مقدمة فى الفيزياء النووية

فى فى مقدمة مقدمة

الفيزياء الفيزياء النوويةالنووية

األشعة مصادر األشعة بعض مصادر بعض الطبيعيةالطبيعية

لها يتعرض التى اإلشعة لها مصادر يتعرض التى اإلشعة مصادراإلنساناإلنسان

لها يتعرض التى اإلشعة لها مصادر يتعرض التى اإلشعة مصادراإلنساناإلنسان

لبن

رادون بالجو

الماشية

محاصيل

مياه

أسماك

وطحالب محار

مراعىعشبية

رسوبيات

القشرةاألرضية

رسوبيات

ب أعشابحرية

تحذيرتحذير

الذرة الذرة تركيب تركيب

Ra= 10-15 m

Rn= 10-15 m

Ra= 10-10 m

كهربيا متعادلة الذرة

البروتونات عدد = عدداإلليكترونات

n = 4

n = 3

n = 2

الذرة الذرة تركيب تركيب

الذرةالذرةاإلليكترونات

حالة فيمستمرة حركة

النواة وكذا

Me=9.11x10-31 kg

النواةالنواةMn=1.67x10-27 kg

Mn=Mp= 1 amu

Me=1/1840 Mn

Me=9.11x10-31 kg

A = الذري الوزنعددالكتلة

Z العددالذري

النواةالنواة

Isotopes Isotopes النظائرالنظائر

1H1الهيدروج ين

1+1H1

الديوتيريوم

1+2H1 التريتيوم

إليكترون

بروتون

نيوترون

Isotopes Isotopes النظائرالنظائر

وكتلة وكتلة حجم حجمالنواةالنواة3

3

4RV

R=1.2xA1/3x10-15 m,

A=1 to 240, R~ 10-14m

R

[ الذرية الكتل < ~ amu A [وحدةالنواة كتلة

الذرية الكتل الذرية وحدة الكتل وحدة M( M( 66CC1212)=12 amu )=12 amu عالمى عالمى إتفاق إتفاق 1 amu= 1/12[M( 1 amu= 1/12[M( 66CC1212)]=1.6555x10)]=1.6555x10--

2727 kg kg

M(M(11HH11)= 1.007825 amu)= 1.007825 amu M (n)= 1.008665 amuM (n)= 1.008665 amu M (p)= 1.007277 amuM (p)= 1.007277 amu M (e)= 0.000549 amuM (e)= 0.000549 amu

اينشتايناينشتاينتتحول والطاقة طاقة الي تتحول تتحول الكتلة والطاقة طاقة الي تتحول كتلةكتلة الىالى الكتلة

EEoo=m=moocc22

E (joule) m (kg) c (m/s)E (joule) m (kg) c (m/s)النووية الطاقة حسابات في كبيرة كمية النووية الجول الطاقة حسابات في كبيرة كمية الجول

مكانها مكانها ويستخدم - eV eV ويستخدم فولت اإلليكترون - وحدة فولت اإلليكترون وحدة1eV= 1.6x101eV= 1.6x10-19-19 j , 1keV= 1.6x10 j , 1keV= 1.6x10-16-16 j j

1MeV=1.6x101MeV=1.6x10-13-13 j j

للطاقة الذرية للطاقة الوحدة الذرية الوحدة

1eV= 1.6x101eV= 1.6x10-19-19 j , 1keV= 1.6x10 j , 1keV= 1.6x10-16-16 jj

1MeV=1.6x101MeV=1.6x10-13-13 j j

1 cal= 4.18 j1 cal= 4.18 j

1kw-h=3.6x101kw-h=3.6x1066 j j1amu1amu==1.6555x101.6555x10-27-27 kgx(3x10 kgx(3x1088 m/s) m/s)22

= 1.49x10= 1.49x10-10-10 j j

= 931 MeV= 931 MeV

للطاقة الذرية للطاقة الوحدة الذرية الوحدة

النووي الترابط النووي طاقة الترابط طاقة

حساب وعليمن؟

3Li6 + + ++ +P N

السر ما وراء

تماسك

النواة من بالرغمقوة وجود

كبيرة تنافر جدا؟

Fc

+

+

+

هي :اإلجابة

القوى -حساب -النووية عليالكتلة

مكونات كتلة زيادة سبب يفسر مكونات هذا كتلة زيادة سبب يفسر هذاكتلتها عن منفصلة كتلتها النواة عن منفصلة الطبيعيةالطبيعية النواة ..

