1الصفحة راجح شعبانعداد إ

النوويةالكيمياء

عملراق وأ

متقدم /الحادي عشرالصف

إعداد

صالح الدين شعبانراجح

2الصفحة راجح شعبانعداد إ

الكيميائية والتفاعالت النووية التفاعالت بين أقارن

النووية التفاعالت لكيميائية التفاعالت ا

متى تحدث

مكونات الذرة المشتركة

تكون عناصر جديدة

تغيرات الطاقة

السرعةالعوامل المؤثرة في

؟ ............اكتشف األشعة السينيةمن

.............................................................................................. ما األشعة السينية؟

.................................................. عند استخدام أمالح اليورانيوم؟هنري بيكريل الحظ ماذا

:ماري كوري وزوجها هنري

..................................................................... ما سبب التعتيم؟

؟ ..................................................................................ظاهرة النشاط االشعاعيما

................................... ماري كوري وزوجها هنري؟ما العنصران المكتشفان من قبل

هي ذرات لعنصر واحد لها العدد الذري نفسه وتختلف في أعدادها الكتلية.).................(

موجودة في القسم األكبر في الجدول الدوري. وهذه النظائر غير مشعة. )........................(

نظائر مشعة ، وينتمي العدد األكبر منها إلى العناصر الثقيلة ، وموجودة بنسب متفاوتة في ......()..................

الجدول الدوري.

نظائر أكثر استقراراً. إلى هاوتحول من النظائر المشعة ث إشعاعاتانبعا )..........................(

جاماأشعة بيتاأشعة أشعة ألفا الخاصية

الرمز

التركيب

وصف االشعاع

الشحنة

الكتلة

الطاقة التقريبية

قوة االختراق النسبية ) تحجب(

3الصفحة راجح شعبانعداد إ

كيف حدد رذرفورد شحنة كل من ألفا وبيتا وجاما؟

......................................................................................................

.من ألفا وبيتا وجاما كالً على الشكل حدد

عدد البروتونات =العدد الذري

العدد الكتلي =عدد البروتونات + عدد النيوترونات

هو نواة الهيليوم، و يتكون من بروتونين و نيوترونين، و ينبعث من أنوية بعض النظائر )....................(

ً المشعة، الثقيلة تحديدا

كم ينقص العدد الذري؟

كم ينقص العدد الكتلي ؟

...................ينبعث جسيم ألفا عند انحالل بعض األنوية

4الصفحة راجح شعبانعداد إ

ادرس المعادلة النووية التالية وأجب عن األسئلة التي تليها :

........... ما العالقة بين مجموع األعداد الكتلية على طرفي المعادلة؟

................... العالقة بين مجموع األعداد الذرية على طرفي المعادلة؟ما

فسر: ال يكون لجسيمات ألفا قدرة كبيرة على االختراق.

..................................................................................................................

هو إلكترون سريع الحركة. ).........................(

...................................................... ؟جسيم بيتا متى ينبعث

فسر: جسيمات بيتا لها قدرة أكبر على االختراق من جسيمات ألفا.

...................................................................................................................

إشعاع كهرومغناطيسي عالي الطاقة ) طول موجة قصير جداً ( )........................(

اذكر خواص األشعة السينية.

اذكر استخدامات األشعة السينية.

5الصفحة راجح شعبانعداد إ

مقارنة بين أشعة جاما واألشعة السينية

أشعة جاما واألشعة السينية

طول الموجة

الطاقة

.....هل يتأثر العدد الذري أو العدد الكتلي عند انبعاث أشعة جاما؟

ولماذا؟ ....................................................................

........................... هل تتأثر الطاقة؟

تالزم أشعة جاما دائماً أشعة ألفا وأشعة بيتا.

من ألفا وبيتا وجاما كالً حدد على الشكل المجاور

االضمحالل اإلشعاعي 2القسم

تحويل عنصر إلى عنصر آخر)..........................(

................................................. على ماذا يتوقف نوع االشعاع؟

اسم يطلق على البروتونات والنيوترونات مجتمعة. ).......................(

..………………… ات؟النويماذا تسمى

تخضع مكونات النواة الذرية لنوعين من القوى هما :

................... قوى التنافر اإللكتروستاتيكية بين -1

.............مع...............، القوى النووية الشديدة -2

...............مع..............

6الصفحة راجح شعبانعداد إ

................................................ يتوقف االستقرار النووي على النسبة بين

................. في الذرات المستقرة؟ n/pما نسبة 20قل من لتي عددها الذري أا في الذرات

n / p =…………… :مثال

عنصر ....................أقصى نسبة للذرات المستقرة في

في الرصاص n / pاحسب النسبة

...........................................................

لمستقرة بزيادة العدد الذري؟في النوى ا n/Pما سبب زيادة نسبة

.....................................................................................................................

هي المنطقة في الرسم البياني التي تضم كل النوى المستقرة.) ..........................(

..................... إلى ...............................؟فيها n/P كم تكون النسبة

؟أنواع االضمحالل اإلشعاعيما

...........................................................................................................

