الاضمحلال النووي والتفاعلات النووية - فيزياء3-3 - ثالث ثانوي

www.jen.edu.sa Nuclear Decay and Reactions 6-2 الاضمحلال النووي والتفاعلات النووية الأهداف تجربة تصف ثلاثة أنماط في عام 1896م استعمل بيكرل مركبات تحتوي على عنصر اليورانيوم. وفوجئ أن لون للاضمحلال الإشعاعي. الصفائح الفوتوجرافية التي كانت تغطي اليورانيوم وتحجب الضوء عنه أصبح ضبابيا، وهو ما حدث أيضًا للصفائح التي تعرضت جزئيا لليورانيوم القريب من موقع اليورانيوم. ودل تحل معادلات نووية. هذا اللون الضبابي على أن نوعًا من الأشعة المنبعثة من اليورانيوم قد نفذت من الصفيحة . تحسب كمية المادة المشعة المتبقية ونشاطها بعد فترة التي تغطيه. ووجد أن بعض المواد الأخرى غير اليورانيوم أو مركباته قادرة على أن تطلق مثل هذه الأشعة النافذة والمواد التي تطلق مثل هذا النوع من الإشعاع تسمى المواد المشعة. تعرف الاندماج النووي وبسبب انبعاث جسيمات من هذه المواد فإنها تضمحل، وتضمحل النواة عندما تنتقل تلقائيا من حالة أقل استقرارًا إلى حالة أكثر استقرارًا. زمنية محددة. والانشطار النووي. . تصف عمل المفاعل النووي. المفردات المواد المشعة اضمحلال ألفا اضمحلال بيتا اضمحلال جاما التفاعل النووي عمر النصف النشاط الإشعاعي الانشطار النووي التفاعل المتسلسل الاندماج النووي الاضمحلال الإشعاعي Radioactive Decay في عام 1899م اكتشف العالم رذرفورد ورفاقه أن عنصر الرادون يتحول تلقائيا إلى نواة أخف ونواة هيليوم خفيفة. وفي العام نفسه اكتشف أيضًا أن مركبات اليورانيوم تنتج ثلاثة أنواع مختلفة من الإشعاع فصل بينها تبعًا لقدرتها على اختراق المواد. وقد أطلق عليها اسم إشعاعات ه ( ألفا ) ، و B (بيتا) و (جاما). حيث يمكن إيقاف جسيمات ألفا عند اصطدامها بصفيحة رقيقة من الورق، بينما يلزم سمك mm 6 من الألومنيوم لإيقاف معظم جسيمات بيتا، ويلزم سمك عدة سنتمترات من الرصاص لإيقاف إشعاع جاما. اضمحلال ألفا جسيم ألفا عبارة عن نواة هيليوم .. وعملية انبعاث جسيم ألفا من النواة تسمى اضمحلال ألفا. العدد الكتلي الجسيم ألفا He هو 4، والعدد الذري له 2. فعندما تطلق النواة جسيم ألفا فإن عددها الكتلي A ينقص بمقدار 4، بينما ينقص عددها الذري 2 بمقدار 2 ، فيتحوّل العنصر إلى عنصر مختلف. وعلى سبيل المثال يتحوّل اليورانيوم U إلى ثوريوم Th نتيجة اضمحلال ألفا. اضمحلال بيتا جسيمات بيتا عبارة عن إلكترونات تنبعث من النواة، ولكن النواة لا تحتوي عملية كيف أحمي نفسي من النشاط على إلكترونات. فمن أين تأتي هذه الإلكترونات؟ يحدث اضمحلال بيتا عندما يتحول النيوترون إلى بروتون داخل النواة. وفي جميع التفاعلات يجب أن تبقى الشحنة محفوظة، لذا الإشعاعي؟ ارجع إلى دليل التجارب العملية يجب أن تساوي الشحنة قبل التفاعل الشحنة بعد التفاعل؛ فعندما تحدث عملية اضمحلال على منصة عين الإثرائية بيتا يتحول النيوترون إلى بروتون وينتج أيضًا إلكترون. وفي هذا الاضمحلال تنتهي نواة عدد نيوتروناتها N وعدد بروتوناتها Z متحولة إلى نواة جديدة عدد نيوتروناتها 1-N وعدد بروتوناتها 21 مع ظهور جسيم آخر يدعى ضديد النيوترينو مرافق لاضمحلال بيتا. اضمحلال جاما ينتج اضمحلال جاما نتيجة إعادة توزيع الطاقة داخل النواة وإشعاع ا عبارة عن فوتونات ذات طاقة عالية. ونتيجة لذلك لا يتغير العدد الكتلي أو العدد الذري للنواة المضمحلة. ويرافق إشعاع جاما عادة اضمحلال ألفا أو بيتا. وقد تم تلخيص أنواع الاضمحلال الثلاثة للإشعاع في الجدول 1-6 تمر العناصر المشعة خلال سلسلة الاضمحلالات الإشعاعية لتكوّن هواة فاليورانيوم U مثلاً يخضع إلى 14 اضمحلالاً قبل أن ينتج نظير الرصاص Pb التعليم Ministry of Education 2023-1445 582

