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