο την κατανόηση των ιδιοτήτων της πυρηνικής ύλης, κάτι που θα βοηθήσει στην κατανόηση των αστέρων νετρονίων.

Ατομικός αριθμός (Atomic number)

Συμβολίζεται με Ζ και είναι ίσος με τον αριθμό των πρωτονίων του πυρήνα. Στα ουδέτερα άτομα είναι ίσος με τον αριθμό των ηλεκτρονίων, δεδομένου ότι το συνολικό αρνητικό φορτίο των ηλεκτρονίων εξουδετερώνει στα άτομα αυτά το φορτίο του πυρήνα, που οφείλεται στα πρωτόνια.

Αυθόρμητη σχάση (Spontaneous fission)

Η διαδικασία κατά την οποία ένας βαρύς πυρήνας διασπάται προς δύο περίπου ισομεγέθεις ελαφρύτερους πυρήνες, ενώ ταυτόχρονα αποδεσμεύονται τα νετρόνια που περισσεύουν. Πρόκειται για ένα είδος ραδιενεργού διάσπασης και γίνεται χωρίς να απαιτείται απορρόφηση νετρονίου, η οποία είναι απαραίτητη για τις αλυσιδωτές αντιδράσεις ( βλ. λέξη) στους πυρηνικούς αντιδραστήρες.

Βαρύ νερό (Heavy water)

D₂O νερό στο οποίο το άτομο του υδρογόνο έχει στον πυρήνα (εκτός του πρωτονίου) και ένα νετρόνιο. Ένα τέτοι άτομο υδρογόνου ονομάζεται δευτέριο, D (βλ. λέξη).

Βαρυόνια (Baryons)

Ο ένας από τους δύο τύπους αδρονίων(βλ. λέξη). Ο άλλος είναι τα μεσόνια (βλ. λέξη). Τα βαρυόνια συντίθενται από τρία κουάρκ. Τα ελαφρύτερα είναι τα πρωτόνια και τα νετρόνια. Υπάρχουν και βαρύτερα ασταθή βαρυόνια.

Becquerel

Η μονάδα ενεργότητας. 1bq=1 διάσπαση/sec.

Βήτατρο (betatron)

Εύχρηστος κυκλικός επιταχυντής κατάλληλος για ηλεκτρόνια. Ένα μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο αφ’ ενός δημιουργεί ηλεκτρικό πεδίο που αυξάνει την κινητική ενέργεια των ηλεκτρονίων και αφ’ ετέρου τα οδηγεί σε κυκλική τροχιά σταθερής ακτίνας, μέσα σε αερόκενο χώρο σχήματος σαμπρέλας.

Grey

Η μονάδα απορροφούμενης δόσης. Προσδιορίζεται ως ενέργεια ίση με 1 joule απορροφούμενη από 1 kg μάζας. Άρα 1 grey=1 J/kg.

Γλοιόνια ή Γκλουόνια (Gluons)

Σωματίδια μηδενικής μάζας, που ανταλλάσσονται μεταξύ των κουάρκ και είναι οι φορείς της ισχυρής αλληλεπίδρασης. Δεν έχουν ποτέ απομονωθεί ως ελεύθερα σωματίδια.

Γραμμές αποβολής (Driplines)

Στο διάγραμμα Ζ-Ν των πυρήνων, γνωστό ως “διάγραμμα Segre” (βλ. λέξη) οι πυρήνες που είναι δυνατόν να υπάρχουν περιορίζονται ανάμεσα σε δύο γραμμές του διαγράμματος που ονομάζονται γραμμές αποβολής. Αν ένα νουκλεόνιο ενσωματωθεί σε ένα πυρήνα και ο νέος πυρήνας τεθεί εκτός των γραμμών αυτών, τότε το νουκλεόνιο θα αποβληθεί από τον πυρήνα. Το όνομα των γραμμών προέκυψε ακριβώς από το λόγο αυτό.

Γραμμικός επιταχυντής (Linear accelerator)

Επιταχυντής φορτισμένων σωματιδίων στον οποίο τα σωματίδια δέχονται μία σειρά από ωθήσεις κατά μήκος ενός ευθύγραμμου αερόκενου θαλάμου από εναλλασσόμενα ηλεκτρικά πεδία.

Δευτέριο (Deuterium)

Ισότοπο του Υδρογόνου που αποτελείται από ένα πρωτόνιο και ένα νετρόνιο.

Διάγραμμα Segre (Segre chart)

Ένα διάγραμμα του οποίου συνήθως οι άξονες χ και ψ δείχνουν αντίστοιχα αριθμό νετρονίων και πρωτονίων. Περιλαμβάνει τετράγωνα, που αντιστοιχούν σε πυρήνες με συγκεκριμένους αριθμούς πρωτονίων και νετρονίων και δείχνουν τις καθοριστικές ιδιότητες του κάθε πυρήνα, όπως η ραδιενέργειά του.

Διάσπαση β (Beta decay)

Οι διαδικασίες μετατροπής ενός πρωτονίου σε νετρόνιο ή το αντίστροφο, για τις οποίες υπεύθυνη είναι η ασθενής πυρηνική δύναμη. Όταν ένα νετρόνιο υφίσταται διάσπαση β, παράγεται ένα πρωτόνιο, ένα ηλεκτρόνιο και ένα αντινετρίνο. Ένα ελεύθερο νετρόνιο υφίσταται διάσπαση β, γιατί η μάζα του είναι μεγαλύτερη από το άθροισμα των μαζών ενός πρωτονίου και ενός ηλεκτρονίου. Ένα πρωτόνιο υφίσταται διάσπαση β μόνο όταν βρίσκεται μέσα σε πυρήνα με πλεόνασμα ενέργειας και συγκριτικά μεγάλο αριθμό πρωτονίων. Τότε μετατρέπεται σε νετρόνιο και ταυτόχρονα παράγονται ένα ποζιτρόνιο και ένα νετρίνο. Η διάσπαση αυτή ονομάζεται “β⁺” ενώ του νετρονίου “β^-”.

Διεγερμένη κατάσταση (Excited state)

Κάθε ενεργειακή κατάσταση ενός πυρήνα, υψηλότερη της θεμελιώδους.

Ειδική θεωρία της Σχετικότητας (Theory of special relativity)

Διατυπώθηκε από τον Einstein και στηρίζεται σε δύο αξιώματα: (Ι) Η ταχύτητα του φωτός στο κενό είναι πάντοτε η ίδια ανεξάρτητα από την κίνηση της πηγής του ή του παρατηρητή. (ΙΙ) Οι νόμοι της φυσικής είναι ίδιοι για όλα τα αδρανειακά συστήματα αναφοράς. Ένα από τα συμπεράσματα της θεωρίας είναι ότι η μάζα και η ενέργεια είναι ισοδύναμες ποσότητες και συνδέονται με τη σχέση Ε=mc². Ένα άλλο είναι ότι οι χρονικές διάρκειες εξαρτώνται από την ταχύτητα εκείνου που τις μετρά, ενώ ο χρόνος συνδέεται άρρηκτα με το χώρο, διαμορφώνοντας μαζί του το «χωροχρόνο».

Έλλειμμα μάζας (Mass defect)

Η διαφορά ανάμεσα στη μάζα ενός πυρήνα και το άθροισμα των μαζών των νουκλεονίων του σε ελεύθερη κατάσταση. (Το άθροισμα αυτό είναι μεγαλύτερο της μάζας του πυρήνα.) Κατά τη διάσπαση ενός μεγάλου πυρήνα προκύπτουν προϊόντα (θυγατρικοί πυρήνες και σωμάτια) με μικρότερη συνολική μάζα. Αυτή η διαφορά μάζας εμφανίζεται ως ενέργεια, που μοιράζεται στα προϊόντα της διάσπασης και εμφανίζεται σαν αύξηση της συνολικής κινητικής ενέργειας.

Ενέργεια σύνδεσης (Binding energy)

Η ενέργεια σύνδεσης ενός μέλους ενός συστήματος είναι ίση με την ενέργεια που πρέπει να προστεθεί στο σύστημα ώστε αυτό το μέλος να αποδεσμευτεί. Η ενέργεια σύνδεσης ενός συστήματος είναι ίση με την ενέργεια που πρέπει να προστεθεί στο σύστημα, ώστε αυτό να διαλυθεί στα συστατικά του. Στους πυρήνες η ενέργεια σύνδεσης E είναι η ισοδύναμη ενέργεια του ελλείμματος μάζας Δm: Ε=(Δm)c² και είναι φυσικώς αρνητική ποσότητα. Η φυσική ερμηνεία του γεγονότος αυτού είναι ότι για να διαλυθεί ένας πυρήνας στα συστατικά του πρέπει να προστεθεί σ’ αυτόν ενέργεια.

Ενέργεια σύνδεσης ανά νουκλεόνιο (Binding energy per nucleon)

Το αποτέλεσμα της διαίρεσης της ενέργειας σύνδεσης ενός πυρήνα με το πλήθος των νουκλεονίων του. Όσο μεγαλύτερη (σε απόλυτες τιμές) είναι η ενέργεια σύνδεσης ανά νουκλεόνιο ενός πυρήνα, τόσο σταθερότερος είναι ο πυρήνας αυτός. Η ποσότητα αυτή αποτελεί κριτήριο σταθερότητας των πυρήνων.

Ενεργειακές στάθμες (Energy levels)

Οι κβαντισμένες επιτρεπόμενες τιμές ενέργειας που μπορεί να έχει ένας πυρήνας. Κάθε είδος πυρήνα έχει τις δικές του χαρακτηριστικές ενεργειακές στάθμες. Το ίδιο συμβαίνει με τα άτομα και τα μόρια.

Ενεργότητα (Activity)

Αριθμός ραδιενεργών διασπάσεων στη μονάδα του χρόνου, ή αλλιώς “ρυθμός διασπάσεων”. Η μονάδα ενεργότητας είναι το becquerel, Bq (βλ. λέξη).  1 Bq = 1 διάσπαση/sec.

Επιβραδυντής νετρονίων (Neutron moderator)

Υλικά στα οποία τα ταχέα νετρόνια που προέρχονται από σχάσεις επιβραδύνονται καθώς συγκρούονται με τους πυρήνες του υλικού. Δεδομένου ότι τα νετρόνια είναι ηλεκτρικά ουδέτερα, αυτός είναι ο μόνος τρόπος να επιβραδυνθούν. Οι νόμοι της κρούσης οδηγούν στο συμπέρασμα ότι όσο μικρότερος είναι ο πυρήνας με τον οποίο συγκρούεται, τόσο μεγαλύτερο ποσοστό της κινητικής ενέργειας του νετρονίου μεταφέρεται σ' αυτόν. Έτσι ως επιβραδυντές νετρονίων επιλέγονται υλικά με μικρούς πυρήνες, για παράδειγμα H₂O, D₂O, C κλπ. Μετά από μερικές κρούσεις τα νετρόνια μένουν με κινητική ενέργεια μικρού κλάσματος του eV (θερμικά νετρόνια) και είναι κατάλληλα για πρόκληση νέας σχάσης σε πυρήνες ²³⁵U.

Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία (Electromagnetic radiation)

Κάθε ακτινοβολία αποτελείται από ένα ηλεκτρικό και ένα μαγνητικό πεδίο, που αποτελούν αυτοϋποστηριζόμενο μηχανισμό. Οι ακτινοβολίες αυτές διαδίδονται στο κενό με την ίδια ταχύτητα, αυτήν του φωτός, που είναι και η μεγαλύτερη ταχύτητα στο Σύμπαν. Το ορατό φως, οι υπέρυθρες, οι υπεριώδεις ή οι ακτίνες γ είναι θεμελιακά ίδιες. Διαφέρουν μόνο ως προς τη συχνότητα, άρα και το μήκος κύματος. Στη διαφορά αυτή οφείλονται και τα διαφορετικά φαινόμενα που παρατηρούνται από τις ακτινοβολίες αυτές όταν αλληλεπιδρούν με την ύλη.

Ηλεκτρόνιο (Electron)

Το πρώτο στοιχειώδες σωμάτιο που ανακαλύφθηκε. Ανήκει στην ομάδα των λεπτονίων. Έχει πολύ μικρή μάζα (9x10^-31 kg, περίπου 2 000 φορές μικρότερη από τη μάζα του ατόμου του υδρογόνου, του μικρότερου ατόμου στη φύση.) και το στοιχειώδες αρνητικό φορτίο (-1,6·10^-19 C). Θεωρείται ως “σημειακό σωματίδιο”, δηλαδή χωρίς εσωτερική δομή. Τα ηλεκτρόνια είναι συστατικά των ατόμων και κινούνται γύρω από τους πυρήνες. Επίσης, είναι οι φορείς του ηλεκτρικού ρεύματος στα μέταλλα.