اضمحالل بيتا

االستقرار غير مستقرةفسر: النظائر المشعة الواقعة أعلى نطاق

...........................................................................................................

اضمحالل ألفا

بروتوناً لها نشاط إشعاعي وتتحلل تلقائياً حتى تستقر، ما السبب؟ 82كل األنوية الثقيلة التي تحتوي على أكثر من

..................................................

ً ما األشعة التي تنبعث عند تحلل األنوية الثقيلة؟ .......................غالبا

:عند انطالق دقيقة ألفا من نواة العنصر المشع

؟............................ماذا يحدث للعدد الذري

……………………… ماذا يحدث للعدد الكتلي ؟

7الصفحة راجح شعبانعداد إ

..............هل يتكون عنصر جديد ؟

عند انطالق دقيقة بيتا من نواة العنصر المشع

........................... ماذا يحدث للعدد الذري ؟

……………………… ماذا يحدث للعدد الكتلي ؟

........................ هل يتكون عنصر جديد ؟

رن بين اضمحالل بيتا واضمحالل ألفا من حيث العدد الذريقا

......................................................................................................................

*انبعاث البوزيترون وأسر اإللكترون

.............................................. منخفضة فما نوع االضمحالل؟ n/pإذا كانت النسبة

جسيم له كتلة اإللكترون نفسها، لكن شحنته موجبة. )........................(

.ترونويتحول أحد البروتونات إلى نيعندما ينبعث من النواة ).....................(

.................................................. في n/pحدد نسبة

من حيث: حدد الفرق بين انبعاثي بيتا والبوزيترون

الشحنة ...........................................................................

.......................................................وكيف ينتج كل منهما ..........................

األسر اإللكتروني

األسر اإللكتروني: ..............................................................................

لتكوين نيوترون ...................فيتحد هذا اإللكترون مع

سلسلة مشعة

سلسلة من التفاعالت النووية تبدأ بنواة غير مستقرة وينتج عنها نواة مستقرة.)..........................(

.……………… تمر بـ خطوات مختلفة وتنتهي عند 238-مثال: سلسلة اليورانيوم

أكمل المعادالت التالية:

8الصفحة راجح شعبانعداد إ

سرعات االضمحالل اإلشعاعي

الفترة الزمنية التي تستغرقها نصف نوى نظير مشع ليتحلل إلى منتجه النهائي. )........................(

g 18من الشكل المجاور إذا بدأنا بـ

أوجد الكتلة المتبقية عند : -أ

....................... عمر نصف واحد

........................ ثالث فترات من عمر النصف

لكة عند أربع فترات من عمر النصفأوجد الكتلة المسته-ب

..........................................................................................

N الكمية المتبقية

N0 الكمية األولية

nعدد أعمار النصف

9الصفحة راجح شعبانعداد إ

بعد مرور عمر نصفي 60 -،احسب الكمية المتبقية من الكوبلت Y 5.27هو 60-إذا كان عمر النصف للكوبلت *

10.00gواحد ، عمري نصف، خمسة أعمار نصف، مقدار الكمية األولية

إذا كانت الكمية 90-،احسب الكمية األولية من سترانشيوم Y 28.79هو 90-إذا كان عمر النصف سترانشيوم *

نصفبعد مرور أربعة أعمار 25mgالمتبقية

احسب 2.00g،من عينة نظير مشع كانت كتلتها األصلية g 1.986يتبقى 2.00yبعد مرور * عمر النصف -1

10.0yالكمية المتبقية بعد مرور -2

11الصفحة راجح شعبانعداد إ

التأريخ بالنشاط االشعاعي

مشع معين بهذا طريقة تسمح بتحديد عمر جسم ما عن طريق قياس كمية متبقية من نظير ).......................(

الجسم.

فسر: يمكن استخدام عمر النصف للنظائر المشعة في تحديد عمر جسم ما.

………………………………………………………………………………………………………………………..

التأريخ بالكربون

سنة. كيف 45000المشع لقياس عمر القطع األثرية القديمة التي ال يزيد عمرها عن 14-يستخدم التأريخ بالكربون

ذلك؟ يتم

...............................................................................................................................

...............................................................................................................................

بشكل شائع لتحديد أعمار األشياء القديمة جداً مثل الصخور، لماذا؟ -يستخدم اليورانيوم

...............................................................................................................................

التفاعالت النووية 3القسم

قذف نواة مستقرة بوساطة جسيمات عالية السرعة لتحويلها إلى نواة عنصر آخر.).......................(

اذكر أمثلة للجسيمات عالية السرعة

..........................................................................................................................

.............................. من أول عالم أجرى تفاعالً نووياً مستحثاً ؟

1-والهيدروجين 17-بألفا عالية السرعة فنتج األكسجين 14-قام رذرفورد بقذف نواة ذرة نيتروجين

اكتب المعادلة.

...................................................................................................................

يجب أن تكون سرعة جسيمات ألفا عالية جداً عند قذف األنوية. فسر:

...................................................................................................................

كيف يمكن زيادة سرعة الجسيمات التي تستخدم لقذف أنوية الذرات؟

...................................................................................................................

11الصفحة راجح شعبانعداد إ

93العناصر التي عددها الذري أكبر من اليورانيوم وتبدأ بالعدد الذري ...................( ).....

اكتب معادلة نووية موزونة للتحوالت النووية المستحثة التالية

وأشعة ألفا. 3-بالنيوترون إلنتاج التريتيوم 6-قذف ذرة الليثيوم-1

......................................................................................................................

وجسيم ألفا. 13 -بالبروتون إلنتاج نيتروجين 16 -قذف ذرة األكسجين-2

......................................................................................................................

عند قذفه بالنيوترون ويطلق جسيم ألفا. 24-إلى الصوديوم 27 -التحول النووي المستحث لأللمنيوم3-

......................................................................................................................

26 أي النويدات لها طاقة الربط للنوية األكبر 56Fe 92وأ

238U ؟.................

التفاعالت النووية والطاقة

معادلة اينشتاين

مكافىء الطاقة للكتلة

Δ E = Δmc2

Δ E التغير في الطاقة بالجول

Δm التغير في الكتلة بـKg

C سرعة الضوء

النواة المقيسة للذرة وحاصل جمع كتل مكوناتهاالفرق بين كتلة ).....................(

كتلة كتلة النيوترون = ذرة الهيليوم تحتوي على بروتونين ونيوترونين فاحسب مجموع كتلة المكونات.س: H = 1.007825 uالبروتون

12الصفحة راجح شعبانعداد إ

فاحسب نقص الكتلة. u 4.00260في السؤال السابق إذا علمت أن كتلة الهيليوم

هي الطاقة المنطلقة عند تكون نواة الذرة من النويات)...............................(

كيف نحسب طاقة الربط النووي بشكل عام؟

باستخدام العالقة التالية kgإلى amuأوالً: تحويل الكتلة من

1 amu = 1.660540 X 10-27

kg

.ثانياً: نعوض في قانون اينشتاين

amu 7.16003تساوي 7-علماً أن كتلة الليثيوم 7-نقص الكتلة وطاقة الربط الليثيوماحسب س:

H = 1.007825 u ،1 amu = 1.660540 X 10كتلة البروتون كتلة النيوترون =-27

13الصفحة راجح شعبانعداد إ

االنشطار النووي

ً ً تنشطر النويدات الثقيلة تلقائيا او صناعيا

................ينتج غالباً عن قصف نواة ثقيلة بجسيمات ما، يؤدي إلى تكوين أنوية

..................................أول انشطار نووي تم باستخدام

هو تفاعل يحدث عندما يكون أحد المتفاعالت ناتجاً يمكنه أن يبدأ تفاعالً جديداً ).............................(

.الكتلة التي تكفي الستمرار التفاعل المتسلسل.....................( ).....

الكتلة التي ال تكفي الستمرار التفاعل المتسلسل)..........................(

.أكبر من الكتلة الحرجة).......................... (

طاقة كهربائية ولتصنيع نويدات مشعة تستخدم لتحويل الطاقة النووية الى )..........................(

................................. ؟في المفاعالت النووية ما الوقود الشائع

........................ ما أكثر نظائر اليورانيوم توفرا في الطبيعة؟

................... الكافية لحدوث تفاعل تسلسلي؟ -235ما نسبة يورانيوم

تتحكم في عملية االنشطار من خالل امتصاص النيوترونات. .................( )........

............................... مم تتكون قضبان التحكم؟

.................................. لماذا يُستخدم عاكس في لب المفاعل؟

........................... ما سائل التبريد؟

............................................... الهيكل الخرساني؟ما فائدة

؟مشاكل توليد الطاقة الكهربائية من الطاقة النوويةما

....................................................................

.....................................................................

ناتج الوقود النووي المستنفذ والموجود في قضبان التحكم النووي بعد االستعمال)..........................(

كيف يتم التخلص من النفايات النووية؟

......................................................................................................................

مفاعالت يمكنها إنتاج كمية من الوقود النووي أكثر مما تستهلك.)..................................(

235 -كيف يتم التغلب على مشكلة انخفاض كمية يورانيوم -

.....................................................

14الصفحة راجح شعبانعداد إ

تفاعل يتم بين انوية خفيفة تندمج معا لتكون انوية اثقل مع اطالق كميات هائلة من الطاقة ).....................(

فيم يختلف االندماج النووي عن االنشطار النووي؟

االنشطار النووي االندماج النووي

................... .................. النظائر

.................. .................... كمية الطاقة الناتجة

..................... ...................... )مشعة أم ال( النواتج

فسر: ال يصلح االندماج النووي لتوليد الكهرباء

.......................................................................................................................

فسر: يلزم طاقة عالية لبدء التفاعل واستمراره.

.......................................................................................................................

جهاز مستدير الشكل يستخدم مجاالت مغناطيسية قوية الحتواء تفاعل االندماج.( ...)...................

4القسم

تطبيقات وآثار التفاعالت النووية