مصطفى سلام
01-07-2014, 22:15
1_ الفيزياء النووية
_ الفيزياء النووية هي الفيزياء التي تهتم بدراسة النواة الذرة من الجسيمات اولية
2_ الذرة والنواة
_ تتكون الذرة من نواة ونواة تتكون من نيوترونات بروتونات ويوجد الفراغا كبيرا جدا بين النواة والكترونات
3_ الإشعاع النووى ناتج عن نشاط ذرى طبيعى قوى يحدث داخل ذرات العناصر الثقيلة ذرياً أى اللتى تحتوى على عدد كبير جداً من الإلكترونات اللتى تدور حول النواة مكونة سحابة إلكترونية كثيفة و تدور بسرعات هائلة جداً مما ينتج تصادمها ببعضها البعض و انطلاق جسيمات - أشلاء - منها تخرج من نطاق مجال جاذبية النواة فتحدث ما يسمى بالإشعاع النووى .
و العناصر المشعة تكون ذات وزن و عدد ذرى كبيريرن ( العدد الذرى هو عدد البروتونات اللتى تحويها نواة ذرة واحدة من العنصر و الوزن الذرى هو عدد النيوترونات + عدد البروتونات ) و أبرز العناصر المشعة و أشهرها اليورانيوم
4_ الجسيمات
جسيمات ألفا Alpha Particles
قوة الاختراق لجسيمات ألفا ضعيفة جدا حيث أنها تفقد طاقتها بمجرد خروجها من العنصر المشع. ومن الممكن أن تسبب أذي وضرر صحي في الأنسجة خلال المسار البسيط ويتم امتصاص هذه الأشعة بالجزء الخارجي من جلد الإنسان ولذلك لا تعتبر جسيمات ألفا ذات ضرر خارج الجسم ولكن من الممكن أن تسبب ضرر كبير إذا تم استنشاقها أو بلعها (ابتلاع المادة المشعة التي تخرج منها أشعة ألفا).
جسيمات بيتا Beta Particles
قوة الاختراق والنفاذ لدقائق بيتا أكبر من قوة النفاذ لأشعة ألفا. وبعض دقائق بيتا يمكنها اختراق الجلد وإحداث تلف به وهي شديدة الخطورة إذا تم استنشاق أبخرة أو بلع المادة التي تنبعث منها أشعة بيتا.
أشعة جاما Gamma Ray
ذات قوة اختراق عالية جدا ويمكنها بسهولة اختراق جسم الإنسان أو امتصاصها بواسطة الأنسجة ولذلك تشكل خطرا إشعاعيا عاليا علي الإنسان.يمكن إيقاف انبعاثها بواسطة الكونكريت أو الرصاص.
إشعاع مؤين (Ionizing Radiation) مثل أشعة إكس وأشعة جاما والأشعة الكونية وجسيمات بيتا وألفا.
5_ نقص الكتلة
الكتلة في الفيزياء النووية هو الفرق بين مجموع كتل البروتونات والنيوترونات منفردة ومجموع كتلتها مرتبطة ببعضها في داخل النواة الذرية (تكون النواة المتكونة دائما أصغر كتلة من مجموع كتل النوكليونات قبل ارتباطها في النواة). وكذلك يكون مجموع كتلة النواة والإلكترونات في ذرة (متعادلة) أكبر من الكتلة الذرية المقاسة. وهذا الفرق في الكتلة يسمى أيضا نقص الكتلة ولكنه في الذرة يكون أقل كثيرا عن نقص الكتلة المترتب على ترابط بروتونات مع نيوترونات.
6_ الطاقة الربط
مكن تفسير نقص الطاقة ب النظرية النسبية الخاصة والتي تنص على تكافؤ المادة والطاقة بالنسبة إلى الجسيمات الساكنة : تخفض طاقة الارتباط ل نوكليونات (بروتون ونيوترون) من كتلة السكون للجسيمات الفردية. ولذلك تخرج عند تكون أحد الذرات طاقة ارتباط البروتونات والنيوترونات والتي تعادل نقص الكتلة طبقا للمعادلة :
E =Delta m c^2.
