U U x He y e− → + +
ﺻﻔﺤﺔ 1/3 @ @@ @ @ @ @@@@@@@@ @@@@@@4@@@Z@áÓŠ@åíŠb¸@òÜÜ @ @@@@@ @@ @@ @ @ @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@@@@@@@@@ @ @@@@@ ÒNÊ@bíŠìÛb×bi@òîãbrÛa @ @ @@@@@@@@@ @ 1 ﻏﺎز اﻟﺮادون ،ﻏﺎز ﻣﺸﻊ ﻳﻨﺘﺞ ﻋﻦ ﺗﻔﺘﺘﺎت ﻣﺘﺘﺎﻟﻴﺔ ﻟﻠﻴﻮراﻧﻴﻮم .238و ﻫﻮ ﻣﻦ أﻫﻢ أﺳﺒﺎب اﻹﺻﺎﺑﺔ ﺑﺎﻟﺴﺮﻃﺎن ،و ﻫﻮ ﻳﺘﻮاﺟﺪ ﺧﺎﺻﺔ ﻓﻲ اﻟﻤﻨﺎﻃﻖ ذات اﻟﺼﺨﻮر اﻟﻐﺮاﻧﻴﺘﻴﺔ. .1ﻓﻲ اﻟﺒﺪاﻳﺔ ﻳﺘﻔﺘﺖ اﻟﻴﻮراﻧﻴﻮم 238وﻓﻖ ﺳﻠﺴﻠﺔ ﻣﺘﺘﺎﻟﻴﺔ ﻣﻦ ﺗﻔﺘﺘﺎت ﻣﻦ ﻧﻮع αو β-ﻓﻨﺤﺼﻞ ﻋﻠﻰ اﻟﻴﻮراﻧﻴﻮم 234وﻓﻖ اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﺎﻟﻴﺔ: U + x 24He + y −10e 234 92 → U 238 92 .ﺣﺪد ﻗﻴﻤﺔ اﻟﻌﺪدﻳﻦ xو .y .2ﺑﻌﺪ ذﻟﻚ ﻳﺘﻔﺘﺖ اﻟﻴﻮراﻧﻴﻮم 234وﻓﻖ 3ﺗﻔﺘﺘﺎت ﻣﺘﺴﻠﺴﻠﺔ ﻣﻦ ﻧﻮع ،αﻓﻨﺤﺼﻞ ﻋﻠﻰ اﻟﺮادون .222Rnأﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎدﻻت اﻟﺘﻔﺘﺘﺎت اﻟﺜﻼث ﻣﺤﺪدا رﻣﻮز اﻟﻨﻮﻳﺪات اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ .ﻧﻌﻄﻲ: U Pa Th Ac Ra Fr Rn At 85 أﺳﺘﺎت 86 87 رادون 88 رادﻳﻮم ﻓﺮاﻧﺴﻴﻮم 89 أﻛﺘﻴﻨﻴﻮم 90 91 ﺛﻮرﻳﻮم 92 ﺑﺮوأﻛﺘﻴﻨﻴﻮم ﻳﻮراﻧﻴﻮم .3ﻧﻘﻴﺲ ﻋﻨﺪ t=0ﻧﺸﺎط ﻋﻴﻨﺔ ﻣﻦ اﻟﺮادون ﻓﻨﺠﺪ 73ﺗﻔﺘﺘﺎ ﺧﻼل 500ﺛﺎﻧﻴﺔ. أ -أﻋﻂ ﺗﻌﺮﻳﻒ ﻧﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ . ب -أﺣﺴﺐ ﻗﻴﻤﺔ اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ ﻟﻌﻴﻨﺔ اﻟﺮادون اﻟﻤﺪروﺳﺔ ﺑـ .Bq ت -ﻣﺎ ﻫﻲ ﻗﻴﻤﺔ ﻫﺬا اﻟﻨﺸﺎط ﺑﻌﺪ ﻣﺮور 5أﻳﺎم ،ﻋﻠﻤﺎ أن ﻋﻤﺮ اﻟﻨﺼﻒ ﻟـ 222Rnﻫﻮ .3,8 jr 2 ﺗﻨﺘﺞ اﻟﻐﺪّة اﻟﺪرﻗﻴﺔ ﻫﺮﻣﻮﻧﺎت أﺳﺎﺳﻴﺔ ﻟﻬﺎ وﻇﺎﺋﻒ ﻣﺨﺘﻔﻠﺔ و ﻋﺪﻳﺪة ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﺠﺴﻢ ،و ذﻟﻚ اﻧﻄﻼﻗﺎ ﻣﻦ اﻟﻴﻮد اﻟﻐﺬاﺋﻲ .و ﻟﻠﺘﺤﻘﻖ ﻣﻦ ﻋﻤﻞ ﻫﺬه اﻟﻐﺪّة ،ﻳﺘﻢ اﺳﺘﻌﻤﺎل ﻧﻈﺎﺋﺮ ﻣﺸﻌﺔ ﻟﻠﻴﻮد .ﻧﻌﻄﻲ ﻟﻤﺮﻳﺾ ﻛﺘﻠﺔ m=1 µgﻣﻦ اﻟﻨﻈﻴﺮ .1أﻋﻂ ﻣﻜﻮﻧﺎت ﻧﻮاة اﻟﻨﻈﻴﺮ 131 53 I 131 53 I ﻋﻨﺪ اﻟﻠﺤﻈﺔ .t= 0 . 