دروس مادة الفيزياء للفصل الاول للشعب العلمية سنة ثالثة ثانوي

‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ﺍﻷﻭل‬ ‫‪ 1‬ـ ﺩﺭﺍﺴﺔ ﺘﺤﻭﻻﺕ ﻨﻭﻭﻴﺔ‬ ‫‪ I‬ـ ﺍﻟﻨﺸﺎﻁ ﺍﻹﺸﻌﺎﻋﻲ ‪ α, β−,β+‬ﻭﺍﻹﺼﺩﺍﺭ‪γ‬‬ ‫‪ II‬ـ ﺍﻻﻨﺸﻁﺎﺭ ﺍﻟﻨﻭﻭﻱ ﻭﺍﻻﻨﺩﻤﺎﺝ ﺍﻟﻨﻭﻭﻱ‬ ‫‪ III‬ـ ﺍﻟﻌﺎﻟﻡ ﺒﻴﻥ ﻤﻨﺎﻓﻊ ﻭﻤﺨﺎﻁﺭ ﺍﻟﻨﺸﺎﻁ ﺍﻟﻨﻭﻭﻱ‬ ‫ﺃﺴﺌﻠﺔ ﻭﺃﺠﻭﺒﺔ ﺍﻟﺘﺼﺤﻴﺢ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ‬ ‫‪ 2‬ـ ﺩﺭﺍﺴﺔ ﻅﻭﺍﻫﺭ ﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ‬‫‪ I‬ـ ﺘﻁﻭﺭ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﻤﻜﺜﻔﺔ ﺨﻼل ﺸﺤﻨﻬﺎ ﻭﺘﻔﺭﻴﻐﻬﺎ ﻓﻲ‬ ‫ﻨﺎﻗل ﺃﻭﻤﻲ‬ ‫‪ II‬ـ ﺘﻁﻭﺭ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﻭﺸﻴﻌﺔ‬ ‫ﺃﺴﺌﻠﺔ ﻭﺃﺠﻭﺒﺔ ﺍﻟﺘﺼﺤﻴﺢ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ‬ ‫‪ 3‬ـ ﺘﻁﻭﺭ ﺠﻤﻠﺔ ﻤﻴﻜﺎﻨﻴﻜﻴﺔ‬

‫‪ I‬ـ ﻤﻘﺎﺭﺒﺔ ﺘﺎﺭﻴﺨﻴﺔ ﻟﻤﻴﻜﺎﻨﻴﻙ ﻨﻴﻭﺘﻥ‬ ‫ﻗﻭﺍﻨﻴﻥ ﻨﻴﻭﺘﻥ ﺍﻟﺜﻼﺜﺔ‬ ‫‪ II‬ـ ﺸﺭﺡ ﺤﺭﻜﺔ ﻜﻭﻜﺏ ﺃﻭ ﻗﻤﺭ ﺍﺼﻁﻨﺎﻋﻲ‬ ‫ﺍﻟﺤﺭﻜﺔ ﺍﻟﺩﺍﺌﺭﻴﺔ ﺍﻟﻤﻨﺘﻅﻤﺔ‬ ‫ﺍﻷﻗﻤﺎﺭ ﺍﻟﺼﻨﺎﻋﻴﺔ ﺍﻷﺭﻀﻴﺔ‬‫‪ III‬ـ ﺩﺭﺍﺴﺔ ﺤﺭﻜﺔ ﺍﻟﺴﻘﻭﻁ ﺍﻟﺸﺎﻗﻭﻟﻲ ﻟﺠﺴﻡ ﺼﻠﺏ ﻓﻲ ﺍﻟﻬﻭﺍﺀ‬ ‫‪ IV‬ـ ﺘﻁﺒﻴﻘﺎﺕ‬ ‫ﺍﻟﺩﺭﺍﺴﺔ ﺍﻟﻨﻅﺭﻴﺔ‬ ‫‪ V‬ـ ﺤﺩﻭﺩ ﻤﻴﻜﺎﻨﻴﻙ ﻨﻴﻭﺘﻥ‬ ‫ﺃﺴﺌﻠﺔ ﻭ ﺃﺠﻭﺒﺔ ﺍﻟﺘﻘﻭﻴﻡ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ‬

‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬ ‫‪ -I‬ﺍﻟﻨﺸﺎﻁ ﺍﻹﺸﻌﺎﻋﻲ‬ ‫‪ -1‬ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ‬ ‫‪ -2‬ﺍﻟﺴﺤﺎﺒﺔ ﺍﻹﻟﻜﺘﺭﻭﻨﻴﺔ‬ ‫‪ -3‬ﺍﻟﻨﻅﺎﺌﺭ‬ ‫‪ -4‬ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﺍﻟﻤﺴﺘﻘﺭﺓ ﻭ ﻏﻴﺭ ﺍﻟﻤﺴﺘﻘﺭﺓ‬ ‫‪ -5‬ﺍﻟﻨﺸﺎﻁ ﺍﻻﺸﻌﺎﻋﻲ‬‫‪ -6‬ﺍﻟﺘﻨﺎﻗﺹ ﻓﻲ ﺍﻟﻨﺸﺎﻁ ﺍﻹﺸﻌﺎﻋﻲ‪ :‬ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﻟﻠﺘﻁﻭﺭ‬ ‫‪ -7‬ﺘﻁﺒﻴﻕ ﻓﻲ ﻤﺠﺎل ﺍﻟﺘﺄﺭﻴﺦ‬‫‪1‬‬

‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬ ‫‪ -1‬ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ‪:‬‬‫ﻓﻲ ﻋﺎﻡ ‪ 1911‬ﻡ ﺍﻜﺘﺸﻑ ﺍﻟﻌﺎﻟﻡ ﺭﺍﺫﺭﻓﻭﺭﺩ ﺃ ّﻥ ﺍﻟﺫﺭﺓ ﺘﺤﺘﻭﻱ ﻋﻠﻰ ﻨﻭﺍﺓ ﺃﺼﻐﺭ ﻤﻨﻬﺎ ﺒـ ‪ 100 000‬ﻤﺭﺓ ﻭ‬ ‫ﺘﺤﺘﻭﻱ ﺘﻘﺭﻴﺒﺎ ﻋﻠﻰ ﻜل ﻜﺘﻠﺔ ﺍﻟﺫﺭﺓ‪.‬‬ ‫ﻭﺃﻥ ﻗﻁﺭ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﻤﻥ ﺭﺘﺒﺔ ‪ 10-15 m‬ﻭ ﻗﻁﺭ ﺍﻟﺫﺭﺓ ﻤﻥ ﺭﺘﺒﺔ ‪.10-10 m‬‬ ‫ﺘﺘﻜﻭﻥ ﺍﻟﺫﺭﺓ ﻤﻥ ﻨﻭﺍﺓ ﻤﺭﻜﺯﻴﺔ ﻭ ﺴﺤﺎﺒﺔ ﺇﻟﻜﺘﺭﻭﻨﻴﺔ‪.‬‬ ‫ﻧﻮاة‬ ‫ﺳﺤﺎﺑﺔ اﻟﻜﺘﺮوﻧﻴﺔ‬ ‫ﻜﻤﺎ ﺃﻨﻪ ﻴﻭﺠﺩ ﺘﻘﺭﻴﺒﺎ ‪ 350‬ﻨﻭﺍﺓ ﻁﺒﻴﻌﻴﺔ ﻭ ‪ 2000‬ﻨﻭﺍﺓ ﺍﺼﻁﻨﺎﻋﻴﺔ‪.‬‬‫ﺘﺘﺄﻟﻑ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﻤﻥ ﺠﺴﻴﻤﺎﺕ )ﻨﻭﻜﻠﻴﻭﻨﺎﺕ( ﻫﻲ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﻋﻥ ﺒﺭﻭﺘﻭﻨﺎﺕ ﺫﺍﺕ ﺸﺤﻨﺔ ﻤﻭﺠﺒﺔ ‪ + e‬ﻭ ﻴﺭﻤﺯ ﻟﻌﺩﺩﻫﺎ‬ ‫ﺒـ ‪ ،Z‬ﻭﻨﻴﺘﺭﻭﻨﺎﺕ ﺫﺍﺕ ﺸﺤﻨﺔ ﻤﻌﺩﻭﻤﺔ‪ ،‬ﻭ ﻴﺭﻤﺯ ﻟﻌﺩﺩﻫﺎ ﺒـ‪. N‬‬ ‫‪XA‬‬ ‫ﻴﺭﻤﺯ ﻟﻠﻨﻭﺍﺓ ﺒﺎﻟﺭﻤﺯ ‪ Z‬ﺤﻴﺙ‪:‬‬ ‫‪ = Z‬ﺍﻟﻌﺩﺩ ﺍﻟﺸﺤﻨﻲ = ﻋﺩﺩ ﺍﻟﺒﺭﻭﺘﻭﻨﺎﺕ‬ ‫‪ = A‬ﺍﻟﻌﺩﺩ ﺍﻟﻜﺘﻠﻲ ﻭ ﻋﺩﺩ ﺍﻟﻨﻭﻜﻠﻴﻭﻨﺎﺕ‪.‬‬ ‫‪ = N‬ﻋﺩﺩ ﺍﻟﻨﻴﺘﺭﻭﻨﺎﺕ‪.‬‬ ‫‪O16‬‬ ‫ﻤﺜﺎل‪ :‬ﻴﺭﻤﺯ ﻟﻨﻭﺍﺓ ﺫﺭﺓ ﺍﻷﻜﺴﺠﻴﻥ ﺒـ ‪8‬‬ ‫ﺤﻴﺙ‪.N = A - Z = 8 , Z = 8 ; A = 16 :‬‬ ‫‪2‬‬

‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬ ‫‪ -2‬ﺍﻟﺴﺤﺎﺒﺔ ﺍﻹﻟﻜﺘﺭﻭﻨﻴﺔ ‪:‬‬‫ﺒﻌﻴﺩﺍ ﻋﻥ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﺘﻭﺠﺩ ﺍﻟﺴﺤﺎﺒﺔ ﺍﻻﻟﻜﺘﺭﻭﻨﻴﺔ‪ ،‬ﻭ ﻨﻘﻭل ﻋﻥ ﺫﺭﺓ ﺒﺄﻨﻬﺎ ﻤﺘﻌﺎﺩﻟﺔ ﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺎ‪ ،‬ﺃﻱ ﺃﻨﻬﺎ ﺘﺤﺘﻭﻱ ﻋﻠﻰ‬ ‫ﻨﻔﺱ ﺍﻟﻌﺩﺩ ﻤﻥ ﺍﻹﻟﻜﺘﺭﻭﻨﺎﺕ ﻓﻲ ﺍﻟﺴﺤﺎﺒﺔ ﺍﻹﻟﻜﺘﺭﻭﻨﻴﺔ ﻭ ﻋﺩﺩ ﺍﻟﺒﺭﻭﺘﻭﻨﺎﺕ ﻓﻲ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ‪.‬‬ ‫ﻤﺜﺎل ‪:‬‬‫ﺇ ّﻥ ﺫﺭﺓ ﺍﻷﻜﺴﺠﻴﻥ ﺘﺤﺘﻭﻱ ﻋﻠﻰ ‪ 8‬ﺒﺭﻭﺘﻭﻨﺎﺕ ﻤﻭﺠﺒﺔ ‪ p+‬ﻓﻲ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ‪ ،‬ﻓﻬﻲ ﺘﺤﺘﻭﻱ ﺇﺫﻥ ﻋﻠﻰ ‪ 8‬ﺇﻟﻜﺘﺭﻭﻨـﺎﺕ‬ ‫ﻤﻭﺯﻋﺔ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻁﺒﻘﺘﻴﻥ ‪. (K)2 , (L)6‬‬ ‫ﺇﻥ ﺍﻟﻁﺒﻘﺔ ‪ n‬ﺘﺤﺘﻭﻱ ﻋﻠﻰ ‪ 2.n2‬ﺇﻟﻜﺘﺭﻭﻨﺎ ﻤﻭﺯﻋﺔ ﻜﺎﻟﺘﺎﻟﻲ‪:‬‬‫ﺍﻟﻁﺒﻘﺔ ‪n‬‬ ‫ﻋﺩﺩ ﺍﻻﻟﻜﺘﺭﻭﻨﺎﺕ‬ ‫‪1‬‬ ‫‪2 u 12 = 2‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪2 u 22 = 8‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪2 u 32 = 18‬‬ ‫‪3‬‬

‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬ ‫‪ -3‬ﺍﻟﻨﻅﺎﺌﺭ‪:‬‬‫ﻨﺴﺘﻁﻴﻊ ﺃﻥ ﻨﺠﺩ ﻟﻨﻔﺱ ﺍﻟﻌﻨﺼﺭ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻲ ﻋﺩﺓ ﺫﺭﺍﺕ ﺘﺨﺘﻠﻑ ﻓﻲ ﻨﻭﺍﺘﻬﺎ‪ .‬ﺘﺴﻤﻰ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺫﺭﺍﺕ ﻨﻅﺎﺌﺭ‪.‬‬‫ﻷﻨﻬﺎ ﺘﺤﺘﻭﻱ ﻋﻠﻰ ﻨﻔﺱ ﻋﺩﺩ ﺍﻟﺒﺭﻭﺘﻭﻨﺎﺕ ‪ Z‬ﻟﻜﻨﻬﺎ ﺘﺨﺘﻠﻑ ﻓﻲ ﻋﺩﺩ ﺍﻟﻨﻴﺘﺭﻭﻨﺎﺕ ‪ . N‬ﻜﻤﺎ ﺃ ّﻥ ﻟﻬﺎ ﻨﻔﺱ‬ ‫ﺍﻟﺨﻭﺍﺹ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻴﺔ ﻭ ﺘﺨﺘﻠﻑ ﻓﻲ ﺍﻟﺨﻭﺍﺹ ﺍﻟﻔﻴﺯﻴﺎﺌﻴﺔ‪.‬‬ ‫ﺇﻥ ﺍﻟﻨﻅﺎﺌﺭ ﻟﻬﺎ ﻨﻔﺱ ﺍﻟﺨﻭﺍﺹ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻴﺔ ﻟﻜﻥ ﺘﺨﺘﻠﻑ ﻓﻲ ﺍﻟﺨﻭﺍﺹ ﺍﻟﻔﻴﺯﻴﺎﺌﻴﺔ‪.‬‬ ‫‪35‬‬ ‫‪Cl‬‬ ‫ﻭ‬ ‫‪37‬‬ ‫‪Cl‬‬ ‫ﻫﻤﺎ‪:‬‬ ‫ﻨﻅﻴﺭﺍﻥ‬ ‫ﺍﻟﻜﻠﻭﺭ‬ ‫ﻓﻲ ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﺍﻟﻁﺒﻴﻌﻴﺔ ﻴﻜﻭﻥ ﻟﺫﺭﺓ‬ ‫ﻤﺜﺎل‪:‬‬ ‫‪17‬‬ ‫‪17‬‬ ‫‪x‬‬ ‫‪x‬‬ ‫‪14‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪،‬‬ ‫‪13‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪،‬‬ ‫‪12‬‬ ‫‪C‬‬ ‫ﻨﻅﺎﺌﺭ ﺍﻟﻜﺭﺒﻭﻥ ﻫﻲ‪:‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪ -4‬ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﺍﻟﻤﺴﺘﻘﺭﺓ ﻭ ﻏﻴﺭ ﺍﻟﻤﺴﺘﻘﺭﺓ‪:‬‬ ‫ﺇﻥ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﺍﻟﻤﺴﺘﻘﺭﺓ ﻫﻲ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺤﺎﻓﻅ ﺩﺍﺌﻤﺎ ﻋﻠﻰ ﺘﻜﻭﻴﻨﻬﺎ‪.‬‬ ‫‪.‬‬ ‫‪12‬‬ ‫‪C‬‬ ‫ﺍﻟﻜﺭﺒﻭﻥ‬ ‫ﻨﻅﻴﺭ‬ ‫ﺤﺎﻟﺔ‬ ‫ﻤﺜﺎل‪:‬‬ ‫‪6‬‬‫ﺘﺸﻜﻴل ﻨﻭﺍﺓ‬ ‫ﺇﻟﻰ‬ ‫ﻴﺅﺩﻱ‬ ‫ﻤﻌﺭﻭﻓﺔ‬ ‫ﻤﺎ ﻏﻴﺭ‬ ‫ﻓﻲ ﻟﺤﻅﺔ‬ ‫ﺘﺤﻭل‬ ‫ﻟﻬﺎ‬ ‫ﻴﺤﺩﺙ‬ ‫‪A‬‬ ‫‪X‬‬ ‫ﻨﻭﺍﺓ‬ ‫ﻫﻲ‬ ‫ﺍﻟﻤﺴﺘﻘﺭﺓ‬ ‫ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﻏﻴﺭ‬ ‫‪Z‬‬ ‫ﺒﺈﺼﺩﺍﺭ ﺇﺸﻌﺎﻋﺎﺕ ‪ α‬ﺃﻭ ‪ E‬ﺃﻭ ‪ .J‬ﺘﺴﻤﻰ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻅﺎﻫﺭﺓ‪ :‬ﺍﻟﻨﺸﺎﻁ ﺍﻹﺸﻌﺎﻋﻲ‪.‬‬ ‫'‪XA‬‬ ‫ﺠﺩﻴﺩﺓ‬ ‫'‪Z‬‬ ‫ﻭ ﻴﻘﺎل ﻋﻥ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﺍﻟﻐﻴﺭ ﻤﺴﺘﻘﺭﺓ ﺒﺄﻨﻬﺎ ﻨﻭﺍﺓ ﻤﺸﻌﺔ‪.‬‬‫ﺇﻥ ﺍﺴﺘﻘﺭﺍﺭ ﻨﻭﺍﺓ ﻋﻨﺼﺭ ﻤﺎ ﺃﻭ ﻋﺩﻡ ﺍﺴﺘﻘﺭﺍﺭﻫﺎ ﻴﻜﻤﻥ ﻓﻲ ﺍﻟﺘﻨﺎﻓﺱ ﺍﻟﻘﺎﺌﻡ ﺩﺍﺨل ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﺒﻴﻥ ﺍﻟﺘﺄﺜﻴﺭ‬‫ﺍﻟﻤﺘﺒﺎﺩل ﺍﻟﻘﻭﻱ‪ ،‬ﺍﻟﻤﺴﺅﻭل ﻋﻥ ﺍﻟﺘﺠﺎﺫﺏ ﺒﻴﻥ ﺍﻟﺠﺴﻴﻤﺎﺕ‪ ،‬ﻭﺍﻟﺘﺄﺜﻴﺭ ﺍﻟﻤﺘﺒﺎﺩل ﺍﻟﻜﻬﺭﻭﻤﻐﻨﺎﻁﻴﺴﻲ‪ ،‬ﺍﻟﻤﺴﺅﻭل‬ ‫ﻋﻥ ﺍﻟﺘﻨﺎﻓﺭ ﺒﻴﻥ ﺍﻟﺒﺭﻭﺘﻭﻨﺎﺕ‪.‬‬‫ﻓﻔﻲ ﺤﺎﻟﺔ ﻨﻭﺍﺓ ﺘﺤﺘﻭﻱ ﻋﻠﻰ ﻋﺩﺩ ﻜﺒﻴﺭ ﻤﻥ ﺍﻟﻨﻭﻜﻠﻴﻭﻨﺎﺕ‪ ،‬ﻓﺈﻥ ﺃﻱ ﺒﺭﻭﺘﻭﻥ ﻓﻴﻬﺎ ﻴﻜﻭﻥ ﺨﺎﻀﻌﺎ ﻟﻠﺘﺄﺜﻴﺭ‬‫ﺍﻟﻤﺘﺒﺎﺩل ﺍﻟﻘﻭﻱ ﻤﻥ ﻁﺭﻑ ﺍﻟﺠﺴﻴﻤﺎﺕ ﺍﻟﻤﺠﺎﻭﺭﺓ ﻟﻪ ﻓﻘﻁ )ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻘﻭﺓ ﺘﻜﻭﻥ ﻜﺒﻴﺭﺓ ﺠﺩﺍ ﻟﻜﻥ ﻤﻥ ﺃﺠل ﻤﺴﺎﻓﺎﺕ‬‫ﺼﻐﻴﺭﺓ ﺠﺩﺍ(‪ ،‬ﻓﻲ ﺤﻴﻥ ﻴﺨﻀﻊ ﻟﻘﻭﻯ ﺍﻟﺘﻨﺎﻓﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺍﻟﺴﺎﻜﻨﺔ ﻤﻥ ﺠﻤﻴﻊ ﺍﻟﺒﺭﻭﺘﻭﻨﺎﺕ ﻓﻲ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ‪.‬‬‫ﻭﻋﻠﻴﻪ ﻓﺎﻟﻨﻭﺍﺓ ﺍﻟﻐﻴﺭ ﻤﺴﺘﻘﺭﺓ ﻫﻲ ﻨﻭﺍﺓ ﺘﺤﺘﻭﻱ ﻋﺩﺩ ﻜﺒﻴﺭ ﻤﻥ ﺍﻟﻨﻴﺘﺭﻭﻨﺎﺕ ﺃﻭ ﻋﺩﺩ ﻜﺒﻴﺭ ﻤﻥ ﺍﻟﺒﺭﻭﺘﻭﻨﺎﺕ‪.‬‬ ‫‪.‬‬ ‫‪E‬‬ ‫ﺇﺸﻌﺎﻋﺎ‪-‬‬ ‫ﻤﺼﺩﺭﺍ‬ ‫ﺍﻵﺯﻭﺕ‬ ‫ﻨﻭﺍﺓ‬ ‫ﺇﻟﻰ‬ ‫ﺍﻟﺫﻱ ﻴﺘﺤﻭل‬ ‫‪14‬‬ ‫‪C‬‬ ‫ﺍﻟﻜﺭﺒﻭﻥ‬ ‫ﻨﻅﻴﺭ‬ ‫ﺤﺎﻟﺔ‬ ‫ﻤﺜﺎل‪:‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪4‬‬

‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬‫ﻨﺴﺘﻁﻴﻊ ﺃﻥ ﻨﻌﻴﻥ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﺍﻟﻤﺴﺘﻘﺭﺓ ﻭﻏﻴﺭ ﺍﻟﻤﺴﺘﻘﺭﺓ ﻋﻠﻰ ﻤﺨﻁﻁ )‪ (N ، Z‬ﻓﺎﺼﻠﺘﻪ‪ Z‬ﻭﺘﺭﺘﻴﺒﻪ‪ ، N‬ﻴﺴﻤﻰ‬‫ﻤﺨﻁﻁ ﺴﻭﻗﺭﻱ )‪ (diagramme de Segré‬ﻭﺍﻟﺫﻱ ﻴﺴﻤﺢ ﺒﺩﺭﺍﺴﺔ ﺍﺴﺘﻘﺭﺍﺭ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﺍﻟﺫﺭﻴﺔ ﺒﺩﻻﻟﺔ ﻋﺩﺩ‬ ‫ﺍﻟﺒﺭﻭﺘﻭﻨﺎﺕ ﻭﺍﻟﻨﻴﺘﺭﻭﻨﺎﺕ‪ ،‬ﺤﻴﺙ ﺘﻤﺜل ﻜل ﻨﻭﺍﺓ ﻤﻭﺠﻭﺩﺓ ﺒﻌﺩﺩ ﺍﻟﻨﻴﺘﺭﻭﻨﺎﺕ )‪ (A-Z‬ﻭﻋﺩﺩ ﺍﻟﺒﺭﻭﺘﻭﻨﺎﺕ ‪.Z‬‬ ‫ﻭﻴﻤﺜل ﻜل ﻤﺭﺒﻊ ﺼﻐﻴﺭ ﻨﻭﺍﺓ ﺫﺭﻴﺔ‪ ،‬ﻭ ﺘﻭﺍﻓﻕ ﺍﻟﻤﻨﻁﻘﺔ ﺍﻟﺤﻤﺭﺍﺀ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﺍﻟﻤﺴﺘﻘﺭﺓ‪.‬‬‫‪5‬‬

‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫أﻧﻮﻳﺔ ﻣ ْﺼﺪرة ﻟـ‪α‬‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬ ‫أﻧﻮﻳﺔ ﻣﺴﺘﻘﺮة‬‫أﻧﻮﻳﺔ ﻣﺼْﺪرة ﻟـ ‪β-‬‬‫أﻧﻮﻳﺔ ﻣﺼْﺪرة ﻟـ ‪β+‬‬‫ﺍﻟﻤﺨﻁﻁ )‪(Z ; N‬‬ ‫‪6‬‬

‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬ ‫ﻤﺜﺎل‪:‬‬‫ﻤﻥ ﺃﺠل ‪ Z < 20‬ﺘﻘﻊ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﺍﻟﻤﺴﺘﻘﺭﺓ ﺒﺠﺎﻨﺏ ﺍﻟﻤﺴﺘﻘﻴﻡ ‪ Z = N‬ﻤﻥ ﻤﺨﻁﻁ ‪ Segré‬ﻭ ﺘﻜﻭﻥ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ‬ ‫ﺍﻟﻤﺴﺘﻘﺭﺓ ﻤﺤﺘﻭﻴﺔ ﺘﻘﺭﻴﺒﺎ ﻋﻠﻰ ﻨﻔﺱ ﻋﺩﺩ ﺍﻟﺒﺭﻭﺘﻭﻨﺎﺕ ﻭ ﺍﻟﻨﻴﺘﺭﻭﻨﺎﺕ‪.‬‬ ‫ﻤﻥ ﺃﺠل ‪ Z > 20‬ﺘﻘﻊ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﺍﻟﻤﺴﺘﻘﺭﺓ ﻓﻭﻕ ﺍﻟﻤﺴﺘﻘﻴﻡ ‪ Z = N‬ﻤﻥ ﻤﺨﻁﻁ ‪. Segré‬‬‫ﻨﻼﺤﻅ ﺒﺄﻨﻪ ﻋﻨﺩﻤﺎ ﺘﺄﺨﺫ ﻜل ﻤﻥ‪ Z‬ﻭ ‪ A‬ﻗﻴﻤﺎ ﻜﺒﻴﺭﺓ‪ ،‬ﻓﺈﻨﻨﺎ ﻨﻼﺤﻅ ﺒﺄﻥ ﻤﻨﻁﻘﺔ ﺍﻻﺴﺘﻘﺭﺍﺭ ﺘﺒﺘﻌﺩ ﻋﻥ ﺍﻟﻤﺴﺘﻘﻴﻡ‬‫ﺍﻷﻭل‪ ،‬ﻭﻻ ﻴﻜﻭﻥ ﻫﻨﺎﻙ ﺍﺴﺘﻘﺭﺍﺭ ﻟﻠﻨﻭﺍﺓ ﺇﻻ ﺇﺫﺍ ﻜﺎﻥ ﻋﺩﺩ ﺍﻟﻨﻴﺘﺭﻭﻨﺎﺕ ﺃﻜﺒﺭ ﻤﻥ ﻋﺩﺩ ﺍﻟﺒﺭﻭﺘﻭﻨﺎﺕ )ﺤﺘﻰ ‪1,5‬‬‫ﻤ ّﺭﺓ ﺃﻜﺒﺭ(‪ ،‬ﺇﺫ ﺃﻨﻪ ﻋﻨﺩﻤﺎ ﻴﻜﻭﻥ ﻋﺩﺩ ﺍﻟﺒﺭﻭﺘﻭﻨﺎﺕ ﻜﺒﻴﺭﺍ‪ ،‬ﻓﺈ ّﻥ ﺍﻟﻘﻭﻯ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺍﻟﺩﺍﻓﻌﺔ ﺘﺘﻐﻠﺏ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻘﻭﻯ‬ ‫ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺍﻟﺠﺎﺫﺒﺔ ﻭ ﺒﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﺘﺘﻔﻜﻙ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ‪.‬‬ ‫ﻨﺘﻴﺠﺔ‪:‬‬ ‫ﻜل ﻨﻭﺍﺓ ﻋﺩﺩﻫﺎ ﺍﻟﺫﺭﻱ ﺃﻜﺒﺭ ﻤﻥ ‪ 83‬ﻫﻲ ﻨﻭﺍﺓ ﻏﻴﺭ ﻤﺴﺘﻘﺭﺓ‪.‬‬ ‫‪ -5‬ﺍﻟﻨﺸﺎﻁ ﺍﻻﺸﻌﺎﻋﻲ‪:‬‬‫هﻨﺮي ﺑﻴﻜﺮیﻞ‬ ‫ﻟﻘﺩ ﺍﻜﺘﺸﻑ ﻫﻨﺭﻱ ﺒﻴﻜﺭﻴل ‪ (1850 – 1908) Becquerel‬ﻋﺎﻡ ‪ 1896‬ﺃﻥ ﺃﺤﺩ‬ ‫ﺃﻤﻼﺡ ﺍﻟﻴﻭﺭﺍﻨﻴﻭﻡ ﻴﺼﺩﺭ ﺇﺸﻌﺎﻋﺎ ‪ -‬ﻟﻡ ﺘﻜﻥ ﻁﺒﻴﻌﺘﻪ ﻭﺍﻀﺤﺔ ﻓﻲ ﺫﻟﻙ ﺍﻟﻭﻗﺕ ‪ -‬ﻴﺴﺘﻁﻴﻊ‬ ‫ﺍﺨﺘﺭﺍﻕ ﺍﻟﻤﺎﺩﺓ‪ ،‬ﻭ ﻴﺴﺘﻁﻴﻊ ﻨﺴﺦ ﺼﻭﺭ ﻤﻭﻀﻭﻋﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻅﻼﻡ‪.‬‬ ‫ﻭﺃﺜﺒﺕ ﺒﻜﺭﻴل ﺃﻥ ﺍﻹﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺫﻱ ﺍﻜﺘﺸﻔﻪ ﻴﺼﺩﺭ ﻋﻥ ﺠﻤﻴﻊ ﻤﺭﻜﺒﺎﺕ ﺍﻟﻴﻭﺭﺍﻨﻴﻭﻡ‪.‬‬ ‫ﺃﻱ ﺃﻥ ﻤﺼﺩﺭ ﺍﻹﺸﻌﺎﻉ ﻫﻭ ﺫﺭﺓ ﺍﻟﻴﻭﺭﺍﻨﻴﻭﻡ‪ .‬ﻭﺍﺘﻀﺢ ﻟﻪ ﺃﻥ ﻫﺫﺍ ﺍﻹﺸﻌﺎﻉ ﻴﺤﺩﺙ‬ ‫ﺒﺼﻭﺭﺓ ﺘﻠﻘﺎﺌﻴﺔ )‪ (spontanée‬ﻤﺴﺘﻤﺭﺓ ﻭﻻ ﺘﺅﺜﺭ ﻋﻠﻴﻪ ﺍﻟﻤﺅﺜﺭﺍﺕ ﺍﻟﺨﺎﺭﺠﻴﺔ ﻤﻥ‬ ‫ﻀﻐﻁ ﻭﺩﺭﺠﺔ ﺤﺭﺍﺭﺓ‪ ،‬ﻭ ﻟﻬﺫﺍ ﺴﻤﻲ ﺇﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﻴﻭﺭﺍﻨﻴﻭﻡ ﺇﺸﻌﺎﻋﺎ ﻨﺸﻁﺎ ‪Radiation‬‬ ‫‪ Radioactive‬ﻭﺘﺴﻤﻰ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻅﺎﻫﺭﺓ ﺍﻟﻨﺸﺎﻁ ﺍﻹﺸﻌﺎﻋﻲ ‪Radioactivité‬‬‫ﻓﻲ ﻋﺎﻡ ‪ 1898‬ﻡ ﻗﺎﻡ ﺒﻴﻴﺭ ﻜﻭﺭﻱ ﻭﺯﻭﺠﺘﻪ ﻤﺎﺭﻱ ﺒﺎﻜﺘﺸﺎﻑ ﺍﻟﻨﺸﺎﻁ ﺍﻹﺸﻌﺎﻋﻲ ﻟﻠﺜﻭﺭﻴﻭﻡ‪ ،‬ﻜﻤﺎ ﺍﻜﺘﺸﻔﺎ ﻓﻲ‬‫ﻨﻔﺱ ﺍﻟﺴﻨﺔ ﻋﻨﺼﺭﻴﻥ ﺠﺩﻴﺩﻴﻥ ﻴﻭﺠﺩﺍﻥ ﻓﻲ ﺨﺎﻤﺎﺕ ﺍﻟﻴﻭﺭﺍﻨﻴﻭﻡ‪ :‬ﺍﻟﻌﻨﺼﺭ ﺍﻷﻭل ﺃﻁﻠﻕ ﻋﻠﻴﻪ ﺍﺴﻡ \"ﺍﻟﺭﺍﺩﻴﻭﻡ\"‪،‬‬‫ﻭﻫﻭ ﻋﻨﺼﺭ ﺃﻗﻭﻯ ﻓﻲ ﻨﺸﺎﻁﻪ ﺍﻹﺸﻌﺎﻋﻲ ﻤﻥ ﺍﻟﻴﻭﺭﺍﻨﻴﻭﻡ ﺒﻤﻠﻴﻭﻥ ﻤﺭﺓ‪ ،‬ﺒﻴﻨﻤﺎ ﺃﻁﻠﻘﺎ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻌﻨﺼﺭ ﺍﻟﺜﺎﻨﻲ ﺍﺴﻡ‬ ‫‪7‬‬

‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬‫\" ﺒﻭﻟﻭﻨﻴﻭﻡ \" ‪ ،‬ﺍﻟﺫﻱ ﻟﻪ ﻋﻼﻗﺔ ﺒﻤﺴﻘﻁ ﺭﺃﺱ ﻤﺎﺭﻱ ﻜﻭﺭﻱ ‪ .‬ﻭﺒﻌﺩ ‪ 10‬ﺴﻨﻭﺍﺕ ﺍﻜﺘﺸﻑ ﺭﺫﺭﻓﻭﺭﺩ ﻓﻲ ﻋﺎﻡ‬ ‫‪ 1908‬ﻡ ﺍﻟﻐﺎﺯ ﺍﻟﻨﺸﻁ ﺇﺸﻌﺎﻋﻴﺎ ‪ -‬ﺍﻟﺭﺍﺩﻭﻥ ‪ -‬ﺒﻭﺍﺴﻁﺔ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴل ﺍﻟﻁﻴﻔﻲ‬ ‫ﺑﻴﻴﺮ وﻣﺎري آﻮري‬ ‫ﺍﻷﻨﻭﺍﻉ ﺍﻷﺭﺒﻌﺔ ﺍﻷﺴﺎﺴﻴﺔ ﻟﻠﻨﺸﺎﻁ ﺍﻹﺸﻌﺎﻋﻲ ﻫﻲ‪:‬‬ ‫ﺍﻹﺸﻌﺎﻉ  ‪: D‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪He‬‬ ‫ﺃﻨﻭﻴﺔ ﺍﻟﻬﻠﻴﻭﻡ‬ ‫ﻋﻥ‬ ‫ﻋﺒﺎﺭﺓ‬ ‫ﻫﻭ‬ ‫ﻭ‬ ‫ﺍﻟﺴﺎﻟﺒﺔ‬ ‫ﺍﻟﺼﻔﺎﺌﺢ‬ ‫ﻨﺤﻭ‬ ‫ﻴﻨﺠﺫﺏ‬ ‫‪2‬‬ ‫ﺍﻹﺸﻌﺎﻉ ‪: E‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪e‬‬ ‫ﺠﺩﺍ‬ ‫ﺴﺭﻴﻊ‬ ‫ﺇﻟﻜﺘﺭﻭﻥ‬ ‫ﻋﻥ‬ ‫ﻋﺒﺎﺭﺓ‬ ‫ﻫﻭ‬ ‫ﻭ‬ ‫ﺍﻟﻤﻭﺠﺒﺔ‬ ‫ﺍﻟﺼﻔﺎﺌﺢ‬ ‫ﻨﺤﻭ‬ ‫ﻴﻨﺠﺫﺏ‬‫‪1‬‬ ‫ﺍﻹﺸﻌﺎﻉ ‪: E‬‬ ‫‪.‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪e‬‬ ‫ﺒﻭﺯﻴﺘﻭﻥ‬ ‫ﻋﻥ‬ ‫ﻋﺒﺎﺭﺓ‬ ‫ﻫﻭ‬ ‫ﻭ‬ ‫ﺍﻟﺴﺎﻟﺒﺔ‬ ‫ﺍﻟﺼﻔﺎﺌﺢ‬ ‫ﻨﺤﻭ‬ ‫ﻴﻨﺠﺫﺏ‬ ‫‪1‬‬ ‫‪8‬‬

‫ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬ ‫ﺍﻹﺸﻌﺎﻉ ‪:γ‬‬ ‫ﻻ ﻴﻨﺠﺫﺏ ﻨﺤﻭ ﺃﻴﺔ ﺼﻔﻴﺤﺔ ﻭ ﻫﻭ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﻋﻥ ﺇﺸﻌﺎﻉ ﻜﻬﺭﻭﻤﻐﻨﺎﻁﻴﺴﻲ‪.‬‬ ‫   ‪N‬‬ ‫‪E‬‬ ‫‪E‬‬ ‫‪D‬‬ ‫‪J‬‬‫ﻣﺼﺪر ﻣﺸﻊ‬ ‫‪E‬‬ ‫‪E‬‬ ‫    ‪P‬‬ ‫‪ -1-5‬ﺍﻟﺠﺴﻴﻤﺎﺕ ‪: α++‬‬‫ﺘﺘﻜﻭﻥ ﻤﻥ ﺒﺭﻭﺘﻭﻨﻴﻥ ﻭ ﻨﻴﺘﺭﻭﻨﻴﻥ ﻭ ﻫﻲ ﺠﺴﻴﻤﺎﺕ ﺘﻨﺤﺭﻑ ﻗﻠﻴﻼ ﺒﻭﺍﺴﻁﺔ ﺤﻘل ﻤﻐﻨﺎﻁﻴﺴﻲ ﺃﻭ ﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ‬‫ﻷﻥ ﻜﺘﻠﺘﻬﺎ ﻜﺒﻴﺭﺓ‪ ،‬ﻭ ﺘﻜﻭﻥ ﻗﺩﺭﺘﻬﺎ ﻋﻠﻰ ﺍﻻﺨﺘﺭﺍﻕ ﻀﻌﻴﻔﺔ ﺤﻴﺙ ﺃﻥ ﺒﻀﻌﺔ ﺴﻨﺘﻤﺘﺭﺍﺕ ﻤﻥ ﺍﻟﻬﻭﺍﺀ ﺃﻭ ﻭﺭﻗﺔ‬ ‫ﺭﻗﻴﻘﺔ ﺠﺩﺍ ﻤﻥ ﺍﻷﻟﻤﻨﻴﻭﻡ ﺘﻜﻔﻲ ﻟﺘﻭﻗﻴﻔﻬﺎ‪.‬‬ ‫‪ -2-5‬ﺍﻟﺠﺴﻴﻤﺎﺕ ‪: β -‬‬ ‫ﺇﻥ ﻜﺘﻠﺘﻬﺎ ﺼﻐﻴﺭﺓ ﻟﺫﻟﻙ ﻓﺎﻨﺤﺭﺍﻓﻬﺎ ﻴﻜﻭﻥ ﻜﺒﻴﺭﺍ ﺒﻭﺍﺴﻁﺔ ﺤﻘل ﻤﻐﻨﺎﻁﻴﺴﻲ ﺃﻭ‬‫ﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﻭﻴﻜﻭﻥ ﺫﻟﻙ ﻓﻲ ﺍﻟﺠﻬﺔ ﺍﻟﻤﻌﺎﻜﺴﺔ ﻻﻨﺤﺭﺍﻑ ﺠﺴﻴﻤﺎﺕ ‪ .α‬ﻭ ﺴﺭﻋﺘﻬﺎ ﺍﻟﻜﺒﻴﺭﺓ ﺘﺠﻌﻠﻬﺎ ﺘﻜﺘﺴﺏ ﻗﺩﺭﺓ‬‫ﻜﺒﻴﺭﺓ ﻋﻠﻰ ﺍﺨﺘﺭﺍﻕ ﺍﻟﻤﻭﺍﺩ‪ ،‬ﻟﺫﻟﻙ ﻴﻠﺯﻡ ﺒﻀﻌﺔ ﺃﻤﺘﺎﺭ ﻤﻥ ﺍﻟﻬﻭﺍﺀ ﺃﻭ ﺒﻀﻌﺔ ﺴﻨﺘﻤﺘﺭﺍﺕ ﻤﻥ ﺍﻷﻟﻭﻤﻨﻴﻭﻡ‬ ‫ﻟﺘﻭﻗﻴﻔﻬﺎ‪.‬‬ ‫‪9‬‬

‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬ ‫‪ -3-5‬ﺍﻟﺠﺴﻴﻤﺎﺕ ‪: β +‬‬‫ﻭﺘﺨﺹ ﺒﻌﺽ ﺍﻷﻨﻭﻴﺔ ﺍﻻﺼﻁﻨﺎﻋﻴﺔ ﻭﻫﻲ ﺒﻭﺯﻴﺘﻭﻨﺎﺕ‪ ،‬ﺘﺘﻤﻴﺯ ﺒﻜﻭﻨﻬﺎ ﺠﺴﻴﻤﺎﺕ ﻟﻬﺎ ﻨﻔﺱ ﻜﺘﻠﺔ‬‫ﻭ ﻗﺩﺭﺘﻬﺎ ﻋﻠﻰ ﺍﻻﺨﺘﺭﺍﻕ ﻀﻌﻴﻔﺔ‬ ‫ﺍﻹﻟﻜﺘﺭﻭﻥ ﻟﻜﻥ ﺸﺤﻨﺘﻬﺎ ﻤﻌﺎﻜﺴﺔ ﻟﺸﺤﻨﺔ ﺍﻻﻟﻜﺘﺭﻭﻨﺎﺕ‪ ،‬ﺃﻱ ﻤﻭﺠﺒﺔ‪،‬‬ ‫ﻷﻨﻬﺎ ﺘﻠﻐﻰ ﻋﻨﺩﻤﺎ ﺘﻘﺎﺒل ﺇﻟﻜﺘﺭﻭﻨﺎ ﻭ ﺘﻌﻁﻲ ﺍﻹﺸﻌﺎﻉ ‪.J‬‬ ‫ﺇﻥ ﺍﻟﻨﺸﺎﻁﺎﺕ ﺍﻹﺸﻌﺎﻋﻴﺔ ‪ β- ، β+ ،α‬ﺘﻐﻴﺭ ﻤﻥ ﺘﻜﻭﻴﻥ ﺍﻟﺫﺭﺍﺕ‪.‬‬ ‫ﻣﻘﻴﺎس اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ‬ ‫‪ -4-5‬ﺍﻹﺸﻌﺎﻉ ‪: γ‬‬‫ﻭﻫﻲ ﺇﺸﻌﺎﻋﺎﺕ ﻻ‬ ‫ﻫﻲ ﺇﺸﻌﺎﻋﺎﺕ ﻜﻬﺭﻭﻤﻐﻨﺎﻁﻴﺴﻴﺔ‪ ،‬ﻁﺎﻗﺘﻬﺎ ﻜﺒﻴﺭﺓ ﻭ ﺃﻁﻭﺍل ﻤﻭﺠﺎﺘﻬﺎ ﺼﻐﻴﺭﺓ‪،‬‬‫ﺘﻐﻴﺭ ﺘﻜﻭﻴﻥ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ‪ ،‬ﻗﺩﺭﺓ ﺍﺨﺘﺭﺍﻗﻬﺎ ﻜﺒﻴﺭﺓ ﺤﻴﺙ ﺃﻨﻬﺎ ﺘﺴﺘﻁﻴﻊ ﺍﺨﺘﺭﺍﻕ ﺍﻟﺭﺼﺎﺹ ﺇﻟﻰ ﻋﻤﻕ ‪ 30 cm‬ﻭ ﻫﻲ‬ ‫ﺇﺸﻌﺎﻋﺎﺕ ﺨﻁﻴﺭﺓ ﺠﺩﺍ ﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻺﻨﺴﺎﻥ‪.‬‬ ‫ﻨﻠﺨﺹ ﻤﺎ ﺴﺒﻕ ﻓﻲ ﺍﻟﺠﺩﻭل ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ ﻭ ﻨﺫ ﹼﻜﺭ ﺒﺄﻥ ﺸﺤﻨﺔ ﺍﻹﻟﻜﺘﺭﻭﻥ ﻫﻲ ‪:‬‬ ‫‪e = 1,600217733 . 10-19 C‬‬‫ﻜﻤﺎ ﺃﻨﻪ ﻓﻲ ﺍﻟﻔﻴﺯﻴﺎﺀ ﺍﻟﻨﻭﻭﻴﺔ ﻨﺴﺘﻌﻤل ﻏﺎﻟﺒﺎ ﻭﺤﺩﺓ ﺍﻟﻜﺘل ﺍﻟﺫﺭﻴﺔ )ﻭ ﻙ ﺫ( ﻜﻭﺤﺩﺓ ﻟﻠﻜﺘﻠﺔ ﺤﻴﺙ‪1 u = :‬‬ ‫‪1,6605402 . 10-27 kg‬‬ ‫‪10‬‬

‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬‫ﺍﻹﺸﻌﺎﻉ‬ ‫ﺍﻟﻁﺒﻴﻌﺔ‬ ‫ﺍﻟﺭﻤﺯ ﻓﻲ ﺍﻟﻔﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫ﺍﻟﻜﺘﻠﺔ ﺍﻟﻤﻘﺭﺒﺔ ‪u‬‬ ‫ﺍﻟﺸﺤﻨﺔ‬ ‫‪α++‬‬ ‫ﻨﻭﺍﺓ ﺍﻟﻬﻠﻴﻭﻡ‬ ‫ﺍﻟﻨﻭﻭﻴﺔ‬ ‫‪4,00150 u‬‬ ‫‪+2 e‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪He‬‬ ‫‪2‬‬‫ﺇﻟﻜﺘﺭﻭﻥ ‪E-‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪0,000549 u‬‬ ‫‪-e‬‬ ‫‪1‬‬‫ﺒﻭﺯﺘﻭﻥ ‪E+‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪0,000549 u‬‬ ‫‪+e‬‬ ‫‪1‬‬ ‫ﺇﺸﻌﺎﻉ‬ ‫‪J‬‬ ‫‪00‬‬‫ﻜﻬﺭﻭﻤﻐﻨﺎﻁﻴﺴﻲ ‪J‬‬ ‫‪ -5-5‬ﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﻜﻙ‪) :‬ﺍﻨﺤﻔﺎﻅ ﺍﻟﺸﺤﻨﺔ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﻭﺍﻨﺤﻔﺎﻅ ﻋﺩﺩ ﺍﻟﻨﻭﻴﺎﺕ(‪:‬‬‫ﺇﻥ ﺍﻟﺘﺤﻭل ﺍﻟﺫﻱ ﻴﻁﺭﺃ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﺍﻟﺫﺭﻴﺔ ﻏﻴﺭ ﺍﻟﻤﺴﺘﻘﺭﺓ ﻫﻭ ﺘﺤﻭل ﻨﻭﻭﻱ‪ ،‬ﻭ ﻟﻭﺼﻔﻪ ﻨﺴﺘﻌﻤل‬ ‫ﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺘﺸﺒﻪ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻴﺔ‪ ،‬ﻟﻜﻨﻨﺎ ﻨﻤﺜل ﻓﻴﻬﺎ ﻓﻘﻁ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﺍﻟﺫﺭﻴﺔ‪ ،‬ﻭ ﻫﻲ ﻤﻥ ﺍﻟﺸﻜل‪:‬‬ ‫‪A1‬‬ ‫‪WoAZ‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪X‬‬ ‫‪A3‬‬ ‫‪Y‬‬ ‫‪Z1‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪Z3‬‬ ‫ﺤﻴﺙ‪:‬‬ ‫‪ W‬ﻴﻤﺜل ﺭﻤﺯ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﻴﺴﻤﻰ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﺍﻷﺏ‪.‬‬ ‫‪ X‬ﻴﻤﺜل ﺭﻤﺯ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﻴﺴﻤﻰ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﺍﻻﺒﻥ‪.‬‬ ‫‪ Y‬ﻴﻤﺜل ﺭﻤﺯ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﺍﻟﺼﺎﺩﺭﺓ‪.‬‬ ‫ﻴﺠﺏ ﺃﻥ ﺘﺤﻘﻕ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻻﺕ ﺍﻟﻨﻭﻭﻴﺔ ﺍﻟﻘﺎﻨﻭﻨﻴﻥ‪:‬‬ ‫ﻗﺎﻨﻭﻥ ﺍﻨﺤﻔﺎﻅ ﺍﻟﺸﺤﻨﺔ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ‪Z1 = Z2 + Z3‬‬ ‫ﻗﺎﻨﻭﻥ ﺇﻨﺤﻔﺎﻅ ﻋﺩﺩ ﺍﻟﻨﻴﻭﻜﻠﻴﻭﻨﺎﺕ‪A1 = A2 + A3 .‬‬ ‫ﻤﻼﺤﻅﺔ‪:‬‬ ‫ﻴﺨﺘﻠﻑ ﺍﻟﻨﺸﺎﻁ ﺍﻹﺸﻌﺎﻋﻲ ﻋﻥ ﺍﻟﺘﺤﻭل ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻲ ﻓﻴﻤﺎ ﻴﻠﻲ‪:‬‬ ‫‪ -‬ﺍﻟﻨﺸﺎﻁ ﺍﻹﺸﻌﺎﻋﻲ ﻋﻤﻠﻴﺔ ﺘﻠﻘﺎﺌﻴﺔ ﻤﺴﺘﻤﺭﺓ ‪.‬‬ ‫‪11‬‬

‫ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬ ‫‪ -‬ﻴﻌﺘﻤﺩ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻌﻨﺼﺭ ﺍﻟﻤﺸﻊ ﻭﻻ ﻴﺭﺘﺒﻁ ﺒﺎﻟﻤﺭﻜﺏ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻲ‪.‬‬ ‫‪ -‬ﻻ ﻴﺘﻭﻗﻑ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻅﺭﻭﻑ ﺍﻟﻔﻴﺯﻴﺎﺌﻴﺔ ) ﺍﻟﻀﻐﻁ ‪ ،‬ﺩﺭﺠﺔ ﺍﻟﺤﺭﺍﺭﺓ (‪.‬‬ ‫‪ -‬ﺘﻨﻁﻠﻕ ﻤﻨﻪ ﻁﺎﻗﺔ ﻫﺎﺌﻠﺔ‪.‬‬ ‫ﺃ‪ -‬ﺍﻟﻨﺸﺎﻁ ﺍﻹﺸﻌﺎﻋﻲ‪:α‬‬‫ﻴﺨﺹ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻨﻭﻉ ﻤﻥ ﺍﻟﻨﺸﺎﻁ ﺍﻹﺸﻌﺎﻋﻲ ﺍﻷﻨﻭﻴﺔ ﺍﻟﺜﻘﻴﻠﺔ ﺃﻱ ﺍﻟﻐﻴﺭ ﻤﺴﺘﻘﺭﺓ ﻭﺍﻟﻤﺘﻤﻴﺯﺓ ﺒـ)‪،(A > 180‬‬‫ﻭﻫﻲ ﺍﻟﺘﻲ ﻨﺠﺩﻫﺎ ﻓﻲ ﺁﺨﺭ ﺠﺩﻭل ﻤﻨﺩﻟﻴﻴﻑ ‪ ،‬ﻓﺘﺘﺤﻭل ﺇﻟﻰ ﻨﻭﺍﺓ ﺃﺨﻑ ﻤﻥ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﺍﻷﺏ ﻤﻊ ﺇﺼﺩﺍﺭ ﻨﻭﺍﺓ‬ ‫‪.‬‬ ‫‪D‬‬ ‫ﺠﺴﻴﻤﺔ‬ ‫ﺘﺴﻤﻰ‬ ‫ﺍﻟﺘﻲ‬ ‫‪4‬‬ ‫‪He‬‬ ‫ﻫﻴﻠﻴﻭﻡ‬ ‫‪2‬‬ ‫ﺘﻜﺘﺏ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﻌﺎﻤﺔ ﻟﺘﺤﻭل ﻨﻭﻭﻱ ﻤﻥ ﺍﻟﻨﻭﻉ ‪:α‬‬ ‫‪A1‬‬ ‫‪X‬‬ ‫‪o‬‬ ‫‪AZ1142Y‬‬ ‫‬ ‫‪4‬‬ ‫‪He‬‬ ‫‪Z1‬‬ ‫‪2‬‬‫ﺒﺎﺴﺘﻌﻤﺎل ﻗﺎﻨﻭﻥ ﺍﻨﺤﻔﺎﻅ ﺍﻟﺸﺤﻨﺔ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﻭﻋﺩﺩ ﺍﻟﻨﻭﻜﻠﻴﻭﻨﺎﺕ ﻴﺘﺒﻴﻥ ﻟﻨﺎ ﺠﻴﺩﺍ ﺃﻥ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﺍﻻﺒﻥ ﺘﺤﺘﻭﻱ ﻋﻠﻰ‬‫ﺒﺭﻭﺘﻭﻨﻴﻥ ﻭﺃﺭﺒﻌﺔ ﻨﻭﻜﻠﻴﻭﻨﺎﺕ ﺃﻗل ﻤﻥ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﺍﻷﺏ‪ .‬ﻓﺎﻟﻨﻭﺍﺓ ﺍﻻﺒﻥ ‪ AZ1142Y‬ﺘﻘﺘﺭﺏ ﻤﻥ ﻤﻨﻁﻘﺔ‬‫ﻭ ﺨﺎﻨﺘﻴﻥ ﻨﺤﻭ‬ ‫ﺍﻻﺴﺘﻘﺭﺍﺭ ﻓﻲ ﻤﺨﻁﻁ ﺴﻭﻗﺭﻱ‪.‬‬ ‫ﻓﻲ ﻤﺨﻁﻁ ﺴﻭﻗﺭﻱ‪ ، Segré‬ﻴﻭﺠﺩ ﺍﻻﺒﻥ ‪ Y‬ﻗﺒل ﺍﻷﺏ ‪ X‬ﺒﺨﺎﻨﺘﻴﻥ ﻨﺤﻭ ﺍﻷﺴﻔل‬ ‫ﺍﻟﻴﺴﺎﺭ ﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻨﻭﺍﺓ ﺍﻷﺏ )ﺍﻟﺸﻜل(‪.‬‬ ‫‪AZ‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪X‬‬ ‫‪Z‬‬ ‫ﺕﻔﻜﻚ ‪D‬‬ ‫‪YA4‬‬ ‫‪Z2‬‬ ‫‪12‬‬ ‫‪Z‬‬

‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬ ‫ﻤﺜﺎل‪:‬‬‫‪238‬‬ ‫‪Uo23940Th‬‬ ‫‬ ‫‪4‬‬ ‫‪He‬‬ ‫‪92‬‬ ‫‪2‬‬‫‪210‬‬ ‫‪Poo20862‬‬ ‫‪Pb‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪He‬‬ ‫‪84‬‬ ‫‪2‬‬ ‫ﺏ‪ -‬ﺍﻟﻨﺸﺎﻁ ﺍﻹﺸﻌﺎﻋﻲ ‪:β-‬‬‫ﻴﺨﺹ ﺍﻟﻨﺸﺎﻁ ﺍﻹﺸﻌﺎﻋﻲ ‪ E-‬ﺍﻷﻨﻭﻴﺔ ﺍﻟﻐﻴﺭ ﻤﺴﺘﻘﺭﺓ ﺍﻟﺘﻲ ﻴﻜﻭﻥ ﻋﺩﺩ ﻨﻴﺘﺭﻭﻨﺎﺘﻬﺎ ﺃﻜﺒﺭ ﻤﻥ ﻋﺩﺩ‬ ‫ﺍﻟﺒﺭﻭﺘﻭﻨﺎﺕ ﻓﻴﻬﺎ‪.‬‬‫ﺘﺤﺘﻭﻱ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﺍﻷﺏ ﻋﻠﻰ ﻋﺩﺩ ﻤﻥ ﺍﻟﻨﻴﺘﺭﻭﻨﺎﺕ ﻴﻜﻭﻥ ﺃﻜﺒﺭ ﻤﻥ ﻋﺩﺩ ﺍﻟﺒﺭﻭﺘﻭﻨﺎﺕ‬‫ﻓﻴﻬﺎ‪ ،‬ﻭ ﻫﻲ ﺘﻘﻊ ﺃﺴﻔل ﻤﻨﻁﻘﺔ ﺍﻻﺴﺘﻘﺭﺍﺭ‪ ،‬ﺤﻴﺙ ﻴﺘﺤﻭل ﻨﻴﺘﺭﻭﻥ ﺇﻟﻰ ﺒﺭﻭﺘﻭﻥ ﻤﻊ‬ ‫ﻴﻠﻲ‪:‬‬ ‫ﻜﻤﺎ‬ ‫‪0‬‬ ‫‪e‬‬ ‫ﺇﻟﻜﺘﺭﻭﻥ‬ ‫ﺇﺼﺩﺍﺭ‬ ‫‪1‬‬ ‫‪01n 11p + -10e‬‬ ‫ﻨﺘﻴﺠﺔ‪:‬‬‫ﺘﻜﺘﺏ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﻌﺎﻤﺔ ﻟﺘﺤﻭل ﻨﻭﻭﻱ ﻤﻥ ﺍﻟﻨﻭﻉ ‪: β-‬‬‫‪A‬‬ ‫‪X‬‬ ‫‪o‬‬ ‫‪Z A1Y‬‬ ‫‬ ‫‪-01e-‬‬‫‪Z‬‬‫ﺒﺎﺴﺘﻌﻤﺎل ﻗﺎﻨﻭﻥ ﺍﻨﺤﻔﺎﻅ ﺍﻟﺸﺤﻨﺔ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﻭﻋﺩﺩ ﺍﻟﻨﻭﻜﻠﻴﻭﻨﺎﺕ‪ ،‬ﻴﺘﺒﻴﻥ ﻟﻨﺎ ﺠﻴﺩﺍ ﺃﻥ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﺍﻻﺒﻥ ﺍﻟﻨﺎﺘﺠﺔ‬‫ﺘﺤﺘﻭﻱ ﻋﻠﻰ ﻨﻔﺱ ﻋﺩﺩ ﺍﻟﻨﻭﻜﻠﻴﻭﻨﺎﺕ ﻜﺎﻟﻨﻭﺍﺓ ﺍﻷﺏ‪ .‬ﻓﺎﻟﻨﻭﺍﺓ ﺍﻻﺒﻥ ‪ AZ1142Y‬ﺘﻘﺘﺭﺏ ﻤﻥ ﻤﻨﻁﻘﺔ ﺍﻻﺴﺘﻘﺭﺍﺭ‬ ‫ﻓﻲ ﻤﺨﻁﻁ ﺴﻭﻗﺭﻱ‪.‬‬‫ﻴﻭﺠﺩ ﺍﻻﺒﻥ ‪، Y‬ﻓﻲ ﻤﺨﻁﻁ ﺴﻭﻗﺭﻱ‪ ،‬ﺒﻌﺩ ﺍﻷﺏ ‪ X‬ﺒﺨﺎﻨﺔ ﻭﺍﺤﺩﺓ ﻨﺤﻭ ﺍﻷﺴﻔل ﻭ ﺒﺨﺎﻨﺔ ﻭﺍﺤﺩﺓ ﻨﺤﻭ ﺍﻟﻴﻤﻴﻥ‬ ‫ﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻨﻭﺍﺓ ﺍﻷﺏ‪.‬‬ ‫‪13‬‬

‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬‫‪AZ‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪X‬‬ ‫‪Z‬‬ ‫‪E‬‬ ‫ﺕﻔﻜﻚ‬ ‫‪YA‬‬ ‫‪Z1‬‬ ‫ﻤﺜﺎل‪:‬‬ ‫‪60‬‬ ‫‪Co‬‬ ‫‪o‬‬ ‫‪60‬‬ ‫‪Ni‬‬ ‫‬ ‫‪-01e-‬‬ ‫‪27‬‬ ‫‪28‬‬ ‫‪14‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪o‬‬ ‫‪14‬‬ ‫‪N‬‬ ‫‬ ‫‪-01e-‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪7‬‬ ‫ﺠـ‪ -‬ﺍﻟﻨﺸﺎﻁ ﺍﻻﺸﻌﺎﻋﻲ ‪: β+‬‬‫ﺘﻡ ﺍﻜﺘﺸﺎﻓﻪ ﻋﺎﻡ ‪ 1934‬ﺒﻌﺩ ﺯﻤﻥ ﻁﻭﻴل ﻤﻥ ﺍﻜﺘﺸﺎﻑ ﺍﻹﺸﻌﺎﻋﺎﺕ ﺍﻟﻁﺒﻴﻌﻴﺔ‪ ،‬ﻭﻴﺭﺠﻊ ﺍﻟﻔﻀل ﻓﻲ ﺫﻟﻙ‬‫ﺇﻟﻰ ﺍﻟﻔﻴﺯﻴﺎﺌﻴﻴﻥ ﺍﻟﻔﺭﻨﺴﻴﻴﻥ ﺇﻴﺭﻴﻥ ﻭ ﻓﺭﻴﺩﻴﺭﻴﻙ ﺠﻭﻟﻴﻭ )‪ .(Irène et Frédéric Joliot‬ﻭﻫﻭ ﻴﺨﺹ ﺍﻷﻨﻭﻴﺔ‬ ‫ﺍﻟﻐﻴﺭ ﻤﺴﺘﻘﺭﺓ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺤﺘﻭﻱ‬ ‫إیﺮیﻦ و ﻓﺮیﺪیﺮیﻚ ﺟﻮﻟﻴﻮ‬ ‫‪14‬‬

‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬‫ﻋﻠﻰ ﺯﻴﺎﺩﺓ ﻤﻥ ﺍﻟﺒﺭﻭﺘﻭﻨﺎﺕ‪ .‬ﻭﻴﺘﻤﻴﺯ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻨﺸﺎﻁ ﺍﻹﺸﻌﺎﻋﻲ ﺒﺈﺼﺩﺍﺭ ﺒﻭﺯﻴﺘﻭﻨﺎﺕ ﻨﺘﻴﺠﺔ ﻟﺘﺤﻭل ﺒﺭﻭﺘﻭﻥ ﻓﻲ‬ ‫ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﺍﻷﺏ ﺇﻟﻰ ﻨﻴﺘﺭﻭﻥ ﻭﺒﻭﺯﻴﺘﻭﻥ ﺤﺴﺏ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ‪:‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪p‬‬ ‫‪o‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‬ ‫‪0‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪1‬‬‫ﻭﺍﻟﺒﻭﺯﻴﺘﻭﻨﺎﺕ ﻫﻲ ﺠﺴﻴﻤﺎﺕ ﻟﻬﺎ ﻨﻔﺱ ﻜﺘﻠﺔ ﺍﻹﻟﻜﺘﺭﻭﻥ ﻭﺸﺤﻨﺔ ﻤﻌﺎﻜﺴﺔ ﻟﻪ‪.‬‬‫ﻭﻨﺘﻴﺠﺔ ﻟﺫﻟﻙ‪ ،‬ﻴﻜﻭﻥ ﻟﻠﻨﻭﺍﺓ ﺍﻻﺒﻥ ﻨﻔﺱ ﻋﺩﺩ ﺍﻟﻨﻴﻭﻜﻠﻴﻭﻨﺎﺕ ‪ A‬ﻜﺎﻟﻨﻭﺍﺓ ﺍﻷﺏ ﻟﻜﻥ ﻴﻜﻭﻥ ﻟﻬﺎ ﻨﻴﺘﺭﻭﻥ ﺇﻀﺎﻓﻲ‬ ‫ﻭ ﺒﺭﻭﺘﻭﻥ ﻨﺎﻗﺹ‪.‬‬ ‫ﻨﺘﻴﺠﺔ‪:‬‬‫ﺘﻜﺘﺏ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﻌﺎﻤﺔ ﻟﺘﺤﻭل ﻨﻭﻭﻱ ﻤﻥ ﺍﻟﻨﻭﻉ ‪β+‬ﻜﻤﺎ ﻴﻠﻲ‪:‬‬‫‪A‬‬ ‫‪X‬‬ ‫‪o‬‬ ‫‪Z A1Y‬‬ ‫‬ ‫ ‪01e‬‬‫‪Z‬‬‫ﻴﻭﺠﺩ ﺍﻻﺒﻥ ‪، Y‬ﻓﻲ ﻤﺨﻁﻁ ﺴﻭﻗﺭﻱ‪ ،‬ﻗﺒل ﺍﻷﺏ ‪ X‬ﺒﺨﺎﻨﺔ ﻭﺍﺤﺩﺓ ﻨﺤﻭ ﺍﻷﻋﻠﻰ ﻭ ﺒﺨﺎﻨﺔ ﻭﺍﺤﺩﺓ ﻨﺤﻭ ﺍﻟﻴﺴﺎﺭ‬ ‫ﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻨﻭﺍﺓ ﺍﻷﺏ )ﺍﻟﺸﻜل(‪.‬‬ ‫‪AZ‬‬ ‫ﺕﻔﻜﻚ ‪ZA1Y E‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪X‬‬ ‫‪Z‬‬ ‫ﻤﺜﺎل‪:‬‬ ‫‪13‬‬ ‫‪N‬‬ ‫‪o‬‬ ‫‪163C‬‬ ‫‬ ‫ ‪01e‬‬ ‫‪7‬‬ ‫‪30‬‬ ‫‪P‬‬ ‫‪o‬‬ ‫‪30‬‬ ‫‪Si‬‬ ‫‬ ‫ ‪01e‬‬ ‫‪15‬‬ ‫‪14‬‬ ‫‪15‬‬

‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬ ‫ﺩ‪ -‬ﺍﻻﺼﺩﺍﺭ ‪:γ‬‬‫ﻫﻲ ﺇﺸﻌﺎﻋﺎﺕ ﺸﺩﻴﺩﺓ ﺍﻟﻨﻔﺎﺫﻴﺔ ﻜﻤﺎ ﺴﺒﻕ ﺫﻜﺭﻩ‪ ،‬ﻭ ﻻ ﻴﺤﺩﺙ ﻟﻬﺎ ﺍﻨﺤﺭﺍﻑ ﺘﺤﺕ ﺘﺄﺜﻴﺭ ﺍﻟﺤﻘل ﺍﻟﻤﻐﻨﺎﻁﻴﺴﻲ‬‫ﺃﻭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ‪ ،‬ﺴﺭﻋﺘﻬﺎ ﺘﺴﺎﻭﻱ ﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻀﻭﺀ ﻓﻲ ﺍﻟﻔﺭﺍﻍ ‪ ، 300 000 km / s‬ﻭﻫﻲ ﺇﺸﻌﺎﻋﺎﺕ ﻻ ﺘﺅﺜﺭ ﻓﻲ‬ ‫ﻋﺩﺩ ﺍﻟﻨﻭﻜﻠﻴﻭﻨﺎﺕ ‪ A‬ﻭﻻ ﻓﻲ ﺍﻟﻌﺩﺩ ﺍﻟﺸﺤﻨﻲ ‪. Z‬‬‫ﺘﻜﻭﻥ ﻤﺼﺎﺤﺒﺔ ﻟﻠﻨﺸﺎﻁﺎﺕ ﺍﻹﺸﻌﺎﻋﻴﺔ ‪ D‬ﻭ‪ ، E‬ﺤﻴﺙ ﻏﺎﻟﺒﺎ ﻤﺎ ﺘﻜﻭﻥ ﺍﻷﻨﻭﻴﺔ ﺍﻻﺒﻥ‪ ،‬ﺍﻟﻨﺎﺘﺠﺔ ﻋﻥ ﺘﻔﻜﻙ ﺍﻷﻨﻭﻴﺔ‬‫ﺍﻷﺏ ‪ ،‬ﻓﻲ ﺤﺎﻟﺔ ﻏﻴﺭ ﻤﺴﺘﻘﺭﺓ ﻴﻘﺎل ﻋﻨﻬﺎ \"ﺤﺎﻟﺔ ﻤﻬﻴﺠﺔ\" ﺒﺴﺒﺏ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﺯﺍﺌﺩﺓ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﻤﺘﻠﻜﻬﺎ‪ ،‬ﻭﻴﺭﻤﺯ ﻟﻬﺎ‬ ‫ﻋﻨﺩﺌﺫ ﺒـ *‪ ، AZY‬ﻭﺘﺼﺒﺢ ﻤﺴﺘﻘﺭﺓ ﺒﺘﺤﺭﻴﺭ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﻋﻠﻰ ﺸﻜل ﻓﻭﺘﻭﻨﺎﺕ ‪.J‬‬ ‫ﻨﺘﻴﺠﺔ‪:‬‬‫ﺘﻜﺘﺏ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﻌﺎﻤﺔ ﻟﻺﺼﺩﺍﺭ ‪ γ‬ﻜﻤﺎ ﻴﻠﻲ‪:‬‬ ‫‪AZY* o AZY  J‬‬ ‫ﻤﺜﺎل‪:‬‬ ‫‪.J‬‬ ‫ﺍﻹﺸﻌﺎﻉ‬ ‫ﺇﺼﺩﺍﺭ‬ ‫ﻴﺘﺒﻌﻪ‬ ‫‪14‬‬ ‫*‪N‬‬ ‫ﺍﻟﻤﻬﻴﺠﺔ‬ ‫ﺍﻻﺒﻥ‬ ‫ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ‬ ‫ﺘﺸﻜل‬ ‫ﺇﻥ‬ ‫‪7‬‬‫‪14‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪o‬‬ ‫‪14‬‬ ‫‪N‬‬ ‫*‬ ‫‬ ‫‪-01e‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪7‬‬‫‪14‬‬ ‫*‪N‬‬ ‫‪o‬‬ ‫‪14‬‬ ‫‪N‬‬ ‫‬ ‫‪J‬‬ ‫‪7‬‬ ‫‪7‬‬ ‫‪16‬‬

‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬‫‪ -6‬ﺍﻟﺘﻨﺎﻗﺹ ﻓﻲ ﺍﻟﻨﺸﺎﻁ ﺍﻹﺸﻌﺎﻋﻲ‪ :‬ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﻟﻠﺘﻁﻭﺭ ‪:‬‬‫ﺇﻥ ﺍﺤﺘﻤﺎل ﺍﻨﺸﻁﺎﺭ ﻨﻭﺍﺓ ﻻ ﻴﺘﻌﻠﻕ ﺒﺎﻻﻨﺸﻁﺎﺭ ﺍﻟﺫﻱ ﺤﺩﺙ ﺴﺎﺒﻘﺎ ﻟﻌﻴﻨﺔ ﺘﻨﺘﻤﻲ ﺇﻟﻴﻬﺎ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ‪ ،‬ﻓﻨﻘﻭل ﺇﻥ‬‫ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﻻ \"ﺘﺸﻴﺦ\" ﺃﻭ \"ﺘﻤﻭﺕ ﺩﻭﻥ ﺃﻥ ﺘﺸﻴﺦ\"‪ ،‬ﻭ ﻤﻥ ﺠﻬﺔ ﺃﺨﺭﻯ ﻜﺫﻟﻙ‪ ،‬ﻓﺈ ّﻥ ﺍﻨﺸﻁﺎﺭ ﻨﻭﺍﺓ ﻻ ﻴﺅﺜﺭ ﻋﻠﻰ ﺴﻠﻭﻙ‬ ‫ﺍﻟﻨﻭﻯ ﺍﻷﺨﺭﻯ ﻤﻥ ﺍﻟﻌﻴﻨﺔ‪.‬‬‫ﺇﺫﻥ ﺍﻻﻨﺸﻁﺎﺭ ﺍﻟﻨﻭﻭﻱ ﻫﻭ ﻅﺎﻫﺭﺓ ﺍﺤﺘﻤﺎﻟﻴﺔ)ﻋﺸﻭﺍﺌﻴﺔ‪ (aléatoire‬ﺤﻴﺙ ﻻ ﻴﻭﺠﺩ ﺃﻱ ﻋﺎﻤل ﻤﺘﺤﻜﻡ ﻓﻴﻪ ﻴﺴﻤﺢ‬ ‫ﺒﺘﻐﻴﻴﺭ ﺨﺼﺎﺌﺹ ﺍﻨﺸﻁﺎﺭ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﺍﻟﺫﺭﻴﺔ‪.‬‬ ‫ﺇﻥ ﺍﺤﺘﻤﺎل ﺍﺨﺘﻔﺎﺀ ﻨﻭﺍﺓ ﻤﺸﻌﺔ ﺨﻼل ﻤﺩﺓ ﻤﻌﻴﻨﺔ ﻻ ﻴﺘﻌﻠﻕ ﺒﻌﻤﺭﻫﺎ ﺒل ﺒﻁﺒﻴﻌﺔ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ‪.‬‬ ‫ﻤﺜﺎل‪:‬‬‫ﻨﻭﺍﺓ ﺍﻟﻜﺭﺒﻭﻥ ‪ 14‬ﺍﻟﺘﻲ ﻅﻬﺭﺕ ﻤﻨﺫ ‪ 1000‬ﻋﺎﻡ ﻭ ﺃﺨﺭﻯ ﺘﻜﻭﻨﺕ ﻤﻨﺫ ﺨﻤﺱ ﺩﻗﺎﺌﻕ ﻟﻬﻤﺎ ﻨﻔﺱ ﺍﻻﺤﺘﻤﺎل ﻟﻠﺘﻔﻜﻙ‬ ‫ﻓﻲ ﺍﻟﺴﺎﻋﺔ ﺍﻟﻤﻭﺍﻟﻴﺔ‪.‬‬‫ﻨﻌﺘﺒﺭ ﻋﻴﻨﺔ ﺘﺤﺘﻭﻱ ﻋﻠﻰ ﻋﺩﺩ )‪ N(t‬ﻤﻥ ﺍﻟﻨﻭﻯ ﺍﻟﻤﺸﻌﺔ ﻓﻲ ﻟﺤﻅﺔ ﺯﻤﻨﻴﺔ ﻤﻌﻴﻨﺔ ‪.t‬‬‫ﺨﻼل ﻤﺩﺓ ﺯﻤﻨﻴﺔ ‪ 't‬ﻴﺘﻨﺎﻗﺹ ﻋﺩﺩ ﺍﻟﻨﻭﻯ ﺍﻟﻤﺸﻌﺔ ﻤﻥ‪ N‬ﺇﻟﻰ‪N+'N‬ﺤﻴﺙ‪ 'N < 0‬ﻓﻨﻘﻭل ﺇﹼﻨﻪ ﻴﻭﺠﺩ ﺘﻔﻜﻙ‬ ‫ﻟـ‪ -'N‬ﻤﻥ ﺍﻟﻨﻭﻯ ﺍﻟﻤﺸﻌﺔ‪.‬‬‫ﺇ ّﻥ ﺍﻻﺤﺘﻤﺎل ‪ P‬ﻟﻜﻲ ﺘﻨﺸﻁﺭ‪ -'N‬ﻨﻭﺍﺓ ﺨﻼل ﻤﺩﺓ ‪ 't‬ﻴﺴﺎﻭﻱ ﻋﺩﺩ ﺍﻟﺤﺎﻻﺕ ﺍﻟﻤﻼﺌﻤﺔ ﻤﻘﺴﻭﻤﺎ ﻋﻠﻰ ﻋﺩﺩ‬ ‫ﺍﻟﺤﺎﻻﺕ ﺍﻟﻤﻤﻜﻨﺔ‪.‬‬‫‪P‬‬ ‫‬ ‫‪'N‬‬ ‫‪'N‬‬ ‫‪N‬‬ ‫‪N‬‬ ‫ﻴﻜﻭﻥ ﻫﺫﺍ ﺍﻻﺤﺘﻤﺎل ﻤﺘﻨﺎﺴﺒﺎ ﻁﺭﺩﻴﺎ ﻤﻊ ‪ 't‬ﺃﻱ ‪:‬‬‫‪P‬‬ ‫‬ ‫‪'N‬‬ ‫‪O.'t‬‬ ‫‪N‬‬ ‫ﻤﻊ ‪ O > 0‬ﻭ ﺘﺴﻤﻰ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻻﻨﺸﻁﺎﺭ ﻭ ﺘﻘﺎﺱ ﺒـ)‪.(s-1‬‬‫ﻨﻼﺤﻅ ﺃﻨﻪ ﻜﻠﻤﺎ ﻜﺎﻨﺕ ‪ O‬ﻜﺒﻴﺭﺓ‪ ،‬ﻜﻠﻤﺎ ﻜﺎﻥ ﺍﺤﺘﻤﺎل ﺍﻨﺸﻁﺎﺭ ﻨﻭﺍﺓ ﺨﻼل ﻤﺩﺓ ‪ 't‬ﻜﺒﻴﺭﺍ ﺃﻴﻀﺎ‪.‬‬ ‫‬ ‫‪'N‬‬ ‫ﻨﺴﺘﻁﻴﻊ ﺃﻥ ﻨﻜﺘﺏ ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ ﺍﻟﺴﺎﺒﻘﺔ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺸﻜل‪:‬‬ ‫‪'t‬‬ ‫‪O.'N‬‬ ‫‪17‬‬

‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬‫ﻋﻨﺩﻤﺎ ﺘﺅﻭل ‪ 't‬ﺇﻟﻰ ﺍﻟﺼﻔﺭ‪ ،‬ﺘﻜﺘﺏ ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ ﺍﻟﺴﺎﺒﻘﺔ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺸﻜل‪:‬‬‫‪(1)...‬‬ ‫‪dN‬‬ ‫‪O.N‬‬ ‫‪dt‬‬ ‫‪dN‬‬ ‫ﻭﺤﻴﺙ ﺃﻥ ‪ = dt‬ﻤﺸﺘﻕ ‪ N‬ﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﺯﻤﻥ‪.‬‬‫ﻓﺎﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ)‪ (1‬ﻫﻲ ﺇﺫﻥ ﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﺤﻠﻬﺎ ﻴﺴﻤﺢ ﺒﺎﻟﺤﺼﻭل ﻋﻠﻰ ﻗﺎﻨﻭﻥ ﺍﻟﺘﻨﺎﻗﺹ ﺍﻟﺫﻱ ﻴﺼﻑ ﺍﻟﺘﻁﻭﺭ‬ ‫ﺍﻟﺯﻤﻨﻲ ﻟﻌﺩﺩ ﺍﻟﻨﻭﻯ ﺍﻟﻤﺸﻌﺔ ﻓﻲ ﻋﻴﻨﺔ‪.‬‬ ‫ﻭ ﻴﻜﻭﻥ ﺤﻠﻬﺎ ﺩﺍﻟﺔ ﺃ ّﺴﻴﺔ ﻤﻥ ﺍﻟﺸﻜل‪:‬‬‫‪Nt N0.eOt‬‬‫ﺤﻴﺙ ‪ = N0‬ﻋﺩﺩ ﺍﻟﻨﻭﻯ ﺍﻟﻤﺸﻌﺔ ﻟﻌﻴﻨﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ ‪N . t = 0‬‬‫ﻴﻤﺜل ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻰ ﺍﻟﻤﻭﺍﻟﻲ ﺘﻐﻴﺭﺍﺕ ‪ N‬ﺒﺩﻻﻟﺔ ‪N0 . N = f(t) : t‬‬ ‫‪N N0eOt‬‬ ‫‪t‬‬‫‪0‬‬ ‫‪18‬‬

‫ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬ ‫‪ -1-6‬ﺍﻟﻨﺸﺎﻁ ﺍﻻﺸﻌﺎﻋﻲ‪:‬‬ ‫ﻟﺩﺭﺍﺴﺔ ﻤﻨﺒﻊ ﻤﺸﻊ‪ ،‬ﻓﺈﹼﻨﻨﺎ ﻨﻘﻴﺱ ﻨﺸﺎﻁﻪ‪.‬‬ ‫ﺇ ّﻥ ﺍﻟﻨﺸﺎﻁ ﺍﻟﻤﺘﻭﺴﻁ ﻟﻤﻨﺒﻊ ﺨﻼل ﻤﺩﺓ ‪ 't‬ﻴﻌﻁﻰ ﺒﺎﻟﻌﻼﻗﺔ‪:‬‬ ‫‪A moy‬‬ ‫‬ ‫‪'N‬‬ ‫‪'t‬‬ ‫ﺘﻘﺎﺱ ‪ 't‬ﺒﺎﻟﺜﺎﻨﻴﺔ )‪(s‬‬ ‫ﺘﻘﺎﺱ ‪ A‬ﺒـﺎﻟﺒﻴﻜﺭﺍل ‪ ،Becquerel‬ﺭﻤﺯﻩ )‪.(Bq‬‬‫ﻨﺤﺼل ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻨﺸﺎﻁ ﺍﻟﻠﺤﻅﻲ )‪ A(t‬ﻋﻨﺩﻤﺎ ﺘﺅﻭل ‪ 't‬ﺇﻟﻰ ﺍﻟﺼﻔﺭ ﺃﻱ ﺍﻟﻤﺸﺘﻕ ﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﺯﻤﻥ ﻓﻲ ﻟﺤﻅﺔ ‪ t‬ﻟﻌﺩﺩ‬ ‫ﺍﻟﻨﻭﻯ ﺍﻟﻤﺸﻌﺔ‪:‬‬ ‫ ‪At‬‬ ‫‬ ‫‪dN‬‬ ‫‪t‬‬ ‫ ‬ ‫‪dt‬‬ ‫ﻨﻔﺭﺽ ﺃﻥ ﺍﻟﻤﻨﺒﻊ ﻴﺘﻜﻭﻥ ﻤﻥ ﻨﻭﺍﺓ ﻤﺸﻌﺔ ﻤﻥ ﻨﻭﻉ ﻭﺍﺤﺩ‪ .‬ﻨﺴﺘﻨﺘﺞ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ‪.‬‬ ‫ﺤﺴﺏ ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ )‪:(1‬‬ ‫ ‪At ONt‬‬ ‫ﺤﺴﺏ ﻗﺎﻨﻭﻥ ﺍﻟﺘﻨﺎﻗﺹ ﻨﺘﺤﺼل ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ‪:‬‬ ‫ ‪At ON0.eOt ONt‬‬ ‫ﻗﺎﻋﺩﺓ‪:‬‬‫ﺇﻥ ﻗﺎﻨﻭﻥ ﺍﻟﺘﻨﺎﻗﺹ ﻟﻨﺸﺎﻁ ﻋﻴﻨﺔ ﺘﺤﺘﻭﻱ ﻋﻠﻰ ﻨﻭﻉ ﻭﺍﺤﺩ ﻤﻥ ﺍﻟﻨﻭﻯ ﺍﻟﻤﺸﻌﺔ ﻴﻌﻁﻰ ﺒﺎﻟﻌﻼﻗﺔ‪:‬‬ ‫‪At A0 .eλt‬‬ ‫ﺤﻴﺙ ‪ = A0 λ.N0 :‬ﺍﻻﻨﺸﻁﺎﺭ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻲ ﻟﻌﻴﻨﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ ‪.t = 0‬‬ ‫‪19‬‬

‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬ ‫ﻜﻴﻑ ﻨﺤﺎﻜﻲ ﺘﻔﻜﻙ ﺍﻷﻨﻭﻴﺔ ؟‬‫ﻨﻅﺭﺍ ﻟﻠﻘﻴﻤﺔ ﺍﻟﻜﺒﻴﺭﺓ ﻟﻨﺼﻑ ﻋﻤﺭ ﺒﻌﺽ ﺍﻟﻌﻨﺎﺼﺭ ﺍﻟﻤﺸﻌﺔ ﻜﺎﻟﺴﻴﺯﻴﻭﻡ ﻭ ﺍﻟﻴﻭﺭﺍﻨﻴﻭﻡ ‪ ، ... ،‬ﻻ ﻴﻤﻜﻥ ﺩﺭﺍﺴﺔ‬ ‫ﺘﻁﻭﺭ ﻋﺩﺩ ﺍﻷﻨﻭﻴﺔ ﺍﻟﻤﺸﻌﺔ ﺨﻼل ﺍﻟﺯﻤﻥ‪ .‬ﻭﻟﻬﺫﺍ‪ ،‬ﺴﻨﺴﺘﻌﻤل ﺍﻟﻤﺤﺎﻜﺎﺓ‪.‬‬‫ﻴﻤﻜﻥ ﺇﺠﺭﺍﺀ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻤﺤﺎﻜﺎﺓ ﺒﻭﺍﺴﻁﺔ ﻗﻁﻊ ﺍﻟﻨﺭﺩ )‪ (dés‬ﻭﻫﺫﺍ ﺒﺎﺴﺘﻌﻤﺎل ﺍﻟﺒﺭﻨﺎﻤﺞ ‪ RadioDeV2‬ﺍﻟﺫﻱ‬ ‫ﻴﻤﻜﻥ ﺸﺤﻨﻪ ﻤﻥ ﺍﻻﻨﺘﺭﻨﺕ‪.‬‬‫ﻨﻌﺘﺒﺭ ﺃﻨﻪ ﻴﻭﺠﺩ ﺒﺤﻭﺯﺘﻨﺎ ﻋﺩﺩ ﻤﻥ ﻗﻁﻊ ﺍﻟﻨﺭﺩ ﺍﻟﻤﻤﺜﻠﺔ ﻟﻌﺩﺩ ﺍﻷﻨﻭﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﻴﻤﻜﻨﻬﺎ ﺃﻥ ﺘﺘﻔﻜﻙ‪ .‬ﻓﻨﺭﻤﻲ ﺍﻟﻘﻁﻊ‪،‬‬ ‫ﻭﻨﺨﺘﺎﺭ ﻭﺠﻬﺎ ﻤﻥ ﺒﻴﻥ ﺍﻷﻭﺠﻪ ﺍﻟﺴﺘﺔ‪ ،‬ﻭﻴﻭﺍﻓﻕ ﺘﻔﻜﻙ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ )ﻟﻴﻜﻥ ﺍﻟﻭﺠﻪ ‪ 6‬ﻤﺜﻼ(‪.‬‬‫ﺒﻤﺎ ﺃﻥ ﺍﻟﻘﻁﻊ ﺭﻤﻴﺕ ﻓﻲ ﺁﻥ ﻭﺍﺤﺩ‪ ،‬ﻓﺈﻥ ﻜل ﺭﻤﻴﻪ ﺘﻭﺍﻓﻕ ﺍﻟﻤﺩﺓ ﻨﻔﺴﻬﺎ ﻟﻠﺘﻌﺩﺍﺩ ﺍﻟﺯﻤﻨﻲ )ﻭﺍﻟﻤﺄﺨﻭﺫﺓ ﺠﺯﺍﻓﻴﺎ‬ ‫ﻤﺴﺎﻭﻴﺔ ﻟـ ‪.(1s‬‬‫ﻨﻠﻐﻲ ﺍﻷﻨﻭﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﻔﻜﻜﺕ )ﺃﻱ ﺍﻟﻤﻭﺍﻓﻘﺔ ﻟﻠﻭﺠﻪ ‪ 6‬ﺍﻟﺘﻲ ﻅﻬﺭﺕ ﻓﻲ ﺍﻟﺭﻤﻴﺔ ﺍﻷﻭﻟﻰ( ﻭﻨﻌﺩ ﻋﺩﺩ ﺍﻟﻘﻁﻊ ﺍﻟﻤﺘﺒﻘﻴﺔ‬ ‫ﺍﻟﺘﻲ ﻨﺭﻤﻴﻬﺎ ﻤﻥ ﺠﺩﻴﺩ‪ ،‬ﺍﻟﺦ‪...‬‬ ‫ﻴﻌﻁﻲ ﻟﻨﺎ ﺍﻟﺒﺭﻨﺎﻤﺞ‪ ،‬ﺒﻌﺩ ﻜل ﺭﻤﻴﺔ‪ ،‬ﻋﺩﺩ ﻗﻁﻊ ﺍﻟﻨﺭﺩ ﺍﻟﻤﺘﺒﻘﻴﺔ‪.‬‬ ‫ﻨﻨﺠﺯ ﺠﺩﻭﻻ ﻟﻠﻤﺘﻐﻴﺭﻴﻥ‪ :‬ﺍﻟﻤﺩﺓ ﺍﻟﺯﻤﻨﻴﺔ ﻟﻠﺘﻌﺩﺍﺩ ﻭﺍﻟﻌﺩﺩ ‪ N‬ﻟﻠﻘﻁﻊ ﺍﻟﻤﺘﺒﻘﻴﺔ‪.‬‬ ‫‪20‬‬

‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬‫ﺇﻥ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﺒﺭﻨﺎﻤﺞ ﻴﺤﺎﻜﻲ ﺭﻤﻲ ﻗﻁﻊ ﺍﻟﻨﺭﺩ‪ ،‬ﻓﻠﻨﺨﺘﺭ ﻤﺜﻼ ‪ 1000‬ﻗﻁﻌﺔ ﻓﻲ ﺒﺩﺍﻴﺔ ﺍﻟﻤﺤﺎﻜﺎﺓ ﻭﻨﻭﺍﺼل \"ﺍﻟﺭﻤﻲ\"‬ ‫ﺤﺘﻰ ﻨﻔﺎﺫ ﻜل ﺍﻟﻘﻁﻊ‪ ،‬ﻓﻨﺤﺼل ﻋﻠﻰ ﺠﺩﻭل ﻴﻤﺜل‬‫ﻗﻁﻊ ﺍﻟﻨﺭﺩ ﺍﻟﻤﺘﺒﻘﻴﺔ ﺒﻌﺩ ﻜل ﺭﻤﻴﺔ ﺇﻟﻰ ﺃﻥ ﺘﻨﺘﻬﻲ ﺠﻤﻴﻊ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻘﻁﻊ‪ ،‬ﺜﻡ ﻨﺴﺠل ﺒﻌﺩ ﺫﻟﻙ ﺍﻟﻨﺘﺎﺌﺞ ﺍﻟﻤﺘﺤﺼل ﻋﻠﻴﻬﺎ‬‫ﻤﻥ ﺨﻼل ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻤﺤﺎﻜﺎﺓ ﻓﻲ ﻤﻠﻑ ﻴﻌﺎﻟﺞ ﻓﻴﻤﺎ ﺒﻌﺩ ﺒﺎﺴﺘﻌﻤﺎل ﺃﻱ ﺒﺭﻨﺎﻤﺞ ﻭﻟﻴﻜﻥ ﺒﺭﻨﺎﻤﺞ ﺇﻜﺴﺎل ‪ Excel‬ﻤﺜﻼ‪.‬‬‫ﻜﻤﺎ ﻴﻤﻜﻥ ﺭﺴﻡ ﺍﻟﺒﻴﺎﻥ )‪ N = f(t‬ﺍﻟﺫﻱ ﻴﻌﺒﺭ ﻋﻥ ﺘﻐﻴﺭﺍﺕ ﻗﻁﻊ ﺍﻟﻨﺭﺩ ﺍﻟﻤﺘﺒﻘﻴﺔ ﺒﺩﻻﻟﺔ ﺍﻟﺯﻤﻥ ﻴﺩﻭﻴﺎ ﻨﻘﻁﺔ‬ ‫ﺒﻌﺩ ﻨﻘﻁﺔ‪ ،‬ﺜﻡ ﺘﻭﺼﻴل ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻨﻘﻁ ﺒﺒﻌﻀﻬﺎ ﻟﻠﺤﺼﻭل ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺒﻴﺎﻥ ﺍﻟﻤﻁﻠﻭﺏ‪.‬‬ ‫ﻨﻘﻭﻡ ﺒﺭﺴﻡ ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻰ )‪. N = f(t‬‬ ‫ﻨﺘﺤﺼل ﺒﺎﺴﺘﻌﻤﺎل ﺒﺭﻨﺎﻤﺞ ﺇﻜﺴﺎل ‪ Excel‬ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺒﻴﺎﻥ ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ‪:‬‬ ‫‪21‬‬

‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬‫‪N‬‬ ‫‪1200‬‬ ‫‪Série1‬‬ ‫‪1000‬‬ ‫‪800‬‬ ‫‪600‬‬ ‫‪400‬‬ ‫‪200‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40‬‬ ‫)‪t(s‬‬ ‫ﻣﺘﺒﻘﻴﺔ ‪. N‬‬ ‫‪N0‬‬ ‫ﻨﻌﻴﻥ ﺯﻤﻥ ﺘﻔﻜﻙ ﻨﺼﻑ ﺍﻟﻜﻤﻴﺔ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻴﺔ‬ ‫‪2‬‬ ‫ﺤﻴﺙ ‪ N0‬ﻫﻭ ﺍﻟﻌﺩﺩ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻲ ﻟﻠﻘﻁﻊ‪.‬‬ ‫ﻣﺘﺒﻘﻴﺔ ‪N‬‬ ‫‪N0‬‬ ‫‪2‬‬ ‫ﻣﺘﺒﻘﻴﺔ ‪N‬‬ ‫‪1000‬‬ ‫‪500‬‬ ‫‪2‬‬ ‫ﻨﺴﻘﻁ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ‪ 500‬ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻰ‪ ،‬ﻭ ﻨﺴﺘﻨﺘﺞ ﺍﻟﺯﻤﻥ‪.‬‬ ‫ﻨﺠﺩ ‪. t1 | 4,5 s‬‬ ‫ﻨﺭﻯ ﺍﻵﻥ ﻫل ﺘﺘﻐﻴﺭ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ ﺒﺘﻐﻴﺭ ﺍﻟﻌﺩﺩ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻲ ﻟﻘﻁﻊ ﺍﻟﻨﺭﺩ ؟‬ ‫ﻴﻤﻜﻥ ﺩﺭﺍﺴﺔ ﺘﺄﺜﻴﺭ ﺍﻟﻌﺩﺩ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻲ ﻟﻘﻁﻊ ﺍﻟﻨﺭﺩ ﺒﺈﻨﺠﺎﺯ ﺘﺠﺭﺒﺔ ﺃﺨﺭﻯ ﺒﻭﺍﺴﻁﺔ ‪ 500‬ﻗﻁﻌﺔ ﺍﺒﺘﺩﺍﺌﻴﺔ ﻤﺜﻼ‪.‬‬ ‫‪22‬‬

‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬‫‪23‬‬

‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬‫‪600‬‬ ‫‪ts‬‬‫‪500‬‬ ‫‪N‬‬‫‪400‬‬‫‪300‬‬‫‪200‬‬‫‪100‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37‬‬ ‫ﻨﺤﺴﺏ ﺍﻵﻥ ﺯﻤﻥ ﺘﻔﻜﻙ ﻨﺼﻑ ﺍﻟﻜﻤﻴﺔ ﻟﻨﺠﺩ ‪t2 = 5 s‬‬ ‫ﻨﻼﺤﻅ ﺃﻥ ‪t1 z t2‬‬‫ﻨﺴﺘﻨﺘﺞ ﺃ ّﻥ ﺍﻟﺼﺩﻓﺔ ﺘﺘﺤﻜﻡ ﻓﻲ ﻅﻬﻭﺭ ﺍﻟﺭﻗﻡ ‪ 6‬ﺃﻱ ﻓﻲ ﺘﻔﻜﻙ ﺍﻻﻨﻭﻴﺔ‪.‬‬‫‪24‬‬

‫ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬ ‫ﺩﺭﺍﺴﺔ ﺒﻌﺽ ﺍﻟﻨﻭﻯ‬ ‫ﻨﺴﺘﻁﻴﻊ ﺒﻭﺍﺴﻁﺔ ﺍﻟﻤﺤﺎﻜﺎﺓ ﺃﻥ ﻨﺩﺭﺱ ﻜﺫﻟﻙ ﺘﻔﻜﻙ ﺒﻌﺽ ﺍﻟﻨﻭﻯ ﺍﻟﻤﻌﺭﻭﻓﺔ‬ ‫ﻤﺜﺎل‪ :‬ﻨﻭﺍﺓ ﺍﻟﻴﻭﺭﺍﻨﻴﻭﻡ ‪ 235‬ﻭ ﺍﻟﻴﻭﺭﺍﻨﻴﻭﻡ ‪.238‬‬ ‫ﺘﻌﻁﻲ ﻟﻨﺎ ﺍﻟﻤﺤﺎﻜﺎﺓ ﺯﻤﻥ ﺘﻔﻜﻙ ﻜل ﻤﻥ ﺍﻟﻨﻭﺍﺘﻴﻥ‪.‬‬ ‫ﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻴﻭﺭﺍﻨﻴﻭﻡ ‪. t = 1,33.1017 s : 235‬‬ ‫ﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻴﻭﺭﺍﻨﻴﻭﻡ ‪. t = 8,52.1017 s : 238‬‬ ‫‪25‬‬

‫ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬ ‫ﻗﻴﻡ ﻨﺸﺎﻁﺎﺕ ﺇﺸﻌﺎﻋﻴﺔ ﻟﺒﻌﺽ ﺍﻟﻤﻨﺎﺒﻊ ﺍﻟﻤﺸﻌﺔ‪:‬‬ ‫ﺍﻟﻤﻨﺒﻊ ﺍﻟﻤﺸﻊ‬ ‫ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﻨﺸﺎﻁ ﺍﻹﺸﻌﺎﻋﻲ‬ ‫‪ 1 L‬ﻤﺎﺀ ﺍﻟﺒﺤﺭ‬ ‫‪10 Bq‬‬ ‫‪102 Bq‬‬ ‫‪ 1 kg‬ﺴﻤﻙ‬ ‫‪103 Bq‬‬ ‫‪ 1 kg‬ﻏﺭﺍﻨﻴﺕ‬ ‫‪104 Bq‬‬ ‫‪ 1‬ﺇﻨﺴﺎﻥ‬ ‫‪25.106 Bq‬‬ ‫‪ 1kg‬ﻤﻌﺩﻥ ﺍﻟﻴﻭﺭﺍﻨﻴﻭﻡ‬ ‫‪70.106 Bq‬‬ ‫‪1013 Bq‬‬ ‫ﺍﻷﺸﻌﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻁﺏ‬ ‫‪1014 Bq‬‬‫‪ 1kg‬ﺍﻟﻨﻔﺎﻴﺎﺕ ﺍﻟﻨﻭﻭﻴﺔ ﺫﺍﺕ ﺍﻟﻨﺸﺎﻁ ﺍﻟﻜﺒﻴﺭ‬ ‫ﻤﻨﺒﻊ ﻤﺸﻊ ﻁﺒﻲ‬ ‫‪ -2-6‬ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ ‪:‬‬‫ﻴﺴﻤﺢ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻻﻨﺸﻁﺎﺭ ‪ O‬ﺒﺘﻌﺭﻴﻑ ﺍﻟﺯﻤﻥ ﺍﻟﻤﻤﻴﺯ ﻟﻌﻴﻨﺔ ﻤﺸﻌﺔ ﻤﻌﺘﺒﺭﺓ ﻭ ﺍﻟﺫﻱ ﻴﺴﻤﻰ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ ‪ W‬ﺤﻴﺙ‪:‬‬ ‫‪W1‬‬ ‫‪O‬‬ ‫ﺘﻭﺠﺩ ﻁﺭﻴﻘﺘﺎﻥ ﻟﺘﻌﻴﻴﻨﻪ‪.‬‬ ‫ﺍﻟﻁﺭﻴﻘﺔ ‪) 1‬ﺤﺴﺎﺒﻴﺔ(‪ :‬ﺒﺎﺴﺘﻌﻤﺎل ﻗﺎﻨﻭﻥ ﺍﻟﺘﻨﺎﻗﺹ‪.‬‬ ‫ﻓﻔﻲ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ ‪ t = W‬ﻴﻜﻭﻥ ﻋﺩﺩ ﺍﻟﻨﻭﻯ ﺍﻟﻤﺸﻌﺔ ﻤﺴﺎﻭﻴﺎ ‪:‬‬ ‫‪N0.e1 0,37N0‬‬ ‫‪26‬‬

‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬‫‪.t = W‬‬ ‫ﺍﻟﻁﺭﻴﻘﺔ ‪) 2‬ﺒﻴﺎﻨﻴﺔ(‪:‬‬ ‫ﻨﺭﺴﻡ ﺍﻟﻤﻤﺎﺱ ﻟﻤﻨﺤﻨﻰ ﺍﻟﺘﻨﺎﻗﺹ ﻋﻨﺩ ‪ t = 0‬ﺤﻴﺙ ﻴﻘﻁﻊ ﻤﺤﻭﺭ ﺍﻟﻔﻭﺍﺼل ﻋﻨﺩ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ‬ ‫‪N‬‬ ‫‪N0‬‬‫‪N0 /2‬‬‫‪N0 /e‬‬‫‪N0 /4‬‬ ‫‪0 t1/ 2 W 2t1/ 2‬‬ ‫‪t‬‬ ‫‪ -3-6‬ﻨﺼﻑ ﺍﻟﻌﻤﺭ ‪:t1/2‬‬‫ﻴﻤﺜل ﻨﺼﻑ ﺍﻟﻌﻤﺭ ﺍﻟﻤﺩﺓ ﺍﻟﺘﻲ ﻤﻥ ﺃﺠﻠﻬﺎ ﺘﻜﻭﻥ ﻨﺼﻑ ﺍﻟﻜﻤﻴﺔ ﺍﻷﺼﻠﻴﺔ ﻟﻠﻨﻭﻯ ﺍﻟﻤﺸﻌﺔ ﺍﻟﻤﺘﻭﺍﺠﺩﺓ ﻓﻲ ﻋﻴﻨﺔ ﻗﺩ‬ ‫ﺍﻨﺸﻁﺭﺕ ﺃﻱ ﺘﺒﻘﺕ ﻨﺼﻑ ﺍﻟﻜﻤﻴﺔ ﺩﻭﻥ ﺃﻥ ﺘﻨﺸﻁﺭ‪.‬‬ ‫ﻴﺭﻤﺯ ﻟﺯﻤﻥ ﻨﺼﻑ ﺍﻟﻌﻤﺭ ﺒﺎﻟﺭﻤﺯ‪، t 12 :‬ﻭ ﻭﺤﺩﺘﻪ ﺍﻟﺜﺎﻨﻴﺔ )‪.(s‬‬ ‫‪27‬‬

‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬‫‪ N t1/ 2‬‬ ‫‪N0‬‬ ‫‪N0.eOt1/ 2‬‬ ‫‪2‬‬‫‪1 eOt1/ 2‬‬‫‪2‬‬‫) ‪ln 1 ln(eOt1/ 2‬‬ ‫‪2‬‬‫‪ln 1‬‬ ‫‪Ot1/ 2‬‬ ‫‪2‬‬‫‪t1/ 2‬‬ ‫‪ln 2‬‬ ‫‪Wln 2‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪N0‬‬ ‫‪N‬‬ ‫‪4‬‬ ‫ﻓﺈ ّﻥ‬ ‫ﻋﻨﺩ ‪t = t0 + 2 t1/2‬‬ ‫‪N‬‬ ‫‪N0‬‬ ‫ﻓﺈ ّﻥ‬ ‫ﻋﻨﺩ ‪t = t0 + 3 t1/2‬‬ ‫‪8‬‬‫ﺇﻥ ﻟﻨﺼﻑ ﺍﻟﻌﻤﺭ ﻗﻴﻤﺔ ﺇﺤﺼﺎﺌﻴﺔ ﺘﺴﻤﺢ ﺒﻤﻌﺭﻓﺔ ﺍﻟﺘﻁﻭﺭ ﺍﻟﻭﺴﻁﻲ ﻟﻌﺩﺩ ﻜﺒﻴﺭ ﻤﻥ ﺍﻟﻨﻭﻯ ﺍﻟﻤﺸﻌﺔ‪ ،‬ﻟﻜﻨﻬﺎ ﻻ‬‫ﺘﺴﻤﺢ ﺒﻤﻌﺭﻓﺔ ﺍﻟﻭﻗﺕ ﺒﺎﻟﻀﺒﻁ ﻟﺘﻔﻜﻙ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ‪ ،‬ﻨﻌﺭﻑ ﻓﻘﻁ ﺃﻨﻪ ﻴﻭﺠﺩ ﺍﺤﺘﻤﺎل ﻭﺍﺤﺩ ﻤﻥ ‪ 2‬ﻟﺘﺘﻔﻜﻙ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﺨﻼل‬ ‫ﻨﺼﻑ ﺍﻟﻌﻤﺭ‪.‬‬ ‫ﻤﺜﺎل‪:‬‬ ‫ﻤ ّﺩﺓ ﻨﺼﻑ ﺍﻟﻌﻤﺭ ﻟﻠﺒﻭﻟﻭﻨﻴﻭﻡ ﻫﻲ‪t1/2 = 3.106 s :‬‬ ‫ﻤ ّﺩﺓ ﻨﺼﻑ ﺍﻟﻌﻤﺭ ﻟﻠﺜﻭﺭﻴﻭﻡ ﻫﻲ‪t1/2 = 1,4.1010 s :‬‬ ‫‪28‬‬

‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬ ‫ﻗﻴﻡ ﻨﺼﻑ ﺍﻟﻌﻤﺭ ﻟﺒﻌﺽ ﺍﻟﻨﻭﻯ ﺍﻟﻤﺸﻌﺔ‪:‬‬‫ﺍﻟﻌﻨﺼﺭ‬ ‫ﻨﺼﻑ ﺍﻟﻌﻤﺭ ﺍﻟﻨﻅﻴﺭ‬ ‫ﺍﻟﻜﺭﺒﻭﻥ‬ ‫‪14‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪5730 ans‬‬‫ﺍﻷﻜﺴﺠﻴﻥ‬ ‫‪6‬‬ ‫‪2,04 mn‬‬‫ﺍﻟﺒﻭﺘﺎﺴﻴﻭﻡ‬ ‫‪1,3 . 109 ans‬‬‫ﺍﻟﻜﻭﺒﺎﻟﺕ‬ ‫‪15‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪5,27 ans‬‬ ‫‪8‬‬ ‫‪13,2 heures‬‬ ‫ﺍﻟﻴﻭﺩ‬ ‫‪30,2 ans‬‬‫ﺍﻟﺴﻴﺯﻴﻭﻡ‬ ‫‪40‬‬ ‫‪K‬‬ ‫ﺍﻟﺭﺍﺩﻭﻥ‬ ‫‪19‬‬ ‫‪58 s‬‬ ‫ﺍﻟﺭﺍﺩﻴﻭﻡ‬ ‫‪1600 ans‬‬‫ﺍﻟﻴﻭﺭﺍﻨﻴﻭﻡ‬ ‫‪60‬‬ ‫‪Co‬‬ ‫‪7,04 . 108 ans‬‬‫ﺍﻟﻴﻭﺭﺍﻨﻴﻭﻡ‬ ‫‪27‬‬ ‫‪4,46 . 109 ans‬‬‫ﺍﻟﺒﻠﻭﺘﻭﻨﻴﻭﻡ‬ ‫‪2,4 . 104 ans‬‬ ‫‪123‬‬ ‫‪I‬‬ ‫‪53‬‬ ‫‪137‬‬ ‫‪Cs‬‬ ‫‪55‬‬ ‫‪220‬‬ ‫‪Rn‬‬ ‫‪86‬‬ ‫‪226‬‬ ‫‪Ra‬‬ ‫‪88‬‬ ‫‪235‬‬ ‫‪U‬‬ ‫‪92‬‬ ‫‪238‬‬ ‫‪U‬‬ ‫‪92‬‬ ‫‪239‬‬ ‫‪Pu‬‬ ‫‪94‬‬ ‫ﺘﻁﺒﻴﻕ‪:‬‬‫ﻴﺘﻜﻭﻥ ﻤﻨﺒﻊ ﺍﻟﺜﻭﺭﻴﻭﻡ ‪ 90‬ﻋﻨﺩ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ ‪ t0‬ﻤﻥ ‪ N0 = 2,66 . 1018‬ﺫﺭﺓ ﻤﺸﻌﺔ ﻭ ﻴﺘﺒﻴﻥ ﻭﺠﻭﺩ ﻨﺸﺎﻁ = ‪A0‬‬ ‫‪. 1,14 . 1012 Bq‬‬ ‫‪ /1‬ﺃﺤﺴﺏ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻻﻨﺸﻁﺎﺭ ﺍﻟﺜﻭﺭﻴﻭﻡ ‪.90‬‬ ‫‪ /2‬ﺍﺴﺘﻨﺘﺞ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ ﻭ ﻨﺼﻑ ﺍﻟﻌﻤﺭ‪.‬‬ ‫‪29‬‬

‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬ ‫‪/3‬ﺃﺤﺴﺏ ﻋﺩﺩ ﺍﻟﻨﻭﻯ ﺍﻟﻤﺸﻌﺔ ﺍﻟﻤﺘﺒﻘﻴﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﻨﺒﻊ ﺒﻌﺩ ‪ 100‬ﻴﻭﻡ ﺜﻡ ﺒﻌﺩ ‪ 1000‬ﻴﻭﻡ‪.‬‬ ‫ﺍﻟﺤل‪:‬‬ ‫‪ /1‬ﺤﺴﺎﺏ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻻﻨﺸﻁﺎﺭ ﻟﻠﺘﻭﺭﻴﻭﻡ ‪:90‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪A0‬‬ ‫‪1,14.1012‬‬ ‫‪4,29.107 s1‬‬ ‫‪N0‬‬ ‫‪2,66.1018‬‬ ‫‪ /2‬ﺍﺴﺘﻨﺘﺎﺝ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ ﻭ ﻨﺼﻑ ﺍﻟﻌﻤﺭ‪:‬‬ ‫‪W‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪2,33.106 s‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪4,29.107‬‬ ‫‪t1/ 2‬‬ ‫‪ln 2‬‬ ‫‪0,693‬‬ ‫‪1,62.106 s‬‬ ‫‪450h 18,8jours‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪4,29.107‬‬‫‪ N100‬ﺤﺴﺎﺏ ﻋﺩﺩ ﺍﻟﻨﻭﻯ‬ ‫‪2,66.106.e  4,29.10 7.8,64.10 6‬‬ ‫‪/3‬‬ ‫‪6,53.1016‬‬ ‫ﺍﻟﻤﺸﻌﺔ ﺍﻟﻤﺘﺒﻘﻴﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﻨﺒﻊ‪:‬‬ ‫ﻨﺤﻭل ﺍﻟﺯﻤﻥ ﺇﻟﻰ ﺍﻟﺜﺎﻨﻴﺔ‪t = 100u24u3600=8,64 . 106 s :‬‬ ‫ﺒﺎﺴﺘﻌﻤﺎل ﻗﺎﻨﻭﻥ ﺍﻟﺘﻨﺎﻗﺹ‪N100 N0.eO.t :‬‬ ‫ﻨﺠﺩ‪:‬‬ ‫ﺒﻨﻔﺱ ﺍﻟﻁﺭﻴﻘﺔ‪ ،‬ﻨﺠﺩ‪N1000 = 213 :‬‬ ‫‪ -7‬ﺘﻁﺒﻴﻕ ﻓﻲ ﻤﺠﺎل ﺍﻟﺘﺄﺭﻴﺦ‪:‬‬‫ﻭ ﺍﻹﺸﻌﺎﻉ ‪E-‬‬ ‫‪14‬‬ ‫‪C‬‬ ‫ﺍﻟﻜﺭﺒﻭﻥ‬ ‫ﻟﻨﻅﻴﺭ‬ ‫ﻗﺎﻨﻭﻥ ﺍﻟﺘﻨﺎﻗﺹ‬ ‫ﺍﺴﺘﻌﻤﺎل‬ ‫ﻋﻠﻰ‬ ‫ﻴﻌﺘﻤﺩ‬ ‫ﺍﻟﺘﺄﺭﻴﺦ ﺒﺎﻟﻜﺭﺒﻭﻥ ‪14‬‬ ‫ﺇﻥ‬ ‫‪6‬‬ ‫ﺴﻨﺔ‪.‬‬ ‫‪5568 r 30‬‬ ‫ﻫﻭ‬ ‫‪14‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪.‬ﺇﻥ ﻨﺼﻑ ﻋﻤﺭ‬ ‫‪6‬‬‫ﻭ‬ ‫‪12‬‬ ‫‪C‬‬ ‫ﻓﻲ ﺍﻟﻐﻼﻑ ﺍﻟﺠﻭﻱ ﺒﻨﺴﺒﺔ ‪ 10-12‬ﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻨﻅﻴﺭ ﺍﻷﻜﺜﺭ ﻭﺠﻭﺩﺍ‪ ،‬ﻭﻫﻭ‬ ‫ﻴﻭﺠﺩ ﺍﻟﻜﺭﺒﻭﻥ ‪14‬‬ ‫‪6‬‬ ‫ﺍﻟﻤﺴﺘﻘﺭ‪ ،‬ﻭ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻨﺴﺒﺔ ﻀﻌﻴﻔﺔ ﻟﻜﻨﻬﺎ ﺜﺎﺒﺘﺔ ﺨﻼل ﺍﻟﺯﻤﻥ‪.‬‬ ‫‪30‬‬

‫ﻋﻠﻭﻡ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ‪ +‬ﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫‪ 3‬ﺜﺎﻨﻭﻱ‬ ‫ﺍﻹﺭﺴﺎل ‪1‬‬‫ﻨﻌﻠﻡ ﺃﻥ ﻜل ﺍﻟﻜﺎﺌﻨﺎﺕ ﺍﻟﺤﻴﺔ ﺘﺘﺒﺎﺩل ﺍﻟﻜﺭﺒﻭﻥ ﻤﻊ ﺍﻟﻬﻭﺍﺀ )ﺨﺎﺼﺔ ﺒﺎﻤﺘﺼﺎﺹ ﺜﻨﺎﺌﻲ ﺃﻜﺴﻴﺩ ﺍﻟﻜﺭﺒﻭﻥ ﻋﻨﺩ ﻋﻤﻠﻴﺔ‬‫ﺍﻟﺘﺭﻜﻴﺏ ﺍﻟﻀﻭﺌﻲ ﻋﻨﺩ ﺍﻟﻨﺒﺎﺘﺎﺕ ﺃﻭ ﺨﻼل ﻋﻤﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﻐﺫﻴﺔ(‪ ،‬ﻭ ﻫﻜﺫﺍ ﻴﻜﻭﻥ ﺍﻟﻜﺭﺒﻭﻥ ﺍﻟﻤﺜﺒﺕ ﻤﻥ ﻁﺭﻑ ﺍﻷﻨﺴﺠﺔ‬‫ﻜﺎﻟﺘﻲ ﺘﻜﻭﻥ ﻤﺘﻭﺍﺠﺩﺓ ﻓﻲ ﺍﻟﺠﻭ‪ ،‬ﻭ ﻫﻲ ﻜﻤﻴﺔ ﺜﺎﺒﺘﺔ ﻤﺎﺩﺍﻡ ﺍﻟﻜﺎﺌﻥ ﺤﻴﺎ‪.‬‬ ‫‪14‬‬ ‫‪C‬‬ ‫ﻟﻪ ﻨﻔﺱ ﺍﻟﻜﻤﻴﺔ ﻤﻥ ﺍﻟﻨﻅﻴﺭ‬ ‫‪6‬‬‫ﻋﻨﺩ ﻤﻭﺕ ﺍﻟﻜﺎﺌﻥ ﺍﻟﺤﻲ ﻴﺘﻭﻗﻑ ﺘﺒﺎﺩل ﻋﻨﺼﺭ ﺍﻟﻜﺭﺒﻭﻥ‪ ،‬ﻭ ﺘﺘﻨﺎﻗﺹ ﻜﻤﻴﺔ ﺍﻟﻜﺭﺒﻭﻥ‪ 14‬ﺤﺴﺏ ﻗﺎﻨﻭﻥ ﺍﻟﺘﻨﺎﻗﺹ‬ ‫ﻓﻲ ﺍﻟﻨﺸﺎﻁ ﺍﻹﺸﻌﺎﻋﻲ ‪.‬‬‫ﺒﻘﻴﺎﺱ ﻨﺸﺎﻁ ﻋﻴﻨﺔ ﻋﻀﻭﻴﺔ ﻜﺘﻠﺘﻬﺎ ‪ 1g‬ﻭﻜﺫﺍ ﻜﻤﻴﺔ ﺍﻟﻜﺭﺒﻭﻥ ﺍﻟﺘﻲ ﻴﺤﻭﻱ ﻋﻠﻴﻬﺎ ﻨﺴﺘﻁﻴﻊ ﻤﻌﺭﻓﺔ ﺯﻤﻥ ﻤﻭﺘﻪ‪.‬‬‫ﻭ ﻴﻤﻜﻥ ﻗﻴﺎﺱ ﻜﻤﻴﺔ ﺍﻟﻜﺭﺒﻭﻥ ﺤﺘﻰ ﻓﻲ ﻋﻴﻨﺔ ﻋﻤﺭﻫﺎ ‪ 50 000‬ﺴﻨﺔ‪.‬‬‫ﻤﻥ ﺃﺠل ﺘﺄﺭﻴﺦ ﻋﻴﻨﺎﺕ ﺃﻗﺩﻡ ﺒﻜﺜﻴﺭ‪ ،‬ﺘﻭﺠﺩ ﻁﺭﻕ ﺃﺨﺭﻯ ﺘﺴﺘﻌﻤل ﻓﻴﻬﺎ ﺍﻟﻨﻭﻯ ﺍﻟﻤﺸﻌﺔ ﺫﺍﺕ ﻨﺼﻑ ﻋﻤﺭ‬ ‫ﺃﻁﻭل‪ ،‬ﻤﺜل ﺍﻟﺒﻭﺘﺎﺴﻴﻭﻡ ‪ 40‬ﻭ ﺍﻟﺜﻭﺭﻴﻭﻡ ‪.232‬‬‫‪31‬‬

‫‪ -II‬ﺍﻻﻨﺸﻁﺎﺭ ﺍﻟﻨﻭﻭﻱ ﻭ ﺍﻻﻨﺩﻤﺎﺝ ﺍﻟﻨﻭﻭﻱ‬ ‫‪ -1‬ﻋﻼﻗﺔ ﺍﻴﻨﺸﺘﺎﻴﻥ‬ ‫‪ -2‬ﻭﺤﺩﺓ ﺍﻟﻜﺘﻠﺔ ﻭ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ‬ ‫‪ -3‬ﺍﻟﻨﻘﺹ ﻓﻲ ﺍﻟﻜﺘﻠﺔ ﻭ ﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﺭﺒﻁ ﺍﻟﻨﻭﻭﻱ‬ ‫‪ -4‬ﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل ﺍﻟﻨﻭﻭﻱ‬ ‫‪ -5‬ﺍﻟﺤﺼﻴﻠﺔ ﺍﻟﻁﺎﻗﻭﻴﺔ‬ ‫‪ -6‬ﺘﻁﺒﻴﻘﺎﺕ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﻨﻭﻭﻴﺔ‬ ‫‪ -7‬ﻤﺒﺩﺃ ﻋﻤل ﺍﻟﻤﻔﺎﻋل ﺍﻟﻨﻭﻭﻱ‬

‫‪ -1‬ﻋﻼﻗﺔ ﺍﻴﻨﺸﺘﺎﻴﻥ‪:‬‬‫ﻓﻲ ﻋﺎﻡ ‪ 1905‬ﺘﻭﺼل ﺍﻴﻨﺸﺘﺎﻴﻥ ﺇﻟﻰ ﻋﻼﻗﺔ ﺘﺭﺒﻁ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﻜﻠﻴﺔ ‪ E‬ﻟﺠﺴﻡ ﺒﻜﺘﻠﺘﻪ ‪ m‬ﻋﻨﺩﻤﺎ ﻴﻜﻭﻥ ﺴﺎﻜﻨﺎ ﻓﻲ‬ ‫ﻤﻌﻠﻡ ﺍﻟﺩﺭﺍﺴﺔ ﻭ ﻫﻲ‪:‬‬ ‫‪E = mc2‬‬ ‫‪ = E‬ﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﻜﺘﻠﺔ‪ ،‬ﻭﺘﻘﺩﺭ ﺒﺎﻟﺠﻭل )‪(J‬‬ ‫‪ = m‬ﻜﺘﻠﺔ ﺍﻟﺠﺴﻡ‪ ،‬ﻭ ﺘﻘﺩﺭ ﺒـ )‪(kg‬‬ ‫‪ = c‬ﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻀﻭﺀ ﻓﻲ ﺍﻟﻔﺭﺍﻍ ‪.c = 2,99792 . 108 m/s‬‬ ‫ﺘﻌﺘﻤﺩ ﻨﻅﺭﻴﺔ ﺍﻴﻨﺸﺘﺎﻴﻥ ﻋﻠﻰ ﺃ ّﻥ ﻜل ﺠﺴﻡ ﻟﻪ ﻜﺘﻠﺔ ﻴﻤﻠﻙ ﻁﺎﻗﺔ ﺘﺘﻨﺎﺴﺏ ﻤﻊ ﻗﻴﻤﺔ ﻜﺘﻠﺘﻪ‪.‬‬ ‫ﻨﺘﻴﺠﺔ‪:‬‬‫ﻜل ﺠﻤﻠﺔ ﺘﺘﺒﺎﺩل ﻁﺎﻗﺔ ﻤﻊ ﺍﻟﻭﺴﻁ ﺍﻟﺨﺎﺭﺠﻲ ﺒﺎﻹﺸﻌﺎﻉ ﺃﻭ ﺒﺎﻟﺘﺤﻭﻴل ﺍﻟﺤﺭﺍﺭﻱ‪ ،‬ﺘﺘﻐﻴﺭ ﻁﺎﻗﺘﻬﺎ ﺒـ ‪ 'E‬ﻭ ﺘﺘﻐﻴﺭ‬ ‫‪'E‬‬ ‫ﻜﺘﻠﺘﻬﺎ ﻓﻲ ﺍﻟﺴﻜﻭﻥ ﺒﻜﻤﻴﺔ ‪ c2‬ﺤﻴﺙ‪:‬‬ ‫‪'E = 'mc2‬‬ ‫ﻋﻨﺩﻤﺎ ﻴﺘﺨﻠﻰ ﺍﻟﺠﺴﻡ ﻋﻥ ﻁﺎﻗﺔ ﻟﻠﻭﺴﻁ ﺍﻟﺨﺎﺭﺠﻲ‪ ،‬ﻓﺈ ّﻥ ﻜﺘﻠﺘﻪ ﺘﻨﻘﺹ ) ‪ 'E‬ﻭ ‪'m‬ﺴﺎﻟﺒﺘﺎﻥ(‪.‬‬ ‫ﻋﻨﺩﻤﺎ ﻴﻜﺘﺴﺏ ﺍﻟﺠﺴﻡ ﻁﺎﻗﺔ ﻤﻥ ﺍﻟﻭﺴﻁ ﺍﻟﺨﺎﺭﺠﻲ‪ ،‬ﻓﺈ ّﻥ ﻜﺘﻠﺘﻪ ﺘﺯﻴﺩ )‪ 'E‬ﻭ ‪'m‬ﻤﻭﺠﺒﺘﺎﻥ(‪.‬‬ ‫ﻭ ﺒﻤﺎ ﺃ ّﻥ ‪ c2‬ﻗﻴﻤﺔ ﻜﺒﻴﺭﺓ‪ ،‬ﻓﺈ ّﻥ ‪ 'm‬ﺘﻜﻭﻥ ﻀﻌﻴﻔﺔ ﺠﺩﺍ‪.‬‬ ‫ﺘﻁﺒﻴﻕ‪:‬‬ ‫‪ /1‬ﺃﺤﺴﺏ ﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﻜﺘﻠﺔ ‪ E‬ﻟﺒﺭﻭﺘﻭﻥ ﻜﺘﻠﺘﻪ ‪. m =1,67262.10-27 kg‬‬‫‪ /2‬ﺇ ّﻥ ﺍﻟﻘﻨﺒﻠﺔ ﺍﻟﺫﺭﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺤﻁﻤﺕ ﻤﺩﻴﻨﺔ ﻨﻜﺎﺯﺍﻜﻲ ﻓﻲ ﺍﻟﻴﺎﺒﺎﻥ ﻴﻭﻡ ‪ 9‬ﺃﻭﺕ ‪ 1945‬ﺤﺭﺭﺕ ﻁﺎﻗﺔ ﻗﺩﺭﻫﺎ‬ ‫‪ . 8,4.1013 J‬ﺃﺤﺴﺏ ﺭﺘﺒﺔ ﺘﻐﻴﺭ ﻜﺘﻠﺔ ﺍﻟﺠﻤﻠﺔ‪.‬‬ ‫ﺍﻟﺤل‪:‬‬ ‫‪ /1‬ﺤﺴﺎﺏ ﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﻜﺘﻠﺔ ‪ E‬ﻟﻠﺒﺭﻭﺘﻭﻥ‪:‬‬ ‫‪E = mc2‬‬ ‫‪E = 1,67262.10-27 u (2,99792.108)2 =1,50327.10-10 J‬‬ ‫‪E = 1,50327.10-10J‬‬

