ا�� ا��ا�� ���

� Nuclear Physicsا���� �ء ا���و

١-١٤ �����Introduction

��و�ت �آ���ف ��آ�� ا��رة وو�� �ذج ���� �� آ�ن ه!�ك ��ة $��ت . ه�ا ا���آ��&'� (�و�, ه�- ا�!�ذج ا�', ر+* (&رة وا�

(./&�4 3�!) آ�0�1�2) �ا��رة وأن آ��2�9 ���آ��5) *�/ 67 8 �&اة ا��رة 6)+nucleus(.

� ا���اة ٢-١٤��� !� :Some properties of nucleus

The structure of the nucleus: %�آ�# ا���اة

�&/.) (Protons) �1و�&�ت ��'&ن �, ا�!&اة � (!� (Neutrons) و�&��و�ت ا��

��>�د�) (!�و�@9? ��دة �9< ا�.�و�&�ت و ا�!�&��و�ت ا+* ����ك ه& &�= . ا���&آ9&ن (Nucleon .(

�د ا�.�و�&�ت �9!&اة 1D&ع A و�>�ف ا�>�د ا�'�69 �� Z ت� : وا�!�&��و

A= N + Z

���1�8 ا����6و � �E!� دة �ي��8 ��� :���

&اة ذرة :*()ً' ,�Dآ�Hا���� �D�&��و�ت �7'&ن ا�>�د ا�'�69 �18و�&�ت و 8ن �21 أ

18.

Isotopes: ا��-��� . أ

� ����وى 67 ��ده� ا��رى Jوا �E!<� )ه6 ذراتZ( �2���) K�J ,� >�����1 (9L���و67 ا�>�د ي� Q9�R��2P<1 , ا�.>O 67 وز�2 ا��رى أوا����0��8) و�����2�M ا�'���0)

&���2 و A (�����1(ا�'�9< H6 76 ت��د ا�!�&��و�)N(.

4S� : �����و

��.

Nuclear mass: آ0/� ا���اة. ج

�ً$1�+ �� ن ا�!&اة ���&ي �9< �1و�&�ت و�&��و�ت وأآ� ذآ�$� �ن آ�9) ا�.�و�&ن أو/�, آ�9) ا�.�و�&ن Uا���وى �$��.ً� آ�9) ا�!�&��ون وآ�9) 4Vا�6 �!�&��ونو اأ�'��ون أ&�1

��ة2000 �$��.ً�.

mp= 1.672648x10-27

kg وmn=1.674955x10-27

kg وme= 9.11 x 10 31− kg

�ة Jا�'�9&/�ام وه6 و ,� �ً�� ا�'�4 ا��ر�) 1����ة (��5ة ��Jام و�R�+ :ن

�ام ا�>�د�) ا�����)R�+�1 4�&� :و�', ا��

xE

6.1

149.0=

= 1 a.m.u

.

(VM<67 ا� �آ:

�, ا��42 ��ة إو�$� و/Jا�'�9&/�ام وه6 و ,� �ً�� ا�'�4 ا��ر�) 1����ة (��5ة ��Jام و�R�+نأوو/� . (atomic mass unit, [a.m.u])) ذ.ك

1.660566 x 10-27 1 a.m.u=

mn = 1.674955x10-27

kg = 1.008665

mp = 1.672648x10-27

kg =

me = 1.674955x10-27

kg =

(V�@ات ا��J&1 (ات ا�'�4 ا��ر��Jو ,� �ً��J>�د�) ا�����). و�>.� أام ا��R�+�1 4�&�و�', ا��

E=mc2

1.660566 x 10 1 a.m.u =

E=1.660566 x 10-27

x(3x108)