Ηλεκτρονιοβόλτ (Electronvolt) eV

Η μεταβολή της δυναμικής ενέργειας ενός ηλεκτρονίου, όταν κινηθεί σε ηλεκτρικό πεδίο, μεταξύ δύο σημείων που έχουν διαφορά δυναμικού 1 volt. Στη φυσική των στοιχειωδών σωματιδίων χρησιμοποιούνται συνήθως τα πολλαπλάσια MeV=10⁶ eV και GeV=10⁹ eV.

Θάλαμος νέφους (Cloud chamber)

Είναι μία συσκευή μέσω της οποίας καθίστανται ορατές οι τροχιές των εντός αυτής κινουμένων φορτισμένων σωματιδίων. Υπάρχει ένα όριο στην ποσότητα υδρατμών που μπορεί να συγκρατήσει σε καθορισμένες συνθήκες μία ποσότητα αέρα, πάνω από το οποίο αρχίζει η υγροποίηση. Το όριο αυτό που είναι γνωστό σαν “κορεσμένη κατάσταση” μπορεί ορισμένες φορές να ξεπεραστεί, χωρίς να αρχίσει η υγροποίηση (υπέρκορη κατάσταση). Ένα σωματίδιο που κινείται στον υπέρκορο αέρα του θαλάμου νέφους προκαλεί ιονισμούς καθώς συγκρούεται με τα άτομα που βρίσκονται σ’ αυτόν. Τα ιόντα αποτελούν κέντρα συμπύκνωσης, έτσι γύρω από αυτά σχηματίζονται σταγονίδια, που δείχνουν ακριβώς την τροχιά του σωματιδίου.

Θάλαμος φυσαλίδων (Bubble chamber)

Μερικές φορές ένα υγρό σε πολύ καθαρή μορφή, όπως για παράδειγμα υγρό υδρογόνο, μπορεί να θερμανθεί πάνω από το σημείο βρασμού του και να παραμένει σε υγρή κατάσταση. Ο θάλαμος φυσαλίδων λειτουργεί στη βάση της ιδιότητας αυτής και δίνει τη δυνατότητα να παρατηρηθούν οι τροχιές φορτισμένων σωματιδίων, που κινούνται μέσα σ’ αυτόν. Τα σωματίδια συγκρούονται με τα άτομα του υγρού και παράγουν ιόντα, τα οποία αποτελούν απαρχή της δημιουργίας φυσαλίδων, καθώς το υγρό γύρω από αυτά αρχίζει να εξαερώνεται. Οι φυσαλίδες που αναπτύσσονται δείχνουν ακριβώς την τροχιά του σωματιδίου.

Θεμελιώδης κατάσταση (Ground state)

Η χαμηλότερη ενεργειακή στάθμη ενός πυρήνα ή ενός ατόμου.

Θραύσματα της σχάσης (Fission fragments)

Θυγατρικοί πυρήνες που σχηματίζονται κατά τις αντιδράσεις σχάσης. Τυπικά, σχηματίζονται δύο νέοι πυρήνες με συγκρίσιμες μάζες, περίπου ίσες με το μισό της μάζας του μητρικού πυρήνα. Εναλλακτική ονομασία: Προϊόντα της σχάσης.

Θρυμματισμός (Spallation)

Όταν ένα ταχύ πρωτόνιο με ενέργεια της τάξης των λίγων GeV ή και μεγαλύτερη χτυπήσει ένα βαρύ πυρήνα για παράδειγμα μολύβδου ή βολφραμίου, ο πυρήνας διασπάται σε μερικούς μικρότερους πυρήνες, με ταυτόχρονη παραγωγή πολλών νετρονίων. Η διαδικασία αυτή ονομάζεται θρυμματισμός και από αυτόν μπορεί να προκύψουν δεκάδες, ίσως και πάνω από εκατό νετρόνια. Ο Θ. μπορεί να αποτελέσει μέθοδο επεξεργασίας των πυρηνικών αποβλήτων ώστε οι μέσης ζωής ραδιενεργοί πυρήνες, που είναι οι πιο επικίνδυνοι για ραδιενεργό μόλυνση να διασπαστούν σε βραχύβιους (που θα διασπαστούν σχεδόν αμέσως) ή μακρόβιους (που διασπώνται πολύ αργά) πυρήνες.

Ιονισμός (Ionization)

Η διαδικασία απόσπασης ηλεκτρονίων από τα άτομα, που παύουν να είναι ηλεκτρικά ουδέτερα. Οι ακτίνες α, β και γ ιονίζουν τα άτομα της ύλης με την οποία αλληλεπιδρούν.

Ιόντα (Ions)

Άτομα ή συμπλέγματα ατόμων, που φέρουν ηλεκτρικό φορτίο συνήθως λόγω αποβολής (αρνητικά ιόντα) ή πρόσληψης (θετικά ιόντα) ηλεκτρονίων.

Ισοβαρείς πυρήνες (Isobars)

Οι πυρήνες με διαφορετικό αριθμό πρωτονίων και νετρονίων αλλά ίδιους μαζικούς αριθμούς.

Ισομερείς πυρήνες (Isomers)

Ένας πυρήνας είναι δυνατόν να παραμένει σε διεγερμένη κατάσταση που ονομάζεται ισομερής ή μετασταθής κατάσταση. Η κβαντική αυτή ιδιότητα των πυρήνων τους δίνει τη δυνατότητα να μην εκπέμπουν φωτόνια γ για να μεταπέσουν στη θεμελιώδη ενεργειακή κατάσταση αλλά να παραμένουν για αρκετό χρόνο στην κατάσταση αυξημένης ενέργειας.

Ισότονοι πυρήνες (Isotones)

Πυρήνες με ίδιο αριθμό νετρονίων και διαφορετικό αριθμό πρωτονίων.

Ισότοπα (Isotopes)

Οι πυρήνες ενός στοιχείου έχουν όλοι τον ίδιο αριθμό πρωτονίων αλλά μπορούν να διαφέρουν στον αριθμό των νετρονίων. Τέτοιοι πυρήνες ονομάζονται “ισότοπα” του στοιχείου αυτού. Έτσι για παράδειγμα ο C-12 και ο C-14 είναι διαφορετικά ισότοπα του άνθρακα.