الجدول 1-6 أنواع الإشعاع الثلاثة جسيم بيتا إشعاع جاما متعادل أكبر نفاذا تحولات في الطاقة فقط جسيم ألفا شحنة 2 + أقل نفاذا تحولات النواة : شحنة 1 طاقة متوسطة تحولات النواة : A➡ A Z-Z A A ZZ+1 N→ N N→ N-1 A → A-4 22-2 N-N-2 التفاعلات والمعادلات النووية Nuclear Reactions and Equations يحدث التفاعل النووي عندما تتغير طاقة النواة أو عدد النيوترونات أو عدد البروتونات فيها . إن بعض التفاعلات النووية ينتج عنها طاقة، كما يحدث في التفاعلات الكيميائية، بينما تحدث تفاعلات أخرى فقط عندما تزود النواة بطاقة. وأحد أنواع التفاعل النووي هو انبعاث جسيمات بواسطة النشاط الإشعاعي للنواة المشعة. ويطلق التفاعل طاقة زائدة على شكل طاقة حركية للجسيمات المنبعثة، ويبين الشكل 63 نوعي التفاعلات. ويمكن وصف التفاعلات النووية باستخدام الكلمات، والتمثيل البياني، أو المعادلات والرموز المستخدمة للأنوية المشاركة في المعادلات النووية تجعل حسابات العدد الذري والعدد الكتلي في التفاعلات النووية أكثر سهولة؛ حيث يمكن التعبير عن التفاعل النووي الموضح في الشكل 3-6 كما يلي: UT + He مجموع العدد الكلي للجسيمات النووية يبقى ثابتاً خلال التفاعل. لذلك فإن مجموع ا الأعداد العلوية في كل طرف يجب أن يتساوى : 238 = 234 + 4. والشحنة الكلية أيضًا محفوظة، لذلك فإن مجموع الأعداد السفلية في كل طرف يجب أن يتساوى أيضًا : 92 = 90 + 2. وخلال اضمحلال بيتا ينتج إلكترون ، وضديد النيوترينو ل . (رمز النيوترنيو هو الحرف الإغريقي نيو مرفقا بالخط الصغير أعلاه، والذي يشير إلى جسيم ضديد المادة). الشكل 3-6 انبعاث جسيم ألفا وعملية تحوّل ذرة الثوريوم بانبعاث جسيم بيتا أيضًا الموضحة في الشكل 36-6 يمكن التعبير عنها كما يلي: Th → Pat let لاحظ أن مجموع الأعداد العلوية في طرف المعادلة الأيسر يساوي مجموع الأعداد العلوية في الطرف الأيمن للمعادلة. وهناك أيضًا مساواة بين الأعداد السفلية في طرفي المعادلة. ضديد النيوترينو جسيم ألفا بواسطة عنصر اليورانيوم 238 ينتج عنه تكون الثوريوم 234 (a). وانبعاث جسيم بيتا بواسطة عنصر الثوريوم 234 ينتج تكون البروتكتانيوم 234 (b). وزارة التعليم Minist 583 2023-1445 fucation He 23810 234 Th 234 Th 90 234 Pa جسيم بيتا 3 _ge

مثال 2 اضمحلال ألفا واضمحلال بيتا اكتب المعادلة النووية لكل من العمليات الإشعاعية التالية: ه نظير الراديوم المشع ، يشع جسيم ألفا ليتحول إلى نظير الرادون Rn نظير الرصاص المشع ، يشع جسيم بيتا وضديد النيوترينو ليتحول إلى نظير البزموت Bi 1 تحليل المسألة ورسمها المعلوم .a Rn + جسیم Ra a He = جسیم a . ضديد النيوترينو جسيم 3 + Pb + Bi = ضديد النيوترينو، ve_ = جسيم B إيجاد الكمية المجهولة المجهول هل هذا الاضمحلال ممكن؟ هل هذا الاضمحلال ممكن؟ 226 Ra→ He+ 222 Rn 209 Pb209 Bi+e+v عوض He لجسيم عوض - لجسيم 3 و 7 الضديد النيوترينو تقويم الجواب . هل عدد النيوكليونات محفوظ؟ 