يعاعشلإا صقانتلا La décroissance radioactive fileيعاعشلإا صقانتلا La...

اإلشعاعي التناقص

La décroissance radioactive

مقدمة

(.مستقلة عن السحابة االلكترونية. .)تخص نواة ذرة أيظاهرة نووية اإلشعاعيإن النشاط

ما مكونات نواة ذرة وما رمزها ؟

I. نواة ذرة.

.المكونات -1

.الكترونيةبها سحبة نواة تحيطتتكون ذرة من

.n تروناتوون pبروتونات أيتتكون نواة ذرة من نويات .الشحنةعدد =الذري العدد= Zب pلعددنرمز

.عدد الكتلة = A لعدد النوياتنرمز

Z -Aعدد النيوترونات

⇐.رمز الذرة = رمز نواة ذرة ⇐

Kg 27-=1.674.10nKg m27 -=1.672.10pm

أعط مكونات نوات الكربون .

.النظائر -النويدة -ر الكيميائيصالعن -2

. z (P)لها نفس العدد الذري (ايونات أو)مجموعة ذرات =العنصر الكيميائي

(.العنصر سنف (. nعدد تختلف في و Zنظائر عنصر كيميائي هي ذرات لها نفس عدد الذري

. n نفس عددو Z(p)الشحنة لها نفس عدد أي(متشابهة نوى)نوى لها نفس عدد النويات هي مجموعة النويدة

مثال (.نويدات مختلفة).nوتختلف في عدد Zنويدات لها نفس عدد الشحنة =نظائر نويدة

.طبيعية واصطناعية 0399وفي الجمل (.نظائر)نويدة 523قابله ي عنصرا طبيعيا 09هناك

.كثافة المادة النووية -3

rكرية شعاعها≈نواة 1/3

A0r =r 1.2=معfm 0r m .15-

1fm=10.

n≈≈mp( m (الكتلة الحجمية لنواة3

tonnes/m8

≈2.10 𝜌

ρ وجد كبيرة تتعلق برمز النواة ال.

. إذن المادة النووية شديدة الكثافة

II. النشاط اإلشعاعي.La radioactivité.

؟ ما هو النشاط اإلشعاعي

ما طبيعتها ؟.ما أنواع اإلشعاعات النووية

ما هي القوانين التي يخضع لها؟

ما تطبيقاته؟

تساؤالت

.النشاط االشعاعي-0

(.المسار) 76ص الوثائقي النشاط

.إلى الشمس Uانبعاث أشعة مرئية عند تعريض أمالح =استشعاع -0 .تترك أثرا على صفائح فوتوغرافيا -2

.صدفة -5

.بتأثيرها على الصفائح الفوتوغرافيا....نويدة(استحالة)تحول -4

3-U Th γ (طبيعتها ؟ حدد 2اذكر أنواع اإلشعاعات النووية المذكورة في الوثيقة -7

-β (eα(He) .

A)و Zانحفاظ )تسمى قوانين صودي لالنحفاظ -6

:خالصة

مع (النويدة المتولدة)إلى نويدة مستقرة ( النويدة األصل)النشاط االشعاعي هو تحول أو تفتت نويدة غير مستقرة

.. إشعاعا انبعاث دقائق تكون

.في الزمن و االصطناعي الطبيعي وهو غير مرتقب اإلشعاعيهناك النشاط

إنسان ( غاز(Rnماء هواء:توجد النويدات المشعة في كل مكان ) c(12,14)K(40) صخورU)...

α :انواع من االشعاعات 4هناك - β

+β و γ " يمكن لها أن تترك

" أثرا على صفائح فوتوغرافية أو تخترق المادة

"α= حروق في الجلد: توقف بورق :نوى الهيليوم.

γ تشخص ’ توقف بالرصاص.نفاذية كبيرة : موجات كهرمغناطيسية .اإلمراض بالصور

+β =بوزيترونات و-β توقف ببعض : الكتروناتmm معالجة أمراض السرطان... من االلومنيوم...

. lois de Soddy.قوانين صودي لالنحفاظ

.(الطاقة كمية الحركة ) Aو Z:تنحفظ( تفتت )اثناء تحول

Z =Z1+Z2

2+A 1A = A

النويدات المستقرة والغير مستقرة -2.

.

كيف يمكن التنبؤ باستقرار نويدة؟

(المسار) 76ص 2شاط وثائقي

A=N+Z؟ A.Z .Nالعالقة بين A Zذكر بمدلول-0 الحمراء+منطقة االستقرار: النويدات المستقرة

Z=Nعلى المستقيم ؟تتواجد في A/Zاستنتج النسبة .المستقرة Z≻20 ما موضع وبما تتميز النويدات ذات -2

A/Z≈2 .

. Z≻N وتتميزN=Zالمستقيم وبماذا تتميز فوق تتواجد اين Z≺20 المستقرة بالنسبة للنوى

المشعة =النويدات الغير مستقرة

.تتميز ما نوع نشاطها االشعاعي بماذا ؟اين توجد:2المنطقة الزرقاء

تتحول بحيث يتحول .(nوفرة )اكبر من النويدات المستقرة Z ≻N النويدات األزرقتضم المنطقة ذات اللون

n إلىp مع انبعاث-

e

حسب

.⇐ -

e =–

β. اشعاعية النشاط

ماذا تستنتج؟.مع النوى المستقرة األصفر بالنسبة للنوى ذات اللون Nو Zقارن

N≻Z تحول بحيث يتحول .مقارنة مع نوى منطقة االستقرار pإلى n بانبعاث+β = بوزترون

: حسب

.

اشعاعية النشاط

تتحول مع انبعاث (قوى التأثيرات القوية منخفظة )مرتفعتانN و Zال ؟ةمستقر Z≺82 الثقيلة هل النوى

α (. .)

