النشاط الاشعاعي - تحلل الذرات وعدم استقرارها - الطاقة النووية .. الفيزياء

تقليص
X
 
  • تصفية - فلترة
  • الوقت
  • عرض
إلغاء تحديد الكل
مشاركات جديدة

  • النشاط الاشعاعي - تحلل الذرات وعدم استقرارها - الطاقة النووية .. الفيزياء

    النشاط الاشعاعي - تحلل الذرات وعدم استقرارها - الطاقة النووية .. الفيزياء

    النشاط الاشعاعي - تحلل الذرات وعدم استقرارها

    يعتمد استقرار النواة على قيمة طاقة الترابط فيها ، ويبلغ حده الاقصى في الذرات الخفيفة حيث يكون عدد البروتونات مساويا لعدد النوترونات ، كما يحدث في الهليوم مثلا ( وفيه بروتونان ونوترونان ) . والمعروف أن قوى التنافر الموجودة بين البروتونات تزداد كلما ارتفعت كتلة الذرة ، وأن الذرات الاكثر استقرارا من غيرها هي الذرات الثقيلة التي يزيد عدد النوترونات فيها عن عدد البروتونات .

    وهناك نوع اخر من أنواع النظائر يعرف باسم النظائر المشعة المتميزة بعدم استقرارها ، وبأنها تبعث أشعتها بشكل عفوي على ثلاثة أنواع . النوع الاول ويتكون من جسيمات بيتا ، وهو ذو قدرة كبيرة على النفاذ في الاجسام ( اشعة نفاذة ) واما النوع الثاني منها ، فان المادة تمتصه بسهولة ويطلق عليه اسم جسيمات ألفا .

    وأما النوع الثالث والاخير فهو أشعة غاما المعروفة بطاقتها العالية ، وهذا النوع يصحب عادة أحد النوعين الاخرين .

    والمعروف أن الجسيم بيتا هو عبارة عن الكترون نشيط يصدر عن النواة وينطلق بسرعة هائلة فينتج عن انبعاثه زيادة في شحنتها يرتفع من جرائها العدد الذري ي فيما تبقى الكتلة الذرية كما كانت عليه من قبل . مثال ذلك الفوسفور الذي يتحول كالآتي : ٢٣/١٥فو - ٣٢/١٥كب + بيتا وبما نواة الذرة خالية من الالكترونات ، فان الجسيم بيتا ينتج من جراء تحول النوترون الى بروتون والكترون ونوترينو . ولا بد من الاشارة الى أن الطاقة الحركية للجسيمات بيتا تبقى ثابتة اذا صدرت بمفردها عن النواة ، وانها تساوي الفرق بين كتلة نواة النظير الام وكتل المواد الناتجة عن تحلله . ومع ذلك ، وبسبب تنوع مقادير هذه الطاقة فقد ثبت ان النوترينو يرافق الالكترون أثناء انطلاقه وأن مجموع طاقتيهما يبقى ثابتا بالرغم من تغير طاقة كل منهما على حدة . ولا بد من الاشارة الى أن عملية انبعاث الزوج الكترون - نوترينو » من النواة شبيهة بعملية انبعاث الفوتون من الذرة المثارة . ولذلك ، يمكننا اعتبار النوترون بمثابة نوية على مستوى عال جدا من الطاقة والبروتون بمثابة نوية على مستوى منخفض منها .

    ( المتسلسلة التي تتألف من تحلل ٢٣٨ يو )
    ( منحنى التحلل لنظير مشع )

    أما جسيمات ألفا فانها عبارة عن نوى ذرات الهليوم الحاملة لشحنات موجبة والمعروف أن الذرة ، بعد انبعاث أشعة ألفا منها ، تتحول الى ذرة مختلفة تتميز بفقدها لشحنتين من شحناتها ولعـدد محدد من نوياتها مثال ذلك الراديوم ٢٢٦/٨٨ر -- ٢٢٢/٨٨د + ألفا .
    وتتحدد سرعة اضمحلال النظير المشع بواسطة عدد ذراته ، وليس بحالته الفيزيائية والكيميائية . وينخفض عدد الاضمحلالات فيه كلما قلت الذرات التي لم تصل بعد الى حالة الاضمحلال المنتظرة ويعرف العمر النصفي للنظير المشع بأنه الزمن الذي يستغرقه اضمحلال نصف ذراته ، فلا يتبقى بعد انقضاء عمرين نصفيين سوى نصف ما تبقى بعد انقضاء العمر النصفي الاول ، أي ربع الكمية الاساسية .
    وتتراوح الاعمار النصفية في النظائر بين الميكرو ثانية و ۱۰۰ مليار سنة .