15 ن ﻋﺪد اﻟﻨﻮى اﻟﻤﺘﻮاﺟﺪة ﻓﻲ اﻟﻜﺘﻠﺔ اﻟﺘﻲ أﻋﻄﻴﺖ ﻟﻠﻤﺮﻳﺾ ﻳﺴﺎوي .2ﺑﻴﻦ أ ّ .3اﻟﻴﻮد 131ﻟﻪ ﻧﺸﺎط إﺷﻌﺎﻋﻲ ﻣﻦ ﻧﻮع .β-أﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎدﻟﺔ ﻫﺬا اﻟﺘﻔﺘﺖ. اﻷﻧﺘﻴﻤﻮان اﻟﺘﻴﻠﻮر اﻟﻜﺰﻳﻨﻴﻮم اﻟﺴﻴﺰﻳﻮم .4ﻋﻤﺮ اﻟﻨﺼﻒ ﻟﻠﻴﻮد 131ﻫﻮ .t1/2 = 8 jours أ -اﻋﻂ ﺗﻌﺮﻳﻒ ﻋﻤﺮ اﻟﻨﺼﻒ ﻟﻨﻮﻳﺪة ﻣﺸﻌﺔ. 51Sb 52Te 54Xe 55Cs ب -أﺣﺴﺐ اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ ﻟﻠﻜﺘﻠﺔ mﻋﻨﺪ اﻟﻠﺤﻈﺔ .t = 0 ت -أﺣﺴﺐ ﻋﺪد اﻟﻨﻮى اﻟﻤﺘﺒﻘﻴﺔ ﺑﻌﺪ ﻣﺮور 10أﻳﺎم ﻣﻦ إﻋﻄﺎء اﻟﻜﺘﻠﺔ mﻟﻠﻤﺮﻳﺾ .اﺳﺘﻨﺘﺞ اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ ﻋﻨﺪ ﻫﺬه اﻟﻠﺤﻈﺔ. .5ﻳﻘﻮم ﻣﺸﺮوع ITERﺑﺄﺑﺤﺎث ﻣﻦ اﺟﻞ ﺗﻄﻮﻳﺮ ﺗﻜﻨﻮﻟﻮﺟﻴﺎ ﺗﻤﻜﻦ ﻣﻦ إﻧﺘﺎج اﻟﻄﺎﻗﺔ ﺑﺎﺳﺘﻌﻤﺎل ﺗﻔﺎﻋﻼت اﻹﻧﺪﻣﺎج ﺧﺎﺻﺔ إﻧﺪﻣﺎج اﻟﺪوﺗﺮﻳﻮم و اﻟﺘﺮﻳﺴﻴﻮم : H + 13H → 24He + 01n .N0 = 4,6.10 2 1 أ -أﺣﺴﺐ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻋﻦ ﻫﺬا اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ. ب -اﺳﺘﻨﺘﺞ ﺑـﺎﻟﺠﻮل اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻋﻦ ﺗﻜﻮن 1 molﻣﻦ اﻟﻬﻴﻠﻴﻮم .ﻧﻌﻄﻲ: NA = 6,02 . 1023 mol-1 3 اﻟﺒﻮﻟﻮﻧﻴﻢ Po 210 84 m(3H)= 3,01550u . 1u= 931,5 MeV.c-2 . إﺷﻌﺎﻋﻲ اﻟﻨﺸﺎط αﻳﻨﺘﺞ ﻋﻦ ﺗﻔﺘﺘﻪ ﻧﻈﻴﺮ اﻟﺮﺻﺎص Pb m(2H)= 2,01355u 1 m(4He)= 4,00150u . m( 0 n )=1,00866u A .Z اﻟﻜﺘﻠﺔ 209,9374 u 205,930 u 4,0015 u 1,00867 u 1,00728 u اﻟﺪﻗﻴﻘﺔ ﻧﻮاة اﻟﺒﻮﻟﻮﻧﻴﻢ ﻧﻮاة اﻟﺮﺻﺎص اﻟﺪﻗﻴﻘﺔ α اﻟﻨﻮﺗﺮون اﻟﺒﺮوﺗﻮن .1أﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺘﺖ ﺛﻢ ﺣﺪد Zو .A .2ﻧﺘﻮﻓﺮ ﻋﻠﻰ ﻋﻴﻨﺔ ﻣﻦ اﻟﺒﻮﻟﻮﻧﻴﻮم 210ﻛﺘﻠﺘﻬﺎ m0ﻋﻨﺪ .t=0ﻧﻘﻴﺲ ﻧﺸﺎ ﻃﻬﺎ اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ ﻋﻨﺪ ﻟﺤﻈﺘﻴﻦ a1= 3,181 1010 Bq t1= 90 jours ﻣﺨﺘﻠﻔﺘﻴﻦ ،ﻓﻨﺠﺪ :ﻋﻨﺪ a2= 2,736 1010 Bq ﻋﻨﺪ t2= 120 jours أوﺟﺪ ﻗﻴﻤﺔ ﺛﺎﺑﺘﺔ اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ .λ أ. ب .ﺣﺪد ﻗﻴﻤﺔ اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ a0ﻋﻨﺪ اﻟﻠﺤﻈﺔ .t=0اﺳﺘﻨﺘﺞ ﻋﺪد اﻟﻨﻮى N0اﻟﻤﻮﺟﻮد ﻓﻲ اﻟﻌﻴﻨﺔ. ت .اﺣﺴﺐ ﻗﻴﻤﺔ .m0ﻧﻌﻄﻲM(Po) =210 g.mol-1 : ) a0 − a (t = rﺑﺪﻻﻟﺔ t1/2و .tأﺣﺴﺐ rﻋﻨﺪ .t=1j .3أﻋﻂ اﻟﻌﻼﻗﺔ ﺑﻴﻦ a0و ) a(tﻧﺸﺎط اﻟﻌﻴﻨﺔ ﻋﻨﺪ ﻟﺤﻈﺔ ،tﺛﻢ ﻋﺒﺮ ﻋﻦ اﻟﺘﻨﺎﻗﺺ اﻟﻨﺴﺒﻲ a0 .4أﺣﺴﺐ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻋﻦ ﺗﻔﺘﺖ ﻧﻮاة واﺣﺪة ﻣﻦ اﻟﺒﻮﻟﻮﻧﻴﻢ .اﺳﺘﻨﺘﺞ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻋﻦ ﺗﻔﺘﺖ 1kgﻣﻦ اﻟﺒﻮﻟﻮﻧﻴﻮم. 4 ﻳﻤﺜﻞ اﻟﺸﻜﻞ ﺟﺎﻧﺒﻪ اﻟﺴﻠﺴﻠﺔ اﻷﺧﻴﺮة ﻣﻦ اﻟﻔﺼﻴﻠﺔ اﻟﻤﺸﻌﺔ ﻟﻠﻴﻮراﻧﻴﻮم. .1أﻛﺘﺐ ﺻﻴﻐﺔ اﻟﻨﻮﻳﺪات C،B،Aو .D .2أﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻠﻴﻦ 1و 2ﻣﺤﺪدا ﻧﻮع ﻫﺬﻳﻦ اﻟﺘﻔﺎﻋﻠﻴﻦ. .3ﺗﺘﻔﻜﻚ اﻟﻨﻮﻳﺪة Cﺣﺴﺐ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ .3ﻋﻤﺮ اﻟﻨﺼﻒ ﻟﻠﻨﻮﻳﺪة ،Cﻫﻮ .t1/2= 138 jours أ -أﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻨﻮوي .3ﻣﺎ ﻧﻮﻋﻪ؟. ب -أﺣﺴﺐ ﻗﻴﻤﺔ اﻟﺜﺎﺑﺘﺔ اﻹﺷﻌﺎﻋﻴﺔ ﺑـ jours-1ﺛﻢ ﺑـ .s-1 ت -أﺣﺴﺐ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻋﻦ ﻫﺬا اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ .ﻧﻌﻄﻲ ﻛﺘﻞ اﻟﺘﻮى: m(4He)=4,0015 u m(D)= 205,93008 u m(C)= 209,93743 u .4ﻧﻌﺘﺒﺮ ﻋﻴﻨﺔ ﻣﻦ أ- ب- ت- ث- اﻟﻨﻮى ،Cﻧﺸﺎﻃﻬﺎ اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ ﻋﻨﺪ ،t=0ﻫﻮ .a0 =1010 Bq أﻋﻂ ﺗﻌﺮﻳﻒ اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ. أﺣﺴﺐ ﻋﺪد اﻟﻨﻮى اﻟﻤﺸﻌﺔ اﻟﻤﻮﺟﻮد ﻓﻲ ﻫﺬه اﻟﻌﻴﻨﺔ. ﺑﻴﻦ أن اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ ﻟﻠﻌﻴﻨﺔ ﻋﻨﺪ ﻟﺤﻈﺔ ،tﻳﻤﻜﻦ أن ﻳﻜﺘﺐ ﻋﻠﻰ اﻟﺸﻜﻞ: ﻣﺎ ﻫﻲ اﻟﻤﺪة اﻟﺰﻣﻨﻴﺔ اﻟﻼزﻣﺔ ﻟﻴﻜﻮن اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ ﻟﻠﻌﻴﻨﺔ ﻫﻮa0 : 6 N=A-Z A C 2 B 