فيديو السؤال: تحديد العينة التي عمرها النصفي يساوي يومين من بيانات معدل العد الكيمياء • الصف الأول الثانوي

نسخة الفيديو النصية

قيست خمس عينات مشعة على مدار ثلاثة أيام، باستخدام أنبوب جيجر-مولر، لمعرفة معدل العد. أي من العينات الآتية لها عمر نصف يومان؟

يمكن أن تتعرض العينة المشعة للاضمحلال الإشعاعي. والاضمحلال الإشعاعي هو الانبعاث التلقائي للإشعاع من نواة غير مستقرة. يستخدم أنبوب جيجر-مولر في الكشف عن الإشعاع، وهو متصل بعداد جيجر. عندما يدخل الإشعاع إلى الأنبوب، ترسل نبضة كهربية إلى العداد. وتعرض شاشة العداد معدل العد. معدل العد هو عدد مرات الكشف عن إشعاع ما، مثل النبضات الكهربية لكل ثانية أو لكل دقيقة.

وعمر النصف هو مقدار الزمن اللازم لاضمحلال نصف النوى المشعة في العينة. ومع اضمحلال النوى المشعة، سينبعث إشعاع أقل. عندما يصطدم الإشعاع بذرة، يمكن أن يتسبب ذلك في فقد الذرة لإلكترون. لذا يمكننا أن نطلق عليه الإشعاع المؤين.

إذا انبعث إشعاع مؤين أقل، فسيقل معدل الكشف عن الإشعاع. ومن ثم، سينخفض معدل العد. ومن ثم، فإن معدل العد يرتبط ارتباطًا طرديًّا بكمية المادة المشعة المتبقية. وهذا يعني أنه يمكن وصف فترة عمر النصف بأنها مقدار الزمن اللازم لاضمحلال نصف النوى المشعة في العينة، أو مقدار الزمن اللازم لانخفاض معدل العد إلى نصف قيمته الأصلية.

نريد هنا تحديد أي من العينات لها عمر نصف يومان. إذن، علينا تحديد المصدر الذي سينخفض معدل عده إلى النصف بعد مرور يومين. لا يمثل عمود اليوم الثاني معدل العد بعد يومين، بل يمثل معدل العد بعد يوم واحد من المراقبة. ومن ثم، فإن عمود اليوم الثالث هو الذي يمثل معدل العد بعد يومين. علينا إجراء مقارنة بين معدل العد في عمود اليوم الأول وعمود اليوم الثالث. لقد أثبتنا بالفعل أنه مع اضمحلال النوى المشعة، سينخفض معدل العد.

علينا تحديد كم تقل القيم الموجودة في عمود اليوم الثالث عن القيم الموجودة في عمود اليوم الأول. إذن، لكل مصدر من المصادر، علينا قسمة قيمته في عمود اليوم الثالث على قيمته في عمود اليوم الأول. بالنسبة إلى المصدر ‪𝐴‬‏، هذا يساوي 300 مقسومًا على 1200. ومن ثم، فإن معدل العد بعد يومين يساوي ربع معدل العد الأصلي. لكننا نريد تحديد عمر النصف؛ لذا يجب أن يكون معدل العد نصف قيمته الأصلية، وليس ربعها.

بالنسبة إلى المصدر ‪𝐵‬‏، علينا حساب 85 مقسومًا على 100. وهذا يعطينا 17 على 20 أو 0.85. بالنسبة إلى المصدر ‪𝐶‬‏، علينا حساب 300 مقسومًا على 600. وهذا يعطينا نصف القيمة؛ إذن بعد يومين، انخفض معدل العد إلى نصف قيمته الأصلية. هذا يعني أن عمر النصف للعينة ‪𝐶‬‏ هو يومان، وهذه هي إجابة هذا السؤال. لكن للتأكد فقط، دعونا نتحقق من قيمتي المصدرين ‪𝐷‬‏ و‪𝐸‬‏. كما هو موضح، كلا المصدرين ‪𝐷‬‏ و‪𝐸‬‏ لا ينتجان نصف القيمة. ومن ثم، نعلم أن إجابة السؤال: «أي من العينات الآتية لها عمر نصف يومان؟» هي المصدر ‪𝐶‬‏.