سؤال عن البروتونات ومبدأ حفظ الكتلة؟؟؟ [الأرشيف]

murad abuamr

06-03-2009, 11:33 AM

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

أظن انّ هنالك من طرح موضوعاً حول انحلال بيتّا في هذا المنتدى اجعله لك في هذا الإقتباس .

*+_ إنحلال بيتا _+*

http://www.00op.com/up/data/visitors/2007/02/20/storm_1028126140_1215260179.gif

شرط الإنحلال :
إن مقدار كتله من النواة ذات عدد معين من النيوكلونات يعتمد على التركيب البرتوني – النيتروني للنواة .
و التغيرات التلقائية في تركيب النواة تحدث بالفعل نظرا لوجود (آليه) التحول المتبادل للنيوكلونات أي إنحلال بيتا .
و في أثناء إنحلال بيتا يتحول البروتون إلى نيوترون أو النيترون إلى بروتون .
و الذي يحدد إتجاه العمليه :هو الإجابه على السؤال في أي حاله للنيوكلون , حالة البروتون او حالة النيوترون , يكون له مع الجسيمات المرتبطه به طاقة كليه أقل ما يمكن ؟
إن كتلة النيوترون الحر بوحدات الطاقة أكبر بمقدار 3.1 Mev من كتلة البروتون الحر , و لذا فإن الممكن فقط في الحالة الحره هو التحول التلقائي للنيترون إلى بروتون . أما الطاقة الكلية لنيوكلون منفرد في النواة الذرية فهي اقل من الطاقة الكلية للنيوكلون الحر في المتوسط بمقدار 8 Mev أي اقل بمقدار طاقة الربط من طاقة النيوكلون الحر . وتتغير بسرعة مع تغيرات تركيب النواة . و حيث ان طاقة الربط أكبر بكثير من فرق طاقتي سكون النيترون و البروتون الحرين , فأن تحول البورتون إلى نيوترون في أعماق النواة ممكن أيضا لأن مثل هذه العملية قد تكون أكثر فائدة من ناحية الطاقة .

http://www.00op.com/up/data/visitors/2007/02/20/storm_1028126140_1215260179.gif

أنواع إنحلال بيتا :
إعتمادا على أي الحالات هي الحالة الإبتدائيه للنيوكلون و أيها الحالة النهائية .
يسمى إنحلال بيتا " إنحلال بيتا الموجب و أنحلال بيتا السالب "

http://www.00op.com/up/data/visitors/2007/02/20/storm_1028126140_1215260179.gif

الإنحلال السالب :
إذا كان للنواة الأصلية فائض من النيوترونات بالقياس للتركيب الأمثل للنواه التي لها نفس الكتله A فإنها تتعرض لأنحلال بيتا السالب..
A.Z)-----(A,Z+1)+ beta particle + anti neutrino )
الذي يزيد من خلاله عدد بروتونات النواه بمقدار الوحده تنيجه لنقص عدد النيوترونات بمقدار الوحده و في خلال هذا يخرج من النواه إلكترون و ضديد نيوترينو . و تسمى الإلكترونات المنبعثه من النوى بجسيمات بيتا .

http://www.00op.com/up/data/visitors/2007/02/20/storm_1028126140_1215260179.gif

الإنحلال الموجب :
إذا كان للنواه فائض من البروتونات , فإن نقص عددها بمقدار الوحده و زيادة عدد النيوترونت بمقدار الوحده يتم بإنحلال بيتا الموجب ..

A , Z ------ A ,,Z-1+ beta particle+ neutrino

و في هذه الحاله ينبعث من النواه بوزيترون و نيترينو . ز كثيرا ما تحدث العمليه دون إنبعاث البوزيترون . و إنما إمتصاص النواه للإلكترون ذري :

A,Z) + e --- (A,Z-1)+ neutrino
و هنا الإلكترون هو إلكترون ذري بخلاف الإلكترون المنبعث من النواه .
و العمليه الأخيره هي التي تسمى بالأسر الإلكتروني K- capture و يأسر الإلكترون من القشره K حيث ان عواقبه بالنسبه لتغيير تركيب النواه متطابق مع إنحلال بيتا الموجب و يعبر صوره له أيضا . بحيث يمكن ان تحدث العمليتين في نفس الوقت أثناء إنحلال نوى الصنف المعطى . و يتحدد التسابق بين الإثنتين بخواص الذرة المشعة و الذرة الناتجه .

و هذا الرابط أدناه رابط رائع يبين لنا متى و كيف يحدث إنحلال بيتا
http://www.colorado.edu/physics/2000/applets/iso.html

و نشاهد ذلك جليا في نظير الهيدروجين التريتريومH3 الذي يتحول إلى هيليوم بإنحلال بيتا حتى يصل لمرحلة الإستقرار و نوع الإنحلال في H3 هو من النوع السالب .

http://www.00op.com/up/data/visitors/2007/02/20/storm_1028126140_1215260179.gif

الكشف عن نوع الإنحلال :
ان الكشف بالتجربه عن إنحلال بيتا السالب و الموجب أمر بسيط للغايه و ذلك عن طريق الإلكترونات المنبعثة بطاقة كبيره . و النيوترينو neutrino يتبادل التأثير بصورة ضعيفه للغايه مع الماده و لا يمكن تسجيل ظهوره بالوسائل المعمليه المعتاده . و كذلك يصعب تسجيل النوى المرتده خلال إنحلال بيتا بسبب طاقة حركتها الضئيله جدا . و لذلك يتم نحديد هوية إقتناص K عن طريق تأثير ثانوي ... فبعد إقتناص النواه للإلكترون يحدث في الذرة المتكونه حديثا ذات الفجوه في القشرة K إنتقال إلكتروني مصحوب بأشعة رونتجن المميزه . و طول موجة إشعاع رونتجن المميز يتحدد بشحنة النواه (قانون موزلي ) و من هنا ينتج ان الإنبعاث التلقائي من الماده لإشعاع رونتجن المميز و الذي يخص عنصرا اثقل فيه Z بمقدار الوحده عن Z الأصلية لهو دليل على عملية إقتناص K.
و رصد هذا الإشعاع صعب أيضا نتيجة لصغر طاقات الكمات و مع ذلك فهو أكثر الأساليب بساطه للكشف عن إقتناص K .

http://www.00op.com/up/data/visitors/2007/02/20/storm_1028126140_1215260179.gif

المصدر :
كتاب الفيزياء النوويه د/ أحمد الناغي