128 1 126 3 D 124 Z 84 Po t t 1/ 2 − a (t ) = a0 .2 83 Bi 82 Pb ﺻﻔﺤﺔ 2/3 5 ﻳﻤﺜﻞ اﻟﺸﻜﻞ أﺳﻔﻠﻪ ﻣﻨﺤﻨﻰ اﻟﺘﻨﺎﻗﺺ اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ ﺑﺂﻻف اﻟﺴﻨﻴﻦ ﻟﻌﻴﻨﺔ ﻣﻦ اﻟﺜﻮرﻳﻮم .230 .1ﻋﺮف ﻋﻤﺮ اﻟﻨﺼﻒ ﻟﻤﺎدة ﻣﺸﻌﺔ ،وﺣﺪد ﻗﻴﻤﺘﻪ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻨﻈﻴﺮ . 230Th .2ﺗﺘﺤﻮل ﻧﻮاة اﻟﺜﻮرﻳﻮم 230ﺑﺎﻟﺘﻔﺘﺖ اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ αإﻟﻰ اﻟﺮادﻳﻮم ، 88 Raأﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺘﺖ اﻟﻨﻮوي. .3أوﺟﺪ ﻗﻴﻤﺔ ﺛﺎﺑﺘﺔ اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ λﻟﻠﺜﻮرﻳﻮم .230 .4ﻳﻨﺘﻤﻲ اﻟﺜﻮرﻳﻮم 230إﻟﻰ اﻟﻔﺼﻴﻠﺔ اﻟﻤﺸﻌﺔ ﻟﻠﻴﻮراﻧﻴﻮم 238وﻫﻮ ﻳﻨﺘﺞ وﻓﻖ ﺳﻠﺴﻠﺔ اﻟﺘﻔﺘﺘﺎت اﻟﻤﺘﻮاﻟﻴﺔ اﻟﺘﺎﻟﻴﺔ: 230 Z5 Th → U 234 Z4 → Pa 234 91 → Th 234 90 )N(1021 → U 238 92 2 أ -أﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺘﺘﺎت اﻷرﺑﻌﺔ ،ﻣﺤﺪدا اﻟﻌﺪدﻳﻦ َ Z4و . Z5 ب -اذﻛﺮ أﻧﻮاع اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ ﻓﻲ اﻟﺘﻔﺘﺘﺎت اﻷرﺑﻌﺔ اﻟﺴﺎﺑﻘﺔ. -5ﻳﺴﺘﺨﺪم اﻟﺜﻮرﻳﻮم 230ﻓﻲ ﺗﺄرﻳﺦ اﻟﻤﺘﺤﺠﺮات اﻟﻤﺮﺟﺎﻧﻴﺔ ﺑﻄﺮﻳﻘﺔ ﺗﻌﺘﻤـﺪ ﻋﻠـﻰ 1.6 اﻟﺘﻲ ﺗﺰداد ﺧﻼل اﻟﺰﻣﻦ ﻣﻨﺬ ﺑﺪاﻳﺔ ﺗﺸـﻜﻞ اﻟﻜﺎﺋﻨـﺎت اﻟﻤﺮﺟﺎﻧﻴـﺔ 1.2 230 اﻟﻨﺴﺒﺔ ) N ( Th 238 )N( U اﻟﺤﻴﺔ ،ﺣﻴﺚ ﻳﻜﻮن وﺟﻮد اﻟﺜﻮرﻳﻮم 230ﻓﻴﻬﺎ ﻣﻨﻌﺪﻣﺎ ﺣﺘﻰ ﺗﺒﻠﻎ ﻫـﺬه اﻟﻨﺴـﺒﺔ ﻣـﺎ ﻳﺴﻤﻰ اﻟﺘﻮازن اﻟﻘﺮﻧﻲ ﺣﻴﺚ ﻳﻜﻮن ﻋﻨـﺪﻫﺎ ﻟﻜﻤﻴﺘـﻲ 238Uو 230Thﻧﻔـﺲ اﻟﻨﺸـﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ ).a(t 0.8 0.4 230 -ﺑﻴﻦ أن اﻟﻨﺴﺒﺔ ) N ( Th 238 )N( U ﺗﺼﺒﺢ ﺛﺎﺑﺘﺔ ﻋﻨﺪ ﺑﻠﻮغ اﻟﺘﻮازن اﻟﻘﺮﻧﻲ. )t(103 ans 100 200 6 اﻟﻴﻮراﻧﻴﻮم اﻟﻄﺒﻴﻌﻲ ﻫﻮ ﺧﻠﻴﻂ ﻣﻜﻮن أﺳﺎﺳﺎ ﻣﻦ اﻟﻨﻈﻴﺮ 238ﺑﺎﻹﻇﺎﻓﺔ إﻟﻰ ﻋﺪة ﻧﻈﺎﺋﺮ أﺧﺮى ﻣﻦ ﺑﻴﻨﻬﺎ اﻟﻴﻮراﻧﻴﻮم 235اﻟﺬي ﻳﺘﻤﻴﺰ ﺑﻜﻮﻧﻪ ﻧﻮاة ﺷﻄﻮرة .