نسخة الفيديو النصية
أي المعادلات الآتية تمثل اضمحلال 𝛼 الذي يحدث للراديوم-226 ؟
للإجابة عن هذا السؤال، يجب أن نكون قادرين على تعريف اضمحلال 𝛼، وهو نوع من الاضمحلال الإشعاعي؛ حيث ينبعث جسيم 𝛼 من نواة نظير كبير غير مستقر، وهو ما ينتج عنه تكوين نظير أصغر أكثر استقرارًا. ويتكون جسيم 𝛼 من بروتونين ونيوترونين. يمكننا تمثيل هذا باستخدام ترميز النيوكليد؛ حيث 𝐴 يمثل العدد الكتلي، و𝑍 يمثل عدد البروتونات في النوى أو شحنة الجسيمات. إذن، في ترميز النيوكليد، يمكن تمثيل جسيم 𝛼 باستخدام الرمز الكيميائي للهليوم؛ أي He، الذي يحتوي على بروتونين، وله عدد كتلي يساوي أربعة.
نعلم من السؤال أن النظير الذي يخضع لاضمحلال 𝛼 هو الراديوم-226، وهو ما يعني أن الراديوم-226 يجب أن يكون متفاعلًا في هذه المعادلة النووية، وأن جسيم 𝛼، الموضح على صورة نواة هليوم، يجب أن يكون متضمنًا في النواتج. إذن، نحن نعلم أن الإجابة الصحيحة يجب أن تتضمن الراديوم-226 على يسار السهم الذي، طبقًا للجدول الدوري، به 88 بروتونًا. ويجب أن تتضمن الإجابة الصحيحة أيضًا نواة هليوم في النواتج، على يمين السهم.
باستخدام هذه المعلومات، يمكننا استبعاد الخيار أ، الذي يتضمن الراديوم-226 باعتباره جسيمًا متفاعلًا لكن يحتوي على الهليوم باعتباره متفاعلًا بدلًا من كونه ناتجًا. ويمكننا استبعاد الخيار ج للسبب نفسه. ويمكننا أيضًا استبعاد الخيار د، الذي يتضمن الراديوم-226 باعتباره ناتجًا وليس متفاعلًا. يمكننا تحديد الإجابة الصحيحة باستخدام المعلومات التي مفادها أن إجمالي العدد الكتلي للمتفاعلات، الممثل هنا مرة أخرى بالرمز 𝐴، يجب أن يساوي إجمالي العدد الكتلي للنواتج، في حين أن إجمالي عدد البروتونات في المتفاعلات، الممثل هنا مرة أخرى بالرمز 𝑍، يجب أن يساوي إجمالي عدد البروتونات في النواتج. سيسمح لنا هذا بتحديد النواة الناقصة في النواتج.
إجمالي العدد الكتلي للمتفاعلات يساوي 226. إذن، نعرف من ذلك أن مجموع الأعداد الكتلية للنواتج يجب أن يساوي أيضًا 226. يمكننا إيجاد العدد الكتلي الناقص عن طريق طرح العدد الكتلي لجسيم 𝛼 أو نواة الهليوم، الذي يساوي أربعة، من 226، لنحصل على عدد كتلي يساوي 222. إذن، نعلم أن الناتج الناقص يجب أن يكون له عدد كتلي يساوي 222. يمكننا تكرار هذه العملية مع عدد البروتونات.
إجمالي عدد البروتونات في المتفاعلات 88. لذا، يجب أن يساوي إجمالي عدد البروتونات في النواتج أيضًا 88. إذن، يمكننا إيجاد عدد البروتونات في الناتج الناقص عن طريق طرح عدد البروتونات في جسيم 𝛼 أو نواة الهليوم، وهو ما يساوي اثنين من 88، وهو ما يعطينا 86. إذن، نعلم أن الناتج الناقص يجب أن يحتوي على 86 بروتونًا. وهذا يعني أيضًا أن الجسيم الناقص في النواتج له عدد ذري يساوي 86.
وإذا ما نظرنا إلى الجدول الدوري لإيجاد العدد الذري 86، فسنجد عنصر الرادون، ممثلًا بالرمز الكيميائي Rn. ومن ثم، فإننا نعلم أن الخيار الصحيح يجب أن يتضمن الرادون-222 باعتباره جسيمًا ناتجًا. هذا يعني أنه يمكننا استبعاد الخيار ب، الذي لا يتضمن الرادون-222 في النواتج. إذن، المعادلة التي تمثل اضمحلال 𝛼 الذي يحدث للراديوم-226 هي الخيار هـ؛ حيث يضمحل الراديوم-226 ليكون الرادون-222 زائد نواة الهليوم أو جسيم 𝛼.
