النوى – الكتلة و الطاقة

1. التكافؤ " كتلة – طاقة:

• 1.1. وحدة الكتلة الذرية

  وحدة الكتلة الذرية هي : 1/12 من كتلة ذرة الكربون m M = N N A أي بالنسبة لـ 1 ذرة m= M N A Ü 1µ= 1 12 . M N A

•  

   

  2-1: وحدة : الإلكترون- فولط.

  في الفيزياء النووية يستعمل الإلكترون ـ الفولط ( كوحدة للطاقة عوض الجول ( J ) .

  1 eV =1,602177.1 0 - 19 J
  1 MeV =1 0 6 eV =1,6.1 0 - 13 J
  

  3-1- الطاقة المكافئة لوحدة الكتلة الذرية:

  التكافؤ " كتلة – طاقة" لأينشتاين: تمتلك كل مجموعة كتلتها m ، في حالة سكون ، طاقة E تسمى طاقة الكتلة :

  E = m . c 2 حيث c =3.1 0 8 m . s - 1 : سرعة الضوء.

  حسب علاقة اينشتاين الطاقة التي تكافئ :

  E = m u . c 2 =1,6605.1 0 - 27 .(3.1 0 8 ) 2 =1,49445.1 0 - 10 J
  E = 1,49445.1 0 - 10 1,6.1 0 - 13 =931,5 MeV
  

  1 u =931,5 MeV / c 2

   

  2- طاقة الربط  - Energie de liaison:

  1-2: النقص الكتلي- Défaut de masse

  نسمي النقص الكتلي لنواة الفرق بين مجموع كتل النويات

  Δ m = Z . m p +( A - Z ) m n - m ( Z A X ) مع : Δ m ≻ 0

   

  ملحوظة

  " كتلة النواة تكون دائما أقل من مجموع كتل النويات المكونة لها"

   

  2-2: طاقة الربط

  نسمي طاقة الربط لنواة ، الطاقة اللازم منحها للنواة في حالة سكون لفصل نوياتها في حالة سكون

  

   

  ملحوظة: عندما تتغير كتلة المجموعة بالمقدار ، يصاحب هذا التغير تغير في الطاقة .

  * كتلة المجموعة في سكون) ؛ : تفقد المجموعة طاقة .

  3-2: طاقة الربط بالنسبة لنوية – Energie de liaison par تعرف طاقة الربط بالنسبة وحدتها هي : MeV/ حيث E_l طاقة الربط للنواة و A عــدد النويات .

  ملحوظة: أهمية طاقة الربط بالنسبة

  تعطي فكرة عن مدى استقرار : كلما كانت كبيرة كلما كانت النواة أكثر استقرارا

  حسب منحنى و يستعمل لمقارنة استقرار مختلف النوى .

  في المجال :

  تضم هذه المنطقة الأنوية الأكثر استقرارا

  في المجال و : ضعيفة جدا أي أن هذه النوى غير

  مستقرة و وفق نوعين من التحولات:

  - نوى خفيفة تتحد فيما بينها لتعطي نواة أكثر

  - : نواة ثقيلة تنشطر إلى نواتين خفيفتين .

  ملحوظة:

   

  3. الإنشطار و الإندماج النوويان ( خاص بالعلوم الرياضية (أ و ب) و العلوم الفيزيائية ) :

• 1-3: Fission تفاعل نووي تنقسم خلاله نواة ثقيلة " Fissile " ، بعد قذفها بنوترون حراري إلى نواتين خفيفتين .

  أمثلة:

  

  

  - تفاعل متسلسل:

  " انشطارات متتالية مبدأ القنبلة النووية A

   

  2-3: Fusion

  - تفاعل نووي يتم خلاله انضمام نواتين خفيفتين لتكوين نواة أكثر محررا الطاقة.

  مثال: معادلة تفاعل

  

  - شروط تحقيق :

  لتحقيق أن تَكون لهما طاقة تُمكنهما من التغلب على قوى التأثيرات البينية

  ملحوظة : أصل الطاقة تفاعلات اندماج داخل الشمس ، حيث في كل ثانية يتحول أكثر من600 مليون طن من ذرات الهيدروجين إلى ذرات الهليوم و ذلك وفق ثلاث مراحل :

  الحصيلة:

  4- الكتلة و الطاقة لتفاعل نووي

  نعتبر معادلة تفاعل :

  ينتج عن هذا التفاعل تغير في :

  بدلالة طاقة الربط للنوى

  

  بدلالة كتل النــــــــــــوى

  

   

   

  5: التأثير البيولوجية للنشاط الإشعاعي

  للإشعاعات النووية تأثير على جسم الإنسان و ذلك

  · الإشعاعات ، تخترق المادة بصعوبة، إذ تكفي ورقة

  و تحدث حروقا سطحية على

  · الإشعاعات ، أكثر نفاذية من ، بعض المليمترات من

  الألومينيوم تستعمل الإشعاعات لعلاج الخلايا السرطانية.

  · الإشعاعات ، نافذة بقدر بعض السنتيمترات من الرصاص

  تستعمل في تشخيص الأمراض بالصور.

  - تستعمل الإشعاعات النووية في الطب بكميات ضئيلة جدا

  كعنصر لاستشفاء الأمراض أو لمعالجتها

  - كيف تؤثر الإشعاعات النووية على

  تتفاعل الإشعاعات النووية ذات الطاقة العالية مع المادة المكونة إذ يمكنها انتزاع إلكترونات ذرات خلايا بعض الأعضاء محدثة بعض التشوهات بيوكيميائية .