2 226 = 222 + 4 ، لذلك فإن العدد الكتلي محفوظ b.209=0+0+209 ، لذلك فإن العدد الكتلي محفوظ. b.8283-1+0 ، لذلك فإن الشحنة محفوظة. . هل الشحنة محفوظة ؟ a.2+86=88، لذلك فإن الشحنة محفوظة. مسائل تدريبية .a .b 15. اكتب المعادلة النووية لتحول نظير اليورانيوم المشع ، و إلى نظير الثوريوم Th بانبعاث جسيم ألفا. 16. اكتب المعادلة النووية لتحول نظير الثوريوم المشع Th إلى نظير الراديوم المشع Ra ، بانبعاث جسيم ألفا. 17. اكتب المعادلة النووية لتحول نظير الراديوم المشع an إلى نظير الرادون Rn ، بانبعاث جسيم a. 18. يمكن أن يتحول نظير الرصاص المشع Pb إلى نظير البزموث المشع Bi ، بانبعاث جسيم 3 و ضديد ونيوترينو. اكتب المعادلة النووية. 19. يحدث اضمحلال لنظير الكربون المشع " عندما ينبعث منه جسيم 3 فيتحول إلى نظير النيتروجين N . اكتب المعادلة النووية التي توضح ذلك. عند اضمحلال جسيمات ألفا وبيتا تظهر في الطرف الأيسر من المعادلة نواة واحدة تضمحل إلى نواة أخرى، بالإضافة إلى جسيم واحد أو أكثر من الجسيمات المشعة التي تظهر في الطرف الأيمن من المعادلة. مثال آخر على التحوّل، يحدث عندما يصطدم جسيم ... مع نواة ينتج عنه غالبًا انبعاث جسيمات أخرى، كما في المعادلة C + H N ، ومثل هذه التفاعلات موضحة في المثال التالي وكذلك في مناقشة موضوع الا والانشطار العروي لاحقا في هذا الفصل. وزارة التعليم Ministry of Education 2023-1445 584

مثال 3 حل المعادلات النووية عندما قُذف غاز النيتروجين بجسيمات a انبعثت بروتونات ذات طاقة عالية. ما النظير الجديد الناتج؟ تحليل المسألة ورسمها المعلوم نيتروجين =a = the N بروتون = H المجهول ما النظير الذي يتولد في الطرف الأيمن للمعادلة؟ دليل الرياضيات حل المعادلات. إيجاد الكمية المجهولة اكتب معادلة التفاعل النووي. حل المعادلة بالنسبة للعدد 2 والعدد .A. A = 4 + 14-1 = 17 He + "N→ H+ X 2 = 2 + 7-1 = 8 استخدم الجدول الدوري العنصر ذو العدد الذري 26 هو الأكسجين والتنظير يجب أن يكون 10 تقويم الجواب . هل المعادلة موزونة ؟ عدد النيوكليونات محفوظ : 17 + 1 = 14 + 4. الشحنة محفوظة: 8 + 1 = 7 + 2 مسائل تدريبية 20. استخدم الجدول الدوري لإكمال المعادلتين النوويتين التاليتين: "C? +e+a 263 Sg C++ b إلى نظير روثير فورديوم Rf بانبعاث جسيم ألفا. 104 21 اكتب المعادلة النووية لتحوّل نظير السيبورجيوم 1058 22. اصطدم بروتون بنظير النيتروجين ، فتكون نظير جديد و جسيم ألفا ما النظير الناتج ؟ اكتب معادلة نووية تبين ذلك. 23 اكتب المعادلات النووية لاضمحلال بيتا للنظائر التالية: .a 82 Bi .b 83 234 Th .C 90 239 Np .d عمر النصف الفترة الزمنية اللازمة لاضمحلال نصف ذرات أي كمية من نظير العنصر المشع تسمى عمر النصف لذلك العنصر. بعد مرور كل عمر نصف يقل عدد الأنوية غير المضمحلة إلى النصف، كما هو موضح في الشكل 4-6. ولكل نظير مشع عمر نصف خاص به. 226 88 فعمر النصف لنظير الراديوم Ra مثلاً 1600 سنة. وبذلك فإن كل 1600 سنة يضمحل نصف الكمية المعطاة من الراديوم Ra إلى عنصر آخر، هو الرادون، وبعد 1600 سنة أخرى يضمحل نصف عينة الراديوم المتبقية. أي أنه بعد مرور 3200 سنة يبقى ربع الكمية الأصلية. وفي المقابل، تضمحل عينة من البولونيوم - 210 إلى ربع الكمية الأصلية خلال 276 يوما فقط. الشكل 4-6 اضمحلال النواة المشعة إلى حالات أكثر استقرارا. الأنوية المتبقية كدالة رياضية مع الزمن 2 3 4 5 1 1.0 3/4 1/2 وزارة | مضاعفات عمر النصف ليم Ministducation 2023-1445