Ισοτοπική μετατόπιση (Isotope shift)

Αν και το φάσμα ενός ατόμου καθορίζεται σχεδόν αποκλειστικά από τα ηλεκτρόνιά του, το μέγεθος του πυρήνα επιφέρει σ’ αυτό ένα πολύ μικρό αλλά μετρήσιμο αποτέλεσμα. Αυτό σημαίνει ότι μπορούμε με πολύ προσεκτικές μετρήσεις να υπολογίσουμε το μέγεθος του πυρήνα, κάτι πολύ χρήσιμο για πυρήνες τόσο βραχύβιους ώστε να μην μπορούν να γίνουν μετρήσεις που στηρίζονται στη σκέδαση των ηλεκτρονίων.

Καρδιά του αντιδραστήρα (Reactor core)

Ο χώρος του πυρηνικού αντιδραστήρα, μέσα στον οποίο υπάρχει το πυρηνικό καύσιμο, οι ράβδοι ελέγχου και ο επιβραδυντής.

Καταλυτική σύντηξη με μεσόνια (Meson-catalysed fusion)

Μερικές φορές το ηλεκτρόνιο του ατόμου του δευτερίου αντικαθίσταται από αρνητικά φορτισμένο μιόνιο (βλ. λέξη), του οποίου η μάζα είναι 207 φορές μεγαλύτερη του ηλεκτρονίου. Τότε η ακτίνα αυτού του “μιονικού δευτέριου” γίνεται αντίστοιχα μικρότερη. Ένα τόσο μικρό άτομο μπορεί να πλησιάσει πολύ ένα άλλο άτομο δευτέριου, πράγμα που κάνει τη σύντηξή τους ευκολότερη.

Κβαντικό φαινόμενο σήραγγας (Tunneling effect (quantum))

Ένα σωμάτιο μπορεί να βρεθεί στην πίσω πλευρά ενός φράγματος, χωρίς να έχει την απαιτούμενη ενέργεια για να το υπερπηδήσει. Το φαινόμενο εξηγείται από την κβαντομηχανική, ενώ η προ-κβαντική φυσική αδυνατούσε να το εξηγήσει. Ονομάζεται φαινόμενο σήραγγας και αφορά διαδικασίες όπως η διάσπαση α, και η σύντηξη των ελαφρών πυρήνων στα άστρα, χάρις στην οποία παράγουν και ακτινοβολούν ενέργεια για δισεκατομμύρια χρόνια.

Κβαντομηχανική (Quantum mechanics)

Η θεωρία με την οποία εξηγείται η συμπεριφορά του υποατομικού κόσμου. Ξεκίνησε με τις ιδέες του Max Planck και του Albert Einstein στις αρχές του 20ού αιώνα και εξελίχθηκε σε ολοκληρωμένη θεωρία περί τα μέσα της δεκαετίας του 1920 από τους Bohr, Schroedinger και Heisemberg. Άλλοι φυσικοί όπως ο Dirac, ο Born και ο Pauli συνεισέφεραν τα μέγιστα. Η κβαντομηχανική θεωρείται η πλέον επιτυχημένη επιστημονική θεωρία και χρησιμοποιείται στη σύγχρονη φυσική, τη χημεία, τα ηλεκτρονικά και την επιστήμη των υλικών. Παρ’ όλα αυτά, τα συμπεράσματά της θεωρούνται παράδοξα από αυτούς που έρχονται για πρώτη φορά σε επαφή μαζί της, καθ’ όσον μπορούν δύσκολα να χαρακτηριστούν συμβατά με την εμπειρία του μακρόκοσμου.

Κοιλάδα ενέργειας των πυρήνων (Energy valley (nuclear))

Κάθε πυρήνας έχει ενέργεια ανά νουκλεόνιο διαφορετική από τους άλλους. Στο διάγραμμα Ν-Ζ ταξινόμησης των πυρήνων κατά Segre (βλ. διάγραμμα Segre) εισάγουμε ένα τρίτο άξονα κάθετο στο επίπεδο του διαγράμματος, τον άξονα ενέργειας ανά νουκλεόνιο. Τότε θα σχηματιστεί ένα σχήμα που έχει τη μορφή κοιλάδας. Οι πυρήνες με τη μικρότερη ενέργεια ανά νουκλεόνιο βρίσκονται στο βάθος της κοιλάδας και είναι οι σταθερότεροι πυρήνες. Οι πυρήνες που βρίσκονται στις πλαγιές της κοιλάδας υφίστανται ραδιενεργές μετατροπές και κινούνται όλο και χαμηλότερα μέσα στην κοιλάδα.

Κουάρκ (Quark)

Συστατικά των πρωτονίων, των νετρονίων, των μεσονίων και γενικά των αδρονίων. Δεν υπάρχουν σε ελεύθερη κατάσταση, αλλά μόνο μέσα στα αδρόνια. Τα πρωτόνια αποτελούνται από δύο ‘άνω (up) ’ κουάρκ, κάθε ένα από τα οποία έχει θετικό ηλεκτρικό φορτίο ίσο με τα 2/3 της απόλυτης τιμής του φορτίου του ηλεκτρονίου, και ένα ‘κάτω (down)’ με αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο ίσο με το 1/3 του φορτίου του ηλεκτρονίου. Το νετρόνιο αποτελείται από δύο ‘κάτω’ και ένα ‘άνω’ και γι αυτό είναι ηλεκτρικά ουδέτερο.

Κρίσιμη μάζα (Critical mass)

Η ελάχιστη μάζα σχάσιμου υλικού (²³⁵U για παράδειγμα) στην οποία μπορεί να συντηρηθεί η αλυσιδωτή αντίδραση (βλ. λέξη), χωρίς εξωτερική παρέμβαση.

Κύκλος Ουρανίου Πλουτωνίου (Uranium-plutonium cycle)

Πυρηνικός κύκλος στους αντιδραστήρες ταχέων νετρονίων, όπου το Ουράνιο μεταστοιχειώνεται σε σχάσιμο Πλουτώνιο.

Κύκλοτρο (Cyclotron)

Ο πρώτος ιστορικά επιταχυντής φορτισμένων σωματιδίων, κατάλληλος για βαρέα σωματίδια, τα οποία εκτελούν σπειροειδείς τροχιές αυξανόμενης ακτίνας, υπό την επίδραση μαγνητικού πεδίου, ενώ παλμοί ηλεκτρικού πεδίου σταθερής συχνότητας αυξάνουν την κινητική τους ενέργεια. Νεότερο του Κ. πρακτικότερο και κατάλληλο και για ελαφρά φορτισμένα σωματίδια όπως π.χ. ηλεκτρόνια είναι το συγχροκύκλοτρο, του οποίου η συχνότητα των ηλεκτρικών παλμών μεταβάλλεται παρακολουθώντας τις μεταβολές ταχύτητας και ορμής των σωματιδίων σε σχετικιστικό επίπεδο, έτσι ώστε η ακτίνα της τροχιάς τους να είναι σταθερή.