α األحيانيكون مصاحبا في بعض γ إشعاعهناك : ةظملحو- β

+β النويدة المتولدة تتكون أنناتج عن كون

.ضوء = γ إشعاعتبعث اإلثارةو عند فقدانها ( طاقة عالية )إثارةفي حالة III. التحوالت النووية التلقائية .

Soddylois de ..قوانين االنحفاظ -0

.الطاقة كمية الحركة Z A:تنحفظ( تفتت )اثناء تحول

Z =Z1+Z2

2+A 1A = A

.االنشطة االشعاعية -2

αالنشاط اإلشعاعي 2-1 -3

نويدة إلىغير مستقرة x أصلنويدة هو تفتت نووي طبيعي و تلقائي تتحول فيه

الهليومنويدة ) α إشعاعمستقرة مع انبعاث yمتولدة و يتم بالنسبة(

.Z≺ 82للنويدات

اإلشعاعيالنشاط 2-2 - β .

إلىغير مستقرة x أصلهو تفتت نووي طبيعي و تلقائي تتحول فيه نويدة ...

مستقرة مع انبعاث yنويدة متولدة -

e ( .إشعاع - β )

:المعادلة الظاهرية

النشاط االشعاعي 3- 2+

β .

إلىغير مستقرة x أصلهو تفتت نووي طبيعي و تلقائي تتحول فيه نويدة . نويدة متولدة

y مستقرة مع انبعاث+

e ( .إشعاع+ β .)

:المعادلة الظاهرية

.γاالشعاع 5-4

: مثال

IV. لفصيلة المشعة ا. نحصل على نواة إن إلى..... تتحولالتي بامكانها ان مستقرة نسبيا نواة إلىالمشعة األصليةتتحول النواة

. األصلمجموع هذه النوى تكون فصيلة النواة .مستقرة

: فصائل مشعة تنحدر من 4هناك

مثال فصيلة تنحدر النواة الرصاص

V. اإلشعاعيالتناقص

و بدايتها غير .... T Pالتلقائي ظاهرة نووية غير مرتبطة بالعوامل الفيزيائية اإلشعاعين النشاط ا. .عبر الزمن يةووصدفهي ظاهرة عشوائية إذن ‘متوقعة

.اإلشعاعيقانون التناقص -1 ‘و بدايتها غير متوقعة .... T Pان النشاط اإلشعاعي التلقائي ظاهرة نووية غير مرتبطة بالعوامل الفيزيائية .

.إذن هي ظاهرة عشوائية وصدفوية عبر الزمن .نعتبر عينة مشعة

. t=oعدد النوى المشعة في العينة عند 0Nليكن

. tعدد النوى المتبقي في العينة عند N(t)ليكن N(t)+dN(t) عدد النوى المتبقي في العينة عندt+dt . إنبما N

dN .≻0سالبة dNتناقصت فان

- N(t) = dN-(N(t)+dN) هوdtالمتفتت خالل التويعدد . dtو N متناسب مع dNإن إحصائية تبين دراسة

=N.dtλ.-dN : نكتب

يكتب على الشكل اسي حلها األولىمن الدرجة تفاضلية وهي معادلة

B+ αt-N=Ae

αt-Ae

B = 0 و t λ-

N=Ae

و بالتالي 0N=N فان t=0عند λ-

e0NN=

λt-e0N=N

λ ثابتة التفتت وهي تميز المادة المشعة وحدتها:1-

S

. 1/2tعمر النصف -τة الزمن تثاب-2

.ثابتة الزمن τتسمى . sوحدتها τ=1/λ :نضع

τ t=عند1-

N=No e ⇐. N=0.37 No

. %37أي يبقى %63 هي المدة التي عندها يتفتت τثابتة الزمن

نسمي 21/t المدة التي يتفتت فيها نصف العينة زمن عمر النصف.

t1/2/τ -e0/2=N0N=N⇐ λ=ln2/1/2 t

.نشاط عينة مشعة-5

.عدد التفتتات في الثانية tنشاط عينة عند لحظة معينة

dN/dt -a=

a=λN .tبعدد النويدات المتبقية عند aتتعلق

. Bequerelبيكريل Bqوحدتها

Bq curie هناك )10-

10 3.7=uriec1)

.Geigerبجهاز aتقاس

.التاريخ بالنشاط االشعاعي -4

ما عمر األرض؟

كيف نحدد مدة وفاة شخص؟

ان التناقص االشعاعي لبعض العناصر المشعة المتواجدة في بعض الصخور و الكائنات الحية هو

. اصل عدة تقنيات للتاريخ و ذلك بمقارنة النشاط االشعاعي لعنة مع عينة مماثلة مرجعية

14التاريخ بالكربون -1

يعتمد الخاصية ان النسبة

الكائن نتيجة تبادل ثابتة ال تتعلق بالزمن بالنسبة لكائن حي معين ،

إن عند وفاة الكائن ،. مع الهواء أو التغذية

ما د ة مشعة من طراز –β تتناقص مع

لتحديد المدة التي مضت على وفاة هذا الكائن يكفي مقارنة نشاطه االشعاعي مع النشاط .الزمن

.االشعاعي لكائن حي من نفس الصنف

)

.

Nالنويدة المتولدة أناكتب معادلة التفتت علما -0

على وفاة شخص مدة معينة ولوحظ أن النشاط . عين المدة التي مضت على وفاة هذا الشخص-2

.%3اإلشعاعي تناقص ب 5600ans :1/2t=نعطي

و االورانيوم .سنة 49999ال يتعدى عمرها في تاريخ عمر المواد العضوية04 يمكن استعمال الكربون (المسار 0مليار سنة تمرين 4.3: األرض .)في تاريخ عمر المواد الصخرية

الكفايات