1-اكتب المصطلح العلمي الدال علي العبارات التالية :
1- تفاعلات تتم داخل النواة ، وتعتمد علي مكوناتها من البروتونات والنيوترونات.
2-صورة مختلفة لذرات العنصر الواحد تتفق في العدد الذري وتختلف في العدد الكتلي.
3-نظير الهيدروجين الذي يتساوي فيه العدد الذري مع العدد الكتلي.
4-مكون من مكونات الذرة يمكن إهمال كتلته ولا يمكن إهمال شحنته.
5-جسيم صغير مشحون بشحنة موجبة أو سالبة.
6-جسيم موجب الشحنة كتلته تساوي كتلة الإلكترون. 7-الطاقة اللازمة لربط مكونات النواة ببعضها.
8-يمكن تحويل المادة إلي طاقة والطاقة إلي مادة. 9-كتلة الذرة بعد تماسك مكوناتها.

2-اختر الإجابة الصحيحة مما بين القوسين :
1- لا تحتوي نواة عنصر ......... علي نيوترونات (1H1/ 1H2 / 1H3 / 2He4)
2- تتساوي نظائر العنصر الواحد في عدد ..........
(النيوترونات فقط – الإلكترونات فقط – البروتونات فقط – الإلكترونات والبروتونات)
3-عنصر عدده الذري 26 وعدده الكتلي 56 يكون فيه عدد ........ (البروتونات أكبر من عدد النيوترونات – البروتونات أكبر من عدد الإلكترونات – البروتونات والنيوترونات 56 – النيوترونات 26)
4-نظير ........ يحتوي علي 3 نيوترونات (32H / 63Li / 62He / 31H)
5-أثقل نظائر الهيدروجين هو ........ (البروتيوم – التريتيوم – الديوتيريوم)
6-نظير العنصر 50X112 هو .......... (11351X / 11249X / 11350X / 11251X)
7-نظير عنصر النيون 10Ne20 من نظائر العناصر المستقرة لأن النسبة بين عدد النيوترونات إلي عدد البروتونات فيه......
(1 : 1.51 / 1 : 1.6 / 1 : 1 / 1 : 1.62)
8-كتلة نواة ذرة ........ اثقل من كتلة نواة ذرة 18Ar40 (17Cl35 / 19K36 / 20Ca40 / 24Cr52)
9-........... جسيم نووي قد يكون مشحون بشحنة موجبة أو سالبة. (النيوترون – البروتون – الإلكترون – الميزون)
10-يشنا الميزون الموجب من تحول .......
(بروتون إلي نبوترون – إلكترون – إلي نيوترون – نيوترون إلي بروتون – بروتون إلي إلكترون)
4-ما المقصود بكل من :
1-النظائر 2-الميزون 3-طاقة الترابط النووى
4-نظرية الكم لبلانك 5-الإلكترون فولت.
5-وضح أيا من نظائر هذه العناصر مستقرة وأيها مشعة تبعا للنسبة بين عدد النيوترونات إلي عدد البروتونات في كل منها :
1-30Zn67 2- 82Pb214 3-88Ra226
4-82Pb206 5-84Po210 6-50Sn118
6-اعط نبذة مختصرة عن كل مما يلي :
1-ثبات أنوية العناصر والنسبة (n : P) فيها. 2-أهم القوى داخل أنوية العناصر.
3-تبادل الميزونات داخل النواة. 4-العلاقة بين طاقة الترابط النووى للعنصر وعدده الكتلي.
5-العلاقة بين ثبات نواة العنصر وطاقة الترابط النووى للجسيم الواحد فيها.
7-مسائل متنوعة :
1-اذكر العلاقة الرياضية بين الطاقة والكتلة ثم احسب الطاقة (بالسعر) الناتجة من تحول 0.5جم من مادة ما.
2-احسب مقدار الطاقة التي يمكن الحصول عليها من تحول كتلة مقدراها 1.66 × 10 24 جم مقدرة بوحدة : أ-السعر ب-المليون إلكترون فولت (و .ك . ذ = 1.66 × 10 24جم)
3-احسب مقدار الطاقة المنطلقة من التفاعل التالي :
92U235 + 0n1 65Ba144 + 36Kr92 + Energy
علما بأن كتلة الأنوية المشتركة في هذا التفاعل الانشطاري :
-اليورانيوم (235) 235.04392 و . ك . ذ -الكريبتون 91.92627 و . ك . ذ
-الباريوم (144) 143.92285 و . ك . ذ -النيوترون 1.0087 و . ك . ذ
4-احسب مقدار الطاقة المنطلقة مقدرة بوحدة الجول – الناتجة من تحول 50% من مادة مشعة كتلتها 10جم.

ثانيا : النشاط الإشعاعى
1-النشاط الإشعاعى الطبيعى
Û تعريف النشاط الإشعاعى :
-هو تفتت تلقائى يحدث فى نواة ذرة العنصر المشع ينتج عنه خروج إشعاعات غير منظورة هى دقائق ألفا الموجبة وبيتا السالبة وأشعة جاما المتعادلة ويتحول فيها العنصر إلى عنصر آخر.
?علل : العناصر المشعة الطبيعية تفتت نفسها تلقائيا؟
-لأن وزنها الذري كبير فيزيد عدد النيوترونات عن عدد البروتونات بمقدار كبير فتصبح طاقة الترابط النوى غير كافية لربط مكوناتها وبالتالي يقل ثبات أنوية العنصر المشع وبذلك فتفتت تلقائيا.
Ûيمكن الكشف عن العناصر المشعة عن طريق :
1-عداد جيجر 2-تؤثر فى الألواح الفواتوغرافية الحساسة 3-تؤين الهواء والغازات.
$ تجربة توضح أنواع الإشعاع الناتج من عنصر مشع $

