حمّل تطبيق منهاجي الجديد

منهاجي صار أسرع من خلال التطبيق

  إجابات مراجعة الدرس الأول

إجابات مراجعة الدرس الأول

تركيب النواة وخصائصها

السؤال الأول:

الفكرة الرئيسة: أوضح المقصود بما يأتي: العدد الذري، العدد الكتلي، النيوكليون، طاقة الربط النووية، نطاق الاستقرار.

العدد الذري: عدد البروتونات في النواة.

العدد الكتلي: مجموع عدد البروتونات والنيوترونات في النواةز

النيوكليون: اسم يطلق على كل من البروتون أو النيوترون.

طاقة الربط النووية: الطاقة التي يجب تزويدها للنواة لفصل مكوناتها (النيوكليونات) عن بعضها نهائياً.

نطاق الاستقرار: النطاق التي تقع ضمنه النوى المستقرة في منحنى (Z-N).

السؤال الثاني:

أستخدم المتغيرات: النواة (X) لها ثمانية أضعاف العدد الكتلي للنواة (Y). أجد نسبة:

(أ) نصف قطر النواة (X) إلى نصف قطر النواة (Y).

begin mathsize 20px style r subscript X over r subscript Y equals fraction numerator r subscript 0 cube root of A subscript X end root over denominator r subscript 0 cube root of A subscript Y end root end fraction equals fraction numerator cube root of 8 A subscript Y end root over denominator cube root of A subscript Y end root end fraction equals 2 end style

(ب) حجم النواة (X) إلى حجم النواة (Y).

begin mathsize 20px style V subscript X over V subscript Y equals fraction numerator 4 over 3 pi r subscript X superscript 3 over denominator 4 over 3 pi r subscript Y superscript 3 end fraction equals fraction numerator r subscript 0 superscript 3 A subscript X over denominator r subscript 0 superscript 3 A subscript Y end fraction equals fraction numerator 8 A subscript Y over denominator A subscript X end fraction equals 8 end style

(ج) كثافة النواة (X) إلى كثافة النواة (Y).

begin mathsize 20px style f left parenthesis x right parenthesis equals integral left parenthesis 3 x squared minus 4 x right parenthesis d x equals x cubed minus 2 x squared plus C end style

لأن كثافة النواة ثابتة (تقريباً) لا تعتمد على العدد الكتلي.

السؤال الثالث:

أجد للنواة begin mathsize 20px style left parenthesis subscript 3 superscript 7 Li right parenthesis end style، عدد البروتونات وعدد النيوترونات وعدد النيوكليونات.

عدد البروتونات = 3

عدد النيوكليونات = 7

عدد النيوترونات 4=3-7

السؤال الرابع:

أناقش: للنيوترون دور مهم في استقرار النواة، أناقش صحة هذه العبارة.

بما أن النيوترون متعادل الشحنة فلا يساهم بقوة تنافر كهربائية ولكنه يساهم في إضافة قوة تجاذب نووي، فوجود النيوترونات داخل النواة يزيد من قوة التجاذب النووية حتى تصبح القوة النووية هي القوة السائدة مما يساهم في استقرار النواة.

السؤال الخامس:

أتوقع أي النوى الآتية مستقر، وأيها غير مستقر، مع بيان السبب:

begin mathsize 20px style f left parenthesis x right parenthesis equals integral left parenthesis 3 x squared minus 4 x right parenthesis d x equals x cubed minus 2 x squared plus C end style

begin mathsize 20px style f left parenthesis x right parenthesis equals integral left parenthesis 3 x squared minus 4 x right parenthesis d x equals x cubed minus 2 x squared plus C end styleغير مستقرة حيث عددها الذري أكبر من 82.

begin mathsize 20px style blank subscript 12 superscript 24 M g end styleمستقرة، حيث أن عددها الذري أقل من 20، وعدد بروتوناتها يساوي عدد د نيوتروناتها.

السؤال السادس:

أحسب طاقة الربط النووية وطاقة الربط النووية لكل نيوكليون لنواتي (النيكل begin mathsize 20px style blank subscript 28 superscript 62 N i end style، والحديد begin mathsize 20px style blank subscript 26 superscript 56 F e end style)، حيث:

الجسيم أو النواة begin mathsize 20px style m subscript p end style begin mathsize 20px style m subscript n end style begin mathsize 20px style m subscript 62 superscript 22 N i end style begin mathsize 20px style m subscript 26 superscript 56 Fe end style
الكتلة (amu) 1.00728 1.00867 61.91297 55.92066

 

begin mathsize 20px style f left parenthesis x right parenthesis equals integral left parenthesis 3 x squared minus 4 x right parenthesis d x equals x cubed minus 2 x squared plus C end style

السؤال السابع:

أستنتج: يمثل الجدول الآتي: طاقة الربط النووية والعدد الكتلي لبعض النوى، فأي النوي أكثر استقراراً؟ أفسر إجابتي.

النواة طاقة الربط النووية العدد الكتلي طاقة الربط لكل نيوكليون MeV
X 1600MeV 200 begin mathsize 20px style 1600 over 200 equals 8.00 end style
Y 492MeV 56 begin mathsize 20px style 492 over 56 equals 8.79 end style
Z 28MeV 4 begin mathsize 20px style 28 over 4 equals 7.00 end style

طاقة الربط لكل نيوكليون للنواة (Y) هي الأكبر لذلك هي الأكثر استقراراً.

السؤال الثامن:

التفكير الناقد: يلاحظ من منحنى طاقة الربط النووية لكل نيوكليون مع العدد الكتلي أن طاقة الربط النووية لكل نيوكليون لا تتغير كثيراً بعد العدد الكتلي (60) . فهل لذلك علاقة بأن القوة النووية قصيرة المدى؟ أفسر إجابتي.

بما أن طاقة الربط النووية لكل نيوكليون لا تتغير كثيراً، فهذا يعني أن إضافة نيوكليونات جديدة للنواة لا يؤثر كثيراً في طاقة الربط النووية لكل نيوكليون، والسبب في ذلك أن القوة النووية قصيرة المدى، أي أن النيوكليون داخل النواة يتجاذب مع النيوكليونات المحيطة به فقط، ولا يتأثر ببقية النيوكليونات وهذ ما يعرف بإشباع القوة النووية القوية.

إعداد : شبكة منهاجي التعليمية

05 / 03 / 2023

النقاشات