نسخة الفيديو النصية
يمكن أن ينتج اليورانيوم-238 نظير الثوريوم عندما يبعث جسيم ألفا. أي المعادلات الآتية يصف عملية التحول هذه؟ أ: 238 92 U يكون 236 90 Th زائد 2 2 He. ب: 238 92 U يكون 235 90 Th زائد 3 2 He. ج: 238 92 U يكون 234 92 Th زائد 4 0 He. د: 238 90 U يكون 234 92 Th زائد 4 2 He. هـ: 238 92 U يكون 234 90 Th زائد 4 2 He.
للإجابة عن هذا السؤال، علينا أن نتذكر تركيب اليورانيوم-238 وجسيمات 𝛼، ومن ثم نحدد نظير الثوريوم الذي ينتج.
في البداية، ما قيمتا Z وAلليورانيوم-238؟ بما أن العنصر هو اليورانيوم، فسيحتوي دائمًا على 92 بروتونًا، لذا Z يساوي 92. وبما أننا نعلم من السؤال أنه اليورانيوم-238، فهذا يعني أن العدد الكتلي A يساوي 238. يمكننا بعد ذلك كتابة اليورانيوم-238 على الصورة 238 92 U. هذا هو الرمز المستخدم لجميع الخيارات ما عدا الخيار د. إذن، يمكننا تحديد أن الخيار د لا يمكن أن يكون إجابة هذا السؤال.
بعد ذلك، ما المقصود بالجسيم 𝛼؟ جسيم 𝛼 هو نواة ذرة الهليوم-4. وقيمة Z لجسيمات 𝛼 تساوي اثنين وA تساوي أربعة. ومن ثم، يمكن كتابة جسيم 𝛼 على صورة 4 2 He. يحتوي خياران فقط من خيارات الإجابة على هذا الرمز، أحدهما الخيار د، والذي حددنا بالفعل أنه غير صحيح. والآخر هو الخيار هـ. ومن ثم، يمكننا بالفعل تحديد أن الخيار هـ هو الإجابة الصحيحة. لكن من أجل استكمال الحل، دعونا نوجد نظير الثوريوم.
لفعل ذلك، يمكننا استخدام معادلة التفاعلات النووية؛ حيث يكون إجمالي قيمة A وإجمالي قيمة Z متساويين في المتفاعلات والنواتج. وبناء عليه، نكون معادلتين: إحداهما لـ Z والأخرى لـ A. توضح المعادلتان أن إجمالي قيمة Z في النواتج تساوي قيمة Z في المتفاعل. وينطبق الأمر نفسه على A. نحن نعرف بالفعل قيمتي Z وAلليورانيوم-238 ولجسيمات 𝛼، ونريد إيجاد هاتين القيمتين للثوريوم. لذا، علينا إعادة ترتيب هاتين المعادلتين لنجعل الثوريوم في طرف بمفرده.
إذا أعدنا ترتيب المعادلتين وعوضنا بالقيم وأجرينا العمليات الحسابية، نجد أن قيمة Z للثوريوم تساوي 90، وهو ما يبدو منطقيًّا؛ لأن الثوريوم يحتوي على 90 بروتونًا، وقيمة A للثوريوم تساوي 234. إذن، يمكن كتابة نظير الثوريوم هذا على صورة 234 90 Th.
الخيار الوحيد الذي يتضمن هذا الرمز هو الخيار هـ. ومن ثم، يمكننا التأكد من أن المعادلة التي تصف عملية التحول هذه بشكل صحيح هي الخيار هـ: 238 92 U يكون 234 90 Th زائد 4 2 He.