7_التفاعل النووي في الفيزياء النووية هو تفاعل يحدث عندما تصطدم نواتي ذرتين ببعضهما أو عندما يصطدم جسيم أولي مثل البروتون أو النيوترون بنواة ذرة
8_الانشطار النووي هو عملية انشطار نواة ذرة عنصر ما إلى قسمين أو أكثر، وبهذه العملية تتحول مادة معينة إلى مواد أخرى وينتج عن عملية الانشطار هذه نيوترونات وفوتونات عالية الطاقة(بالاخص أشعة غاما) ودقائق نووية مثل جسيمات ألفا وأشعة بيتا. يؤدي انشطار العناصر الثقيلة إلى تولد كميات ضخمة من الطاقة الحرارية والإشعاعية.
9_اندماج النووي عملية تتجمع فيها نواتان ذريتان لتكوين نواة واحدة أثقل. ويلعب اندماج الأنوية الخفيفة مثل البروتون وهو نواة ذرة الهيدروجين والديوترون نواة الهيدروجين الثقيل والتريتيون وهو نواة التريتيوم دوراً هائلاً في العالم وفي الكون، حيث ينطلق خلال هذا الاندماج كمية هائلة من الطاقة تظهر على شكل حرارة وإشعاع كما يحدث في الشمس،
10_بعض المعادلات
ديوتيريوم + ديوتيريوم -> هيليوم 3 + نيوترون
ديوتيريوم + ديوتيريوم -> تريتيوم + بروتون
ديوتيريوم + هيليوم-3 -> هيليوم-4 + بروتون
هذه التفاعلات هي أكثر التفاعلات دراسة في المخابر عند تجارب الاندماج المراقبة، وكل منها ينتج نحو 17 ميجا إلكترون فولت من الطاقة.
11_ الفيزياء النووية والبشرية
- هناك من يقول ان الفيزياء النووية لها ذكرى اليم على البشرية مصدرهما قنبلتان الذرية الذي اطلقت على هيروشيما ونجازاكي وهنا اطرح سؤالي
_ هل الفيزياء النووية نعمة للبشرية ام الدمار للبشرية :cool:
_
_ الفيزياء النووية هي الفيزياء التي تهتم بدراسة النواة الذرة من الجسيمات اولية
2_ الذرة والنواة
_ تتكون الذرة من نواة ونواة تتكون من نيوترونات بروتونات ويوجد الفراغا كبيرا جدا بين النواة والكترونات
3_ الإشعاع النووى ناتج عن نشاط ذرى طبيعى قوى يحدث داخل ذرات العناصر الثقيلة ذرياً أى اللتى تحتوى على عدد كبير جداً من الإلكترونات اللتى تدور حول النواة مكونة سحابة إلكترونية كثيفة و تدور بسرعات هائلة جداً مما ينتج تصادمها ببعضها البعض و انطلاق جسيمات - أشلاء - منها تخرج من نطاق مجال جاذبية النواة فتحدث ما يسمى بالإشعاع النووى .
و العناصر المشعة تكون ذات وزن و عدد ذرى كبيريرن ( العدد الذرى هو عدد البروتونات اللتى تحويها نواة ذرة واحدة من العنصر و الوزن الذرى هو عدد النيوترونات + عدد البروتونات ) و أبرز العناصر المشعة و أشهرها اليورانيوم
4_ الجسيمات
جسيمات ألفا Alpha Particles
قوة الاختراق لجسيمات ألفا ضعيفة جدا حيث أنها تفقد طاقتها بمجرد خروجها من العنصر المشع. ومن الممكن أن تسبب أذي وضرر صحي في الأنسجة خلال المسار البسيط ويتم امتصاص هذه الأشعة بالجزء الخارجي من جلد الإنسان ولذلك لا تعتبر جسيمات ألفا ذات ضرر خارج الجسم ولكن من الممكن أن تسبب ضرر كبير إذا تم استنشاقها أو بلعها (ابتلاع المادة المشعة التي تخرج منها أشعة ألفا).
