تأخذنا الفيزياء النووية إلى أعماق النواة الذرية، حيث تتحول الكتلة إلى طاقة، وتظهر مفاهيم الانشطار والاندماج والنشاط الإشعاعي. يقدّم ملف قطوف الفيزياء النووية مراجعة مركزة لطلبة الصف الثاني عشر تشمل أهم أفكار الوحدة التاسعة بأسلوب تدريبي معتمد على أسئلة كامبردج النهائية.
قطوف فيزيائية للوحدة التاسعة: الفيزياء النووية
تجميع شامل لأسئلة امتحانات كامبريدج النهائية | إعداد: الأستاذ مازن الوضاحي
1. الانحلال الإشعاعي (Radioactive Decay)
- أنواع الإشعاعات: ألفا (α)، بيتا (β)، وجاما (γ).
- عمر النصف (Half-life): الزمن اللازم لتحلل نصف عدد الأنوية المشعة في عينة ما.
- النشاطية الإشعاعية (A): معدل انحلال الأنوية، وتقاس بوحدة البيكريل (Bq). القانون: \( A = \lambda N \)
- ثابت الانحلال (λ): احتمال انحلال نواة معينة في وحدة الزمن، ويرتبط بعمر النصف بالعلاقة: \( \lambda = \frac{\ln 2}{t_{1/2}} \)
- معادلة الاضمحلال الأسي: \( N = N_0 e^{-\lambda t} \)
2. الطاقة والكتلة (Mass-Energy Equivalence)
- معادلة آينشتاين: \( E = mc^2 \)، حيث تتحول الكتلة إلى طاقة والعكس.
- النقص في الكتلة (Mass Defect): الفرق بين مجموع كتل مكونات النواة (بروتونات ونيوترونات) وكتلة النواة الفعلية.
- طاقة الربط النووية (Binding Energy): الطاقة اللازمة لتفكيك النواة إلى مكوناتها، وتساوي النقص في الكتلة مضروباً في \( c^2 \).
3. الانشطار والاندماج النووي
- الانشطار النووي: انقسام نواة ثقيلة (مثل اليورانيوم) إلى نواتين أخف مع انطلاق طاقة هائلة ونيوترونات.
- الاندماج النووي: دمج نواتين خفيفتين (مثل الهيدروجين) لتكوين نواة أثقل (هيليوم) مع انطلاق طاقة أكبر من الانشطار (مصدر طاقة النجوم).
- الاستقرار النووي: يعتمد على طاقة الربط لكل نيوكليون؛ الأنوية ذات طاقة الربط الأعلى (مثل الحديد) هي الأكثر استقراراً.
سلسلة قطوف الفيزياء للصف الثاني عشر:
محتويات الملف الإضافية
- 46 تمرينًا امتحانيًا: تغطي المعادلات النووية، حسابات عمر النصف، طاقة الربط، والرسوم البيانية للانحلال.
- مسائل قدرات عليا: تتطلب دمج مفاهيم متعددة مثل حساب عمر الأرض أو تأريخ الكربون المشع.
- إجابات نموذجية: جداول مفصلة للحلول النهائية في نهاية الملف.
ملاحظة: الملف يحتوي على رسوم بيانية هامة توضح العلاقة بين طاقة الربط والعدد الكتلي، وكذلك منحنيات الاضمحلال الأسي، وهي أساسية لفهم سلوك العناصر المشعة.
أهم موضوعات الوحدة التاسعة
1️⃣ المعادلات النووية
- انحلال ألفا
- انحلال بيتا
- كتابة المعادلات المتزنة
2️⃣ عمر النصف والنشاط الإشعاعي
- قانون التحلل الإشعاعي
- ثابت الانحلال
- تفسير المنحنيات البيانية
3️⃣ طاقة الربط النووية
- حساب النقص في الكتلة
- حساب طاقة الربط بوحدة MeV
- تفسير منحنى طاقة الربط
4️⃣ الانشطار والاندماج النووي
- تفاعل انشطار اليورانيوم
- حساب الطاقة المنبعثة
- مقارنة طاقة الانشطار والاندماج

0 تعليقات