يتم تعريض قطعة صغيرة من الراديوم المشع في حفرة في مكعب من الرصاص إلي مجال كهربي أو مغناطيسي.
نجد انفصال ثلاث أنواع من الإشعاعات هي :
1-دقائق ألفا الموجبة (a) تنحرف نحو القطب السالب.
2-دقائق بيتا السالبة (b) تنحرف نحو القطب الموجب.
3-أشعة جاما (d) لا تعاني أى انحراف.
Ûالتحولات المترتبة علي خاصية الإشعاع..
¶أولا: أثر خروج دقيقة ألفا من نواة ذرة العنصر المشع
-عندما يفقد العنصر المشع دقيقة ألفا 4He2 يحدث الأتي :
1-نقص العدد الذري بمقدار (2).
2-ينقص العدد الكتلي بمقدار (4).
3-يتحول ذرة العنصر إلي ذرة عنصر آخر جديد.
ïمثال:
يورانيوم مشع ثوريوم + ألفا
92U238 90Th234 + 2H4
¶ثانيا : أثر خروج دقيقة بيتا من نواة ذرة العنصر المشع :
-عندما يفقد العنصر دقيقة بيتا يحدث الآتي :
1-يزداد العدد الذري بمقدار (1).
2-يظل العدد الكتلي ثابت.
3-تتحول ذرة العنصر إلي عنصر آخر جديد.
ïمثال:
ثوريوم بروتوأكتينوم + بيتا
90Th234 91Pa234 + -1e0
6C14 7N14 + -1e0
وتعليل ذلك هو تحول أحد النيوترونات داخل النواة إلى بروتون وإلكترون سالب حيث يخرج الإلكترون فى صورة جسيم بيتا ويبقى البروتون داخل النواة وبذلك يقل عدد النيوترونات بمقدار 1 ويزداد عدد البروتونات بمقدار 1 أى أن عدد الكتلة يظل ثابتا والعدد الذرى يزداد بمقدار 1.
õ ملحوظة: لكى يتحول العنصر إلى أحد نظائره بعد سلسلة من الإشعاعات يجب أن يكون عدد جسيمات بيتا المفقود ضعف عدد جسيمات ألفا.
¶ثالثا : أثر خروج أشعة جاما من نواة ذرة العنصر المشع :
أشعة جاما عبارة عن موجات كهرومغناطيسية ليس لها كتلة وليس لها شحنة فإذا فقد العنصر المشع أشعة جاما لا يتغير العدد الذري ولا يتغير العدد الكتلي ولكن خروجها يقلل من طاقة النواة فيزيد من استقرارها.
õ ملحوظة: إذا فقد العنصر المشع (بوزيترون +e+1) ينقص العدد الذري بمقدار (1) بينما يظل العدد الكتلي ثابت.
ïمثال:
15P30 0e+1 + 14Si30
ïمثال: عنصر 238يورانيوم92 فقد ثلاثة دقائق ألفا وأربع دقائق بيتا احسب العدد الذري وعدد الكتلة للعنصر الناتج.
à الحل :
92U238 – 3(2He4) 86X226

86X226 – 4(-1e0) 90Y226
-العنصر الناتج العدد الذري له90 العدد الكتلي 226.
ïمثال: عنصر مشع عدده الذري 90 وعدد الكتلي 234 يتحول إلي عنصر آخر بطرد دقيقة ألفا ثم دقيقتين بيتا.
-احسب العدد الذري والعدد الكتلي للعنصر الناتج وما علاقته بالعنصر الأصلى.
à الحل :
90X234 – 2He4 88Y230

88Y230 – 2(-1e0) 90Y230
-العنصر الناتج العدد الذري 90 ، العدد الكتلي 230 وهو نظير العنصر المشع.
ïمثال: عنصر يورانيوم92U238 يتحول إلي رصاص 82Pb206 بعد سلسلة من الإشعاعات احسب عدد دقائق ألفا ، بيتا التي فقدها عنصر اليورانيوم حتى يتحول.
à الحل :
-النقص في عدد الكتلة = 238 – 206 = 32
وحيث أن فقد دقيقة ألفا يسبب نقص رقم الكتلة بمقدار (4)
:. عدد دقائق ألفا المفقودة = 32/4 = 8 دقائق ألفا. ويمكن التعبير عن ذلك بالمعادلة التالية:
92U238 - 8(2He4) 76X206
الزيادة في العدد الذري = 82 – 76 = 6
وحيث أن فقد دقيقة بيتا بسبب زيادة العدد الذري بمقدار (1)
:. هذا العنصر فقد (6) دقائق بيتا.
76X206 - 6 (-1e0) 82Pb206

ïمثال: عنصر 226 الراديوم 88 يتحول إلي 206رصاص82
–احسب عدد دقائق الفا وبيتا التي فقدها عنصر الراديوم في التفاعلات النووية.
أجب بنفسك؟ !!!!
Ûفترة عمر النصف..
هو الزمن اللازم لكى يتفتت فيه نصف عدد أنوية ذرات العنصر المشع ويفقد نصف كتلتة ، ونصف إشعاعاته.
¶ خصائصها:
1-فترة عمر النصف ثابتة للنظير الواحد وتختلف من نظير لآخر.
2-فترة عمر النصف للنظير الواحد لا تتغير مهما نقصت كتلته.
3-فترة عمر النصف لبعض النظائر تصل إلى بضع ثوانى والبعض الآخر ملايين السنين.
ïمثال: الأكسجين 8O14 = 71 ثانية , الراديوم 88Ra226 = 1590 سنة , اليورانيوم 92U238 = 4.67 مليون سنة.
مسائل متنوعة
ïمثال: عنصر مشع كتلته 20كجم وفترة عمر النصف له 5 سنوات كم يتبقي من هذا العنصر بعد مرور 20 سنة؟
à الحل :
عدد فترات عمر النصف = 20/5 = 4 فترات
20 كجم (فترة أولي)10 كجم (فترة ثانية)5 كجم (فترة ثالثة) 2.5 كجم (فترة رابعة) 1.25 كجم.
ïمثال: عند وضع عنصر مشع أمام عداد جيجر لقياس الإشعاع كانت قراءة الجهاز 320 تحلل فى الدقيقة وبعد 33 يوم صارت قراءته 40 تحلل فى الدقيقة احسب فترة عمر النصف لهذا العنصر.
à الحل :
320 (فترة أولى) 160 ت/د 80 ت /د (فترة ثانية) 40 ت / د (فترة ثالثة)
عدد فترات عمر النصف = 3 فترات.
فترة عمر النصف للعنصر = المدة الكلية ÷ عدد التفرات = 33 ÷ 3 = 11 يوم
ïمثال: إذا كانت فترة عمر النصف لعنصر مشع هى 12.5 سنة فما هى نسبة ما يتبقى من 1 جم بعد مرور 50سنة؟
à الحل :
عدد الفترات = 50 ÷ 12.5 = 4 فترات
1 جم فترة أولى (1/2 جم) فترة ثانية (1/4 جم) فترة ثالثة (1/8 جم) فترة رابعة (1/16جم)
نسبة ما يتبقى = 1/16 × 100 = 6.25 % من كتلة هذا العنصر.
ïمثال: فترة عمر النصف لعنصر مشع هي 87 يوم ، كم يتبقي من 3 جرام من هذا العنصر بعد مرور 174 يوم.
ïمثال: وضع 12 جرام من مادة مشعة في مكان ما وبعد 50 يوما وجد أن مقدار المتبقي منها هو 0.75 جرام
-احسب فترة عمر النصف لهذه المادة المشعة.
2-النشاط الإشعاعى الصناعى
هي تفاعلات نووية يمكن إجراؤها صناعيا وينطلق منها طاقة هائلة يمكن التحكم فيها من خلال إجرائها داخل المفاعلات النووية أو يصعب التحكم فيها مثل القنابل الذرية.
Û كيفية حدوثه : يتم التفاعل عند قذف نواة عنصر بقذيفة نووية معينة حيث يحدث إضطراب نووى داخل نواة العنصر يؤدى إلى تكون نظير مشع صناعى أو عنصر آخر جديد.
Ûأنواع القذائف النووية:
1-قذائف متعادلة الشحنة مثل النيوترون 0n1
2-قذائف موجبة الشحنة مثل :
أ-قذائف ألفا 2He4 ب-قذائف البروتون 1H1 جـ-قذائف الديروتون 1H2
Ûالعوامل التي يتوقف عليها التفاعلات النووية :
1-نوع العنصر المقذوف. 2-نوع القذيفة. 3-سرعة القذيفة وطاقتها 4-نظائر العنصر.
Ûأهداف التفاعلات النووية :
1-الحصول علي طاقة هائلة. 2-تحويل عنصر إلي عنصر آخر. 3-الحصول علي نظائر مشعة.
ïمثال:
1-استخدام النيوترونات كقذائف :
13Al27 + 0n1 11Na24 + 2He4 (تحول عنصرى)
53I127 + 0n1 53I128 + d (الحصول على نظير مشع)