النووية؟ القوى طبيعة هى ماأحيانا -1 وتبلغ جدا فولت / 8كبيرة إليكترون مليون

نيوكلون

10-15m~ 2- قصير مدى ذات

أو ) -3 بروتون النواة مكونات نوع على تعتمد ال) نيوكلون(=) نيوترون

و } نيوترون أو بروتون و بروتون بين القوةمتساوية تقريبا نيوترون و بروتون أو {نيوترون

النووي الترابط النووي طاقة الترابط طاقة

- = كتلتها النواة مكونات كتلة النووي الترابط - طاقة = كتلتها النواة مكونات كتلة النووي الترابط طاقة . .الطبيعيةالطبيعية

النووي الترابط النووي طاقة الترابط طاقة

B.E.= [ )A-Z(xMn + ZxMp – M]xC2 j

النواة كتلة والنيوترون هى الطبيعيةثانية/ Mp,Mn M والبروتون cبالمتر

الضوء سرعة و بالكيلوجرام

::مثالمثال

11HH2 2 الديوتيريوم؟ لنواة النووى الترابط طاقة الديوتيريوم؟ إحسب لنواة النووى الترابط طاقة إحسب

MMDD= 2.013547 amu= 2.013547 amuM (n)= 1.008665 amuM (n)= 1.008665 amuM (p)= 1.007277 amuM (p)= 1.007277 amuB.E.= 1x1.008665 + 1x 1.007277 - 2.013547B.E.= 1x1.008665 + 1x 1.007277 - 2.013547 = 0.002395 amu= 0.002395 amu = 0.002395 amu x 931=2.23 MeV= 0.002395 amu x 931=2.23 MeV

B.E./nucleon=2.23 /2= 1.165 MeVB.E./nucleon=2.23 /2= 1.165 MeV

النووي الترابط النووي طاقة الترابط طاقة

لنواة النووى الترابط طاقة لنواة إحسب النووى الترابط طاقة إحسب؟؟5656الحديد- الحديد-

5656FeFe2626

MMFeFe= 55.934932 amu= 55.934932 amuM (n)= 1.008665 amuM (n)= 1.008665 amuM (p)= 1.007277 amuM (p)= 1.007277 amu

B.E.= 30x1.008665 + 26x 1.007277 - 55.934932 B.E.= 30x1.008665 + 26x 1.007277 - 55.934932 = 0.51422 amu= 0.51422 amu = 0.51422 amu x 931=478.73 MeV= 0.51422 amu x 931=478.73 MeV

B.E./nucleon=478.73 /26= 8.549 MeVB.E./nucleon=478.73 /26= 8.549 MeV

لنواة النووى الترابط طاقة لنواة إحسب النووى الترابط طاقة إحسب؟؟208208الرصاص-الرصاص-

208208PbPb8282

MMFeFe= 207.976644 amu= 207.976644 amuM (n)= 1.008665 amuM (n)= 1.008665 amuM (p)= 1.007277 amuM (p)= 1.007277 amu

B.E.= 126x1.008665 + 82x 1.007277 - 207.976644 B.E.= 126x1.008665 + 82x 1.007277 - 207.976644 = 1.71186 amu= 1.71186 amu = 1.71186 amu x 931=1593.74 MeV= 1.71186 amu x 931=1593.74 MeV

B.E./nucleon=1593.74 /208= 7.66 MeVB.E./nucleon=1593.74 /208= 7.66 MeV

لنواة النووى الترابط طاقة لنواة إحسب النووى الترابط طاقة إحسب؟؟235235اليورانيوم اليورانيوم

235235UU9292

MMUU= 235.043933 amu= 235.043933 amuM (n)= 1.008665 amuM (n)= 1.008665 amuM (p)= 1.007277 amuM (p)= 1.007277 amu

B.E.= 143x1.008665 + 92x 1.007277 - 235.043933 B.E.= 143x1.008665 + 92x 1.007277 - 235.043933 = 1.864646 amu= 1.864646 amu = 1.864646 amu x 931=1735.99 MeV= 1.864646 amu x 931=1735.99 MeV

B.E./nucleon=1735.99 /235= 7.39 MeVB.E./nucleon=1735.99 /235= 7.39 MeV

نيوكليون لكل الترابط نيوكليون طاقة لكل الترابط طاقة

11HH2 2 2.23 MeV 2.23 MeV

5656FeFe2626 8.549 MeV 8.549 MeV

208208PbPb82 82 7.66 MeV7.66 MeV

235235UU92 92 7.39 MeV7.39 MeV

النووي الترابط النووي طاقة الترابط طاقة

Nuclei with the largest Nuclei with the largest binding energy per nucleon binding energy per nucleon are the most stable.are the most stable.

The largest binding energy The largest binding energy per nucleon is 8.7 MeV, for per nucleon is 8.7 MeV, for mass number A = 60.mass number A = 60.

Beyond bismuth, A = 209, Beyond bismuth, A = 209, nuclei are unstable.nuclei are unstable.

The distribution of stable and The distribution of stable and radioactive nucleiradioactive nuclei

Artificial RadioactivityArtificial RadioactivityVan de Graaff’s AcceleratorsVan de Graaff’s Accelerators