Κυματοσωματιδιακός δυϊσμός (Wave-particle duality)

Η ιδέα της κβαντικής φυσικής σύμφωνα με την οποία η ύλη και η ακτινοβολία θεωρούνται σε θεμελιώδες επίπεδο ως ενιαία οντότητα που εμφανίζει άλλοτε συμπεριφορά κύματος και άλλοτε σωματιδίου. Για παράδειγμα τα ηλεκτρόνια και τα φωτόνια συμπεριφέρονται άλλοτε ως σωματίδια και άλλοτε ως κύματα.

Λεπτόνια  (Leptons)

Η μία από τις δύο ομάδες των στοιχειωδών σωματιδίων στη φύση. Στα λεπτόνια ανήκουν τα ηλεκτρόνια, τα μιόνια (μ)και τα σωμάτια ταυ (τ) καθώς και τα αντίστοιχα νετρίνα.

Μαγικοί αριθμοί (Magic numbers)

Συγκεκριμένοι αριθμοί πρωτονίων ή νετρονίων καθιστούν ένα πυρήνα πολύ σταθερό σε σύγκριση με τους πυρήνες που βρίσκονται σε γειτονικές θέσεις ταξινόμησης. Για τα νετρόνια οι αριθμοί αυτοί είναι: 2, 8, 20, 28, 50, 82 και 126. Για τα πρωτόνια είναι οι ίδιοι με εξαίρεση τον αριθμό 126, γιατί δεν υπάρχει τέτοιος πυρήνας.

Μαγνητική ροπή (Magnetic moment)

Χαρακτηριστική ιδιότητα σωματιδίων, ατόμων και μορίων που μας δίνει τη δυνατότητα να τα θεωρούμε ως στοιχειώδεις μαγνήτες. Όσο μεγαλύτερη είναι η μαγνητική ροπή, τόσο ισχυρότερη είναι η αλληλεπίδραση με εξωτερικά εφαρμοζόμενο μαγνητικό πεδίο. Η αλληλεπίδραση μεταξύ των μαγνητικών ροπών σε ένα υλικό, μπορεί να οδηγήσει σε διαμόρφωση ευρύτερων μαγνητικών δομών. Η πιο απλή από τις δομές αυτές είναι η σιδηρομαγνητική δομή, κατά την οποία οι μαγνητικές ροπές είναι παράλληλες.

Μαζικός αριθμός (Mass number)

Είναι το άθροισμα πρωτονίων και νετρονίων του πυρήνα. Αν Α είναι ο μαζικός αριθμός, Ζ ο ατομικός αριθμός και Ν ο αριθμός των νετρονίων, ισχύει: Α=Ζ+Ν

Μεσόνια (Mesons)

Υποατομικά σωματίδια που μπορούν να θεωρηθούν, στην παλαιότερη θεωρία περιγραφής της ισχυρής αλληλεπίδρασης, ως φορείς της ισχυρής πυρηνικής δύναμης μεταξύ των νουκλεονίων ενός πυρήνα. Υπάρχουν αρκετοί τύποι μεσονίων, που μπορεί να είναι θετικά ή αρνητικά φορτισμένα ή και ουδέτερα. Σήμερα γνωρίζουμε ότι τα μεσόνια αποτελούνται από κουάρκ, όπως τα βαρυόνια (βλ. λέξη). Όμως τα βαριόνια αποτελούνται από τρία κουάρκ, ενώ τα μεσόνια από ένα κουάρκ και ένα αντικουάρκ.

Μήκος κύματος (Wavelength)

Η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών ορέων (ή κοιλάδων) ενός κύματος. Είναι αντιστρόφως ανάλογο της συχνότητας του κύματος. Στα ηλεκτρομαγνητικά κύματα είναι ίσο προς το πηλίκο της ταχύτητας του φωτός προς τη συχνότητα.

Μονάδα ατομικής μάζας (amu) (Atomic mass unit)

Η μονάδα που χρησιμοποιείται συνήθως για να εκφραστεί η μάζα ενός πυρήνα. Είναι το 1/12 της μάζας του ατόμου του C-12. Η μάζα ενός πυρήνα σε amu είναι περίπου ίση με το μαζικό αριθμό του πυρήνα.

Μπορομιανοί Πυρήνες (Borromean nuclei)

Ένας ιδιαίτερος τύπος ασταθών πυρήνων, που φαίνονται σαν να αποτελούνται από τρία διαφορετικά τμήματα. Διακρίνουμε σ’ αυτούς την “καρδιά” και δύο νουκλεόνια (συνήθως νετρόνια) που βρίσκονται μακριά της. Τα τρία αυτά τμήματα συγκρατούνται χαλαρά μέσω της ισχυρής πυρηνικής δύναμης με τρόπο τέτοιο ώστε αν ένα από τα δύο περιφερειακά νετρόνια χωριστεί για κάποιο λόγο, τότε απομακρύνεται και το δεύτερο. Πρόκειται για εντελώς ιδιόμορφη συμπεριφορά, μοναδική στη φύση. Τέτοιοι πυρήνες είναι το He-6, το Li-11 και το Be-14, που χαρακτηρίζονται επίσης και ως πυρήνες με άλω. Τα μπορομιανά δακτυλίδια, τρία δακτυλίδια που έχουν περιπλεχθεί έτσι ώστε το κάθε ένα από αυτά να συγκρατεί τα άλλα δύο, δάνεισαν το όνομά τους στους πυρήνες αυτούς. Ο ίδιος όρος χρησιμοποιείται σε μαθηματικές θεωρίες δεσμών.

Νετρίνο (Neutrino)

Σωματίδιο που εκπέμπεται κατά τις διασπάσεις β. Το όνομά του σημαίνει “μικρό και ουδέτερο”. Γνωρίζουμε ότι υπάρχουν τρεις τύποι νετρίνων και τα αντίστοιχα αντινετρίνα. Μέχρι πρόσφατα εθεωρείτο ότι το νετρίνο δεν έχει μάζα. Είναι το ελαφρότερο μεταξύ των σωματιδίων που εκπέμπονται από ένα πυρήνα.

