التحولات النووية: النشاط الإشعاعي والتفاعلات النووية مع تمارين محلولة — العلوم الفيزيائية — الثانية ثانوي — المنهاج الجزائري

التحولات النووية: النشاط الإشعاعي والتفاعلات النووية

📌 الأهداف التعليمية:

• التعرف على أنواع النشاط الإشعاعي (α, β, γ)
• كتابة معادلات التفاعلات النووية
• فهم قوانين الانحفاظ (عدد الكتلة والشحنة)
• تطبيقات النشاط الإشعاعي في الحياة

📖 الشرح النظري:

1. النشاط الإشعاعي الطبيعي:
هو تحول تلقائي لنواة غير مستقرة إلى نواة أكثر استقراراً مع انبعاث جسيمات أو إشعاعات.
الأنواع:
– إشعاع α (ألفا): نواة هيليوم ⁴₂He — يوقف بورقة
– إشعاع β (بيتا): إلكترون ⁰₋₁e — يوقف بالألمنيوم
– إشعاع γ (غاما): إشعاع كهرومغناطيسي — يوقف بالرصاص

2. قوانين الانحفاظ في التفاعل النووي:
– انحفاظ عدد الكتلة A: مجموع A الداخل = مجموع A الخارج
– انحفاظ عدد الشحنة Z: مجموع Z الداخل = مجموع Z الخارج

3. التفاعلات النووية الاصطناعية:
– الانشطار النووي: انقسام نواة ثقيلة إلى نواتين متوسطتين (مثل اليورانيوم)
– الاندماج النووي: اتحاد نواتين خفيفتين لتكوين نواة أثقل (مثل الشمس)

4. قانون التناقص الإشعاعي:
N(t) = N₀ × e^(−λt) حيث λ ثابت النشاط الإشعاعي.
زمن نصف العمر t₁/₂ = ln2 / λ

📝 مثال تطبيقي:

اكتب معادلة تحلل α لعنصر الراديوم ²²⁶₈₈Ra:
²²⁶₈₈Ra → ²²²₈₆Rn + ⁴₂He

📝 تمارين محلولة:

التمرين 1: أكمل التفاعل النووي: ²³⁸₉₂U → ? + ⁴₂He
الحل: ²³⁸₉₂U → ²³⁴₉₀Th + ⁴₂He

التمرين 2: إذا كان زمن نصف عمر لعنصر مشع هو 5 أيام، فما الكمية المتبقية بعد 20 يوماً من عينة مقدارها 80g؟
الحل: 20/5 = 4 فترات. المتبقي = 80 × (1/2)⁴ = 80 × 1/16 = 5g

🔗 دروس مشابهة:

• الكيمياء العضوية: تفاعلات الألكانات والألكينات
• الكهرباء الساكنة: الشحنة الكهربائية وقانون كولوم