جسيمات بيتا Beta Particles
قوة الاختراق والنفاذ لدقائق بيتا أكبر من قوة النفاذ لأشعة ألفا. وبعض دقائق بيتا يمكنها اختراق الجلد وإحداث تلف به وهي شديدة الخطورة إذا تم استنشاق أبخرة أو بلع المادة التي تنبعث منها أشعة بيتا.
أشعة جاما Gamma Ray
ذات قوة اختراق عالية جدا ويمكنها بسهولة اختراق جسم الإنسان أو امتصاصها بواسطة الأنسجة ولذلك تشكل خطرا إشعاعيا عاليا علي الإنسان.يمكن إيقاف انبعاثها بواسطة الكونكريت أو الرصاص.
إشعاع مؤين (Ionizing Radiation) مثل أشعة إكس وأشعة جاما والأشعة الكونية وجسيمات بيتا وألفا.
5_ نقص الكتلة
الكتلة في الفيزياء النووية هو الفرق بين مجموع كتل البروتونات والنيوترونات منفردة ومجموع كتلتها مرتبطة ببعضها في داخل النواة الذرية (تكون النواة المتكونة دائما أصغر كتلة من مجموع كتل النوكليونات قبل ارتباطها في النواة). وكذلك يكون مجموع كتلة النواة والإلكترونات في ذرة (متعادلة) أكبر من الكتلة الذرية المقاسة. وهذا الفرق في الكتلة يسمى أيضا نقص الكتلة ولكنه في الذرة يكون أقل كثيرا عن نقص الكتلة المترتب على ترابط بروتونات مع نيوترونات.
6_ الطاقة الربط
مكن تفسير نقص الطاقة ب النظرية النسبية الخاصة والتي تنص على تكافؤ المادة والطاقة بالنسبة إلى الجسيمات الساكنة : تخفض طاقة الارتباط ل نوكليونات (بروتون ونيوترون) من كتلة السكون للجسيمات الفردية. ولذلك تخرج عند تكون أحد الذرات طاقة ارتباط البروتونات والنيوترونات والتي تعادل نقص الكتلة طبقا للمعادلة :
E =Delta m c^2.
7_التفاعل النووي في الفيزياء النووية هو تفاعل يحدث عندما تصطدم نواتي ذرتين ببعضهما أو عندما يصطدم جسيم أولي مثل البروتون أو النيوترون بنواة ذرة
8_الانشطار النووي هو عملية انشطار نواة ذرة عنصر ما إلى قسمين أو أكثر، وبهذه العملية تتحول مادة معينة إلى مواد أخرى وينتج عن عملية الانشطار هذه نيوترونات وفوتونات عالية الطاقة(بالاخص أشعة غاما) ودقائق نووية مثل جسيمات ألفا وأشعة بيتا. يؤدي انشطار العناصر الثقيلة إلى تولد كميات ضخمة من الطاقة الحرارية والإشعاعية.
9_اندماج النووي عملية تتجمع فيها نواتان ذريتان لتكوين نواة واحدة أثقل. ويلعب اندماج الأنوية الخفيفة مثل البروتون وهو نواة ذرة الهيدروجين والديوترون نواة الهيدروجين الثقيل والتريتيون وهو نواة التريتيوم دوراً هائلاً في العالم وفي الكون، حيث ينطلق خلال هذا الاندماج كمية هائلة من الطاقة تظهر على شكل حرارة وإشعاع كما يحدث في الشمس،
10_بعض المعادلات
ديوتيريوم + ديوتيريوم -> هيليوم 3 + نيوترون
ديوتيريوم + ديوتيريوم -> تريتيوم + بروتون
ديوتيريوم + هيليوم-3 -> هيليوم-4 + بروتون
هذه التفاعلات هي أكثر التفاعلات دراسة في المخابر عند تجارب الاندماج المراقبة، وكل منها ينتج نحو 17 ميجا إلكترون فولت من الطاقة.
11_ الفيزياء النووية والبشرية
- هناك من يقول ان الفيزياء النووية لها ذكرى اليم على البشرية مصدرهما قنبلتان الذرية الذي اطلقت على هيروشيما ونجازاكي وهنا اطرح سؤالي
_ هل الفيزياء النووية نعمة للبشرية ام الدمار للبشرية :cool:
_