درس التناقص الاشعاعي الثانية باكالوريا

بعض من محتوى الدرس حسب البرنامج المغربي

1. تعريف التناقص الإشعاعي

التناقص الإشعاعي هو عملية تلقائية تحدث عندما تتغير نوى الذرات غير المستقرة لعنصر مشع إلى نوى أكثر استقرارًا، وينتج عن هذا التفاعل انبعاث إشعاعات مختلفة كأشعة ألفا، بيتا، وغاما.
تشمل هذه الظاهرة عدة عناصر طبيعية مثل اليورانيوم والراديوم، وتستغرق عمليات التناقص الإشعاعي فترات زمنية قد تصل إلى ملايين السنين.

2. الثابت الإشعاعي (λ)

يمثل الثابت الإشعاعي λ احتمال تفكك النوى المشعة خلال وحدة زمنية، وهو ثابت لكل نظير مشع ويعبر عنه بوحدة $s^{-1}$ أو $h^{-1}$ حسب وحدة الزمن المعتمدة.
تُستخدم العلاقة التالية للتعبير عن كمية المادة المتبقية بعد وقت $t$ $N(t) = N_0 \cdot e^{-\lambda t}$

حيث $N_0$ تمثل عدد النوى في اللحظة $t = 0$ و $N(t)$ عدد النوى بعد مرور الزمن $t$

3. نصف العمر (T½)

نصف العمر هو الوقت اللازم لكي تنقص كمية المادة المشعة إلى نصف قيمتها الأصلية، ويُعدّ مفهومًا هامًا لقياس استقرار النظائر المشعة.
العلاقة بين نصف العمر والثابت الإشعاعي هي: $T_{1/2} = \frac{\ln(2)}{\lambda}$
يُستخدم نصف العمر بشكل واسع لتحديد عمر المواد العضوية في التأريخ بالكربون المشع وفي العلوم الجيولوجية.

4. قانون التناقص الإشعاعي

يعتمد قانون التناقص على عدد النوى المتبقية ونصف العمر، حيث يتم قياس الزمن اللازم لعملية التفكك لكل عنصر مشع. الصيغة العامة للتناقص هي: $N(t) = N_0 \cdot e^{-\lambda t}$
معادلة النشاط الإشعاعي أيضًا تستخدم لتحديد النشاط المتبقي في المادة المشعة: $A = A_0 \cdot e^{-\lambda t}$

حيث $A_0$ النشاط في البداية و $A$ النشاط بعد زمن $t$ .

5. أهمية التناقص الإشعاعي في الحياة اليومية

يستخدم التناقص الإشعاعي في العديد من التطبيقات مثل الطب النووي لعلاج بعض الأمراض، وفي توليد الطاقة النووية، والتأريخ بالكربون المشع لتحديد أعمار الأحافير.
كما يتم استخدامه لفهم وتحليل الانبعاثات النووية والتحكم فيها للحفاظ على السلامة البيئية.

6. أمثلة وتمارين تطبيقية

يمكن أن يشمل الدرس تطبيقات لحساب كمية المادة المشعة المتبقية بعد فترة معينة أو تحديد نصف العمر لبعض العناصر، مع حل تمارين تتطلب استخدام العلاقات الرياضية المذكورة أعلاه.

الخاتمة

يهدف هذا الدرس إلى مساعدة الطلاب على فهم عمليات التناقص الإشعاعي وتطبيقاته، ويوفر لهم أساسًا قويًا لاستيعاب مفاهيم أعمق في العلوم الفيزيائية والطبيعية.

لتحميل الدرس pdf

اضغط هنا

لمشاهدة شرح الدرس وتبسيطه ملخصا على اليوتيوب