نسخة الفيديو النصية
أي المعادلات الآتية صواب عن التحول الذري عبر اضمحلال بيتا؟ (أ) 𝑑 يساوي 𝑏 ناقص واحد. (ب) 𝑎 ناقص 𝑐 يساوي 𝑑. (ج) 𝑏 يساوي 𝑑. (د) 𝑐 يساوي 𝑎 ناقص واحد. (هـ) 𝑎 يساوي 𝑐.
تتضمن المعادلة النووية المعطاة تحولًا ذريًّا، وهو تحول ذرات عنصر ما إلى ذرات عنصر آخر. يتناول هذا السؤال تحديدًا اضمحلال بيتا، وهو نوع من الاضمحلال الإشعاعي؛ حيث يتحول نيوترون في نواة غير مستقرة إلى بروتون وينبعث إلكترون، الذي يسمى أيضًا «جسيم بيتا».
في المعادلة النووية المعطاة، يمثل 𝑋 الرمز الكيميائي للنواة غير المستقرة؛ ويمثل 𝑎 العدد الكتلي للجسيم 𝑋، ويمثل 𝑏 عدد البروتونات. يخضع 𝑋 للاضمحلال لتكوين ذرة عنصر جديد، ممثل بالحرف 𝑌، ويمثل 𝑐 عدده الكتلي، أما 𝑑 فيمثل عدد البروتونات. الجسيم الوالد 𝑋 يكون الجسيم الوليد 𝑌، وينبعث جسيم بيتا، الذي يمكننا تمثيله بدلًا من ذلك باعتباره إلكترونًا له عدد كتلي يساوي صفرًا، وشحنة تساوي سالب واحد.
لتحديد الإجابة الصحيحة، يمكننا استخدام المعلومة التي تفيد بأن المتفاعلات والنواتج في معادلة نووية يجب أن تكون متساوية في إجمالي العدد الكتلي، الذي يمثله هنا الحرف 𝐴، ويجب أن تكون متساوية في إجمالي الشحنة، الذي يمثله هنا الحرف 𝑍. وهذا يعني أنه من المعادلة المعطاة، فإن إجمالي العدد الكتلي للمتفاعلات يجب أن يساوي مجموع الأعداد الكتلية للنواتج، أي 𝑐 زائد صفر. 𝑐 زائد صفر يساوي 𝑐. ومن ثم، لكي يساوي إجمالي العدد الكتلي للمتفاعلات إجمالي العدد الكتلي للنواتج، فإن 𝑎 يجب أن يساوي 𝑐.
ينطبق الأمر نفسه على إجمالي الشحنة. إجمالي شحنة المتفاعلات، أو 𝑏، يجب أن يساوي مجموع شحنات النواتج، أي 𝑑 زائد سالب واحد. وإذا أعدنا كتابة هذه المعادلة، فسنحصل على 𝑏 يساوي 𝑑 ناقص واحد. وبالنظر إلى الخيارات، يمكننا ملاحظة أن الخيار (هـ) يطابق إحدى المعادلات التي استنتجناها. ومن ثم، فإن الخيار (هـ)، أي 𝑎 يساوي 𝑐، هو الخيار الصحيح.
