الفيزياء — النشاط الإشعاعي الطبيعي: أنواعه وقانون التناقص الإشعاعي — الثالثة ثانوي (شعب علمية) — بكالوريا — المنهاج الجزائري

النشاط الإشعاعي الطبيعي: أنواعه وقانون التناقص

النشاط الإشعاعي (Radioactivité) هو تحول تلقائي لنواة ذرة غير مستقرة إلى نواة أكثر استقراراً بإطلاق جسيمات وطاقة. اكتشفه هنري بيكريل (Becquerel) عام 1896. أنواعه: α, β, γ.

أنواع الإشعاعات

• إشعاع α: نواة هيليوم (₂⁴He). ينقص العدد الكتلي بـ 4 والعدد الذري بـ 2. قدرة اختراق ضعيفة (ورقة).
• إشعاع β⁻: إلكترون. يتحول نيوترون إلى بروتون (n → p + e⁻ + ν̄e). العدد الكتلي ثابت، العدد الذري يزيد بـ 1.
• إشعاع β⁺: بوزيترون. يتحول بروتون إلى نيوترون (p → n + e⁺ + νe). العدد الكتلي ثابت، العدد الذري ينقص بـ 1.
• إشعاع γ: أشعة كهرومغناطيسية عالية الطاقة. لا تغير العدد الذري ولا الكتلي.

قانون التناقص الإشعاعي

N(t) = N₀·e^(-λt) حيث N₀ عدد النوى في t=0، λ ثابت النشاط الإشعاعي (s⁻¹). فترة نصف العمر T(½) = ln(2)/λ. النشاط A(t) = λ·N(t) = A₀·e^(-λt).

التفاعلات النووية

الانشطار (Fission): نواة ثقيلة تنقسم إلى نواتين متوسطتين مع تحرير نيوترونات وطاقة. الاندماج (Fusion): نواتان خفيفتان تندمجان لتكوين نواة أثقل مع تحرير طاقة هائلة.

تمارين

1. أكمل التفاعل: ²³⁸U₉₂ → ²³⁴Th₉₀ + … (حدد نوع الإشعاع)
2. عينة من الصوديوم ²⁴Na₁₁ عمر النصف 15 h. كم يتبقى بعد 45 h من 10 g؟
3. احسب λ إذا كان T(½) = 5700 سنة (للكربون 14).

خلاصة

النشاط الإشعاعي تحول تلقائي للنواة. α و β تغير النواة، γ يحرر طاقة فقط. قانون التناقص N(t)=N₀e^(-λt). T(½)=ln(2)/λ. التطبيقات: التأريخ بالكربون 14، الطاقة النووية، الطب النووي.

دروس مشابهة

• المتراجحات من الدرجة الثانية: دراسة إشارة ثلاثي الحدود وحل المتراجحات — الرياضيا
• الأعداد المركبة – الشكل المثلثي والأسي – السنة الثالثة ثانوي (شعب علمية) – الريا
• التوافيق والتباديل – مبدأ العد – السنة الثالثة ثانوي (شعب علمية) – الرياضيات – ا