2-استخدام البروتونات كقذائف :
3Li7 + 1H1 2 2He4 + E (الحصول على طاقة)
3-استخدام الديوترون كقذائف :
6C12 + 1H2 5B10 بورون+ 2He4
4-استخدامات قذيفة ألفا :
7N14 + 2He4 8O17 + 1H1
? علل : أفضل أنواع القذائف النيوترونات؟
لأنها 1-غير مشحونة وبذلك يسهل اختراقها للنواة ولا تتأثر بقوى التجاذب أو التنافر.
2-كتلتها مناسبة وتصل مباشرة إلي مركز النواة.
3-يمكن قذف النيوترون بجميع أنواع السرعات.
? علل : لا يستخدم الإلكترون كقذيفة ؟
1-لأن كتلة الإلكترون صغيرة جدا لا يؤثر في النواة التي يقذف عليها.
2-لأنه يحمل شحنات سالبة إما يتنافر مع الإلكترون أو ينجذب إلي البروتونات.
?وضح بالمعادلات النووية كيف الحصول علي :
1-البوروم من الكربون. 2-الحصول علي أشعة جاما.
3-الصوديوم من الألومنيوم. 4-جسيم ألفا من الليثيوم. 5-بروتون من 14N7

1-اكتب المصطلح العلمي الدال علي العبارات التالية :
1-عناصر يحدث لأنويتها تفتت تلقائي تدرجي.
2-تفتت تلقائي لأنوية ذرات العناصر المشعة ينتج عنه إشعاعات غير مرئية.
3-جسيمات موجبة الشحنة تشبه في تركيبها أنوية ذرات الهيليوم.
4-جسيمات سالبة الشحنة تسمي بإلكترون النواة أو الميزون السالب.
5-موجات كهرومغناطيسية لا ينشأ من انبعاثها من أنوية العناصر المشعة تغير في العدد الكتلي أو العدد الذري.
6-الزمن اللازم ليتفتت فيه نصف عدد أنوية العنصر المشع.
7-الجهاز المستخدم في قياس مقدار الإشعاع الصادر من المادة المشعة.
8-تفاعلات تحول العنصر إلي نظيره أو إلي عنصر آخر عند قذفه بقذيفه مناسبة.
9-تفاعلات نووية يمكن إجراؤها صناعيا ، وينتج عنها قدر هائل من الطاقة.
2-أكمل المعادلات النووية التالية :
1-92U238 ……… + جسم ألفا
2-90Th234 ……… + جسيم بيتا
3-……. 7N14 + بيتا
4-13Al27 + …….. 11Na24 + ………
5-3Li7 + 1H1 ………… + ………
6-………… + 1H2 5B10 + ………..
7-7N14 + ………… ………….. + 1H1
3-اختر الإجابة الصحيحة مما بين القوسين :
1-عندما يفقد عنصر مشع جسيم ألفا ........ بمقدار 4
(يقل عدد النيوترونات – يقل العدد الكتلي – يزداد العدد الذري – يزداد عدد الإلكترونات)
2-العنصر المشع الذي يفقد جسم بيتا يتحول إلي ...... (أيون موجب – أيون سالب – نظير للعنصر المشع – عنصر جديد)
3-عندما يفقد عنصر مشع جسيم بيتا ......... بمقدار 1
(يزداد العدد الكتلي – يزداد العدد الذري – يقل العدد الذري – يقل العدد الكتلي)
4-عند خروج إشعاع جاما من نواة ذرة عنصر مشع ........ (يتكون عنصر جديد يقل عدده الذري بمقدار 2 – يتكون نظير للعنصر المشع – يتكون عنصر جديد يزداد عدده الذري بمقدار 1 – لا توجد إجابة صحيحة)
5-في التفاعل النووى التالي : 90Th234 + X 238U92 تكون X هي ......
(جسيم بيتا – جسيم ألفا – بروتون – ديوتيرون)
6-يتحول العنصر إلي نظيره عندما يفقد .......
(دقيقة ألفا ثم دقيقتي بيتا – دقيقتي ألفا ثم دقيقة بيتا – إشعاع جاما – دقيقة ألفا ثم دقيقة بيتا)
7-يمكن الحصول علي الأكسجين 17 عند قذف نواة ....... بقذيفة ألفا.
(النيتروجين 14 – الكربون 12 – الألومنيوم 27 – اليود 127)
8-عند قذف نواة عنصر الألومنيوم 27 بنيوترون سريع فإنه يتحول إلي .......
(الصوديوم 24 – الألومنيوم 28 – الصوديوم 23 – الماغنسيوم 24)
9-يمكن الحصول علي ......... عند قذف نواة النيتروجين 14 بجسم ألفا. (بروتون – إلكترون – نيوترون – ديوتيرون)
10-لا يمكن استخدام ........ كقذيفة نووية. (البروتون – النيوترون – الإلكترون – الديوتيرون)
4-وضح بالمعادلات النووية :
1-تكون الثوريوم 234 من اليورانيوم 238.
2-تكون البروتوأكتنيوم 234 من الثوريوم 234.
3-تكون النيتروجين 14 من الكربون 14.
4-تحويل الألومنيوم 13 إلي نظير الصوديوم 24.
5-الحصول علي البورون 10 من الكربون 12. 6-تحويل الليثيوم 7 إلي الهيليوم 4
7-الحصول علي نظير الأكسجين 17 من النيتروجين 14. 8-استخدام النيوترون كقذيفة.
9-استخدام البروتون كقذيفة. 10-استخدام الديوتيرون كقذيفة.
5-ما المقصود بكل من :
1-ظاهرة النشاط الإشعاعي الطبيعي. 2-فترة عمر النصف.
3-النشاط الإشعاعي الصناعي. 4-التفاعلات النووية.
6-علل لما يأتي :
1-لا يحدث تفتت تلقائي لأنوية ذرات الصوديوم 23.
2-حدوث تحول عنصري عند خروج جسيم ألفا من نواة ذرة عنصر مشع.
3-عند خروج جسيم ألفا من نواة ذرة عنصر مشع يقل العدد الذري بمقدار 2 والعدد الكتلي بمقدار 4
4-حدوث تحول عنصر عند خروج جسيم بيتا من نواة ذرة عنصر مشع.
5-عند خروج جسيم بيتا من نواة ذرة عنصر مشع يظل العدد الكتلي للعنصر الناتج بدون تغيير بالرغم من زيادة العدد الذري.
6-عدم حدوث تحول عنصري عند انبعاث إشعاع جاما من نواة عنصر مشع.
7-تعتبر أى معادلة نووية موزونة.