إﻻ أن اﻟﻮﻓﺎرة اﻟﻄﺒﻴﻌﻴﺔ ﻟﻠﻨﻈﻴﺮ 235ﺿﻌﻴﻔﺔ و ﻻ ﺗﺘﺠﺎوز .0.7204 %و ﻻﺳﺘﻌﻤﺎﻟﻪ ﻛﻮﻗﻮد ﻧﻮوي ،ﻳﺘﻢ اﻟﻠﺠﻮء إﻟﻰ ﺗﺨﺼﻴﺐ اﻟﻴﻮراﻧﻴﻮم ،أي اﻟﺮﻓﻊ ﻣﻦ ﻧﺴﺒﺔ اﻟﻨﻈﻴﺮ .235 اﻟﻜﺘﻠﺔ اﻟﺪﻗﻴﻘﺔ .1أﺣﺴﺐ ﻃﺎﻗﺔ اﻟﺮﺑﻂ ﻟﻠﻨﻈﻴﺮﻳﻦ 235Uو .238U 235 234,99345 u .2اﺳﺘﻨﺘﺞ "ﻃﺎﻗﺔ اﻟﺮﺑﻂ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻨﻮﻳﺔ" ﻟﻜﻞ ﻧﻈﻴﺮ .ﺣﺪد اﻟﻨﻈﻴﺮ اﻷﻛﺜﺮ اﺳﺘﻘﺮارا. 92U 139 ﻳﺤﺪث داﺧﻞ ﻣﻔﺎﻋﻞ ﻧﻮوي اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻨﻮوي اﻟﻤﺤﺮض اﻟﺘﺎﻟﻲ : 138,88917u Xe 54 1 U + 01n → X94Sr + 139 54 X e + y 0 n 235 92 .3أذﻛﺮ ﻧﻮع ﻫﺬا اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ . .4ﺣﺪد ﻗﻴﻤﺔ ﻛﻞ ﻣﻦ xو .y .5أﺣﺴﺐ ﺑـ MeVﺛﻢ ﺑﺎﻟﺠﻮل ،اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻋﻦ ﻫﺬا اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ.ﻧﻌﻄﻲJ : 94 X 93,89451u 238 92 238,00113 u Sr U .1MeV=1,6 10-19 اﻟﻨﻮﺗﺮون اﻟﺒﺮوﺗﻮن 1,00867 u 1,00728 u .6ﻳﺸﺘﻐﻞ ﻫﺬا اﻟﻤﻔﺎﻋﻞ ﺑﻮﻗﻮد ﻧﻮوي ﻣﻦ اﻟﻴﻮراﻧﻴﻮم اﻟﻤﺨﺼﺐ ﺑـ ) 3,7%أي ﻣﻦ ﺑﻴﻦ 100ﻧﻮاة ﻫﻨﺎك 3.7ﻧﻮاة ﻣﻦ اﻟﻨﻈﻴﺮ .(235ﻧﺮﻳﺪ ﺗﺤﺪﻳﺪ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻋﻦ 1Kgﻣﻦ اﻟﻴﻮراﻧﻴﻮم. -1 أ .أﺣﺴﺐ ﻋﺪد اﻟﻨﻮى اﻟﻤﻮﺟﻮد ﻓﻲ 1Kgﻣﻦ اﻟﻴﻮراﻧﻴﻮم اﻟﻤﺨﺼﺐ .ﻧﻌﻄﻲ اﻟﻜﺘﻠﺔ اﻟﻤﻮﻟﻴﺔM(U)≈238 g.mol : ب .أﺳﺘﻨﺘﺞ ﻋﺪد ﻧﻮى اﻟﻴﻮراﻧﻴﻮم 235اﻟﻤﻮﺟﻮد ﻓﻲ 1Kgﻣﻦ اﻟﻴﻮراﻧﻴﻮم اﻟﻤﺨﺼﺐ ﺑـ .3,7% ت .أﺣﺴﺐ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻋﻦ 1Kgﻣﻦ اﻟﻴﻮراﻧﻴﻮم اﻟﻤﺨﺼﺐ. 7 227 90 ﻧﻮﻳﺪة اﻟﺘﻮرﻳﻮم Thإﺷﻌﺎﻋﻴﺔ اﻟﻨﺸﺎط .α .1أﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎدﻟﺔ ﻫﺬا اﻟﺘﻔﺘﺖ اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ و ﺗﻌﺮف ﻋﻠﻰ اﻟﻨﻮﻳﺪة اﻟﻤﺘﻮﻟﺪة اﻋﺘﻤﺎدا ﻋﻠﻰ اﻟﺠﺪول اﻟﺘﺎﻟﻲ: 86 Rn 87 Fr 88 Ra 89 Ac .2أﺣﺴﺐ ﺑﺎﻟﺠﻮل اﻟﻄﺎﻗﺔ Eاﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻋﻦ ﺗﻔﺘﺖ اﻟﻨﻮﻳﺪة 22790Thﻧﻌﻄﻲ : ; 1u = 1,66 10-27 Kg = 931,5 Mev.c-2 m (227Th)=226,9791 u ; m (α)=4,0015 u m (223Ra)=222,97095 u ) c = 3 108 m.s-1ﺳﺮﻋﺔ اﻧﺘﺸﺎر اﻟﻀﻮء ﻓﻲ اﻟﻔﺮاغ( , 1eV= 1,6 10-19 J .3ﻧﺘﻮﻓﺮ ﻋﻠﻰ ﻋﻴﻨﺔ ﻣﻦ اﻟﺘﻮرﻳﻮم ﻛﺘﻠﺘﻬﺎ .m0= 1,2 10-3 mg .3.1أﺣﺴﺐ ﻋﺪد اﻟﻨﻮى اﻹﺷﻌﺎﻋﻴﺔ N0اﻟﻤﻮﺟﻮدة ﻓﻲ ﻫﺬه اﻟﻌﻴﻨﺔ ﻋﻨﺪ اﻟﻠﺤﻈﺔ ).t=0ﻧﻬﻤﻞ ﻛﺘﻠﺔ اﻹﻟﻜﺘﺮوﻧﺎت( N .3.2ﻟﺘﻜﻦ Nﻋﺪد اﻟﻨﻮﻳﺪات ﻓﻲ اﻟﻌﻴﻨﺔ ﻋﻨﺪ ﻟﺤﻈﺔ .tﻳﻤﺜﻞ اﻟﻤﺒﻴﺎن ﺟﺎﻧﺒﻪ ﺗﻐﻴﺮات ) N0 اﻟﺰﻣﻦ. أ .أﻛﺘﺐ ﻗﺎﻧﻮن اﻟﺘﻨﺎﻗﺺ اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ. ب .اﻋﺘﻤﺎدا ﻋﻠﻰ اﻟﻤﺒﻴﺎن ﺣﺪد ﻋﻤﺮ اﻟﻨﺼﻒ ﻟﻨﻮﻳﺪة اﻟﺘﻮرﻳﻮم. N ) (-Ln N0 ( -Lnﺑﺪﻻﻟﺔ 0,2 t(jours 4 ﺻﻔﺤﺔ 3/3 8 ﻓﻲ ﺳﻨﺔ 1983ﺗﻢ اﻛﺘﺸﺎف ﺟﺰء ﻣﻦ ﺳﻔﻴﻨﺔ ﻗﺪﻳﻤﺔ ﻓﻲ ﻣﺪﻳﻨﺔ Roskildeﻏﺮب ﻛﻮﺑﻨﻬﺎﻏﻦ .ﻟﺘﺤﺪﻳﺪ ﻋﻤﺮ ﻫﺬه اﻟﺴﻔﻴﻨﺔ ،ﺗﻢ اﻟﻠﺠﻮء إﻟﻰ ﺗﻘﻨﻴﺔ اﻟﺘﺄرﻳﺦ ﺑﺎﻟﻜﺮﺑﻮن .14 اﻟﻜﺘﻠﺔ اﻟﺪﻗﻴﻘﺔ 14 .1ﺣﺪد ﻣﻜﻮﻧﺎت ﻧﻮاة . 6Cأﺣﺴﺐ ﻃﺎﻗﺔ اﻟﺮﺑﻂ ﻟﻬﺬه اﻟﻨﻮاة. 13,99995 u 14C 14 6 12 .2ﻗﺎرن اﺳﺘﻘﺮار اﻟﻨﻮاة 6Cﻣﻊ اﻟﻨﻮاة 6Cذات ﻃﺎﻗﺔ اﻟﺮﺑﻂ .Eℓ= 92.16 MeV .3اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ ﻟـ 1gﻣﻦ ﺧﺸﺐ اﻟﺴﻔﻴﻨﺔ ﻫﻮ 12ﺗﻔﺘﺖ ﻓﻲ اﻟﺪﻗﻴﻘﺔ .ﺑﻴﻨﻤﺎ ﻧﺸﺎط 1gﻣﻦ ﺧﺸﺐ ﺣﺪﻳﺚ ﻳﻌﻄﻲ اﻟﻘﻴﻤﺔ a0=13.6ﺗﻔﺘﺖ ﻓﻲ اﻟﺪﻗﻴﻘﺔ. أ -ﻟﻤﺎذا ﺗﺘﻨﺎﻗﺺ ﻗﻴﻤﺔ اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ ﻟﻌﻴﻨﺔ اﻟﺨﺸﺐ ﻣﻊ ﻣﺮور اﻟﺰﻣﻦ؟. ب -أﺣﺴﺐ ﻋﻤﺮ ﻫﺬه اﻟﺴﻔﻴﻨﺔ ﻋﻠﻤﺎ أن ﻋﻤﺮ اﻟﻨﺼﻒ ﻟﻠﻜﺮﺑﻮن 14ﻫﻮ .t1/2 =5700 ans 9 .1 .2 .3 .4 226ﻧﻮاة ﻣﺸﻌﺔ ﺗﺘﻔﺘﺖ ﻓﺘﺒﻌﺚ دﻗﺎﺋﻖ αو ﻧﻮاة اﻟﺮادون . ZA Rn ﻧﻮاة اﻟﺮادﻳﻮم 88 Ra أﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺘﺖ ﻣﺤﺪدا اﻟﻌﺪدﻳﻦ Zو .A أﺣﺴﺐ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻋﻦ ﺗﻔﺘﺖ ﻧﻮاة واﺣﺪة ﻣﻦ اﻟﺮادوﻳﻮم ﺑـ Mevﺛﻢ ﺑﺎﻟﺠﻮل . اﺳﺘﻨﺘﺞ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻋﻦ ﺗﻔﺘﺖ 1gﻣﻦ اﻟﺮادﻳﻮم.