الجدول 2-6 عمر النصف لنظائر مختارة العنصر النظير هيدروجين كربون كوبلت H C Co تجربة بود رصاص بولونيوم بولونيوم يورانيوم يورانيوم بلوتونيوم بلوتونيوم pb Po Po U 0 Pu Pu عملية كيف تستطيع إيجاد عمر النصف | عمر النصف 12.3 سنة 5730 سنة 30 سنة 8.07 أيام 10.6 ساعات 0.7 ثانية 138 يوما 10×7.1 سنة 10× 1.51 سنة 2.85 سنة 107 × 3.79 سنة من خلال أعمار النصف للنظائر المختارة الموضحة في الجدول 62. إذا عرفت الكمية الأصلية للمادة المشعة الإشعاع الناتج وعمر نصفها فإنك تستطيع حساب الكمية المتبقية بعد عدد معين من أعمار النصف. β B B, Y B, Y В οι الكمية المتبقية من النظير المشع "(1/2) N=N N الكمية المتبقية N الكمية الأولية (الأصلية) n عدد فترات عمر النصف التي انقضت =n Οι a, كمية النظير المشع المتبقية في عينة تساوي الكمية الأولية ( الأصلية) مضروبة في الثابت (ج) مرفوعًا لأس يساوي عدد فترات عمر النصف التي انقضت. تستخدم أعمار النصف للنظائر المشعة لتحديد عمر الأجسام. فيمكن إيجاد عمر عينة من مادة عضوية بقياس كمية الكربون 14 المتبقية. ويمكن حساب عمر الأرض اعتمادًا على اضمحلال اليورانيوم إلى الرصاص. ويسمى معدل الاضمحلال، أو عدد انحلالات المادة المشعة كل ثانية النشاط الإشعاعي. ويتناسب النشاط الإشعاعي طرديا مع عدد الذرات المشعة الموجودة. لذلك فإن النشاط الإشعاعي لعينة تقل أيضًا بمقدار النصف خلال عمر نصف واحد. تأمل النظير 1 الذي عمر النصف له 8.07 أيام. فإذا كان النشاط الإشعاعي لعينة من اليود - 131 تساوي 10 × 4 اضمحلال/ ثانية، فسوف يكون نشاطها الإشعاعي بعد انقضاء 8.07 أيام أخرى 2x10 اضمحلال / ثانية؛ فالنشاط الإشعاعي لعينة يرتبط أيضًا مع عمر النصف. فعمر النصف الأقصر يعني نشاطًا إشعاعيًا أكبر. فإذا عرفت النشاط الإشعاعي لمادة معينة وكتلة تلك المادة فإنك تستطيع تحديد عمر النصف لها ووحدة اضمحلال لكل ثانية في النظام العالمي للوحدات SI هي البيكرل (Bq). مسائل تدريبية ارجع إلى الشكل 4-6 والجدول 2-6 لحل المسائل التالية: .24. تولدت عينة تريتيوم كتلتها 1.0.8 ما كتلة التريتيوم التي تتبقى بعد مرور 24.6 سنة ؟ لنظير مشع ذي فترة حياة قصيرة؟ 25. عمر النصف لنظير النبتونيوم N وهو 2.0 يوم. فإذا أنتجت عينة كتلتها 4.08 ارجع إلى دليل التجارب العملية على منصة عين الإثرائية من النبتونيوم يوم الإثنين، فما الكتلة التي ستبقى منه يوم الثلاثاء من الأسبوع التالي ؟ 26. تم شراء عينة من البولونيوم 210 بتاريخ 19، وكان نشاطها الإشعاعي Bq 10 × 2. استخدمت العينة لإجراء تجربة في 16 من السنة التالية. ما النشاط الإشعاعي المتوقع للعينة؟ 27. استخدم التريتيوم في البداية في بعض ساعات اليد لتوليد التوهج الفلوري؛ لكي تستطيع قراءة الوقت في الظلام. إذا كان سطوع التوهج يتناسب طرديا مع . النشاط الإشعاعي للتريتيوم، فكيف يكون سطوع هذه المائة، بالمقارنة مع سطوعها الأصلي عندما يكون عمر الساعة ست سنين؟ وزارة التعليم Ministry of Education 2023-1445 586