‫‪ /2‬ﺤﺴﺎﺏ ﺭﺘﺒﺔ ﺘﻐﻴﺭ ﻜﺘﻠﺔ ﺍﻟﺠﻤﻠﺔ‪:‬‬ ‫ﻟﺩﻴﻨﺎ‪:‬‬ ‫‪'m‬‬ ‫‪'E‬‬ ‫‪c2‬‬ ‫‪8,4.1013‬‬ ‫‪9,3.104 kg‬‬ ‫‪2,99792.108 2‬‬ ‫‪ 'm‬‬ ‫‪'m 9,3.104 kg‬‬ ‫ﻨﻼﺤﻅ ﺃﻥ ﺭﺘﺒﺔ ﺘﻐﻴﺭ ﻜﺘﻠﺔ ﺍﻟﺠﻤﻠﺔ ﻫﻭ ‪10-3 kg = 1 g‬‬ ‫‪ -2‬ﻭﺤﺩﺓ ﺍﻟﻜﺘﻠﺔ ﻭ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ‪:‬‬‫ﺇﻥ ﺍﻟﺠﻭل ﻫﻭ ﻭﺤﺩﺓ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻤﺴﺘﻭﻯ ﺍﻟﻌﻴﺎﻨﻲ )ﺍﻟﻤﺎﻜﺭﻭﺴﻜﻭﺒﻲ( ﻭ ﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﺠﺴﻴﻤﺔ ﻤﺎ‪ ،‬ﻓﺈﻥ ﻗﻴﻡ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ‬‫ﺴﺘﻜﻭﻥ ﺼﻐﻴﺭﺓ ﺠﺩﺍ‪ ،‬ﻟﺫﻟﻙ ﻨﺴﺘﻌﻤل ﻭﺤﺩﺓ ﺃﺨﺭﻯ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻤﺴﺘﻭﻯ ﺍﻟﺫﺭﻱ ﻫﻲ ﺍﻹﻟﻜﺘﺭﻭﻥ ﻓﻭﻟﻁ‬ ‫‪ l'électronvolt‬ﺭﻤﺯﻫﺎ )‪(eV‬‬‫ﻭ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻤﺴﺘﻭﻯ ﺍﻟﻨﻭﻭﻱ‪ ،‬ﻨﺴﺘﻌﻤل ﺍﻟﻤﻴﻘﺎﺇﻟﻜﺘﺭﻭﻥ ﻓﻭﻟﻁ ‪ mégaélectronvolt‬ﺭﻤﺯﻫﺎ )‪ (MeV‬ﺤﻴﺙ‪:‬‬ ‫‪1MeV = 106 eV‬‬ ‫‪1eV = 1,6022.10-19 J‬‬ ‫‪1MeV = 1,6022.10-13 J‬‬ ‫ﻤﺜﺎل‪:‬‬‫ﻭﺠﺩﻨﺎ ﻓﻲ ﺍﻟﺘﻁﺒﻴﻕ ﺍﻟﺴﺎﺒﻕ ﺃ ّﻥ ﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﻜﺘﻠﺔ ﻟﻠﺒﺭﻭﺘﻭﻥ ﻫﻲ ‪ E = 1,50327.10-10J‬ﺃﻱ‪:‬‬‫‪E‬‬ ‫‪1,50327.1010‬‬ ‫‪9,3825.108 eV‬‬ ‫‪938,25MeV‬‬ ‫‪1,6022.1019‬‬

‫ﺍﻟﺠﺴﻴﻤﺔ‬ ‫ﺍﻟﻜﺘﻠﺔ )‪(kg‬‬ ‫ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ )‪(MeV‬‬ ‫‪9,1093897.10-31‬‬ ‫‪0,510999‬‬‫ﺍﻹﻟﻜﺘﺭﻭﻥ )ﺃﻭ ﺍﻟﺒﻭﺯﺘﻭﻥ(‬ ‫‪1,6726231.10-27‬‬ ‫‪938,272‬‬ ‫‪1,674929.10-27‬‬ ‫‪939,566‬‬‫ﺍﻟﺒﺭﻭﺘﻭﻥ‬ ‫‪6,64472.10-27‬‬ ‫‪3727,14‬‬‫ﺍﻟﻨﺘﺭﻭﻥ‬‫‪ D‬‬‫‪4‬‬‫‪He‬‬‫‪2‬‬‫ﻭ ﻜﻤﺎ ﺭﺃﻴﻨﺎ ﻓﻲ ﺒﺩﺍﻴﺔ ﺍﻟﺩﺭﺱ‪ ،‬ﻓﺈﹼﻨﻨﺎ ﻨﺴﺘﻌﻤل ﻭﺤﺩﺓ ﺃﺨﺭﻯ ﻟﻠﻜﺘﻠﺔ ﻫﻲ ﻭﺤﺩﺓ ﺍﻟﻜﺘﻠﺔ ﺍﻟﺫﺭﻴﺔ)ﻭ ﻙ ﺫ(‪ ،‬ﺭﻤﺯﻫﺎ‬ ‫‪1 u = 1,66054 . 10-27 kg‬‬ ‫‪ u‬ﺤﻴﺙ‪:‬‬ ‫ﻭ ﺴﻨﺴﺘﻌﻤل ﻜﻭﺤﺩﺓ ﻟﻠﺘﻌﺒﻴﺭﻋﻥ ﻜﺘﻠﺔ ﻨﻭﺍﺓ ﺃﻭﺃﻴﺔ ﺠﺴﻴﻤﺔ‪. MeV/c2 :‬‬ ‫ﺒﺎﺴﺘﻐﻼل ﻋﻼﻗﺔ ﺍﻨﺸﺘﺎﻴﻥ ﺘﻜﺘﺏ ﻭﺤﺩﺓ ﺍﻟﻜﺘﻠﺔ ﺍﻟﺫﺭﻴﺔ ‪:‬‬ ‫‪1 u = 931,494 MeV/c2‬‬ ‫‪ -3‬ﺍﻟﻨﻘﺹ ﻓﻲ ﺍﻟﻜﺘﻠﺔ ﻭ ﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﺭﺒﻁ ﺍﻟﻨﻭﻭﻱ ‪:‬‬ ‫ﺃ‪ -‬ﺍﻟﻨﻘﺹ ﻓﻲ ﺍﻟﻜﺘﻠﺔ‪:‬‬‫ﺇ ّﻥ ﺍﻟﻨﻘﺹ ﻓﻲ ﺍﻟﻜﺘﻠﺔ ﻫﻭ ﺍﻟﻔﺭﻕ ﺒﻴﻥ ﻤﺠﻤﻭﻉ ﻜﺘل ﺍﻟﻨﻭﻜﻠﻴﻭﻨﺎﺕ ﺍﻟﻤﻜﻭﻨﺔ ﻟﻠﻨﻭﺍﺓ ‪ ،‬ﻭﻫﻲ ﻓﻲ ﺤﺎﻟﺔ ﺴﻜﻭﻥ‪ ،‬ﻭ ﻜﺘﻠﺔ‬ ‫ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﻭﻫﻲ ﻓﻲ ﺤﺎﻟﺔ ﺴﻜﻭﻥ ﻜﺫﻟﻙ‪ .‬ﻴﺭﻤﺯﺇﻟﻰ ﺍﻟﻨﻘﺹ ﻓﻲ ﺍﻟﻜﺘﻠﺔ ﺒـ ‪. 'm‬‬ ‫‪ ،‬ﻴﻜﺘﺏ ﺍﻟﻨﻘﺹ ﻓﻲ ﺍﻟﻜﺘﻠﺔ ﻜﺎﻟﺘﺎﻟﻲ‪:‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪X‬‬ ‫ﻓﻤﻥ ﺃﺠل ﻨﻭﺍﺓ‬ ‫‪Z‬‬ ‫‪ 'm‬‬ ‫ ‪>Z.mp‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‬ ‫ @ ‪Z .mn‬‬ ‫‪m‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪X‬‬ ‫‪Z‬‬ ‫ﻴﻜﻭﻥ ‪ 'm‬ﺩﺍﺌﻤﺎ ﻤﻭﺠﺒﺎ‪.‬‬

‫ﻤﺜﺎل‪:‬‬ ‫‪7‬‬ ‫‪Li‬‬ ‫ﺍﻟﻠﻴﺘﻴﻭﻡ‬ ‫ﻟﻨﻭﺍﺓ‬ ‫ﺍﻟﻜﺘﻠﺔ‬ ‫ﻓﻲ‬ ‫ﺍﻟﻨﻘﺹ‬ ‫‪3‬‬ ‫‪ m‬‬ ‫ﺤﻴﺙ‪ Z = 3 :‬ﻭ ‪N = A – Z = 4‬‬ ‫‪7‬‬ ‫‪Li‬‬ ‫ﻭ ﻜﺘﻠﺔ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﻫﻲ ‪7,01435u‬‬ ‫‪3‬‬‫‪ 'm‬‬‫ ‪>3mp‬‬ ‫ @ ‪4mn‬‬ ‫‪m‬‬ ‫‪7‬‬ ‫‪Li‬‬ ‫‪3‬‬‫‪'m 3.1,00727  4.1,008674  7,01435 4;212.102 u‬‬ ‫ﺏ‪ -‬ﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﺭﺒﻁ ﺍﻟﻨﻭﻭﻱ‪:‬‬‫ﻫﻲ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﻼﺯﻡ ﺘﻭﻓﻴﺭﻫﺎ ﻟﻬﺫﻩ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﻓﻲ ﺴﻜﻭﻨﻬﺎ ﻓﻲ ﻤﻌﻠﻡ ﻤﺎ ‪،‬ﻭﺫﻟﻙ‬ ‫‪A‬‬ ‫‪X‬‬ ‫ﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﺭﺒﻁ ﺍﻟﻨﻭﻭﻱ ‪ Eℓ‬ﻟﻨﻭﺍﺓ‬ ‫‪Z‬‬ ‫ﻟﺘﻔﻜﻴﻜﻬﺎ ﺇﻟﻰ ﻨﻜﻠﻴﻭﻨﺎﺕ ﻤﻨﻔﺼﻠﺔ ﻭ ﺴﺎﻜﻨﺔ ﻓﻲ ﻨﻔﺱ ﺍﻟﻤﻌﻠﻡ‪.‬‬ ‫‪EA 'mc2 ²0‬‬‫‪>> @  @EA 'mc2‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪c2‬‬ ‫‪Zmp  A  Z mn‬‬ ‫‪m‬‬ ‫‪Z‬‬ ‫‪X‬‬ ‫‪ -4‬ﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل ﺍﻟﻨﻭﻭﻱ‪:‬‬ ‫ﺃ‪ -‬ﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﺭﺒﻁ ﻟﻠﻨﻜﻠﻴﻭﻥ‪:‬‬‫ﻫﻲ ﺍﻟﻨﺴﺒﺔ ﺒﻴﻥ ﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﺭﺒﻁ ‪ Eℓ‬ﻟﻠﻨﻭﺍﺓ ﻭ ﻋﺩﺩ ﺍﻟﻨﻜﻠﻴﻭﻨﺎﺕ ‪ ،A‬ﻭ ﺘﻤﺜل ﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟـﺭﺒﻁ ﺍﻟﻤﺘﻭﺴـﻁﺔ ﻟﻠﻨﻜﻠﻴـﻭﻥ‪،‬‬ ‫‪ ،‬ﻭﺤﺩﺘﻬﺎ ‪. MeV‬‬ ‫‪EA‬‬ ‫ﺭﻤﺯﻫﺎ‬ ‫‪A‬‬‫‪EA‬‬ ‫‪28,26‬‬ ‫ﻤﺜﺎل‪ :‬ﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﺭﺒﻁ ﻟﻨﻭﺍﺓ ﺍﻟﻬﻠﻴﻭﻡ ‪ 4‬ﻫﻲ‪7,065MeV :‬‬‫‪A‬‬ ‫‪4‬‬

‫ﺏ‪ -‬ﺍﻻﻨﺸﻁﺎﺭ ﺍﻟﻨﻭﻭﻱ‪Fission :‬‬‫ﻫﻭ ﺘﻔﺎﻋل ﻨﻭﻭﻱ ﻴﺤﺩﺙ ﻓﻴﻪ ﺍﻨﻘﺴﺎﻡ ﻨﻭﺍﺓ ﺜﻘﻴﻠﺔ ﺇﺜﺭ ﺍﺼﻁﺩﺍﻤﻬﺎ ﺒﻨﻴﺘﺭﻭﻥ ﺇﻟﻰ ﻨـﻭﺍﺘﻴﻥ ﺨﻔﻴﻔﺘـﻴﻥ ﻤـﻊ ﺇﺼـﺩﺍﺭ‬ ‫ﻨﻴﺘﺭﻭﻨﺎﺕ ﻭ ﺘﺤﺭﺭ ﻁﺎﻗﺔ ﻜﺒﻴﺭﺓ ﻭ ﻀﻴﺎﻉ ﻟﻠﻜﺘﻠﺔ‪.‬‬‫ﻧﻴﺘﺮون‬ ‫ﻧﻮاة اﻟﻴﻮراﻧﻴﻮم‬ ‫ﻋﺪة ﻧﻴﺘﺮوﻧﺎت‬ ‫ﻧﻮاﺕﺎن ﺟﺪیﺪﺕﺎن‬ ‫ﻤﺜﺎل‪ :‬ﺍﻨﺸﻁﺎﺭ ﻨﻭﺍﺓ ﺍﻟﻴﻭﺭﺍﻨﻴﻭﻡ ‪235‬‬ ‫ﺳﺤﺎﺑﺔ ﻟﻜﺘﺮوﻧﻴﺔ‬ ‫ﻧﻮاة اﻟﻴﻮراﻧﻴﻮم‬ ‫ﻭ ﺘﻜﻭﻥ ﻨﻭﺍﺓ ﺍﻟﻴﻭﺭﺍﻨﻴﻭﻡ‬ ‫ﺑﺮوﺕﻮن‬ ‫ﻧﻴﺘﺮون‬

‫ﻧﻴﺘﺮون‬ ‫ﺍﺼﻁﺩﺍﻡ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﺒﻨﺘﺭﻭﻥ‬ ‫ﻨﻭﺍﺘﺞ ﺍﻻﻨﺸﻁﺎﺭ ﻫﻲ‪:‬‬‫آﺰیﻨﻮن ‪134‬‬ ‫ﺳﺘﺮوﻧﺴﻴﻮم‪90‬‬ ‫ﻧﻴﺘﺮوﻧﺎت‬‫ﻴﺠﺏ ﺃﻥ ﻴﺘﺤﻘﻕ ﻗﺎﻨﻭﻨﺎ ﺍﻨﺤﻔﺎﻅ ﺍﻟﺸﺤﻨﺔ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﻭ ﻋﺩﺩ ﺍﻟﻨﻭﻜﻠﻴﻭﻨﺎﺕ ﻓﻲ ﻜﺘﺎﺒﺔ ﻤﻌﺎﺩﻻﺕ ﺍﻻﻨﺸﻁﺎﺭ ﺍﻟﻨﻭﻭﻱ‪.‬‬ ‫ﻤﺜﺎل‪:‬‬

‫‪1‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‬ ‫‪235‬‬ ‫‪Uo9348‬‬ ‫‪Sr‬‬ ‫‪14504‬‬ ‫‪Xe‬‬ ‫‬ ‫‪201‬‬ ‫‪n‬‬‫‪0‬‬ ‫‪92‬‬‫‪1‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‬ ‫‪235‬‬ ‫‪Uo3926‬‬ ‫‪Kr15461Ba‬‬ ‫‪301‬‬ ‫‪n‬‬‫‪0‬‬ ‫‪92‬‬‫‪1‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‬ ‫‪235‬‬ ‫‪Uo3974‬‬ ‫‪Rb15451Cs‬‬ ‫‪01n‬‬‫‪0‬‬ ‫‪92‬‬‫ﺇ ّﻥ ﺍﻨﺸﻁﺎﺭ ﻨﻭﺍﺓ ﺍﻟﻴﻭﺭﺍﻨﻴﻭﻡ ﻴﻨﺘﺞ ﻨﻴﺘﺭﻭﻨﺎﺕ ﺃﻜﺜﺭ ﻤﻤﺎ ﻴﺴﺘﻬﻠﻙ‪ ،‬ﺒﺸﺭﻁ ﺃﻥ ﺘﻜﻭﻥ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻨﻴﺘﺭﻭﻨﺎﺕ ﻓﻌﺎﻟﺔ ‪ ،‬ﺃﻱ‬ ‫ﺘﺅﺩﻱ ﺇﻟﻰ ﺍﻨﺸﻁﺎﺭ ﻨﻭﻯ ﺃﺨﺭﻯ‪ ،‬ﻴﻨﺘﺞ ﻋﻨﺩﻫﺎ ﻤﺎ ﻴﺴﻤﻰ ﺒﺎﻟﺘﻔﺎﻋل ﺍﻟﻤﺘﺴﻠﺴل‪.‬‬‫ﺇﻥ ﺍﻻﻨﺸﻁﺎﺭ ﺍﻟﻨﻭﻭﻱ ﺍﻟﻐﻴﺭ ﻤﺭﺍﻗﺏ )ﺘﻔﺎﻋل ﻤﺘﺴﻠﺴل( ﻴﺘﺯﺍﻴﺩ ﻓﻴﻪ ﻋﺩﺩ ﺍﻟﺒﺭﻭﺘﻭﻨﺎﺕ‬‫ﺒﺴﺭﻋﺔ ﻤﺅﺩﻴﺎ ﺇﻟﻰ ﺍﻨﺸﻁﺎﺭﺍﺕ ﻫﺎﺌﻠﺔ‪ ،‬ﺘﺘﺤﺭﺭ ﺨﻼﻟﻬﺎ ﻁﺎﻗﺔ ﻜﺒﻴﺭﺓ ﻓﻲ ﻭﻗﺕ ﻗﺼﻴﺭ‪.‬‬ ‫ﻭﺘﺴﺘﻌﻤل ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﻓﻲ ﺍﻷﺴﻠﺤﺔ ﺍﻟﻔﺘﺎﻜﺔ ﺍﻟﻤﻤﺜﻠﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻘﻨﺎﺒل ﺍﻟﺫﺭﻴﺔ‪.‬‬

‫ﻭ ﻫﺫﺍ ﻫﻭ ﻤﺒﺩﺃ ﺍﻟﻘﻨﺒﻠﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺤﻁﻤﺕ ﻫﻴﺭﻭﺸﻴﻤﺎ ﻓﻲ ﺍﻟﻴﺎﺒﺎﻥ ﻋﺎﻡ ‪.1945‬‬‫ﻴﻜﻭﻥ ﺍﻻﻨﺸﻁﺎﺭ ﺍﻟﻨﻭﻭﻱ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﻨﻭﻭﻴﺔ ﻤﺭﺍﻗﺒﺎ ) ﻤﺘﺤﻜﻤﺎ ﻓﻴﻪ(‪ ،‬ﻭﻴﺅﺩﻱ ﺇﻟﻰ ﺘﺤﺭﻴﺭ ﺘﺩﺭﻴﺠﻲ ﻟﻠﻁﺎﻗـﺔ‪،‬‬ ‫ﻭﺫﻟﻙ ﺤﺴﺏ ﺍﻟﺤﺎﺠﺔ‪.‬‬‫اﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ‬ ‫اﻟﻄﺎﻗﺔ‬ ‫ﻹﻧﺘﺎج‬ ‫ﻧﻮویﺔ‬ ‫‪Fusion‬‬ ‫ﺍﻟﻨﻭﻭﻱ‪:‬‬ ‫ﺍﻻﻨﺩﻤﺎﺝ‬ ‫ﺠـ‪-‬‬ ‫ﻣﺤﻄﺔ‬

‫ﻫﻭ ﺍﺘﺤﺎﺩ ﻨﻭﺍﺘﻴﻥ ﺨﻔﻴﻔﺘﻴﻥ ﻟﺘﻜﻭﻴﻥ ﻨﻭﺍﺓ ﻭﺍﺤﺩﺓ ﺜﻘﻴﻠﺔ ﻤﻊ ﻁﺭﺩ ﺠﺴﻴﻤﺎﺕ )ﻨﻴﺘﺭﻭﻨﺎﺕ‪ ،‬ﺒﺭﻭﺘﻭﻨﺎﺕ‪ (... ،‬ﻤﻊ ﺘﺤﺭﺭ‬ ‫ﻁﺎﻗﺔ ﻭ ﻀﻴﺎﻉ ﻟﻠﻜﺘﻠﺔ‪.‬‬ ‫‪ 1‬ﻧﺘﺮون  ﻧﻮاة ﻣﻦ اﻟﻬﻠﻴﻮم ﻧﻮاﺗﺎن ﻣﻦ اﻟﺪیﺘﺮیﻮم‬ ‫ﺍﻟﻨﺎﺘﺠﺔ ﻋﻥ ﺍﻻﻨﺩﻤﺎﺝ ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ‪:‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪X‬‬ ‫ﻤﺜﺎل‪ :‬ﺇﻴﺠﺎﺩ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ‬ ‫‪Z‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪H31HoAZ‬‬ ‫‪X‬‬ ‫‪01n‬‬ ‫‪1‬‬‫ﺒﺎﺴﺘﻌﻤﺎل ﻗﺎﻨﻭﻨﻲ ﺍﻨﺤﻔﺎﻅ ﺍﻟﺸﺤﻨﺔ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﻭ ﺍﻨﺤﻔﺎﻅ ﻋﺩﺩ ﺍﻟﻨﻭﻜﻠﻴﻭﻨﺎﺕ‪ ،‬ﻨﺠﺩ‪:‬‬ ‫‪ 2 + 3 = A + 1‬ﺃﻱ ‪A = 4‬‬ ‫‪ 1+1 = Z + 0‬ﺃﻱ ‪Z = 2‬‬ ‫‪.‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪He‬‬ ‫ﻭ ﻫﻲ ﻨﻭﺍﺓ ﺍﻟﻬﻠﻴﻭﻡ‬ ‫‪4‬‬ ‫‪X‬‬ ‫ﻭ ﺘﻜﻭﻥ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﺍﻟﻨﺎﺘﺠﺔ ﻫﻲ‬ ‫‪2‬‬ ‫‪2‬‬ ‫ﺘﺼﺒﺢ ﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻻﻨﺩﻤﺎﺝ‬‫‪2‬‬ ‫‪H31Ho24‬‬ ‫‪He‬‬ ‫‪01n‬‬‫‪1‬‬‫ﺇ ّﻥ ﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻻﻨﺩﻤﺎﺝ ﺍﻟﻨﻭﻭﻱ ﻏﻴﺭ ﺍﻟﻤﺭﺍﻗﺒﺔ ﺘﺤﺩﺙ ﻓﻲ ﺍﻟﻨﺠﻭﻡ )ﺍﻟﺸﻤﺱ(‪ ،‬ﺃﻤﺎ ﻋﻠﻰ ﺍﻷﺭﺽ ﻓﺘﻭﺠﺩ ﺍﻟﻘﻨﺎﺒل‬ ‫ﺍﻟﻬﻴﺩﺭﻭﺠﻴﻨﻴﺔ ‪ ،‬ﻭ ﻫﻲ ﺃﻜﺜﺭ ﺩﻤﺎﺭﺍ ﻤﻥ ﺍﻟﻘﻨﺎﺒل ﺍﻟﺫﺭﻴﺔ‪.‬‬‫ﻴﺤﺎﻭل ﺍﻟﻌﻠﻤﺎﺀ ﻤﺭﺍﻗﺒﺔ ﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻻﻨﺩﻤﺎﺝ ﺍﻟﻨﻭﻭﻱ ﻟﺘﺤﻘﻴﻕ ﻤﻔﺎﻋﻼﺕ ﺘﻨﺘﺞ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ‪.‬‬

