نسخة الفيديو النصية
أي المعادلات الآتية تمثل اضمحلال 𝛽 الذي يحدث للنبتونيوم-239؟ أ: 239 93 Np يكون 235 95 Am زائد صفر سالب واحد e زائد أربعة اثنين He؟ أم ب: 239 93 Np زائد صفر سالب واحد e يكون 239 94 Pu؟ أم ج: 239 93 Np زائد صفر سالب واحد e يكون 239 93 Np؟ أم د: 239 93 Np يكون 239 94 Pu زائد صفر سالب واحد e؟ أم هـ: 239 93 Np يكون 239 92 U زائد صفر سالب واحد e؟
للإجابة عن هذا السؤال، علينا معرفة ما بداخل نواة النبتونيوم-239 وما الذي يحدث أثناء اضمحلال 𝛽. بعد ذلك، يمكننا تطبيق معادلة التفاعلات النووية لتحديد العدد 𝑍 والعدد 𝐴 للنواتج. بداية، ما الذي يوجد في نواة النبتونيوم-239؟ النبتونيوم هو العنصر 93. إذن، عدد 𝑍 له يساوي 93. وعلمنا من السؤال أنه النبتونيوم-239. إذن، عدده الكتلي هو239. هذا يعني أن قيمة 𝐴 تساوي 239، وهو إجمالي عدد البروتونات والنيوترونات في النواة. يمكننا إذن كتابة النبتونيوم-239 على الصورة:239 93 Np.
بعد ذلك، ماذا يحدث أثناء اضمحلال 𝛽؟ أثناء اضمحلال 𝛽، ينطلق جسيم 𝛽. وجسيم 𝛽 هو في الأساس إلكترون. هذا الجسيم له 𝑍 يساوي سالب واحد و𝐴 يساوي صفرًا؛ حيث إنه جسيم سالب الشحنة ذو كتلة صغيرة جدًّا مقارنة بالبروتونات والنيوترونات. إذن، يمكن استخدام الرمز صفر سالب واحد e. ونظرًا لانطلاق جسيم 𝛽، فإنه يجب أن يكون في طرف النواتج من المعادلة، وليس في طرف المتفاعلات. ومن ثم، يمكننا استبعاد الخيارين ب، ج من كونهما الإجابة الصحيحة لهذا السؤال.
يمكننا الآن تطبيق معادلة التفاعلات النووية. بالنسبة إلى 𝑍، نحصل على هذه المعادلة؛ حيث 𝑍 للنواتج يساوي 𝑍 للمتفاعلات. ومن ثم، فإن 𝑍 للنظير الجديد زائد 𝑍 لجسيم 𝛽 يساوي 𝑍 للنبتونيوم-239. نحن نعرف قيمة 𝑍 لكل من جسيم 𝛽 والنبتونيوم-239. لذا، علينا إعادة ترتيب المعادلة لنجعل 𝑍 للنظير الجديد في طرف بمفرده. إذا أعدنا ترتيب المعادلة وعوضنا بالقيمتين اللتين لدينا، فسنجد أن قيمة 𝑍 للنظير الجديد هي 94. من بين خيارات الإجابة التي لم نستبعدها بعد، نجد أن الخيار الوحيد الذي قيمة 𝑍 فيه تساوي 94 للنظير الجديد هو الخيار د. إذن، لا بد أن يكون الخيار د هو الإجابة الصحيحة لهذا السؤال؛ حيث يكون النظير الجديد هو البلوتونيوم.
لكن من أجل استكمال الحل، دعونا نحسب قيمة 𝐴؛ أي عدد الجسيمات في النواة. إذا عوضنا بقيمتي 𝐴 المعلومتين، فسنحصل على القيمة 239. ومن ثم، فإن الناتج هوالبلوتونيوم-239. وعليه، فإن المعادلة التي تمثل اضمحلال 𝛽 للنبتونيوم-239 هي الخيار د: 239 93 Np يكون 239 94 Pu زائد صفر سالب واحد e.