النشاط الإشعاعي الاصطناعي Artificial Radioactivity يمكن إنتاج نظائر مشعة من النظائر المستقرة بقذفها بجسيمات ، أو ببروتونات، أو إلكترونات أو أشعة جاما؛ حيث تطلق الأنوية غير المستقرة الناتجة إشعاعات، حتى تطبيق الفيزياء تتحول إلى نظائر مستقرة. ويمكن للأنوية المشعة أن تبعث جسيمات ألفا، وجسيمات بيتا، وإشعاع جاما. بالإضافة إلى النيوترينو، وضديد نيوترينو، والبوزترونات (البوزترون - العلاج بالأشعة أشعة جاما تدمر الخلايا السرطانية عبارة عن إلكترون موجب الشحنة e). والخلايا السليمة، لذلك يجب أن يوجه فقط النظائر المشعة المنتجة اصطناعياً تستخدم غالبا في البحوث الدوائية والطبية. ففي العديد الإشعاع مباشرة إلى الخلايا السرطانية من التطبيقات الطبية يعطى المرضى نظائر مشعة تمتصها أعضاء محددة من الجسم. ويستخدم الأطباء عدّاد الإشعاع لمراقبة الإشعاع في العضو الذي يخضع للعلاج. وبعض النظائر المشعة تتعلق بالجزيء الذي سيمتص في منطقة العلاج، كما يحدث في تطبيق انبعاث البوزوترون في عملية التصوير الإشعاعي المقطعي الذي يعرف بشكل أفضل بمسح PET (التصوير الطبقي للدماغ، كما هو موضح في الشكل 5-6 وكثيرا ما يستخدم الإشعاع لتدمير الخلايا السرطانية؛ فهذه الخلايا أكثر حساسية لتأثيرات التدمير الإشعاعي؛ لأنها تنقسم غالبًا أكثر من الخلايا الطبيعية. وتستخدم أشعة جاما المنبعثة من نظير الكوبلت Co لمعالجة مرضى السرطان، كما يحقن نظير اليود المشع في الغدة الدرقية المصابة بالسرطان. وفي تطبيق ثالث، توجه الجسيمات الناتجة في مسارع الجسيمات على شكل شعاع إلى داخل النسيج بطريقة معينة، بحيث تضمحل في النسيج المصاب بالسرطان، فتدمر خلاياه. الانشطار النووي Nuclear Fission تمت مناقشة إمكانية الحصول على أشكال مفيدة للطاقة الناتجة عن التفاعلات النووية عام 1930م، وجاءت معظم النتائج الواعدة نتيجة قذف المواد بالنيوترونات. وفي إيطاليا عام 1934م أنتج كل من العالمين أنريكو فيرمي، وأميليو سيرجي العديد من النظائر المشعة الجديدة؛ وذلك بقذف اليورانيوم بالنيوترونات وبيَّن كل من الكيميائي الألماني أو توهان وفرتز ستراسمان عام 1939م أن الذرات الناتجة سلكت كيميائيا سلوك عنصر الباريوم. وبعد أسبوع آخر توقع ليز ميتنر وأوتو فرش أن قذف نواة اليورانيوم بالنيوترونات يسبب الشكل 5-6 لإجراء مسح PET انقسامها إلى نواتين أصغر مع إنتاج طاقة كبيرة جدًّا. ويسمى مثل هذا الانقسام للنواة يحقن الأطباء الجسم بسائل يحوي نظائر الثقيلة إلى نواتين أو أكثر الانشطار النووي. وقد أدرك الكثير من العلماء على الفور إمكانية مشعة مثل F ترتبط مع الجزيء الذي ألا يكون الانشطار النووي مصدرًا للطاقة فقط، ولكنه أيضًا يمكن أن يكون أسلحة سيتركز في الأنسجة الخاضعة للعلاج، وعندما متفجرة. يضمحل F ينتج بوزترونات تفنى عندما تتحد مع الإلكترونات منتجة أشعة جاما ويحدث الانشطار النووي لليورانيوم عندما تنشطر النواة إلى نواتين أو أكثر محرّرة التي يكشف عنها بجهاز مسح PET. نيوترونات وطاقة، فنواة نظير اليورانيوم تنشطر إلى نواتي عنصري الباريوم والكربتون بعد ذلك يكون الحاسوب خريطة ثلاثية الأبعاد عند قذفها بالنيوترونات وهذه نتائج مثالية للانشطار والمعادلة النووية التالية توضح لتوزيع النظير، والصورة العليا دماغ طبيعي هذا التفاعل : nt U→ Kr + Ba+3n+200 MeV أما الصورة السفلية فهي لدماغ شخص يعاني من داء الفيفي، وهما مختلفان .. ويمكن إيجاد الطاقة المحررة نتيجة كل انشطار بحساب كتل الذرات في كل من طرفي المعادلة. ففي تفاعل اليورانيوم 235 تكون الكتلة الكلية في الطرف الأيمن للمعادلة أقل بمقدار 0.2154 من الكتلة الكلية في الطرف الأيسر. والطاقة المكافئة لهذه الكتلة هي 10 × 3.21 ، أو X 10 Mev 2.00. وهذه الطاقة تظهر على شكل طاقة حركية لنتائج الانشطار. وزارة التعليم Minist587 2023-1445 fucation