    تتراوح الارقام الذرية للنظائر المشعة الطبيعية بصورة عملية بين ۸۱ و ۹۲ ، ويمكن حصرها في ثلاث متواليات هي : متوالية اليورانيوم ومتوالية الراديوم ومتوالية الاكتينيوم ويكون كل عنصر في المتوالية حصيلة اضمحلال العنصر الذي يأتي قبله مباشرة من جراء الانبعاث ألفا أو بيتا . ويتميز العنصر الاخير في المتوالية بأنه عنصر غير مشع .

    اضغط على الصورة لعرض أكبر. 

الإسم:	CamScanner 22-11-2024 16.07_1.jpg 
مشاهدات:	2 
الحجم:	71.3 كيلوبايت 
الهوية:	247562 اضغط على الصورة لعرض أكبر. 

الإسم:	CamScanner 22-11-2024 16.08_1.jpg 
مشاهدات:	2 
الحجم:	99.4 كيلوبايت 
الهوية:	247563 اضغط على الصورة لعرض أكبر. 

الإسم:	٢٠٢٤١١٣٠_١١٢٥٤٧.jpg 
مشاهدات:	2 
الحجم:	106.7 كيلوبايت 
الهوية:	247564 اضغط على الصورة لعرض أكبر. 

الإسم:	٢٠٢٤١١٣٠_١١٢٦٠٩.jpg 
مشاهدات:	2 
الحجم:	112.7 كيلوبايت 
الهوية:	247565 اضغط على الصورة لعرض أكبر. 

الإسم:	CamScanner 22-11-2024 16.09 (1)_1.jpg 
مشاهدات:	2 
الحجم:	63.5 كيلوبايت 
الهوية:	247566

  • #2
    Radioactivity - Decay and Instability of Atoms
    Nuclear Energy .. Physics

    Radioactivity - Decay and Instability of Atoms

    The stability of the nucleus depends on the value of the binding energy in it, and it reaches its maximum in light atoms where the number of protons is equal to the number of neutrons, as happens in helium, for example (which has two protons and two neutrons). It is known that the repulsive forces between protons increase as the mass of the atom increases, and that the most stable atoms are the heavy atoms in which the number of neutrons exceeds the number of protons.

    There is another type of isotopes known as radioactive isotopes, which are characterized by their instability, and that they spontaneously emit their rays in three types. The first type consists of beta particles, which have a great ability to penetrate objects (penetrating rays), while the second type is easily absorbed by matter and is called alpha particles.

    The third and last type is gamma rays, known for their high energy. This type usually accompanies one of the other two types. It is known that the beta particle is an energetic electron emitted from the nucleus and launched at a tremendous speed, resulting in an increase in its charge, which increases the atomic number, while the atomic mass remains the same as before. An example of this is phosphorus, which transforms as follows: 23/15 Fu - 32/15 Kp + beta. Since the nucleus of the atom is free of electrons, the beta particle is produced as a result of the transformation of the neutron into a proton, electron, and neutrino. It must be noted that the kinetic energy of beta particles remains constant if they are emitted alone from the nucleus, and that it is equal to the difference between the mass of the nucleus of the parent isotope and the masses of the materials resulting from its decay. However, due to the diversity of the amounts of this energy, it has been proven that the neutrino accompanies the electron during its launch and that the sum of their energies remains constant despite the change in the energy of each of them separately. It must be noted that the process of emitting an electron-neutrino pair from the nucleus is similar to the process of emitting a photon from an excited atom. Therefore, we can consider the neutron as a nucleus at a very high energy level and the proton as a nucleus at a low energy level.

    (The series consisting of the decay of 238 U)
    (The decay curve of a radioactive isotope)

    As for alpha particles, they are the nuclei of helium atoms carrying positive charges. It is known that the atom, after emitting alpha rays from it, turns into a different atom characterized by losing two of its charges and a specific number of its nuclei. An example of this is radium 226/88R -- 222/88D + alpha.
    The decay rate of the radioactive isotope is determined by the number of its atoms, not by its physical and chemical state. The number of decays in it decreases as the number of atoms that have not yet reached the expected decay state decreases. The half-life of the radioactive isotope is defined as the time it takes for half of its atoms to decay. After two half-lives, only half of what remains after the first half-life has passed, i.e. a quarter of the original amount, remains.
    The half-lives of isotopes range from microseconds to 100 billion years.

    The atomic numbers of naturally occurring radioactive isotopes range practically between 81 and 92, and can be limited to three sequences: the uranium sequence, the radium sequence, and the actinium sequence. Each element in the sequence is the result of the decay of the element immediately preceding it as a result of alpha or beta emission. The last element in the sequence is characterized by being a non-radioactive element.

    تعليق

    يعمل...
    X