ﻧﻌﻄﻲM(Ra) =226 g.mol-1: أﺣﺴﺐ ﻃﺎﻗﺔ اﻟﺮﺑﻂ ﻟﻨﻮاة اﻟﺮادﻳﻮم و اﺳﺘﻨﺘﺞ " ﻃﺎﻗﺔ اﻟﺮﺑﻂ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻨﻮﻳﺔ". 10 2 1 A1 1 U + 01n → 148 57 La + Z 1 Br + 3 0 n 235 92 1u= 931,5 MeV.c-2 اﻟﻜﺘﻠﺔ 225,9778 u 221,9711 u 4,0015 u 1,00867 u 1,00728 u ﻧﻌﻄﻲ ﻃﺎﻗﺔ اﻟﺮﺑﻂ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻜﻞ ﻧﻮﻳﺔ: H H 2 1 3 He ﻧﻌﺘﺒﺮ اﻟﺘﻔﺎﻋﻠﻴﻦ اﻟﻨﻮوﻳﻴﻦ اﻟﻤﺤﺮﺿﻴﻦ اﻟﺘﺎﻟﻴﻴﻦ : و اﻟﺒﺮوﺗﻮن 1,00728 u اﻟﺪﻗﻴﻘﺔ ﻧﻮاة اﻟﺮادﻳﻮم ﻧﻮاة اﻟﺮادون اﻟﺪﻗﻴﻘﺔ α اﻟﻨﻮﺗﺮون اﻟﺒﺮوﺗﻮن ﻧﻌﺘﺒﺮ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻨﻮوي اﻟﺘﺎﻟﻲH + 13H → 24 He + 01n : .1ﻣﺎ ﻧﻮع ﻫﺬا اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ؟ .2أﺣﺴﺐ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻋﻦ ﻫﺬا اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺑـ Mevﺛﻢ ﺑﺎﻟﺠﻮل . .3اﺳﺘﻨﺘﺞ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻋﻦ ﺗﻜﻮن 1kgﻣﻦ اﻟﻬﻠﻴﻮم .ﻧﻌﻄﻲM(He) =4 g.mol-1 : .4ﻗﺎرن ﻛﻤﻴﺔ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﺴﺎﺑﻘﺔ ﻣﻊ ﻛﻤﻴﺔ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻤﺤﺮرة ﻣﻦ اﺣﺘﺮاق 1Kgﻣﻦ اﻟﺒﺘﺮول، .P= 42 106 J.Kg-1 ﻋﻠﻤﺎ أن اﻟﻘﺪرة اﻟﻄﺎﻗﻴﺔ ﻟﻬﺬا اﻷﺧﻴﺮ ﻫﻲ: 11 اﻟﻨﻮﺗﺮون 1,00867 u A2 1 U + 01n → 144 Z 2 La + 35 X + 4 0 n 235 92 .1أذﻛﺮ ﻧﻮع ﻫﺬﻳﻦ اﻟﺘﻔﺎﻋﻠﻴﻦ. .2أذﻛﺮ ﻗﻮاﻧﻴﻦ اﻹﻧﺤﻔﺎظ اﻟﺘﻲ ﺗﺨﻀﻊ ﻟﻬﺎ اﻟﺘﺤﻮﻻت اﻟﻨﻮوﻳﺔ. .3ﺣﺪد ﻛﻼ ﻣﻦ Z2 ,A2 ,Z1 ,A1و رﻣﺰ اﻟﻨﻮﻳﺪة .X .4أﺣﺴﺐ اﻟﻄﻘﺔ اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻋﻦ ﻛﻞ ﺗﻔﺎﻋﻞ. 238 235ﺗﺤﺘﻮي ﻋﻠﻰ N0ﻧﻮاة،و ﻋﻴﻨﺔ أﺧﺮى ﻣﻦ 92Uﺗﺤﺘﻮي ﻋﻠﻰ ﻧﻔﺲ اﻟﻌﺪد ﻣﻦ .5ﻧﻌﺘﺒﺮ ﻋﻴﻨﺔ ﻣﻦ U 92 اﻟﻨﻮﻳﺪات. 238 235 9 8 أ .