2=0.149x

�&ل ا�D&ل إ�< :�'��ون Z�&7إن

MeVeVxx

x5.931105.931

10

10149 6

19

9

==−

−

:و�9< ذ�] �'&ن

= 1.660566 x 10-27

kg = 931.5 MeV

Size of nucleus

�, ا���Dرب �.ن ��آ8 ا��رة �.�رة �, &اة �9< 3'4 آ�ةأ�$� و/

V QE@� ا�!&اة �<'��� ا�>�د ا�'�r 69ن �+�!��A (VM<67 ا� �آ

N

p

�, ا��42 �و�$� و/ك.و(ا�'�4 ا��ر�)

27 kg

:و�9< ذ�] �'&ن

1.008665 u

kg = 1.007276 u

= 0.000549 u

(V�@ات ا��J&1 (ات ا�'�4 ا��ر��Jو ,� �ً��Jو�>.� أ

10ن أ و1�-27

kg

x10: إذن-9

J

�&ل ا�D&ل إ�< [وا ن

و�9< ذ�] �'&ن

Size of nucleus: 234 ا���اة. د

�, ا���Dرب �� و/$�

�V QE@� ا�!&اة أوو/ �<'�ن

�� �

3/1: نأي أ0 Arr =

K�Jr0 : ا��!�+� و���وي Z1�L1.2x10-15

m.

:ن 3'4 ا�!&اة آ�وي، �', ��Jب DJ�2 آ� �69أو1� �

ArArrV )3

4()(

3

4

3

4 30

33/10

3πππ ===

(و1� ان ا�$�ار 3

4( 3

0rπ 1 ا�$&ل ,'� Z1�L_ د ا�'�69 ��9رة�ي، أ(ن ا��D* ��!�+� `�د�ً� �� ا�>

� � �(.

:آ7�S) ا�!&اة �, ا�>VM)و�'!!� آ��] ��Jب �

ρ ��

�

&اة ا�'�1&ن (7�Sآ MًS7١٢ 6ه:

317

315-

-27

/103.2

12))1.2x10(3

4(

10 x 1.66056612mkgx

x

x

V

M===

π

ρ

٣-١٤ � Nuclear Stability and Nuclear Forces: ا��08ار ا���اة و ا���ى ا���و

�� (!��, ���1= ا�� *d���1 O<1 ,� (.��V ت�� ���_ل ا�.>O �, +� و/&د ا�.�و�&V e�!� �!= �!��7 �1.� ا�$&ى ا�'�0�1�2)؟

وه6 . وا��ي ��2h 67 ا����7ت ا�$��Eة /�اً ا���ى ا���و �ا��� 67 ذ�] واg أ�9* ه& و/&د آ�Z �1, �1و�&ن و �1و�&ن أو �1, �1و�&ن و�&��ون أو �&��ون ��Lj �1, ا�!�&آ9&�ت +&اءً

��ة ٤٠ا�6 &ا�!��7ة 1�وه�- ا�$&ى �'.� ا�$&ى ا�'�0�1�2) . و�&��ون.

9 ٦٢١(��) ٣و ٢و ١+jال :%(�ر.

# %�ر

�ة ا�'�4 ا��ر�) . ١Jو Z�2 �>�دل MeV ���931.5وي amu ) (إذا آ�o7: 1.49x10.أ

-10 J 1.6. بx10

-19 J 10 931.5. ج

-9 J 5.8 .دx10

21 J

&اة �!�E ه& . ٢ �@V QE6x10إذا آ�ن

-15 m )ro= 1.2x10

-15 m ( �E!<د ا�'�69 ��2ا ا���7ن ا�>

125 .د 75. ج 25. ب 5. أ: ���وي �ده� ا�'�DJ �+�!��V 69* ا�!&اة . ٣� �� �� �E!<� A 6�9!�+� ا����� �$.`:

A. ب A α V. أ 3 α V ج .A

2 α V د . (1/ A)α V

٤ . (VM<م ا��R��� (V�` >4 ا�'�9) إ��&���:

E = m / c -ج E = mh -ب E = mc-أ2E = mc -د

2