فيديو السؤال: تحديد تعريف عمر النصف الكيمياء

أي العبارات الآتية تعرف مفهوم عمر النصف تعريفًا جيدًا؟ (أ) نصف الزمن اللازم لاضمحلال جميع النوى غير المستقرة (ب) الزمن اللازم لاضمحلال جميع النوى غير المستقرة (ج) نصف الزمن اللازم لاضمحلال نصف النوى غير المستقرة (د) الزمن اللازم لاضمحلال نصف النوى غير المستقرة

٠٣:٥٠

‏نسخة الفيديو النصية

أي العبارات الآتية تعرف مفهوم عمر النصف تعريفًا جيدًا؟ (أ) نصف الزمن اللازم لاضمحلال جميع النوى غير المستقرة. (ب) الزمن اللازم لاضمحلال جميع النوى غير المستقرة. (ج) نصف الزمن اللازم لاضمحلال نصف النوى غير المستقرة. (د) الزمن اللازم لاضمحلال نصف النوى غير المستقرة.

تحتوي نواة الذرة على بروتونات ونيوترونات. وثمة توازن دقيق بين القوة النووية القوية التي تحافظ على تماسك النواة، وقوى التنافر بين البروتونات الموجبة الشحنة التي تدفعها بعيدًا بعضها عن بعض. وعندما تفوق قوى التنافر قوى التجاذب، تصبح النواة غير مستقرة. وقد يرجع ذلك إلى احتواء النواة على عدد كبير جدًّا من البروتونات، أو عدد قليل جدًّا من النيوترونات، أو كمية كبيرة جدًّا من الطاقة.

يمكن للنواة غير المستقرة أن تصبح أكثر استقرارًا من خلال إطلاق طاقة في صورة موجات أو جسيمات. ومن ثم، تصبح النواة مستقرة من خلال إطلاق إشعاع. ويمكن أن يكون الإشعاع في صورة أشعة ‪𝛾‬‏، أو جسيمات ‪𝛼‬‏، أو جسيمات ‪𝛽‬‏. وهذا الانبعاث التلقائي للإشعاع من نواة غير مستقرة يسمى الاضمحلال الإشعاعي. قد يكون من الصعب إلى حد ما حساب الفترة الزمنية اللازمة لاضمحلال النواة؛ لأن الاضمحلال يحدث أسيًّا. وعليه، بمرور الزمن، يتناقص عدد النوى غير المضمحلة أسيًّا.

إحدى الطرق المستخدمة لحساب ذلك هي الفترة الزمنية اللازمة لاضمحلال نصف عدد النوى. وتعرف هذه الفترة الزمنية باسم عمر النصف، ويرمز لها بالرمز ‪𝑡‬‏ نصف. فإذا بدأنا عند الزمن صفر، فلن تكون لدينا أي نوى مضمحلة. وتمثل هذه النقطة بالرمز ‪𝑁‬‏ صفر. وعمر النصف هو الفترة الزمنية اللازمة لاضمحلال نصف عدد النوى. وعليه، إذا أوجدنا الزمن الذي يصل عنده عدد النوى إلى نصف عدد النوى الذي بدأنا به، فسنوجد عمر النصف. ولكن، لإيجاد عمر النصف، ليس علينا البدء بأقصى عدد للنوى غير المضمحلة. ويمكننا أن نبدأ من أي نقطة. فبصرف النظر عن مقدار العينة التي نبدأ بها، يظل عمر النصف ثابتًا.

إذا بدأنا بنصف العدد الأصلي للنوى غير المضمحلة، فنصف هذا العدد سيساوي ربع العدد الأصلي. وإذا قارنا الزمن المستغرق لوصول نصف العدد الأصلي للنوى غير المضمحلة إلى الربع، فسنجد أنه يساوي نفس الفترة الزمنية المستغرقة لوصول العدد الأصلي للنوى غير المضمحلة إلى النصف. وعليه، يمكننا أن نرمز لهذه الفترة الزمنية بالرمز اثنين ‪𝑡‬‏ نصف. وإذا كررنا العملية مجددًا، فسيظل عمر النصف كما هو. حتى وإن بدأنا بثلث العدد الأصلي للنوى غير المضمحلة، فسنجد أن عمر النصف هو نفسه. وعليه، عمر النصف هو الفترة الزمنية اللازمة لاضمحلال نصف عدد النوى، بصرف النظر عن مقدار العينة التي نبدأ بها.

إذن، إجابة السؤال، «أي العبارات الآتية تعرف مفهوم عمر النصف تعريفًا جيدًا؟»، هي الخيار (د) الزمن اللازم لاضمحلال نصف النوى غير المستقرة.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.