Νετρόνια (Neutron)

Μαζί με τα πρωτόνια είναι τα συστατικά των πυρήνων. Έχουν μάζα ελαφρά μεγαλύτερη αυτής των πρωτονίων και δεν έχουν ηλεκτρικό φορτίο. Ένα νετρόνιο που θα βρεθεί εκτός πυρήνα σε σύντομο χρονικό διάστημα (π.χ. 10 λεπτά) θα υποστεί διάσπαση β (βλ. λέξη)και θα μετατραπεί σε πρωτόνιο, ηλεκτρόνιο και αντινετρίνο.

Νουκλεόνια (Nucleons)

Γενική ονομασία των πρωτονίων και των νετρονίων.

Περίθλαση (Diffraction)

Η διασπορά των κυμάτων όταν συναντήσουν εμπόδια στη διαδρομή τους. Το μέγεθος της διασποράς εξαρτάται από τη συχνότητα του κύματος και το μέγεθος του αντικειμένου. Η ιδιότητα αυτή χαρακτηρίζει όλα τα είδη κυμάτων.

Πιόνιο (Pion)

Το μικρότερο μεσόνιο (βλ. λέξη) με μάζα ίση με το 1/8 της μάζας του νουκλεονίου.

Πλάσμα (Plasma)

Η κατάσταση της ύλης, συνήθως αερίων σε πλήρη ιονισμό, κατά την οποία το συνολικό ηλεκτρικό φορτίο των ελεύθερων ηλεκτρονίων και των αρνητικών ιόντων αντισταθμίζεται από φορτία θετικών ιόντων. Η αντιστάθμιση αυτή έχει συνολικό αλλά όχι και τοπικό χαρακτήρα. Επομένως είναι πιο σωστό να μιλάμε για ουδετεροφανές παρά για ουδέτερο “αέριο”. Εξ αιτίας των ιδιαίτερων ιδιοτήτων του το πλάσμα θεωρείται από πολλούς ως η τέταρτη κατάσταση της ύλης. Το υλικό του εσωτερικού των άστρων και της ιονόσφαιρας της Γης είναι σε κατάσταση πλάσματος, η οποία εμφανίζεται επίσης στις ηλεκτρικές εκκενώσεις και τις φλόγες.

Πλάσμα κουάρκ – γλοιονίων (Quark-gluon plasma)

Όταν η πυρηνική μάζα βρεθεί σε συνθήκες μεγάλης θερμοκρασίας και πίεσης, όπως συμβαίνει στις συγκρούσεις ανάμεσα σε βαρείς πυρήνες, που έχουν πολύ μεγάλη ενέργεια, τότε οι δεσμοί μεταξύ των νουκλεονίων καταστρέφονται και η ύλη τους παίρνει τη μορφή μιας ‘σούπας’ κουάρκ και γλοιονίων. Το Σύμπαν πέρασε σύντομα από μία τέτοια κατάσταση, αμέσως μετά τη Μεγάλη Έκρηξη μέχρι το σχηματισμό των πρωτονίων και των νετρονίων.

Ποζιτρόνιο (Positron)

Το αντισωμάτιο του ηλεκτρονίου. Έχει την ίδια μάζα με το ηλεκτρόνιο και αντίθετο (θετικό) ηλεκτρικό φορτίο. (ποζιτρόνιο: positron<-positive+electron: θετικό ηλεκτρόνιο) Η πυρηνική ακτινοβολία β αποτελείται από ηλεκτρόνια ή ποζιτρόνια, που συνοδεύονται από τα πολύ δύσκολα ανιχνεύσιμα νετρίνα.

Πρωτόνιο (Proton)

Ο μικρότερος πυρήνας στη φύση, ο πυρήνας του Η-1 είναι ένα πρωτόνιο. Το πρωτόνιο είναι συστατικό όλων των πυρήνων. Έχει θετικό ηλεκτρικό φορτίο ίσο με την απόλυτη τιμή του φορτίου του ηλεκτρονίου. Έχει περίπου 2.000 φορές μεγαλύτερη μάζα από αυτήν του ηλεκτρονίου. Τα ουδέτερα άτομα έχουν ίσο αριθμό πρωτονίων στον πυρήνα και ηλεκτρονίων γύρω από αυτόν.

Πυρήνες με άλω (Halo nucleus)

Περί τα μέσα της δεκαετίας του ’80, πιστοποιήθηκε η ύπαρξη “εξωτικών” πυρήνων με πολλά νετρόνια, σε σχέση με τα αντίστοιχα σταθερά ισότοπα, όπου μερικές φορές ένα ή δύο εξωτερικά νετρόνια συγκρατούνται ασθενώς στον πυρήνα, ευρισκόμενα τον περισσότερο χρόνο εκτός του πυρήνα, στα όρια της εμβέλειας της ισχυρής πυρηνικής δύναμης. Οι πυρήνες αυτοί είναι εξαιρετικά ασταθείς και η ύπαρξή τους εξηγείται μόνο από οριακή ερμηνεία κανόνων της κβαντικής μηχανικής. Παραδείγματα πυρήνα με άλω (φωτοστέφανο) ενός νετρονίου είναι το Be-11 και ο C-12, ενώ πυρήνες με άλω δύο νετρονίων είναι οι Μπορομιανοί πυρήνες (βλ. λέξη). Υπάρχουν επίσης πυρήνες με άλω πρωτονίων όπως το Β-8, η οποία είναι πολύ μικρότερη αυτής των νετρονίων γιατί λόγω της άπωσης μεταξύ των θετικών ηλεκτρικών φορτίων, αν τα πρωτόνια αυτά απομακρυνθούν αρκετά θα αποβληθούν από τον πυρήνα τους.

Πυρηνική ύλη (Nuclear matter)

Όρος που αναφέρεται γενικά στο υλικό του πυρήνα. Χρησιμοποιείται λόγω της ιδιότητας όλων των πυρήνων (με εξαίρεση τους πιο ελαφρούς) να έχουν την ίδια πυκνότητα, αυτή των πρωτονίων και των νετρονίων και να μην επιδέχονται περαιτέρω συμπίεση. Για τον ίδιο λόγο οι αστέρες νετρονίων έχουν την ίδια πυκνότητα με αυτή που έχει το κέντρο των πυρήνων.

