مثال 1 - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

عندما يصل عدد الكتب الأكبر من 56 يحدث تفاعل نووي طبيعي إذا نقص العدد الكتلي. وعندما يصل البورانيوم 238 إلى البورانيوم 234 تكون نواة البورانيوم الناتجة أكثر استقرارًا من نواة البورانيوم، وتتحرر الطاقة على شكل جسيم مشع ذي كتلة وطاقة حركية. ولن يتولّد أنوية العناصر الثقيلة في الجدول الدوري بهذه الطريقة، وباندماج الأنوية الصغيرة بالأساس، قد تتكون عدة أجزاء من الأنوية فقط قبل أن تضمحل إلى أنوية أصغر وأكثر استقرارًا. وعندما تكتسب الأنوية الصغيرة أو الكليونات تكون طاقة الربط النووية للأنوية الأكبر أكثر سالبية، لذا تكون أكثر استقرارًا من مجموع طاقات الربط للأنوية الأ خف. في الجزء القادم، سوف تُستخدم حسابات طاقة الربط النووية لفهم التفاعلات النووية، وطاقة الربط النووية تُفسر طاقة اندماج الأنوية الصغيرة، كما يحدث في النجوم، وانقسام الأنوية الكبيرة كما في اضمحلال العناصر المشعة.

فرق الكتلة وطاقة الربط النووية أوجد فرق الكتلة وطاقة الربط النووية لليتريوم H، إذا كانت كتلة نظير الهيدروجين (التريتيوم) u 3.016049، وكتلة ذرة الهيدروجين (مجموع كتلة بروتون وإلكترون) u 1.007825 u، وكتلة النيوترون 1.008665 u.

1

المعلوم كتلة ذرة الهيدروجين الواحدة = u 1.007825 كتلة النيوترون الواحد = u 1.008665 كتلة التريتيوم = u 3.016049 طاقة الربط النووية u 1 = 931.49 MeV/u

2

اجمع كتل ذرة الهيدروجين (بروتون واحد وإلكترون واحد) ونيوترونين. كتلة ذرة هيدروجين + كتلة نيوترونين تساوي: u 1.007825 + 2.017330 u كتلة النيوكليونات الكلية: فرق الكتلة يساوي كتلة التريتيوم الفعلية ناقص مجموع كتل مكوناته: كتلة التريتيوم - كتلة النيوكليونات تساوي: فرق الكتلة : طاقة الربط النووية هي الطاقة المكافئة لمقدار فرق الكتلة. بالتعويض عن فرق الكتلة u 0.009106 - طاقة الربط لكل u = 1 931.49 MeV/u (طاقة الربط النووية لـ u 1 = (فرق الكتلة u 0.009106 - E = -8.4821 MeV

الأرقام الصغيرة والاستخدام الأساسي.

258

عندما يصل عدد الكتب الأكبر من 56 يحدث تفاعل نووي طبيعي إذا نقص العدد الكتلي. وعندما يصل البورانيوم 238 إلى البورانيوم 234 تكون نواة البورانيوم الناتجة أكثر استقرارًا من نواة البورانيوم، وتتحرر الطاقة على شكل جسيم مشع ذي كتلة وطاقة حركية. ولن يتولّد أنوية العناصر الثقيلة في الجدول الدوري بهذه الطريقة، وباندماج الأنوية الصغيرة بالأساس، قد تتكون عدة أجزاء من الأنوية فقط قبل أن تضمحل إلى أنوية أصغر وأكثر استقرارًا. وعندما تكتسب الأنوية الصغيرة أو الكليونات تكون طاقة الربط النووية للأنوية الأكبر أكثر سالبية، لذا تكون أكثر استقرارًا من مجموع طاقات الربط للأنوية الأ خف. في الجزء القادم، سوف تُستخدم حسابات طاقة الربط النووية لفهم التفاعلات النووية، وطاقة الربط النووية تُفسر طاقة اندماج الأنوية الصغيرة، كما يحدث في النجوم، وانقسام الأنوية الكبيرة كما في اضمحلال العناصر المشعة. --- SECTION: مثال 1 --- فرق الكتلة وطاقة الربط النووية أوجد فرق الكتلة وطاقة الربط النووية لليتريوم H، إذا كانت كتلة نظير الهيدروجين (التريتيوم) u 3.016049، وكتلة ذرة الهيدروجين (مجموع كتلة بروتون وإلكترون) u 1.007825 u، وكتلة النيوترون 1.008665 u. --- SECTION: تحليل المسألة ورسمها --- 1 المعلوم كتلة ذرة الهيدروجين الواحدة = u 1.007825 كتلة النيوترون الواحد = u 1.008665 كتلة التريتيوم = u 3.016049 طاقة الربط النووية u 1 = 931.49 MeV/u --- SECTION: إيجاد الكمية المجهولة --- 2 اجمع كتل ذرة الهيدروجين (بروتون واحد وإلكترون واحد) ونيوترونين. كتلة ذرة هيدروجين + كتلة نيوترونين تساوي: u 1.007825 + 2.017330 u كتلة النيوكليونات الكلية: فرق الكتلة يساوي كتلة التريتيوم الفعلية ناقص مجموع كتل مكوناته: كتلة التريتيوم - كتلة النيوكليونات تساوي: فرق الكتلة : طاقة الربط النووية هي الطاقة المكافئة لمقدار فرق الكتلة. بالتعويض عن فرق الكتلة u 0.009106 - طاقة الربط لكل u = 1 931.49 MeV/u (طاقة الربط النووية لـ u 1 = (فرق الكتلة u 0.009106 - E = -8.4821 MeV --- SECTION: دليل الرياضيات --- الأرقام الصغيرة والاستخدام الأساسي. 258