محاكاة النواة — فيزياء 3-2
الثالث الثانوي الفصل الدراسي الثاني الدرس 9-1 الكتاب ص 253–259 محاكاة قانون
جرّب بنفسك قوانين درس «النواة» 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
- تحدد عدد النيوترونات والبروتونات في النواة.
- تعرف طاقة الربط النووية للنواة.
- تربط الطاقة الناتجة عن التفاعل النووي مع التغير في طاقة الربط النووية في أثناء التفاعل.
القوانين والعلاقات
عدد النيوترونات في النواة (A العدد الكتلي، Z العدد الذري)N = A − Z
الطاقة المكافئة للكتلة (أينشتاين)E = mc²
طاقة الربط النووية (Δm بوحدة u، و E بوحدة MeV)E = Δm × 931.49
فرق الكتلة: كتلة النويدة ناقص مجموع كتل مكوناتها منفصلةΔm = m − (Z mH + N mn)
شحنة النواة، وكتلتها التقريبيةq = Ze , m ≈ A u
المفردات
العدد الذريالعدد الكتليوحدة الكتل الذريةالنويدة (نواة النظير)القوة النووية القويةالنيوكليوناتطاقة الربط النوويةفرق الكتلة
المفاهيم الرئيسة
- تتكون النواة من بروتونات ونيوترونات تُسمّى معًا النيوكليونات؛ العدد الذري Z عدد البروتونات، والعدد الكتلي A عدد النيوكليونات، وعدد النيوترونات N = A − Z. شحنة النواة Ze وكتلتها ≈ A u.
- نوى العنصر الواحد لها العدد نفسه من البروتونات وأعداد مختلفة من النيوترونات، وتُسمّى النظائر، ونواة النظير النويدة، ويُكتب رمزها AZX؛ وللنظائر السلوك الكيميائي نفسه.
- القوة النووية القوية قوة تجاذب بين جميع النيوكليونات، أكبر بنحو 100 مرة من القوة الكهرومغناطيسية، ومداها قصير جدًّا ≈ 1.4 × 10⁻¹⁵ m.
- كتلة النواة أقل من مجموع كتل مكوناتها منفصلة، ويُسمّى الفرق فرق الكتلة، ويكافئ طاقة الربط النووية E = (Δm)(931.49 MeV/u)، وهي سالبة لأن طاقة النواة أقل من طاقة مكوناتها منفصلة.
- يزداد مقدار طاقة الربط لكل نيوكليون مع العدد الكتلي حتى A ≈ 56 (الحديد) ثم يقل؛ لذا تكون النوى القريبة من الحديد أكثر ترابطًا واستقرارًا.
- تتحرر الطاقة في التفاعل النووي عندما تتحول النوى إلى نوى أكثر ترابطًا: اندماج النوى الخفيفة أو انشطار النوى الثقيلة، وتساوي الطاقة المتحررة الفرق بين كتلتي المتفاعلات والنواتج مضروبًا في 931.49 MeV/u.
مثال محلول
مكونات النواةالعدد الذري لليورانيوم 92. ما عدد البروتونات والنيوترونات في نواة اليورانيوم-238؟ واكتب رمزها النووي.
- المعطيات
- Z = 92 , A = 238
- المطلوب
- عدد البروتونات، N = ?
- الحل
- عدد البروتونات يساوي Z = 92، و N = A − Z = 238 − 92 = 146، والرمز النووي 23892U
- تقويم الجواب
- 92 + 146 = 238 = A صحيح. شحنة النواة +92e وكتلتها ≈ 238 u، وعدد نيوتروناتها أكبر من عدد بروتوناتها كما في النوى الثقيلة المستقرة عادة.
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