Ράβδοι ελέγχου (Control rods)

Ράβδοι που κατασκευάζονται από υλικά τα οποία απορροφούν ισχυρά τα νετρόνια και εισάγονται στην καρδιά του αντιδραστήρα ανάμεσα στο πυρηνικό καύσιμο. Ο ρόλος τους στον έλεγχο της εξέλιξης της αλυσιδωτής αντίδρασης στους αντιδραστήρες είναι ουσιώδης, γιατί απορροφώντας νετρόνια ρυθμίζουν το ρυθμό των σχάσεων, έτσι ώστε τα νετρόνια που παράγονται από μία σχάση να προκαλούν μόνο μία περαιτέρω σχάση.

Ραδιοτοξικότητα (Radiotoxity)

Η ισοδύναμη δόση ανά μονάδα μάζας ενός ραδιενεργού υλικού.

Supernova τύπου Ια και τύπου ΙΙ (Supernova, type Ia and type II)

Η καταστροφική έκρηξη ενός άστρου κατά την οποία εκπέμπει για σύντομο χρονικό διάστημα τόση ενέργεια όση εκπέμπουν όλα τα αστέρια ενός γαλαξία. Η supernova τύπου Ια λαμβάνει χώρα στα συστήματα διπλών άστρων, όταν το ένα από τα δύο είναι λευκός νάνος. Ύλη από το συνοδό αστέρι πέφτει στο λευκό νάνο. Όταν η μάζα του αυξηθεί πάνω από ένα όριο, ο λευκός νάνος εξελίσσεται σε supernova τύπου Ια. Ένα πολύ μεγάλο αστέρι εξελίσσεται σε Supernova τύπου ΙΙ, όταν εξαντληθούν τα πυρηνικά του καύσιμα. Τότε παύει να υπάρχει η προς τα έξω πίεση της ακτινοβολίας και οι βαρυτικές δυνάμεις οδηγούν το άστρο σε προς τα έσω κατάρρευση, με τελικό αποτέλεσμα την έκρηξη της μη επιδεχόμενης περαιτέρω συμπίεση πυρηνικής μάζας, κατά την οποία αποδεσμεύονται τεράστια ποσά ενέργειας και μία πλημμύρα από νετρίνα, ενώ το μεγαλύτερο μέρος της μάζας του άστρου διασκορπίζεται στο διάστημα. Στο Ηλιακό μας σύστημα, τη Γη και τους οργανισμούς επάνω σ’ αυτήν υπάρχουν πολλά στοιχεία που σχηματίστηκαν λίγα δισεκατομμύρια χρόνια πριν, κατά την έκρηξη μιας supernova II.

Σπινθιρισμός (Scintillation)

Η λάμψη που εκπέμπεται όταν ένα σωματίδιο ή ακτίνες γ προσβάλλουν ορισμένες ουσίες.

Σύγχροτρο (Synchrotron)

Αποτελεί εξέλιξη του κύκλοτρου (βλ. λέξη). Επιταχύνει φορτισμένα σωματίδια, σε ταχύτητες πολύ κοντά στην ταχύτητα του φωτός, επιτυγχάνοντας έτσι πολύ μεγαλύτερες ενέργειες από το κύκλοτρο. Οι τροχιές τους στο σύγχροτρο είναι κυκλικές σε αντίθεση με το κύκλοτρο στο οποίο είναι σπειροειδείς.

Σύλληψη ηλεκτρονίου (Electron capture)

Η διαδικασία κατά την οποία ένα ηλεκτρόνιο απορροφάται από ένα πυρήνα, συνδυάζεται με ένα πρωτόνιο του πυρήνα και παράγεται ένα νετρόνιο και ένα νετρίνο.

Συμβολή (Interference)

Ιδιότητα των κυμάτων, που εκδηλώνεται όταν δύο κύματα διαδίδονται στο ίδιο μέσο διάδοσης, με αποτέλεσμα να διαμορφώνονται διαδοχικές περιοχές ενίσχυσης και απόσβεσης. Το αποτέλεσμα της συμβολής των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων είναι η εναλλαγή φωτεινών και σκοτεινών περιοχών, η μελέτη των οποίων δίνει πληροφορίες για το είδος των ακτίνων και τις ιδιότητες του μέσου διάδοσης.

Σύντηξη (Fusion)

Η πυρηνική διαδικασία κατά την οποία δύο μικροί πυρήνες ξεπερνούν τη μεταξύ τους απωστική ηλεκτρική δύναμη και συνενώνονται. Το φαινόμενο συνοδεύεται από έκλυση μεγάλου ποσού ενέργειας και είναι ο τρόπος με τον οποίο παράγεται ενέργεια στον Ήλιο και τα άλλα αστέρια. Αν, όπως ελπίζεται, τεθούν στο μέλλον υπό έλεγχο οι αντιδράσεις σύντηξης, η ανθρωπότητα θα αποκτήσει μία ανεξάντλητη πηγή ενέργειας.

Συχνότητα (Frequency)

Ο αριθμός των ταλαντώσεων ενός ταλαντούμενου συστήματος, στη μονάδα του χρόνου. Στην περίπτωση των κυμάτων είναι ο αριθμός των κορυφών του κύματος που διέρχονται από ένα καθορισμένο σημείο στη μονάδα του χρόνου. Μετριέται σε Hertz (κύκλοι ανά δευτερόλεπτο)

Σχάση (Fission)

Η διαδικασία κατά την οποία ένας βαρύς πυρήνας διασπάται σε δύο μικρότερους παρόμοιου μεγέθους πυρήνες, με ταυτόχρονη εκπομπή ενέργειας, η οποία υπήρχε στον αρχικό πυρήνα. Συνήθως γίνεται αφού ο αρχικός πυρήνας διεγερθεί με απορρόφηση ενός νετρονίου, πολλές φορές όμως γίνεται και αυθόρμητα. Η πυρηνική ενέργεια είναι αξιοποιήσιμη όταν προκύπτει από ελεγχόμενες αλυσιδωτές αντιδράσεις.

Σωμάτιο α (Alpha particle)

Πυρήνας του στοιχείου Ήλιο He. Αποτελείται από δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια. Είναι εξαιρετικά σταθερός πυρήνας και εκπέμπεται από πολλούς βαρείς πυρήνες, κατά τη διάρκεια διαδικασίας που είναι γνωστή ως διάσπαση α. Τα σωμάτια α ήταν γνωστά πριν γίνει κατανοητό ότι αποτελούνται από πρωτόνια και νετρόνια. Παράγονται με διπλό ιονισμό των ατόμων του He, δηλαδή με αφαίρεση και των δύο ηλεκτρονίων.