In n 235U Kr 235U Kr 2350 92 قضيان تحكم الشكل 6 - 6 تفاعل الانشطار النووي المتسلسل لليورانيوم 235 الذي يحدث في قلب المفاعل النووي. الشكل 7-6 يعود التوهج إلى تأثير كرينكوف، الذي يحدث عندما تدخل جسيمات إلى الماء بسرعة عالية جدا تتجاوز سرعة الضوء في الماء. وتبعث الإلكترونات فوتونات تسبب توهجا للماء عندما توضع قضبان الوقود داخله. ولا ينتج هذا التوهج عن النشاط الإشعاعي. تطبيق الفيزياء مفاعل الأبحاث النووية منخفض الطاقة (LPRR) يهدف مشروع مفاعل الأبحاث النووية منخفض الطاقة ( LPRP) لإنشاء أول مفاعل نووي في المملكة العربية السعودية وتطوير ونقل الصناعة النووية المحلية المتوافقة مع رؤية 2030 وذلك من خلال إتاحة مشاركة الشركات الوطنية مع بيوت 21500 قضبان تحكم 201 Ива 20 Kr Ba 141 Ba النيوترونات اللازمة لإحداث الانشطارات الإضافية لنوى اليورانيوم لا يمكن أن تكون هي ذاتها النيوترونات التي نتجت عند بدء عملية الانشطار. فعندما يُحدث النيوترون الواحد انشطارًا نوويا يحرر ذلك الانشطار ثلاثة نيوترونات، كل منها يستطيع أن يُحدث انشطارًا جديدًا، وهكذا. وهذه العملية المستمرة في تفاعلات الانشطار المتكررة التي تسبب تحرير نيوترونات من تفاعلات الانشطار السابقة تسمى التفاعل المتسلسل. ويوضحها الشكل 66. الربط الصحة تتشابه الصواريخ ذات الرؤوس النووية / الهيدروجينية مع السموم والمؤثرات العقلية بأنها طرق ووسائل لتدمير الدول، وانطلاقا من مسؤوليتك وواجبك الديني ثم الوطني ساهم بالتصدي لآفة المؤثرات العقلية والسموم وذلك بتقديم رسالة توعوية سواء من خلال وسائل التواصل الاجتماعي أو المشاركة بالحملات التوعوية التي تطلقها مديرية مكافحة المخدرات وغير ذلك من البرامج التي تدعمها المملكة في هذا المجال. الحروب مباشرة غير مباشرة اعلان رسمي من دون اعلان تستهدف موارد الدولة عن طريق الآلة العسكرية - الصواريخ ذات الرؤس النووية / الهيدروجينية وغيرها من طرقها السموم والمؤثرات العقلية الخبرة العالمية في تصنيع بعض المفاعلات النووية Nuclear Reactors المكونات النووية الهامة كتصنيع لإحداث تفاعل متسلسل تحت السيطرة بحيث تستخدم الطاقة الناتجة عنه، تحتاج النيوترونات حوض قلب المفاعل. 588 92 إلى التفاعل مع اليورانيوم المنشطر بمعدل مناسب؛ فمعظم النيو هرمونات المحررة نتيم انشطار ذرات اليورانيوم لا تتحرك بسرعات عالية جدا، لذا تسمى الفيو رومينا وبالإضافة إلى ذلك فاليورانيوم الذي يوجد طبيعياً يحتوي على أ وزارة التعليم Ministry of Education 2023-1445