ﻗﺎرن ﻧﺸﺎط اﻟﻌﻴﻨﺘﻴﻦ ،ﻧﻌﻄﻲ t1/2( 92U )=7.10 ans :و .t1/2( 92U )=4.5.10 ans ب .أوﺟﺪ اﻟﻠﺤﻈﺔ t1اﻟﺘﻲ ﻳﻜﻮن ﻓﻴﻬﺎ ﻟﻠﻌﻴﻨﺘﻴﻦ ﻧﻔﺲ اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ. 1 4 2 1,11 MeV/nucléon 2,83 MeV/nucléon @ @7,07 MeV/nucléon اﻟﺪﻗﻴﻘﺔ 235 92 U اﻟﻜﺘﻠﺔ 234,99332 u A1 Z1 84.89639u A2 35 87.90485u La 144 Z2 143.88831u La 148 Z2 147.90090u Br X اﻟﻨﻮﺗﺮون اﻟﺒﺮوﺗﻮن 1,00867 u 1,00728 u 12 -Iﻧﻌﺘﺒﺮ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻨﻮوي اﻟﺘﺎﻟﻲ U + n→ Sr + Xe + x n : 1 0 .1 .2 .3 .4 -II. .1 .2 .3 .4 140 z 94 38 1 0 235 92 ﺣﺪد ﻣﻌﻠﻼ ﺟﻮاﺑﻚ ﻗﻴﻤﺘﻲ zو .x أﺣﺴﺐ ﺑـ MeVو Jاﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻋﻦ اﻧﺸﻄﺎر ﻧﻮاة واﺣﺪة ﻣﻦ اﻟﻴﻮراﻧﻴﻮم .235 اﺳﺘﻨﺘﺞ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻤﺤﺮرة ﺑﺎﻧﺸﻄﺎر 5gﻣﻦ اﻟﻴﻮراﻧﻴﻮم .235 اﺣﺴﺐ ﻛﺘﻠﺔ اﻟﻨﻔﻂ اﻟﺘﻲ ﺗﺤﺮر ﻧﻔﺲ اﻟﻜﻤﻴﺔ ﻣﻦ اﻟﻄﺎﻗﺔ ،ﻋﻠﻤﺎ أن اﺣﺘﺮاق 1Kgﻣﻦ اﻟﻨﻔﻂ ﻳﻌﻄﻲ 4,2.107 jﻣﻦ اﻟﻄﺎﻗﺔ. ; m (235 U)= 234,99332 u ; m (94Sr)= 93,894 46 u ; m (140Xe)=139,89194 u m (n)= 1,008 66 u ; 1u = 1,66 10-27 kg = 931.5 MeV.c-2 ﻓﻲ ﻛﻮﻛﺐ اﻟﺸﻤﺲ ،ﻳﺤﺪث اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻨﻮوي اﻟﺘﺎﻟﻲ4 11H → 24He + 2 +10e : ﻣﺎ ﻧﻮع ﻫﺬا اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ؟ أﺣﺴﺐ ﺑـ MeVو Jاﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻋﻦ ﺗﻜﻮن ﻧﻮاة واﺣﺪة ﻣﻦ اﻟﻬﻴﻠﻴﻮم. اﻟﻘﺪرة اﻹﺷﻌﺎﻋﻴﺔ ﻟﻠﺸﻤﺲ ﻫﻲ . 3,9 1026 W :ﻣﺎ ﻫﻲ ﻛﺘﻠﺔ اﻟﺸﻤﺲ اﻟﺘﻲ ﺗﺴﺘﻬﻠﻚ ﻓﻲ ﻛﻞ ﺛﺎﻧﻴﺔ؟ ﻋﻠﻤﺎ أن ﻛﺘﻠﺔ اﻟﺸﻤﺲ ﻫﻲ 2 1030 kgو ﻋﻤﺮﻫﺎ ﻫﻮ 4,6ﻣﻠﻴﺎر ﺳﻨﺔ ،أﺣﺴﺐ اﻟﻜﺘﻠﺔ اﻟﻜﻠﻴﺔ اﻟﺘﻲ ﻓﻘﺪﺗﻬﺎ اﻟﺸﻤﺲ ﻣﻨﺪ ﺑﺪاﻳﺔ إرﺳﺎﻟﻬﺎ ﻟﻺﺷﻌﺎﻋﺎت .ﻧﻌﻄﻲ: M(H)= 1,0073 u ; m(He)=: 4,0015 u ; m(e)= 0,55 10-3 u ;1u = 1,66 10-27 kg = 931.5 MeV.c-2
© Copyright 2026