القسم ١٠
الفيزياء النووية
Nuclear Physics
وصف النواة والنظائر، الاضمحلال الإشعاعي (ألفا وبيتا وجاما)، حفظ العدد الكتلي والذري، عمر النصف والنشاط الإشعاعي، التفاعلات النووية وطاقة الربط E=m·c²، والنموذج المعياري وكواشف الجسيمات.
تدريب على أسئلة الفيزياء النووية
أسئلة بنك التحصيلي لهذا القسم
الأقسام الفرعية
أمثلة محلولة
مثال ١
عنصر عدده الذري 19 وعدده الكتلي 39، فكم عدد النيوترونات في نواته؟
◎ توقّع الإجابة أولًا:
مثال ٢
ما نوع الأشعة الناتجة من التفاعل النووي: 23892U ⟶ 23490Th + ... ؟
◎ توقّع الإجابة أولًا:
مثال ٣
في المعادلة النووية 21083Bi ⟶ X + 0−1e، ما الرمز الصحيح للنواة X؟
◎ توقّع الإجابة أولًا:
مثال ٤
عينة مشعّة كتلتها 100 g وعمر النصف لها 3 أيام، فما كتلتها المتبقية بعد مرور 9 أيام بوحدة الجرام؟
◎ توقّع الإجابة أولًا:
مثال ٥
أيُّ أنواع الاضمحلال لا يغيّر العدد الكتلي ولا العدد الذري للنواة؟
◎ توقّع الإجابة أولًا:
مثال ٦
طاقة الربط النووي الناتجة عن نقص الكتلة تُحسب من القانون:
◎ توقّع الإجابة أولًا:
مثال ٧
إذا اتّحد بروتون مع نيوترون فإن الناتج هو:
◎ توقّع الإجابة أولًا:
مثال ٨
الجسيمات الصغيرة التي تتكوّن منها البروتونات والنيوترونات تسمّى:
◎ توقّع الإجابة أولًا:
نصائح الإتقان
- • الرمز النووي ᴬ_Z X: العدد الكتلي A = البروتونات + النيوترونات، والعدد الذري Z = البروتونات، فعدد النيوترونات = A − Z.
- • ألفا تنقص (A−4, Z−2)، وبيتا تزيد العدد الذري (Z+1) بثبوت الكتلي، وجاما لا تغيّر A ولا Z؛ وجاما الأكثر نفاذيةً.
- • في أي معادلة نووية يتساوى مجموع الأعداد الكتلية ومجموع الأعداد الذرية في الطرفين؛ استعملهما لإيجاد المجهول.
- • عمر النصف: n = tt12، ثم نصِّف الكتلة n مرّة (الكتلة = الابتدائية ÷ 2ⁿ).
- • طاقة الربط من نقص الكتلة E = m·c²؛ والقوة النووية القوية تربط مكوّنات النواة، والكواركات تكوّن النيوكليونات.
أخطاء شائعة
- حساب عدد النيوترونات على أنه العدد الكتلي نفسه: عدد النيوترونات = العدد الكتلي − العدد الذري (N = A − Z)، لا العدد الكتلي وحده.
- الظن أن اضمحلال جاما يغيّر العنصر: جاما طاقة فقط فلا تغيّر A ولا Z ولا هوية العنصر؛ ألفا وبيتا وحدهما يغيّران العدد الذري.
- قسمة الكتلة على عدد الأيام بدل استعمال عمر النصف: الاضمحلال أُسّي: احسب n = tt12 ثم نصِّف الكتلة n مرّة (الكتلة ÷ 2ⁿ).
- إهمال حفظ العدد الذري عند إيجاد المجهول في معادلة نووية: وازِن العددين معًا: مجموع الكتلي في الطرفين متساوٍ، ومجموع الذري في الطرفين متساوٍ.