اليورانيوم وأكثر من 99% من نظير توربین بخار (يولك كهرباء) اليورانيوم 0 . وعندما تمتص نواة 0 نيوترونا سريعا لا تنشطر، ولكنها تصبح نظيرا جديدا U . إن امتصاص النيوترونات بواسطة 0 يمنع معظم النيوترونات من الوصول إلى ذرات 0 الانشطارية، ومن ثم فمعظم النيوترونات المحررة نتيجة انشطار 220 كمية كبيرة من القلام غير قادرة على إحداث انشطار الذرة أخرى من 20 الدرع الواقية للمفاعل مولد بخاري. مبادل حراري الشكل 8-6 في محطة الطاقة النووية تتحول الطاقة الحرارية المتحررة من التفاعلات النووية إلى طاقة كهربائية. تجربة نمذجة الاضمحلال الإشعاعي وللسيطرة على التفاعل يتفتت اليورانيوم إلى قطع صغيرة توضع في مهدئ؛ وهو مادة يمكن نحتاج إلى 50 قطعة نقدية معدنية أن تبطئ النيوترونات السريعة. وعندما يصدم النيوترون بذرة خفيفة ينقل زخمه وطاقته إلى تلك التمثيل 50 ذرة نظير مشع. في هذا الذرة. وبهذه الطريقة يخسر النيوترون طاقة. وهكذا فإن المهدئ يبطئ الكثير من النيوترونات النموذج يمثل أحد وجهي القطعة السريعة إلى سرعات يمكن عندها امتصاصها بسولة أكثر بواسطة 20 مقارنة مع 20 (الشعار) عدم اضمحلال النواة والعدد الأكبر من النيوترونات البطيئة يزيد إلى حد كبير من احتمال انشطار نواة ، وقد 1. دون 50 (شعارا) في البداية. يحدث تفاعلاً آخر. وإذا توافرت كمية كبيرة من نظير اليورانيوم U في العينة يمكن أن 2. ضع القطع النقدية في كأس يحدث تفاعل متسلسل ولزيادة نظير اليورانيوم القابل للانشطار يمكن تخصيب اليورانيوم؛ كبيرة، ثم رج الكأس وأفرغها وذلك بإضافة كمية أكبر من ، علما بأن نوعي اليورانيوم يستخدمان في المفاعلات النووية. من القطع ارفع القطع النقدية مفاعل الماء المضغوط هو أحد أنواع المفاعلات النووية، ويحتوي على 200 طن متري (kg 10×200) التي وجه الكتابة فيها إلى أعلى من اليورانيوم مغلّفة بإحكام بمئات القضبان الفلزية. ويتم غمر القضبان في الماء، كما في وضعها جانبا. وعد ودون عدد الشكل 67 ولا يعمل الماء مهدئًا فقط، بل ينقل أيضًا الطاقة الحرارية بعيدا عن انشطار القطع الباقية اليورانيوم وتوضع قضبان من فلز الكادميوم بين قضبان اليورانيوم، فيمتص الكادميوم 3 أعد الخطوة 2 باستخدام النيوترونات بسهولة فيعمل مهدنا أيضًا. وتتحرك قضبان الكادميوم إلى داخل وخارج القطع النقدية التي كان المفاعل للتحكم في معدل التفاعل المتسلسل ؛ لذلك تسمى هذه القضبان قضبان التحكم. وجهها العلوي شعارًا في الرمية الأخيرة بحيث تمثل كل رمية وعندما يتم إدخال قضبان التحكم كليا داخل المفاعل تمتص عددًا كافيًا من النيوترونات عمر نصف واحد. المتحررة نتيجة التفاعلات الانشطارية، وبذلك تمنع حدوث تفاعل متسلسل آخر. وعند رفعها من المفاعل يزداد معدل الطاقة المحررة؛ بسبب توافر نيوترونات حرة أكثر كافية التحليل والاستنتاج لاستمرار حدوث التفاعل المتسلسل في دالة رياضية مع عدد أعمار وتسخن الطاقة المتحررة من الانشطار الماء المحيط بقضبان اليورانيوم، لكن الماء نفسه لا يغلي؛ لأنه تحت ضغط كبير جدا، يزيد من درجة غليانه. وكما هو موضح في الشكل 8-6. .5 اجمع النتائج من طلبة آخرين يضخ هذا الماء إلى مبدل الحرارة، فيسبب غليان ماء آخر منتجا بخارا يعمل على إدارة واستخدم المجاميع لعمل تمثيل التوربينات. وهذه التوربينات موصولة بمولدات لتوليد الطاقة الكهربائية. .4 مثل بيانيًا عدد القطع النقدية النصف. بياني جديد. إن انشطار نواة 20 ينتج ذرات كربتون Kr، وباريوم Ba وبعض الذرات الأخرى في قضبان 6. قارن هذا الرسم البياني مع الوقود. ومعظم هذه الذرات مشعة. وبعد سنة تقريبًا يجب استبدال بعض قضبان اليورانيوم التي الرسوم البيانية المفردة أيها أكثر تطابقا مع الرسم البياني لا يمكن إعادة استخدامها في المفاعل، لكنها تبقى مشعة بمقدار كبير، لذا يجب أن تخزن في موقع آمن. وحاليا يتم تطوير أساليب دائمة لتخزين هذه المخلفات الإشعاعية الناتجة. الاندماج النووي Nuclear Fusion في عملية الاندماج النووي تندمج أنوية كتلها صغيرة لتكوين نواة ذات كتلة كبيرة، كما النظري في الشكل 4-6 وزارة التعليم Minist 589 2023-1445 fucation

