محاكاة الاضمحلال النووي والتفاعلات النووية — فيزياء 3-2
الثالث الثانوي الفصل الدراسي الثاني الدرس 9-2 الكتاب ص 260–268 محاكاة ظاهرة
جرّب بنفسك قوانين درس «الاضمحلال النووي والتفاعلات النووية» من كتاب فيزياء 3-2: غيّر القيم في المحاكاة وشاهد النتيجة مباشرة، ثم نفّذ المهام الاستقصائية وتحقق من فهمك.
شغّل المحاكاة وغيّر القيم بنفسك
المحاكاة والمهام الاستقصائية والتقويم متاحة بحساب مجاني.
أنشئ حساب طالب مجاني لديك حساب؟ سجّل الدخول ✓ مجاني بالكامل · أنت معلم؟ حساب معلمأهداف الدرس
- تصف ثلاثة أنماط للاضمحلال الإشعاعي.
- تحل معادلات نووية.
- تحسب كمية المادة المشعة المتبقية ونشاطها بعد فترة زمنية محددة.
- تعرف الاندماج النووي والانشطار النووي.
- تصف عمل المفاعل النووي.
القوانين والعلاقات
حفظ العدد الكتلي والشحنة في المعادلة النوويةΣA = const , ΣZ = const
الكمية المتبقية من النظير المشع بعد n من أعمار النصفN = N₀(1/2)ⁿ
عدد فترات عمر النصف التي انقضتn = t / T½
اضمحلال ألفا: انبعاث نواة هيليومA → A − 4 , Z → Z − 2
اضمحلال بيتا: تحوّل نيوترون إلى بروتونZ → Z + 1 , N → N − 1
المفردات
المواد المشعةاضمحلال ألفااضمحلال بيتااضمحلال جاماالتفاعل النوويعمر النصفالنشاط الإشعاعيالانشطار النوويالتفاعل المتسلسلالاندماج النووي
المفاهيم الرئيسة
- تضمحل النواة غير المستقرة عندما تنتقل تلقائيًّا إلى حالة أكثر استقرارًا، والمواد التي تطلق إشعاعات نافذة تُسمّى المواد المشعة.
- جسيم ألفا نواة هيليوم 42He شحنتها +2e يوقفها الورق، وجسيم بيتا إلكترون ينتج عن تحوّل نيوترون إلى بروتون ويلزم نحو 6 mm من الألومنيوم لإيقافه، وإشعاع جاما فوتونات عالية الطاقة متعادلة يلزم لإيقافها عدة سنتيمترات من الرصاص.
- في المعادلة النووية يتساوى مجموع الأعداد الكتلية (العلوية) ومجموع الأعداد الذرية (السفلية) في طرفي المعادلة؛ لأن عدد النيوكليونات والشحنة محفوظان.
- عمر النصف هو الزمن اللازم لاضمحلال نصف أنوية النظير المشع، والكمية المتبقية N = N₀(1/2)ⁿ حيث n = t/T½؛ والنشاط الإشعاعي عدد الاضمحلالات في الثانية ووحدته البيكرل Bq، ويقل إلى النصف كل عمر نصف.
- الانشطار النووي انقسام نواة ثقيلة مثل اليورانيوم-235 بعد امتصاص نيوترون إلى نواتين أصغر مع نيوترونات وطاقة (نحو 200 MeV)، والنيوترونات الناتجة تُحدث انشطارات جديدة في تفاعل متسلسل.
- في المفاعل يبطّئ المهدئ (الماء) النيوترونات السريعة، وتمتص قضبان التحكم (الكادميوم) النيوترونات لضبط معدل التفاعل؛ أما الاندماج النووي فاتحاد أنوية خفيفة لتكوين نواة أثقل مع تحرر طاقة، كما في الشمس عند نحو 2 × 10⁷ K.
مثال محلول
اضمحلال ألفايُشع نظير الراديوم 22688Ra جسيم ألفا فيتحول إلى نظير الرادون. اكتب المعادلة النووية، وحدّد العدد الكتلي والعدد الذري للرادون الناتج.
- المعطيات
- النواة الأم 22688Ra، وجسيم ألفا 42He
- المطلوب
- A = ? , Z = ? للرادون
- الحل
- A = 226 − 4 = 222 , Z = 88 − 2 = 86، فالمعادلة: 22688Ra → 22286Rn + 42He
- تقويم الجواب
- العدد الكتلي محفوظ: 4 + 222 = 226، والشحنة محفوظة: 2 + 86 = 88، والعنصر ذو العدد الذري 86 هو الرادون فعلًا.
داخل المحاكاة
- التهيئة والتنبؤ بعد التسجيل
- المحاكاة التفاعلية بعد التسجيل
- المهام الاستقصائية بعد التسجيل
- 3 أمثلة محلولة أخرى بعد التسجيل
- التقويم الختامي بعد التسجيل
- الملخص والواجب المنزلي بعد التسجيل
- وضع العرض للمعلم بعد التسجيل