‫‪ -5‬ﺍﻟﺤﺼﻴﻠﺔ ﺍﻟﻁﺎﻗﻭﻴﺔ‪:‬‬ ‫ﻟﻴﻜﻥ ﺍﻟﺘﺤﻭل ﺍﻟﻁﺎﻗﻭﻱ‪:‬‬ ‫‪A1‬‬ ‫‪X1‬‬ ‫‬ ‫‪A‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪X‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪oAZ‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪X3‬‬ ‫‬ ‫‪A‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪X‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪Z1‬‬ ‫‪Z‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪Z‬‬ ‫‪4‬‬ ‫ﺍﻟﺤﺼﻴﻠﺔ ﺍﻟﻁﺎﻗﻭﻴﺔ ﺘﺴﻤﺢ ﺒﺘﻌﻴﻴﻥ ﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل ‪ 'E‬ﺤﻴﺙ‪:‬‬‫@ ‪'E >EA X1  EA X2 @ >EA X3  EA X4‬‬‫‪'E >mX3  mX4  mX1  mX2 @c2‬‬‫ﻣﺘﻔﺎﻋﻼت ‪  E‬ﻧﻮاﺗﺞ‪'E E‬‬ ‫‪ c2‬ﻣﺘﻔﺎﻋﻼت‪  m‬ﻧﻮاﺗﺞ‪ m‬‬ ‫ﺘﻤﺜل ﺍﻟﺤﺼﻴﻠﺔ ﺍﻟﻁﺎﻗﻭﻴﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﺨﻁﻁ ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ‪:‬‬‫‪E‬‬ ‫ ‪ A1  A 2 A3  A 4‬ﻧﻜﻠﻴﻮن‬ ‫ ‪ Z1  Z2 Z3  Z4‬ﺑﺮوﺗﻮن‬ ‫ ‪E A X1‬‬ ‫ ‪ [E A X3‬‬ ‫‬ ‫‬ ‫ ‪E A X 2‬‬ ‫] ‪E A X 4‬‬‫‪A1‬‬ ‫‪X1‬‬ ‫‬ ‫‪A‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪X‬‬ ‫‪2‬‬‫‪Z1‬‬ ‫‪Z‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪'E‬‬ ‫‪A3‬‬ ‫‪X‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‬ ‫‪A4‬‬ ‫‪X‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪Z3‬‬ ‫‪Z4‬‬ ‫ﻨﻼﺤﻅ ﺃﻥ ‪ 'E < 0‬ﺃﻱ ﺃ ّﻥ ﺍﻟﺠﻤﻠﺔ ﺘﺤﺭﺭ ﻁﺎﻗﺔ‪.‬‬

‫‪ -6‬ﺘﻁﺒﻴﻘﺎﺕ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﻨﻭﻭﻴﺔ‪:‬‬ ‫ﺃ‪ -‬ﺘﻔﺎﻋل ﺍﻻﻨﺸﻁﺎﺭ‪:‬‬ ‫ﻤﺜﺎل ‪ :‬ﺍﻨﺸﻁﺎﺭ ﺍﻟﻴﻭﺭﺍﻨﻴﻭﻡ ‪:235‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‬ ‫‪235‬‬ ‫‪Uo9348‬‬ ‫‪Sr‬‬ ‫‪14504‬‬ ‫‪Xe‬‬ ‫‪201‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪92‬‬‫‪>    @'E‬‬‫‪140‬‬ ‫‪94‬‬ ‫‪Sr‬‬ ‫‪235‬‬ ‫‪c2‬‬‫‪2mn‬‬ ‫‬ ‫‪m‬‬ ‫‪54‬‬ ‫‪Xe‬‬ ‫‪m‬‬ ‫‪38‬‬ ‫‪m‬‬ ‫‪92‬‬ ‫‪U‬‬ ‫‪ mn‬‬‫‪>    @'E‬‬‫‪140‬‬ ‫‪94‬‬ ‫‪235‬‬ ‫‪c2‬‬‫‪mn‬‬ ‫‬ ‫‪m‬‬ ‫‪54‬‬ ‫‪Xe‬‬ ‫‪m‬‬ ‫‪38‬‬ ‫‪Sr‬‬ ‫‪m‬‬ ‫‪92‬‬ ‫‪U‬‬ ‫ﺍﻟﺤﺼﻴﻠﺔ ﺍﻟﻁﺎﻗﻭﻴﺔ‪:‬‬‫‪E‬‬ ‫‪ 92‬ﺑﺮوﺗﻮن‬ ‫‪ 236‬ﻧﻜﻠﻴﻮن‬ ‫‪ EA‬‬ ‫‪235‬‬ ‫‪U‬‬ ‫‪  [EA‬‬ ‫‪94‬‬ ‫‪Sr‬‬ ‫‪92‬‬ ‫‪38‬‬ ‫‬ ‫‪ EA‬‬ ‫‪140‬‬ ‫‪Xe‬‬ ‫]‬ ‫‪54‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‬ ‫‪235‬‬ ‫‪U‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪92‬‬ ‫‪'E‬‬ ‫‪94‬‬ ‫‪Sr‬‬ ‫‪14504‬‬ ‫‪Xe‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‪38‬‬ ‫‪0‬‬ ‫ﺏ‪ -‬ﺘﻔﺎﻋل ﺍﻻﻨﺩﻤﺎﺝ‪:‬‬ ‫ﻤﺜﺎل‪ :‬ﺍﻨﺩﻤﺎﺝ ﻨﻭﺍﺘﻴﻥ ﻤﻥ ﺍﻟﻬﻠﻴﻭﻡ ‪3‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪He‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪Heo42‬‬ ‫‪He‬‬ ‫‪211‬‬ ‫‪H‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪2‬‬

‫‪>    @'E‬‬‫‪2m‬‬‫‪1‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪He‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪c2‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪H‬‬ ‫‪m‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪ 2m‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪He‬‬‫‪   m‬‬ ‫ﻋﻠﻤﺎ ﺃﻥ‪:‬‬‫‪3‬‬ ‫‪He‬‬ ‫‪3,0149u; m‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪He‬‬ ‫‪4,0015u; m‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪H‬‬ ‫‪1,0073u‬‬‫‪2‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪1‬‬ ‫ﻨﺠﺩ‪'E = -12,8 MeV :‬‬ ‫ﺍﻟﺤﺼﻴﻠﺔ ﺍﻟﻁﺎﻗﻭﻴﺔ‪:‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪He‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪Heo42‬‬ ‫‪He‬‬ ‫‪211‬‬ ‫‪H‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪2‬‬ ‫ﺠـ‪ -‬ﺍﻹﺸﻌﺎﻋﺎﺕ ‪:α‬‬ ‫ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﻌﺎﻤﺔ ﻫﻲ‪:‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪X‬‬ ‫‪o‬‬ ‫‪AZ42Y‬‬ ‫‬ ‫‪4‬‬ ‫‪He‬‬ ‫‪Z‬‬ ‫‪2‬‬ ‫ﺘﻜﺘﺏ ﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل‪>    @ :‬‬‫‪4‬‬ ‫‪'E‬‬ ‫‪m‬‬ ‫‪AZ42Y‬‬ ‫‪m‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪He‬‬ ‫‪m‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪X‬‬ ‫‪c2‬‬ ‫‪Z‬‬

‫ﺩ‪ -‬ﺍﻹﺸﻌﺎﻋﺎﺕ ‪:β-‬‬ ‫ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﻌﺎﻤﺔ ﻫﻲ‪:‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪X‬‬ ‫‪o‬‬ ‫‪Z A1Y‬‬ ‫‬ ‫‪-01e-‬‬ ‫‪Z‬‬ ‫ﺘﻜﺘﺏ ﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل‪>   @ :‬‬‫‪A‬‬‫‪'E‬‬ ‫‪m‬‬ ‫‪Z A1Y‬‬ ‫‪ me‬‬ ‫‪m‬‬ ‫‪Z‬‬ ‫‪X‬‬ ‫‪c2‬‬ ‫ﻫـ‪ -‬ﺍﻹﺸﻌﺎﻋﺎﺕ ‪:β+‬‬ ‫ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﻌﺎﻤﺔ ﻫﻲ‪:‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪X‬‬ ‫‪o‬‬ ‫‪Z A1Y‬‬ ‫‬ ‫ ‪01e‬‬ ‫‪Z‬‬ ‫ﺘﻜﺘﺏ ﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل‪>   @ :‬‬‫‪A‬‬ ‫‪c2‬‬‫‪'E‬‬ ‫‪m‬‬ ‫‪Z A1Y‬‬ ‫‪ me‬‬ ‫‪m‬‬ ‫‪Z‬‬ ‫‪X‬‬

‫‪ -7‬ﻤﺒﺩﺃ ﻋﻤل ﺍﻟﻤﻔﺎﻋل ﺍﻟﻨﻭﻭﻱ‪:‬‬‫ﻫﻭ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﻋﻥ ﺠﻬﺎﺯ ﺘﺘﻡ ﺩﺍﺨﻠﻪ ﺴﻠﺴﻠﺔ ﻤﻥ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﻨﻭﻭﻴﺔ ﺍﻟﻤﺭﺍﻗﺒﺔ ‪.‬‬‫ﻗﻠﺏ ﻤﻔﺎﻋل ‪ CROCUS‬ﻓﻲ ﺴﻭﻴﺴﺭﺍ‬‫ﺇﻥ ﺃﻏﻠﺒﻴﺔ ﺍﻟﻤﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﻨﻭﻭﻴﺔ ﺘﻨﺘﺞ ﺤﺭﺍﺭﺓ ﺒﻔﻌل ﺍﻨﺸﻁﺎﺭ ﺍﻟﻴﻭﺭﺍﻨﻴﻭﻡ ﻭ ﺍﻟﺒﻠﻭﺘﻭﻨﻴﻭﻡ‪ ،‬ﻭﻫﺫﺍ ﻤﺎ ﻴﺴﻤﺢ ﺒﺈﻨﺘﺎﺝ‬‫ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺀ‪ ،‬ﻜﻤﺎ ﻴﺴﻤﺢ ﺒﺈﻨﺘﺎﺝ ﺍﻟﻨﻴﺘﺭﻭﻨﺎﺕ ﺍﻟﺤﺭﺓ ﻟﻠﺒﺤﺙ ﻓﻲ ﻤﻴﺩﺍﻥ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻥ ﻭ ﺍﻟﻨﻅﺎﺌﺭ ﺍﻟﻤﺸﻌﺔ ﺍﻟﻤﺴﺘﻌﻤﻠﺔ ﻓﻲ‬ ‫ﺍﻟﻁﺏ‪.‬‬‫ﺇﻥ ﺃﻭل ﻤﻔﺎﻋل ﻨﻭﻭﻱ ﺼﻨﻊ ﻓﻲ ﺍﻟﻭﻻﻴﺎﺕ ﺍﻟﻤﺘﺤﺩﺓ ﺍﻷﻤﺭﻴﻜﻴﺔ ﻋﺎﻡ ‪ 1942‬ﻓﻲ ﺠﺎﻤﻌﺔ ﺸﻴﻜﺎﻏﻭ ﻤﻥ ﻁﺭﻑ‬‫‪ Enrico Fermi‬ﻭ ‪ Léo Szilard‬ﻭ ﺍﻟﺫﻱ ﻴﺘﻜﻭﻥ ﻤﻥ ‪ 6‬ﻁﻥ ﻤﻥ ﺍﻟﻴﻭﺭﺍﻨﻴﻭﻡ ﺍﻟﻤﻌﺩﻨﻲ ﻭ ‪ 34‬ﻁﻥ ﻤﻥ‬‫ﺃﻜﺴﻴﺩ ﺍﻟﻴﻭﺭﺍﻨﻴﻭﻡ ﻭ ‪ 400‬ﻁﻥ ﻤﻥ ﺍﻟﻐﺭﺍﻓﻴﺕ‪ ،‬ﻭﻜﺎﻥ ﻴﺤﻤل ﺍﺴﻡ \"ﻋﻤﻭﺩ ﺫﺭﻱ\"‪.‬‬‫ﻴﻭﺠﺩ ﺤﺎﻟﻴﺎ ‪ 448‬ﻤﻔﺎﻋﻼ ﻨﻭﻭﻴﺎ ﻤﻥ ﻤﺨﺘﻠﻑ ﺍﻷﻨﻭﺍﻉ ﻓﻲ ﺍﻟﻌﺎﻟﻡ‪ ،‬ﺘﺴﺘﺨﺩﻡ ﻹﻨﺘﺎﺝ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ‪ ،‬ﻟﻡ ﺘﺴﺠل‬‫ﺒﻬﺎ ﺤﻭﺍﺩﺙ ﺨﻁﻴﺭﺓ ﺠﺩﺍ‪ ،‬ﻓﻬﻲ ﺘﻌﻤل ﺒﺼﻔﺔ ﺠﻴﺩﺓ ﻤﺎﻋﺩﺍ ﺤﺎﺩﺜﻴﻥ ﻓﻘﻁ‪ ،‬ﺃﺤﺩﻫﻤﺎ ﺤﺎﺩﺙ ‪Three Miles‬‬‫ﻭ ﺍﻟﺤﺎﺩﺙ ﺍﻵﺨﺭﻭﻗﻊ ﻓﻲ ﺸﺭﻨﻭﺒﻴل ﻓﻲ ﺃﻜﺭﺍﻨﻴﺎ‪.‬‬ ‫‪ Island‬ﻓﻲ ﺍﻟﻭﻻﻴﺎﺕ ﺍﻟﻤﺘﺤﺩﺓ ﺍﻷﻤﺭﻴﻜﻴﺔ‬

‫ﻗﺎﻋﺔ ﻤﺭﺍﻗﺒﺔ ﻟﻤﻔﺎﻋل ﻨﻭﻭﻱ‬ ‫ﻤﻔﺎﻋل ﻨﻭﻭﻱ ﻟﻠﺒﺤﺙ ﻓﻲ ﻜﺎﺭﻭﻟﻴﻨﺎ‬ ‫ﺍﻟﺠﻨﻭﺒﻴﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻭﻻﻴﺎﺕ ﺍﻟﻤﺘﺤﺩﺓ ﺍﻷﻤﺭﻴﻜﻴﺔ‬ ‫ﻋﻤل ﺍﻟﻤﻔﺎﻋل‪:‬‬‫ﺘﻜﻭﻥ ﺍﻟﻨﻴﺘﺭﻭﻨﺎﺕ ﻭ ﺍﻟﺒﺭﻭﺘﻭﻨﺎﺕ ﻓﻲ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﻤﺭﺘﺒﻁﺔ ﻓﻴﻤﺎ ﺒﻴﻨﻬﺎ ﺒﻘﻭﻯ ﻜﺒﻴﺭﺓ‪ ،‬ﻭﺍﻟﺘﻲ ﻻ ﻴﻜﻭﻥ ﺘﺄﺜﻴﺭﻫﺎ‬ ‫ﻭﺍﻀﺤﺎ ﺇﻻ ﻤﻥ ﺃﺠل ﻤﺴﺎﻓﺎﺕ ﺼﻐﻴﺭﺓ ﺠﺩﺍ ‪.‬‬‫ﺘﺤﺘﻭﻱ ﺍﻟﻨﻭﻯ ﺍﻟﺜﻘﻴﻠﺔ ﻤﺜل ﺍﻟﻴﻭﺭﺍﻨﻴﻭﻡ ﻭ ﺍﻟﺒﻠﻭﺘﻭﻨﻴﻭﻡ ﻋﻠﻰ ﻋﺩﺩ ﻜﺒﻴﺭ ﻤﻥ ﺍﻟﺒﺭﻭﺘﻭﻨﺎﺕ‪ ،‬ﻭ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺤﺘﺎﺝ ﻓﻲ‬ ‫ﺒﻌﺽ ﺍﻷﺤﻴﺎﻥ ﺃﻥ ﺘﺠﺫﺏ ﻨﻴﺘﺭﻭﻨﺎ ﺇﻀﺎﻓﻴﺎ ﻻﺴﺘﻘﺭﺍﺭ ﻨﻭﺍﺘﻬﺎ‪.‬‬‫ﺇﺫﺍ ﺃﺨﺫﺕ ﺇﺤﺩﻯ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻨﻭﻯ ﺍﻟﺜﻘﻴﻠﺔ )‪ U-235‬ﺃﻭ ‪ (Pu-239‬ﻨﻴﺘﺭﻭﻨﺎ ﻓﺈﹼﻨﻬﺎ ﺘﺄﺨﺫ ﻤﻌﻪ ﻁﺎﻗﺔ‪ ،‬ﹸﺘﺤﻭل ﻫﺫﻩ‬‫ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﻨﻭﺍﺓ ﺇﻟﻰ ﺤﺎﻟﺔ ﻏﻴﺭ ﻤﺴﺘﻘﺭﺓ ) ‪ U-236‬ﺃﻭ ‪ ،( Pu-240‬ﻓﺘﻨﻘﺴﻡ ﺒﺴﺭﻋﺔ ﻤﺤﺭﺭﺓ ﻨﻴﺘﺭﻭﻨﻴﻥ ﺃﻭ ﺜﻼﺜﺔ‬ ‫ﻨﻴﺘﺭﻭﻨﺎﺕ ﺘﺴﺘﻌﻤل ﻻﻨﺸﻁﺎﺭ ﻨﻭﻯ ﺃﺨﺭﻯ‪.‬‬‫ﺘﺴﻤﻰ ﺍﻟﻨﻭﻯ ﺍﻟﺠﺩﻴﺩﺓ ﻨﻭﺍﺘﺞ ﺍﻻﻨﺸﻁﺎﺭ ‪ ،‬ﻭﺘﻜﻭﻥ ﻟﻬﺎ ﻁﺎﻗﺔ ﺭﺒﻁ ﺃﻜﺒﺭ ﻤﻥ ﺍﻟﺫﺭﺍﺕ ﺍﻟﺜﻘﻴﻠﺔ ﺍﻷﻭﻟﻰ‪ ،‬ﻭ ﺍﻟﻔﺭﻕ‬‫ﻓﻲ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﻴﺘﺤﻭل ﺇﻟﻰ ﻁﺎﻗﺔ ﺤﺭﻜﻴﺔ ﻟﻨﻭﺍﺘﺞ ﺍﻻﻨﺸﻁﺎﺭ‪ ،‬ﻭﻟﺘﻲ ﺘﺘﺤﻭل ﺒﺩﻭﺭﻫﺎ ﺇﻟﻰ ﺤﺭﺍﺭﺓ ﺒﻔﻌل ﺍﻟﺘﺼﺎﺩﻡ‬ ‫‪ ،‬ﻴﺴﺘﻔﺎﺩ ﻤﻨﻬﺎ ﻤﺜﻼ ﻓﻲ ﺍﻟﺘﺴﺨﻴﻥ ﺃﻭ ﺇﻨﺘﺎﺝ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺀ‪.‬‬

‫ﻏﻮاﺻﺔ ﻧﻮویﺔ‬ ‫ﻨﻠﺨﺹ ﺍﺴﺘﻌﻤﺎﻻﺕ ﺍﻟﻤﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﻨﻭﻭﻴﺔ‪:‬‬ ‫‪ x‬ﺇﻨﺘﺎﺝ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺀ‪.‬‬ ‫‪ x‬ﺇﻨﺘﺎﺝ ﺍﻟﺒﻠﻭﺘﻭﻨﻴﻭﻡ ﻟﻼﺴﺘﻌﻤﺎل‬ ‫ﻓﻲ ﺍﻟﻘﻨﺒﻠﺔ ﺍﻟﺫﺭﻴﺔ‪.‬‬ ‫‪ x‬ﺩﻓﻊ ﺍﻟﺒﻭﺍﺭﺝ ﺍﻟﻌﺴﻜﺭﻴﺔ‬ ‫)ﺍﻟﻐﻭﺍﺼﺎﺕ ﺍﻟﻨﻭﻭﻴﺔ‪ ،‬ﺤﺎﻤﻼﺕ‬ ‫ﺍﻟﻁﺎﺌﺭﺍﺕ‪(... ،‬‬ ‫‪ x‬إﻧﺘﺎج ﻧﻴﺘﺮوﻧﺎت ﺣﺮة و ﻧﻈﺎﺋﺮ‬ ‫ﻣﺸﻌﺔ ﻟﻺﺳﺘﻌﻤﺎل ﻓﻲ اﻟﺒﺤﺚ‪.‬‬