والتريتيوم لإنتاج الهيليوم باللون الرمادي في الشكل. في الشكل 69؛ حيث تتحرر طاقة نتيجة هذه العملية. وقد درست في هذا الفصل أن النواة الأكبر تكون طاقة ربطها أكبر، لذا تكون كتلتها أقل من مجموع كتل النيوكليونات الأصغر. وهذا النقص في الكتلة يعتمد على مقدار الطاقة المحررة. والعمليات التي تحدث في الشمس مثال على عملية الاندماج النووي؛ حيث تندمج أربع الشكل 9-6 اندماج الديوتيريوم أنوية هيدروجين (بروتونات) خلال عدة مراحل لتكوين نواة هيليوم واحدة. إن كتلة أربعة بروتونات أكبر من كتلة نواة الهيليوم الناتجة، والطاقة المكافئة لفرق الكتلة هذه تظهر على البروتون باللون الأحمر، والنيوترون شكل طاقة حركية للجسيمات الناتجة، والطاقة المتحررة نتيجة الاندماج الذي يكون نواة الهيليوم 4 تساوي Me 25، وبالمقارنة مع الطاقة المتحررة من تفاعل كيميائي لجزيء واحد من الديناميت والتي تعادل 20eV. تقريبا، نجد أنها أقل مليون مرة تقريبا من طاقة الاندماج النووي. وهناك عدة عمليات تحدث من خلالها عملية الاندماج النووي في الشمس، والعملية الأكثر أهمية هي سلسلة بروتون – بروتون. H + H → H + de + ou H+ H→ Hety He+ He He+2|H 6-2 مراجعة وأول تفاعلين يجب أن يحدثا مرتين لإنتاج جسيمين يلزمان لإحداث التفاعل الأخير. والنتيجة النهائية (حذف البروتونين الناتجين في المرحلة الأخيرة)، هي أن أربعة بروتونات تنتج ذرة واحدة وبوزيترونين وجسيمي نيوترينو، إن قوة التنافر بين النوى المشحونة تتطلب أن تكون طاقة النوى المندمجة عالية جدا؛ لذلك لا تحدث تفاعلات الاندماج إلا عندما يكون للأنوية كميات هائلة من الطاقة الحرارية. وتحتاج سلسلة بروتون - بروتون إلى درجة حرارة 210، كتلك التي وجدت في مركز الشمس. وبنفس الكيفية تحدث تفاعلات الاندماج في القنبلة الهيدروجينية، أو القنبلة الحرارية النووية. فنحصل على درجة الحرارة العالية الضرورية لإحداث التفاعل الاندماجي في هذه القنبلة من انشطار اليورانيوم أو القنبلة الذرية. 28 اضمحلال بيتا كيف يمكن إطلاق إلكترون من النواة في اضمحلال بيتا إذا لم تحتو هذه النواة على الإلكترونات؟ نواتي ديوتيريوم ، ويحتوي جزيء الديوتيريوم على ذرتي ديوتيريوم. لماذا لا تتعرض الذرتان لعملية الاندماج ؟ 29. التفاعلات النووية يخضع نظير البولونيوم Po 33. طاقة احسب الطاقة المتحررة في أول تفاعل نووي لاضمحلال ألفا. اكتب معادلة التفاعل. 30. عمر النصف استخدم الشكل 4-6 والجدول 62 اندماجي في الشمس. H+ H→ H+ + + لتقدير عدد الأيام اللازمة لانخفاض نشاطية نظير 34. التفكير الناقد تستخدم بواعث ألفا في كواشف اليود ا إلى ثلاثة أثمان الكمية الأصلية. 31. المفاعل النووي يستخدم الرصاص واقيا من التدخين. فيوضع باعث على أحد ألواح المكثف. وتصطدم جسيمات باللوح الآخر، ونتيجة لذلك الإشعاع. لماذا لا يمكن اعتباره خيارًا جيدًا ليكون يتولد فرق في الجهد بين اللوحين فيشر وتوقع ليه . مهدئًا في المفاعل النووي؟ 32. الاندماج النووي يحتوي تفاعل اندماجي واحد على اللوحين يكون له جهد موجب اكبر. وزارة التعليم Ministry of Education 2023-1445 590