Chernobyl 40 Χρόνια & Χημεία Γ΄ Λυκείου

Σαράντα χρόνια μετά το Πυρηνικό Ατύχημα του Τσερνόμπιλ, παραμένει ένα από τα πιο καθοριστικά γεγονότα στην ιστορία της σύγχρονης επιστήμης και τεχνολογίας. Η Χημεία και η Φυσική αποτελούν εργαλεία κατανόησης των φαινομένων της ραδιενέργειας και των περιβαλλοντικών επιπτώσεων τους, προσφέροντας τη γνώση για ασφαλέστερη αξιοποίηση της ενέργειας στο μέλλον.

ΑΣΚΗΣΕΙΣ

1. (πολλαπλής επιλογής)

Για να προφυλαχθούν από προβλήματα οφειλόμενα στη ραδιενέργεια με τον θυροειδή αδένα, σε διάφορα άτομα χορηγείται ₅₃I. Υπολογίστε τον συνολικό αριθμό των p ηλεκτρονίων του I^–, στη θεμελιώδη κατάσταση.   α) 18.       β) 23.      γ) 24.    δ) 26.

2.

Κατά την διάρκεια του ατυχήματος στον πυρηνικό αντιδραστήρα 4 του Chernobyl (Ουκρανία 1986), εκλύθηκαν στην ατμόσφαιρα διάφορα επικίνδυνα ραδιενεργά σωματίδια με βάση τα στοιχεία ₉₂U(Ουράνιο), ₉₄Pu(Πλουτώνιο), ₅₅Cs(Καίσιο), ₅₃I(Ιώδιο) μεταξύ των άλλων. Το ευγενές αέριο της 5^ης περιόδου έχει ατομικό αριθμό ίσο με 54 ενώ το ευγενές αέριο της 6^ης περιόδου έχει ατομικό αριθμό ίσο με 86.

1. Ποιο από τα στοιχεία Cs, I έχει την μικρότερη ατομική ακτίνα;
2. Ποιο από τα στοιχεία Cs(g), I(g) ξεκινώντας από τη θεμελιώδη κατάσταση, δίνει δυσκολότερα κατιόν (+1) σε αέρια φάση;
3. Σε ποια περίοδο ανήκει το U;
4. Σε ποια περίοδο ανήκει το Pu;

Οι ερωτήσεις αναφέρονται στην θεμελιώδη κατάσταση των στοιχείων.

3.

Το ”πόδι του ελέφαντα” υπάρχει στο Chernobyl (κάτω από τον αντιδραστήρα 4) και περιέχει λιωμένα υλικά, από τον αντιδραστήρα στον χώρο του πυρηνικού ατυχήματος. Είναι εξαιρετικά επικίνδυνο και έκθεση κοντά σε αυτό για μερικά λεπτά θα οδηγούσε σε θάνατο.  Περιέχει εκτός των άλλων ενώσεις από τα στοιχεία: Zr,U,Ti,C,Mg,O.

Οι επόμενες ερωτήσεις αναφέρονται στην θεμελιώδη κατάσταση των ηλεκτρονίων των στοιχείων που μελετούνται και εμφανίζονται στον προηγούμενο περιοδικό πίνακα.

1. Ποιο στοιχείο έχει μεγαλύτερη ατομική ακτίνα, το Zr ή το Ti;
2. Ποιο στοιχείο έχει την μικρότερη ενέργεια πρώτου ιοντισμού, το Zr ή το Ti;
3. Ποιο στοιχείο από τα εικονιζόμενα έχει την μικρότερη ατομική ακτίνα;
4. Ποιο στοιχείο από τα εικονιζόμενα έχει την μεγαλύτερη ατομική ακτίνα;
5. Από ποιο στοιχείο (σε αέρια κατάσταση) αποσπάται ευκολότερα ηλεκτρόνιο, C ή Si;
6. Πόσα μονήρη ηλεκτρόνια διαθέτει το ιόν Ti⁺²;
7. Πόσα μονήρη ηλεκτρόνια διαθέτει το Mg;
8. Πόσα ηλεκτρόνια (σε θεμελιώδη κατάσταση) από τα εικονιζόμενα στοιχεία, του έχουν ταυτόχρονα l=n ;

4.

1. Μετά το πυρηνικό ατύχημα στου Chernobyl, ανιχνεύθηκε ραδιενεργό καίσιο (Cs) στην ατμόσφαιρα. Το Cs είναι το 6^ο στοιχείο της πρώτης ομάδας του περιοδικού πίνακα. Ποιος είναι ο ατομικός του αριθμός;
2. Πόσα ηλεκτρόνια σε s υποστιβάδες (σε θεμελιώδη κατάσταση) διαθέτει το καίσιο;
3. Οι ράβδοι ελέγχου, στον πυρηνικό αντιδραστήρα του Chernobyl, διέθεταν ₅B. Ποιο είναι το μέγιστο και ποιο το ελάχιστο πιθανό άθροισμα των spin των ηλεκτρονίων του B, στη θεμελιώδη κατάσταση;
4. Λίγο πριν την έκρηξη του πυρηνικού αντιδραστήρα είχε συσσωρευθεί στο εσωτερικό του ₅₄Xe. Ποιο ποσοστό από τα ηλεκτρόνια του Xe (σε θεμελιώδη κατάσταση) έχουν spin -1/2;

ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ!