النشاط الإشعاعى الصناعى
تعريف النشاط الإشعاعى الصناعى
- مجموعة من التفاعلات النووية التى يمكن إجرائها صناعيا وينطلق منها كمية هائلة من الطاقة
أ - يمكن التحكم فيها بواسطة المفاعلات النووية .
ب- لا يمكن التحكم فيها عن طريق استخدامها فى الحروب .
التفاعل النووى الصناعى :
- يتم التفاعل النووى عن طريق قذف نواة العنصر المشع بقذيفة نووية معينة فيحدث اضطراب داخل النواة يؤدى إلى : أ - تكوين نظير عنصر مشع ب- تكوين عنصر آخر جديد .
أمثلة لبعض القذائف
1) قذائف النيترون 0n1
2) قذائف البروتون 1H1
3) الديترون 1H2
العوامل التى يتوقف عليها نواتج التفاعل النووى :
1) طاقة القذيفة .
2) نوع القذيفة ( الشحنة ، الكتلة )
3) نوع العنصر المقذوف
علل : يعتبر النيترون أفضل أنواع القذائف
- نظرا لأن النيترون متعادل كهربيا . لا يتأثر بقوة تجاذب أو تنافر مع النواة أو مع الإلكترونات
- يصل مباشرة إلى مركز النواة بذلك يمكن قذفه بجميع السرعات و كتلتة مناسبة
علل : لا يستخدم الإلكترون كقذيفة .
- لأن كتلته صغيرة جدا فلا يؤثر فى النواة التى يقذف بها .
- سالب الشحنة بذلك يتأثر بقوة تنافر مع الإلكترونات الموجودة فى مستويات الطاقة أو قوة تجاذب مع البروتونات الموجودة داخل النواة .
علل : عندما يفقد العنصر جسيم بيتا يتنقل فى الجدول الدورى إلى المكان الذى يليه .
- لأن العنصر عندما يفقد جسيم بيتا يزداد العدد الذرى بمقدار واحد
علل : لا يفضل استخدام البروتون كقذيفة
- لأن البروتون موجب الشحنة بذلك يتعرض لقوة تجاذب مع الإلكترونات أو قوة تنافر مع البروتونات داخل النواة .
علل يوضع البروتون في المعجلات عند استخدامه كقذيفة
لزيادة سرعتة حتى يتغلب على قوة الجذب مع الالكترونات او التنافر مع النواة الناتجة عن شحنتة الموجبة
علل : أكثر الأنوية الخفيفة استقرار التى لها رقم كتلة مضاعف لرقم 4
- لأن رقم 4 هو رقم كتلة دقيقة ألفا . من ذلك نستنج أن الأنوية المستقرة تميل أنويتها إلى تكوين مجاميع بداخلها من دقائق ألفا .
تقسيم التفاعلات النووية تبعا لنوع القذيفة
*تفاعلات نووية تستخدم فيها ألفا كقذيفة 2He4
7N14 + 2He4 8O17 + 1H1
*تفاعلات نووية تستخدم فيها الديترون كقذيفة 1H2
6C12 + 1H2 5B10 + 2He4
1H2 + 1H2 2He3 + 0n1 + طاقة اندماجية
*تفاعلات نووية تستخدم فيها البروتون كقذيفة 1H 1
3Li7 + 1H 1 2 2He4 + E
*تفاعلات نووية تستخدم فيها النيترونات كقذيفة 0 n1
13Al27 + 0n1 11Na24 + 2He4
53I127 + 0n1 53I128 + gamma ray
92U235 + 0n1 56Ba 141 + 36 Kr92 + 30n1 + E
92 U238 + 0n1 92U239 + gamma ray
علل المعادلات الكيميائية النووية موزونة
لآن مجموع الكتل الذرية و الأعداد الذرية للمتفاعلات يساوى مجموع الكتل الذرية و الأعداد الذرية للنواتج
علل : اختلاف النواتج عند قذف92 U238 92U235 بقذيفة نيترون
- لأن نواتج التفاعل تتوقف على نوع العنصر المقذوف .
- لأن نظائر العنصر الواحد تعطى نواتج مختلفة فى التفاعل النووي .
92U235 + 0n1 56Ba 141 + 36 Kr92 + 30n1 + E
92 U238 + 0n1 92U239 + gamma ray
تدربي محلول : عنصر مشع فقد دقيقة بيتا وعند قذف العنصر الناتج بجسيم ألفا نتج الأكسجين 17 وبروتون اذكر اسم هذا العنصر مع كتابة المعادلات المعبرة عن هذا التفاعل
X Y + -1e0
Y + 2He4 O17 + 1H1
نظرا لان الأعداد الكتلية والذرية للنواتج والمتفاعلات يجب أن تكون متساوية فيكون العدد الكتلى للعنصر Y= 14 ونظرا لان العدد الذرى للأكسجين 8 فيكون العدد الذرى للعنصر Y =7
6X14 7Y14 + -1e0
العنصر X هو 6C14
قارن بين التفاعلات النووية والكيمائية
التفاعلات الكيميائية التفاعلات النووية
طريقة التفاعل - تتم عن طريق إلكترون المستويات الخارجية ( لا تمس النواة ) . - تتم بين نوى ذرات العناصر والقذائف .
الحرارة اللازمة - تتم تحت ظروف هينة من درجات الحرارة - تتم تحت ظروف خاصة مثل قذف الأنوية أو جهد كهربى عالى
نواتج التفاعل لا يتحول فيها العنصر إلى آخر . -يتحول فيها العنصر إلى عنصر آخر أو نظير مشع
الحرارة الناتجة - قد تنطلق طاقة صغيرة على شكل حرارة أو ضوء أو صوت . - تنطلق كمية هائلة من الطاقة أضعافا مضاعفة لما نحصل عليه من طاقة التفاعل الكيمائى
النظائر - التفاعلات الكيميائية لنظائر العنصر الواحد تعطى ناتجا واحدا أى لا فرق بينهما .
فمثلاً : ( 37Cl , 35Cl ) يعطيان مع الصوديوم كلوريد صوديوم - نظائر العنصر الواحد تعطى نواتج مختلفة .
مثال : اليورانيوم235 ينشطر بالنيوترونات .
أما اليورانيوم238 فيتحول بالنيوترونات إلى اليورانيوم239
الرئيسية 
أحدث الصور 
موضوع: الدرس الرابع ... النشاط الاشعاعى الصناعى 
الثلاثاء أبريل 14, 2009 11:17 pm