Σωματίδια β (Beta particle)

Παλαιά ονομασία για τα ηλεκτρόνια ή τα ποζιτρόνια που εκπέμπονται κατά τις διασπάσεις β. Οι διασπάσεις αυτές εμφανίζονται ως αποτέλεσμα των ασθενών πυρηνικών δυνάμεων και συνίστανται στη μετατροπή ενός νετρονίου σε πρωτόνιο ή το αντίθετο. Λόγω της αρχής της διατήρησης του ηλεκτρικού φορτίου, όταν ένα νετρόνιο μετατρέπεται σε πρωτόνιο εκπέμπεται ένα ηλεκτρόνιο ενώ στην αντίθετη μετατροπή εκπέμπεται ποζιτρόνιο. Επιπρόσθετα εκπέμπεται και ένα αντινετρίνο ή νετρίνο αντίστοιχα.

Σωματίδια Δέλτα (Delta particle)

Μπορεί κανείς να τα θεωρήσει σαν νουκλεόνια διεγερμένης κατάστασης με μάζα λίγο μεγαλύτερη από τα αντίστοιχα νουκλεόνια.

Τοκαμακ (Tokamak)

Διάταξη πραγματοποίησης τεχνητής σύντηξης. Αποτελείται από ένα τοροειδή θάλαμο κενού που περιβάλλεται από ισχυρούς μαγνήτες, για τη συγκράτηση των ιόντων σε κλειστές τροχιές μέσα στο θάλαμο.

Τρίτιο (Tritium)

Το βαρύτερο ισότοπο του υδρογόνου, του οποίου ο πυρήνας αποτελείται από ένα πρωτόνιο και δύο νετρόνια. Το Τρίτιο είναι ασταθές και διασπάται με εκπομπή σωματιδίου β.

Υπέρ – βαρείς πυρήνες (Super-heavy nuclei)

Πυρήνες με ατομικό αριθμό στην περιοχή του 110 ή και μεγαλύτερο.

Υποκρίσιμος αντιδραστήρας (Subcritical reactor)

Είναι ο αντιδραστήρας στον οποίο κατά μέσο όρο λιγότερα από 1 νετρόνιο προερχόμενο από σχάση πυρήνα ουρανίου προκαλεί νέα σχάση.

Φαινόμενο Pinch (Pinch effect)

Είναι γνωστό ότι μεταξύ παράλληλων ρευματοφόρων αγωγών αναπτύσσεται ελκτική δύναμη όταν τα ρεύματα είναι παράλληλα. Το φαινόμενο αυτό βρίσκει εφαρμογή στον περιορισμό του υπέρθερμου πλάσματος στους τορροειδείς θερμοπυρηνικούς αντιδραστήρες. Ηλεκτρικά ρεύματα μεγάλης τιμής εισάγονται στο πλάσμα, το θερμαίνουν και ταυτόχρονα απομακρύνουν τα φορτισμένα σωμάτια του πλάσματος από τα τοιχώματα της συσκευής.

Φάσμα (Spectrum)

Η απεικόνιση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας μίας πηγής, κατανεμημένη κατά μήκος κύματος. Αναφέρεται επίσης στην ανάλυση του “λευκού” φωτός, το φάσμα του οποίου είναι τα χρώματα της ίριδας.

Φασματόμετρο (Spectrometer)

Ένα όργανο που διαχωρίζει τις ακτινοβολίες κατά μήκος κύματος (ή κατά συχνότητα). Δεδομένου ότι οι πυρήνες ή τα άτομα των στοιχείων εκπέμπουν ακτινοβολίες χαρακτηριστικού για το κάθε ένα μήκους κύματος, ένα φασματόμετρο μας δίνει τη δυνατότητα να προσδιορίσουμε τα άτομα ή τους πυρήνες που βρίσκονται σε μία ποσότητα ουσίας. Ακόμα η ανάλυση των μηκών κύματος δίνει ζωτικής σημασίας πληροφορίες για το άτομο ή τον πυρήνα από τον οποίον προήλθε η ακτινοβολία.

Φωτόνιο (Photon)

Μία στοιχειώδης ποσότητα ενέργειας. Το 1905 ο Einstein πρότεινε ότι το φως αποτελείται από στοιχειώδεις ποσότητες, τα κβάντα. Εξήγησε έτσι το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, κατά το οποίο το φως εκτοξεύει ηλεκτρόνια έξω από την επιφάνεια των μετάλλων. Οι Max Planck και A. Einstein θεμελίωσαν την πρώτη κβαντική θεωρία κατά την οποία το φως εκπέμπεται, διαδίδεται και απορροφάται κατά διακεκριμένες ποσότητες. Σύντομα διαπιστώθηκε ότι οι ποσότητες αυτές της φωτεινής ενέργειας έχουν ιδιότητες παρόμοιες με των στοιχειωδών σωματιδίων. Από τότε επικράτησε ο όρος φωτόνιο για το κβάντο του φωτός.

Φωτοπολλαπλασιαστής (Photomultiplier)

Μεγάλης ευαισθησίας ανιχνευτής φωτονίων με δυνατότητα ανίχνευσης πολύ ασθενικών φωτεινών παλμών. Είναι μία από τις μονάδες που απαρτίζουν τους ανιχνευτές σπινθιρισμών οι οποίοι χρησιμοποιούνται στις μετρήσεις των ακτίνων γ.

Χρόνος ζωής (Lifetime)

Χρονική διάρκεια ίση με το χρόνο υποδιπλασιασμού ενός ραδιενεργού υλικού, πολλαπλασιασμένο με την ποσότητα ln(2). Θυμηθείτε ότι ο χρόνος υποδιπλασιασμού είναι ίσος με το χρόνο μέσα στον οποίο από ένα πλήθος αδιάσπαστων ραδιενεργών πυρήνων έχουν μείνει οι μισοί. (Οι άλλοι μισοί έχουν διασπαστεί.)

Χρόνος υποδιπλασιασμού (Half life time)

Είναι η χρονική διάρκεια μέσα στην οποία έχουν μείνει οι μισοί από ένα μεγάλο πλήθος ραδιενεργών πυρήνων. (Οι άλλοι μισοί έχουν υποστεί ραδιενεργό διάσπαση.)

Διονύσης Κωνσταντίνου, Φυσικός, Kαθηγητής Δευτεροβάθμιας Eκπαίδευσης, dionkon[at]otenet.gr
Μάιος 2006