فيديو السؤال: تحديد الجسيم دون الذري في معادلة لتفاعل الانشطار النووي الكيمياء • الصف الأول الثانوي

نسخة الفيديو النصية

فيما يأتي مثال على أحد تفاعلات الانشطار النووي: 235 92‪U‬‏ زائد 1 0‪n‬‏ ينتج 142 56‪Ba‬‏ زائد 91 36‪Kr‬‏ زائد 3 1 0‪X‬‏. أي الجسيمات دون الذرية يمثله الحرف ‪X‬‏؟ أ: إلكترون، ب: كوارك، ج: نيوترون، د: بروتون، هـ: بوزيترون.

الانشطار النووي عملية تنقسم فيها النوى الكبيرة إلى نوى أصغر، وتنطلق من ذلك كميات هائلة من الطاقة. تستخدم تفاعلات الانشطار النووي عادة في المفاعلات النووية ومحطات الطاقة لإنتاج الكهرباء. في المفاعلات النووية، ينقسم كل من ذرات اليورانيوم- 235 مرارًا وتكرارًا إلى جزأين أصغر؛ الباريوم‪-‬‏142، والكريبتون‪-‬‏91. خلال هذه العملية، تنطلق كمية كبيرة من الطاقة. ينطلق عادة نيوترونان أو ثلاثة نيوترونات أيضًا.

في المفاعل النووي، عملية الانشطار عبارة عن تفاعل متسلسل. يتطلب كل انشطار؛ أي في كل مرة ينقسم اليورانيوم-235 لإطلاق الطاقة، نيوترونًا واحدًا، لكنه ينتج ثلاثة نيوترونات تقريبًا. لنفترض إذن أننا بدأنا بنيوترون واحد يقسم ذرة اليورانيوم-235، فتنتج عن ذلك طاقة وثلاثة نيوترونات. بعد ذلك، يمكن لهذه النيوترونات الثلاثة أن تقسم ثلاث ذرات أخرى من اليورانيوم-235، لينطلق من كل منها ثلاثة نيوترونات أخرى، بإجمالي تسعة نيوترونات. بعد ذلك، يمكن لهذه النيوترونات التسعة أن تقسم تسع ذرات من اليورانيوم-235، منتجة إجمالي 27 نيوترونًا، وهكذا.

إذا خرج التفاعل المتسلسل عن السيطرة، فإنه يزداد زيادة أسية، منتجًا المزيد والمزيد من النيوترونات بسرعة هائلة، وينقسم المزيد والمزيد من ذرات اليورانيوم-235. تنطلق عن كل انشطار كمية هائلة من الطاقة؛ ولذا فقد يشكل ذلك خطورة كبيرة. بدلًا من ذلك، للتحكم في التفاعل، تستخدم قضبان تحكم تمتص النيوترونات، وتقلل سرعة التفاعل؛ بحيث يستمر حدوثه بمعدل ثابت.

في كل مرة ينشطر اليورانيوم-235، تنتج ثلاثة نيوترونات عادة. إذن، الجسيم دون الذري الذي يمثله الحرف ‪X‬‏ هو المذكور في الخيار ج: نيوترون.