ثالثا : استغلال الطاقة من التفاعلات النووية
يمكن الحصول علي الطاقة النووية الهائلة بطريقتين :
أ-الطاقة الانشطارية ب-الطاقة الاندماجية

أ-التفاعلات الانشطارية
Û تعريف الإنشطار النووى :
هو تفاعل نووى صناعي يتم فيه قذف نواة ذرة عنصر مشع بقذيفة نووية وينتج عنها انشطار نواة ذرة العنصر المشع إلي نواتين لعنصرين مختلفتين في الكتلة كما ينتج عدد من النيوترونات مع إنطلاق طاقة انشطارية هائلة.
ïمثال : إنشطار اليورانيوم
92U235 + 0n1 56Ba140 + 36Kr93 + 3 0n1 + طاقة
Ûتعريف التفاعل المتسلسل :
هو تفاعل تلقائي يحدث نتيجة قذف 92U235 بنيوترون فينتج ثلاثة نيترونات ثانوية يصطدم بعضها بذرات يورانيوم أخري فتنشطر وتنتج نيوترونات أخري يصطدم بعضها بذرات يورانيوم وهكذا يستمر التفاعل دون بذل أى طاقة.
Û تعريف آخر :
هي سلسلة من التفاعلات الانشطارية الهائلة العدد التي تحدث في فترة زمنية صغيرة جدا وينشأ عنها طاقة عالية.
Ûالغرض من التفاعل المتسلسل : الحصول علي طاقة هائلة تستخدم في الأغراض السلمية والحربية.
شروط التفاعل المتسلسل :
1-توافر المادة القابلة لانشطار مثل : اليورانيوم 94Pu239 , 93U235 البلوتونيوم
2-الكتلة الحرجة : هي كتلة المادة القابلة للانشطار ويبدأ عندها التفاعل المتسلسل.
3-الحجم الحرج : وهو حجم المادة القابلة للإنشطار التى يبدأ عندها التفاعل المتسلسل.
4-وجود مصدر لقذائف النيوترونات.
? علل: الكتلة الحرجة والحجم الحرج للمادة القابلة للانشطار من الشروط اللازم توافرها لإتمام التفاعل المتسلسل.
حتي لا تهرب النيوترونات المتكونة قبل أن نتمكن من أحداث الانشطار المطلوب وبالتالي لا يحدث التفاعل المتسلسل.
أنواع التفاعل المتسلسل :
1-تفاعل متسلسل يمكن التحكم فيه ويتم ذلك في المفاعلات الذرية.
2-تفاعل متسلسل لا يمكن التحكم فيه ويتم ذلك في القنبلة الذرية.
õ ملحوظة: للإطلاع فقط ...
1-اليورانيوم الطبيعي الموجود في باطن الأرض يتكون من خليط من اليورانيوم 235 واليوارنيوم 238 بنسبة 0.7 % : 99.3%).
2-اليورانيوم 235 هو الذي يستخدم في الحصول علي الطاقة الانشطارية عند قذفه بالنيوترونات.
3-اليورانيوم 238 يمتص النيوترونات ويتحول في النهاية إلي 239بلوتيوم94.
4-كيلو جرام واحد من اليوارنيوم 235 يعطي طاقة هائلة جدا تعادل :
أ-الطاقة الناتجة من 2400 طن فحم. ب-الطاقة الناتجة من 1600 طن بترول.
5-الطاقة الناتجة من 1 جم من اليورانيوم 235 عندما ينشطر انشطارا كاملا يمكن استغلالها للحصول على ...
طاقة كهربية = مليون كيلو وات فى الساعة.
التطبيقات السلمية للتفاعلات الإنشطارية (المفاعل الإنشطارى)
أنواعها:
أ-مفاعلات أبحاث : تستخدم فى الحصول على النظائر المشعة.
ب-مفاعلات القوى: تستخدم فى توليد الطاقة الكهربية مثل الغواصات النووية.
Û المفاعل الانشطاري..
Û تركيبه:

1-قلب المفاعل :
عبارة عن مكعب ضخم من الجرافيت النقي الذى تتخلله قنوات رأسية أوأفقية يوضع فيها قضبان المادة القابلة للإنشطار (قضبان الوقود) وتكون مغلفة بالصلب.
-وظيفة الجرافيت : مادة مهدئة تبطىء من سرعة النيوترونات حتي يمكن أن تصطدم باليورانيوم 235 ويحدث الانشطار النووى.
-العاكس : هو من الجرافيت ويحيط بقلب المفاعل.
-وظيفة العاكس : منع هروب النيوترونات إلي خارج المفاعل ويتحمل الطاقة الحرارية الناتجة من الانشطار النووى.
-الوقود الذري : يتكون من اليورنيوم الطبيعي (خليط من يورانيوم 235 – يورانيوم 238) وتوضع قضبان اليورانيوم مغلفة باسطوانات من الألومنيوم ويوضع اليورانيوم 235 في قلب المفاعل ووظيفته حدوث التفاعل المتسلسل واليورانيوم 238 وظيفته يمتص النيوترونات ويتحول إلي بلوتونيوم 239.
-وظيفة الألومنيوم : يمنع تفاعل اليورانيوم مع الهواء أو بخار الماء.
2-قضبان التحكم :
مصنوعة من مادة الكادميوم أو البورون لها خاصية امتصاص النيوترونات وبذلك يمكن التحكم في سير التفاعل فمثلا :
-عند إخراج القضبان من المفاعل يبدأ التفاعل.
-عند إدخال القضبان في المفاعل تدريجيا يسير التفاعل ببطء.
-عند إدخال القضبان في المفاعل تماما يقف التفاعل نهائيا.
3-نظام التبريد فى المفاعل:
يستخدم غاز ثانى أكسيد الكربون أو ماء عادى أو الماء الثقيل وتستغل الطاقة الممتصة من قلب المفاعل فى إدارة التوربينات وتوليد الكهرباء والغرض منها سحب الحرارة الناتجة عن الإنشطار ليحتفظ المفاعل بحرارة ثابته.
4-درع صلب :
هو وعاء من الصلب لتثبيت وإحتواء المفاعل ومعداته ودوائر التبريد ومنع نفاذ أى إشعاعات.
5-درع خرسانى:
طبقة من الخرسانه المسلحة تحيط بالمفاعل من جميع الجهات لمنع نفاذ الإشعاعات الذرية خارج المفاعل وسمكها
يصل إلى 2متر.
Û تشغيل المفاعل : يسمح لنيوترون متجول ناتج من خليط الراديوم والبريليوم بالدخول إلي قلب المفاعل ويصطدم باليورانيوم 235 محدثا التفاعل المتسلسل.
فوائد المفاعلات النووية :
1-إنتاج الطاقة الكهربية : يتم ذلك عن طريق استغلال الطاقة الحرارية داخل المفاعل الذري في تحويل الماء المستخدم إلي بخار مضغوط يستخدم في إدارة التوربينات اللازمة لتوليد الطاقة الكهربية كما في الغواصات النووية.
2-إزالة ملوحة ماء البحر : ويتم ذلك بواسطة تقطير مياه البحر.
?علل : يلزم أن تكون المفاعلات النووية قريبة من شواطئ البحار؟
لاستخدام مياه البحار في تبريد المفاعلات ثم يكثف البخار الناتج للحصول علي ماء مقطر.
3-الحصول علي البلوتيوم من اليورانيوم :
أمكن تحويل اليورانيوم 238 الذي لا يصلح في القنبلة الذرية وفي تشغيل المفاعلات النووية.
92U238 + 0n1 92U239 + d rays

92U239 93NP239 + -1e0 بيتا

93NP239 94PU239 + -1e0 بيتا
يستخدم البلوتونيوم الناتج فى صناعة القنبلة الذرية أو فى تشغيل مفاعل آخر.
4-الحصول علي النظائر المشعة :
توضع العناصر المراد تحويلها إلي نظائر مشعة في القنوات الموجودة في قلب المفاعل الذري وتوجيه قذائف النيوترونات فتتحول إلي نظائر مشعة مثل اليود المشع.
53I127 + 0n1 53I128 + d rays
وتستخدم النظائر المشعة في الكثير من المجالات منها:
أ-في الطب : تشخيص الأمراض وعلاج الأمراض الخبيثة مثل السرطان.
ب-في الزراعة : تحسين إنتاج المحاصيل والقضاء علي الآفات الزراعية.
جـ-في الصناعة : في الكشف عن عيوب الصناعة مثل الكشف عن وجود فقاعات غازية في الحديد والصلب.
د-في الأبحاث العلمية : مثل التأكد أن الماء هو مصدر الأكسجين الناتج من عملية البناء الضوئي وليس ثاني أكسيد الكربون وذلك باستخدام ماء يحتوي علي نظير 8O18.
مخاطر المفاعلات علي البيئة المحيطة بها:
جسم الإنسان معرض لإشعاعات ذرية بصفة مستمرة (بجرعات مسموحه) تصل إليه عن طريق :
1-الأشعة الكونية المكونة من جسيمات مشحونة وأشعة كهرومغناطيسية ناتجة من أشعة الشمس.
2-تعرض الإنسان إكس (x – ray) أثناء الكشف الطبي أو العلاج.
3-مشاهدة التليفزيون.
4-الأسمنت والطوب داخل المنزل نتيجة لامتصاص الإشعاعات ثم انطلاقها مرة أخري.
-تعريف الجرعات المسموحة : هي الجرعات الإشعاعية التي يتحملها جسم الإنسان.
-تعريف الجرعات المسمومة : هي الجرعات الإشعاعية التي لا يتحملها جسم الإنسان.
Ûمخاطر المفاعلات الذرية:
1-الإشعاعات الذرية : (مثل أشعة جاما) : وسائل الحماية منها:
أ-أجهزة كشفية علي جميع مخارج المفاعل لقياس درجة الإشعاع.
ب-يحاط المفاعل بدروع خراسانية واقية ومرشحات والتى تتخلص من أى إشعاعات منطلقة.
2-النفايات الذرية : هي الفضلات والمخلفات الناتجة من التفاعلات النووية.
أ-مخلفات من النوع المنخفض أو المتوسط من حيث الطاقة الإشعاعية والتى تنتج من تشغيل المفاعل وأعمال الصيانة
ب-مخلفات من النوع العالي الإشعاع مثل الوقود المحترق والأجهزة الملوثة والماء المستخدم فى التبريد.
كيفية التخلص من النفايات الذرية :
تخلط النفايات بالخرسانة وتوضع فى براميل صلب تدفن فى باطن الأرض فى طبقة صخرية أو تلقى فى المحيطات.
3-الطاقة الحرارية الزائدة داخل المفاعل:
تستخدم في المفاعلات أجهزة تبريد مائية ولهذا يلزم بناء المفاعل قريبا من شواطئ الأنهار والبحار والمحيطات فترتفع درجة حرارة الماء إلي درجة كبيرة في منطقة خروج الماء بمقدار 6 - 9 درجات تقريبا وهذا يؤدي إلي تصاعد الأكسجين الذائب في الماء في هذه المنطقة والذي تتنفسه الكائنات الحية مما يؤدي إلي هلاك الكائنات البحرية.
? علل : تبنى المفاعلات الذرية بالقرب من مياه البحار. وضح السبب فى ذلك وما أثر ذلك على البيئة المحيطة بها.

التطبيقات الحربية للتفاعلات الانشطارية.
القنبلة الذرية الإنشطارية
Ûالأساس العلمى فى صنع القنبلة: هو إحداث تفاعل نووى إنشطارى متسلسل لا يمكن التحكم فيه فى فترة زمنية قصيرة جدا.
تركيب القنبلة :
1-مادة قابلة للإنشطار النووى مثل اليورانيوم 235 أو بلوتونيوم 239 وتوضع على شكل قطع صغيرة داخل القنبلة كل منها أقل من الكتلة الحرجة والحجم الحرج وعلى ان تجمع هذه القطع آليا لتصبح كتلتها أكبر من الكتلة الحرجة عند بداية انفجار القنبلة.
2-مصدر لقذائف النيوترونات : وهو خليط من الراديوم والبريليوم.
3-جرافيت : يعمل كمادة مهدئة تقلل من سرعة النيوترونات كما يمنع هروبها إلى الخارج.
4-مادة متفجرة : مثل ثلاثى نيترات طولين (T.N.T).
?: كيف يتم التفاعل المتسلسل؟
1-عند تفجير القنبلة تعمل المادة المتفجرة (T.N.T) على دفع إحدى كتلتى اليورانيوم بسرعة نحو الكتلة الأخرى فتصبح كتلتها أكبر من الكتلة الحرجة وحجمها كذلك.
2-تصدم النيوترونات اليوارنيوم ويحدث التفاعل النووى المتسلسل فى لحظة زمنية قصيرة جدا.
92U235 + 0n1 56Ba141 + 36Kr92 + 30n1
Ûأسباب قدرة القنبلة الذرية على التدمير :
1-قوة الانفجار : انفجار شديد يصحبه ضغط مفاجئ وعالى جدا يؤدى إلى اندفاع كتلة هوائية ضخمة تدمر كل ما يعترضها ثم يعقب ذلك موجات تخلخل أشد خطرا وفتكا.
2-حرارة الإشعاع : تصل إلى 10مليون درجة مئوية فى مركز الانفجار تصهر وتحرق كل ما يصادفها.
3-إنبعاث الإشعاعات الذرية : اخطر الإشعاعات الذرية هى أشعة جاما لأنها سريعة النفاذ من خلال الأجسام وتسبب وفاة كثير من الكائنات الحية المحيطة بمركز الانفجار.
4-نشاط إشعاعى ومواد مشعة : يسقط بعضها على سطح الأرض وهى ضارة على جميع الكائنات الحية وتسبب إصابة الإنسان بأمراض خطيرة مثل السرطان وتشوه الأجنة وتلف الأنسجة وغيرها.
وقد تم إلقاء قنبلتين من هذا النوع على هيروشيما ونجازاكى باليابان عام 1945.
المناقشة
1-اكتب المصلح العلمى أو الاسم الدال على العبارات الآتية :
1-تفاعل نووى صناعى تنشطر فيه نواة العنصر المشع إلى نواتين لعنصرين مختلفين بالإضافة إلى انطلاق نيوترونات وطاقة هائلة.
2-التفاعل الإنشطارى الذى تستخدم فيه النيوترونات الناتجة من الإنشطار كقذائف بشكل يضمن تلقائية استمرار التفاعل بمجرد بدءه.
3-النظام الذى يتحكم فى معدل التفاعل الانشطارى المتسلسل فى المفاعل النووى.
4-المخلفات التى تنتج من المفاعلات النووية.
5-التلوث الذى تسببه المفاعلات الانشطارية فى البحار القريبة منها والتى تستخدم مياهها فى عمليات التبريد.
2-أكمل المعادلات النووية التالية :
1-……… + 0n1 56Ba140 + ……… + 30n1 + Energy
2-92U238 + 0n1
3-93Np239
4-53I127 + 0n1
3-اختر الإجابة الصحيحة مما بين القوسين :
1-نظير اليورانيوم الوحيد القابل للانشطار هو :
(اليورانيوم 233 – اليورانيوم 235 – اليورانيوم 236 – اليورانيوم 238)
2-يحتوي خام اليورانيوم الطبيعي علي نسبة ....... من اليورانيوم 235
(0.7% - 7% - 70% - 99.3%)
3-يستخدم الجرافيت في المفاعل الانشطاري كمادة (مبردة – منشطة – مهدئة – منظمة)
4-تقوم قضبان البورون بـ .......... داخل المفاعل النووى.
(خفض درجة الحرارة – امتصاص النيترونات – منع هروب النيترونات من)
5-عند إنزال قضبان الكادميوم داخل المفاعل النووى كليا ....... التفاعل النووى.(يبطيء – يتوقف – يستمر – يزداد)
7-الغرض من نظام تبريد المفاعل ........
(امتصاص النيترونات - سحب الحرارة الناتجة عن الانشطار – منع هروب النيترونات – التحكم في معدل التفاعل)
8-يستخدم في تبريد المفاعلات النووية : (غاز co2 – الماء العادي – الماء الثقيل – جميع ما سبق)
9-يبطن الدرع الخرساني في المفاعل النووى بدرع من (النحاس – الألمونيوم – الصلب – جميع ما سبق)
10-ينتج عن تشغيل المفاعل النووى وأعمال الصيانة الدورية مخلفات ...... الطاقة الإشعاعية
(منخفضة فقط – متوسطة فقط – عالية فقط – منخفضة أو متوسطة)
4-وضح بالمعادلات النووية :
1-تفاعل نووى انشطاري متسلسل. 2-تفاعل قذف نواة نظير اليورانيوم 238 بنيوترون سريع.
3-فقد دقيقة بيتا من نواة نظير اليورانيوم 239. 4-فقد دقيقة بيتا من نواة نظير النبتونيوم Np239
5-تفاعل قذف نواة اليود 127 بنيوترون.
5-علل لما يأتي :
1-تجري عملية تخصيب لحام اليورانيوم قبل استخدامه في المفاعلات.
2-يمكن التحكم في التفاعل النووى المتسلسل في المفاعل الانشطاري.
3-توقف التفاعل النووى عند إنزال قضبان الكاديوم فيه كلبا.
4-تدفن النفايات الذرية المخلوطة بالخرسانة والمغلفة بالصلب علي أعماق بعيدة من سطح الأرض.
5-بناء المفاعلات الانشطارية بالقرب من شواطئ البحار.
6-بناء المفاعلات الانشطارية بالقرب من شواطئ البحار يؤدي إلي حدوث تلوث حراري.
7-استخدام اليورانيوم 238 في المفاعلات الانشطارية بالرغم من أنه لا ينشطر بالنيوترونات.
رابعا : التفاعلات الاندماجية
Û تعريف التفاعلات الاندماجية:
هي تفاعلات تحدث نتيجة اندماج أنوية عناصر خفيفة لتكوين عنصر أثقل بحيث كتلة النواة الناتجة أقل من كتل الأنوية المندمجة والفرق في الكتلة يتحول إلي طاقة اندماجية.
Ûأمثلة للتفاعلات الاندماجية :
1H2 + 1H2 2He3 + 0n1 + E

1H3 + 1H2 2He4 + 0n1 + E

õ ملحوظة:
1-أفضل العناصر للحصول علي الطاقة الاندماجية هي نظائر الهيدروجين الثقيل وهي الديوتيريوم 1H3 , 1H2 التريتيوم
2-تحدث تفاعلات اندماجية داخل الشمس بسبب وجود نظائر الهيدروجين.
Ûشروط التفاعلات الاندماجية :
1-الحصول علي نظائر الهيدروجين من التحليل الكهربي للماء.
2-توفر طاقة حرارية عالية للتخلص من إلكترونات ذرات الهيدروجين وتصبح أنوية نظائر الهيدروجين عارية من الإلكترونات ولتلافي طاقة التنافر بين الأنوية الموجبة وبذلك يسهل عملية الاندماج.
?علل : الهيدروجين أفضل العناصر للحصول علي طاقة اندماجية.
1-لأنه يتم اندماج نواتي ذرتي الهيدروجين بسهولة لأن كل نواة تحتوي علي بروتون واحد فتكون شحنة النواة صغيرة بذلك تكون قوى التنافر بين الأنوية ضعيفة.
2-توفر نظائر الهيدروجين في مياه البحار والمحيطات أو الحصول عليها بسهولة بالتحليل الكهربي للماء.
?علل : التفاعلات الاندماجية تعتمد علي تفاعل انشطاري متسلسل.
لأن التفاعلات الاندماجية تحتاج إلي حرارة عالية للتخلص من إلكترونات ذرات الهيدروجين وبالتالي تحصل عليها من التفاعل الانشطاري المتسلسل.

التطبيقات الحربية للتفاعلات الاندماجية
القنبلة الاندماجية الهيدروجينية
Ûالأساس العلمي لصنع القنبلة الهيدروجينية :
هو إحداث تفاعل اندماجي بين نظائر الهيدروجين باستخدام تفاعل انشطاري متسلسل.
Ûتركيب القنبلة الهيدروجينية :
1-قنبلة انشطارية : توضع داخل القنبلة الهيدوجينية وتستخدم لتفجيرها نتيجة الطاقة الانشطارية الهائلة اللازمة لحدوث التفاعل الاندماجي.
2-نظائر الهيدروجين : وهي الديوتيرم والترتيريوم ونحصل عليها من التحليل الكهربي للماء الثقيل المتوفر في مياه البحار والمحيطات.
- كما يمكن الحصول علي التريتيوم من قذف الليثيوم بالنيوترون.
3Li6 + 0n1 2He4 + 1H3
3-غلاف القنبلة : من اليورانيوم 238.
?كيف يتم التفاعل داخل القنبلة الاندماجية ؟
1-تنفجر أولا القنبلة الانشطارية وينتج طاقة حرارية هائلة.
2-الحرارة الناتجة تسبب اندماج نظائر الهيدروجين وتنطلق طاقة اندماجية يصحبها انطلاق نيوترونات سريعة جدا.
3-تصطدم النيوترونات بغلاف القنبلة المكون من اليورانيوم 238 ويتحول إلي بلوتونيوم 239 الذي ينشطر.
?تفوق القنبلة الهيدروجينية في التدمير عن القنبلة الذرية.
1-الطاقة الاندماجية أكبر من الطاقة الانشطارية والحرارة الناتجة أعلى بكثير من القنبلة الإنشطارية.
2-الضغط العالي في مركز الانفجار أشد تدميرا.
3-غير محددة بكتلة أو حجم حرج.
4-إشعاعات جاما والمواد المشعة المختلفة عن الطاقة الانشطارية أكبر بكثير من القنبلة الذرية.

? الوقاية من الإشعاع الذرى:
1-أحسن الطرق للوقاية هى البعد عن مصدر الإشعاع.
2-إذا لم يكن هناك مفر فلابد من استخدام المخابىء الذرية ذات الحوائط الخرسانية والموجودة على بعد أعماق من
سطح الأرض.
المناقشة
1-اكتب المصطلح العلمي الدال علي العبارات التالية
1-تفاعلات نووية يتم فيها دمج أنويه ذات العناصر الخفيفة لتكوين نواة أثقل واقل في الكتلة.
2-أفضل العناصر التي يمكن استخدامها في التفاعلات الاندماجية.
3-القنبلة التي تقوم علي أساس إحداث تفاعل نووي انشطاري متسلسل في وقت قصير.
4-أقل كتلة من المادة المشعة يبدأ عندها التفاعل المتسلسل.
5-القنبلة التي تقوم علي أساس إحداث تفاعل نووى اندماجي بين أنويه نظائر الهيدروجين.
6-غرف خرسانية تستخدم في الحماية من الإشعاعات الذرية.
2-اختر الإجابة الصحيحة مما بين القوسين :
1-يفضل نظيري ......... في التفاعلات النووية الاندماجية
(H1 ، H3 U235 - ، H2 – U238 ، U239 – H3 ، ( U238
2-في التفاعل الاندماجي تكون كتلة نواة العنصر الناتج ....... مجموع كتل الأنويه المندمجة.
(أكبر من ، تساوي ، أقل من)
3-يتم داخل الشمس تفاعلات .......... (انشطارية – اندماجية – كيميائية – جميع ما سبق)
4-يتم داخل الشمس تفاعلات بين أنويه ذرات (الهيدروجين – الهليوم – الليثيوم – اليورانيوم)
5-يعتمد التفاعل الاندماجي علي تفاعل ...........
(أكسدة واختزال – انشطاري متسلسل – إشعاعي طبيعي – اتحدا مباشر)

6-تتركز أنويه الهيدروجين في مركز المفاعل الاندماجي بعيدا عن الجدران بتأثير ......
(مجال كهربي – مجال مغناطيسي – القنبلة الانشطارية – موجات كهرومغناطيسية)
7-ينتج من التفاعلات النووية الاندماجية ............
(نفايات ذرية – طاقة حرارية هائلة – طاقة كهربية بصورة غير مباشرة – جميع ما سبق)
8-ليس من مكونات القنبلة الانشطارية ............
(البلوتونيوم 239 – خليط الراديوم والبرليوم – قضبان الكاديوم – عاكس جرافيتي)
9-من أخطار القنبلة الانشطارية ........ (قوة الانفجار – حرارة الإشعاع – انبعاث إشعاعات جاما – جميع ما سبق)
3-وضح بالمعادلات النووية تفاعل :
1-اندماج نواة ديوتيريوم مع نواة تريتيوم. 2-اندماج نواتين من التريتيوم.
4-علل لما يأتي :
1-يلزم في التفاعلات النووية الاندماجية أن تكون كتل الأنوية المندمجة أكبر من كتلة النواة الناتجة.
2-تفضل نظائر الهيدروجين عن غيرها في عمليات الاندماج النووي.
3-يعتمد التفاعل النووي الاندماجي علي تفاعل نووي انشطاري متسلسل.
4-يسلط مجال مغناطيسي قوي علي أنوية الهيدروجين داخل المفاعل الاندماجي.
5-عظم الطاقة الحرارية الناتجة من المفاعلات الاندماجية مقارنة بالمفاعلات الانشطارية.
6-تفوق القنبلة الهيدروجينية في التدمير.
5-ما الدور الذي يقوم به كل من :
1-ماء البحر في توفير الوقود النووي للقنبلة الهيدروجينية. 2-القنبلة الانشطارية في القنبلة الاندماجية.
3-المجال المغناطيسي القوي في المجال الاندماجي. 4-خليط الراديوم والبرليوم في القنبلة الانشطارية.
5-المادة المفجرة (T.N.T) في القنبلة الانشطارية. 6-مادة الجرافيت في القنبلة الانشطارية.
7-الغبار الذري في الضرر بالكائنات الحية.
6-قارن بين كلا مما يأتي :
1-التفاعل الانشطاري والتفاعل الاندماجي.
2-القنبلة الانشطارية والقنبلة الاندماجية من حيث :
أ-فكرة عملها ب-مكوناتها جـ-المعادلة المعبرة عنها.
أهم التعليلات للوحدة الثالثة
?1-الذرة متعادلة كهربيا؟ لتساوى عدد البروتونات الموجودة داخل نواة العنصر مع عدد الإلكترونات التي تدور حولها.
?2-نواة الذرة موجبة الشحنة؟ لاحتوائها علي بروتونات موجبة الشحنة.
3?-اختلاف النظائر في عدد الكتلة؟ بسبب الاختلاف في عدد النيترونات.
?4-العدد الكتلي يساوى العدد الذري في الهيدروجين العادي 1H1؟ لعدم وجود نيترونات داخل نواته.
?5-تتفق النظائر في الخواص الكيميائية؟ لأن الخواص الكيميائية تعتمد علي التوزيع الإلكتروني وهو ثابت بالنسبة للنظائر.
?6-تختلف النظائر في التفاعلات النووية؟ لاختلاف النظائر في عدد النيترونات.
?7-تتركز كتلة الذرة في النواة؟ لأن كتلة الإلكترونات ضئيلة جدا يمكن إهمالها إذا ما قورنت بكتلة محتويات النواة.
?8-النواة مخزن الطاقة؟ لوجود نوعين من القوى داخل النواة وهم:
-قوى تنافر البروتونات الموجبة وبعضها تعمل علي عدم تماسك مكونات النواة.
-قوى تجاذب بين البروتونات الموجبة والنيترونات وبعضها وتعمل علي تماسك مكونات النواة.
?9-يحدث تجاذب بين كل من p , n وبين n , n؟ وجود قوي تجاذب داخل نواة الذرة؟
وذلك بسبب تبادل الميزونات بين البروتونات الموجبة والنيترونات لأن كل منهما يقضي جزء من حياته علي صورة الآخر فيحدث تجاذب.
?10-8O16 , 20Ca40 عناصر مستقلة؟ لأن النسبية بين عدد النيوترونات : عدد البروتونات أقل من 1.51.
?11-أنوية النظائر المشعة غير مستقرة؟ لأن قوي التنافر أكبر من قوي التجاذب وتكون النسبة أكبر من 1.51.
?12-نظائر العنصر الواحد تتفق في الخواص الكيميائية وتختلف في الخواص الفيزيائية؟
تتشابه نظائر العنصر الواحد وتتفق في الخواص الكيميائية لأنها تتفق في العدد الذري وتختلف في الخواص الفيزيائية لأنها تختلف في عدد الكتلة لاختلافها في عدد النيترونات.
?13-كتلة مكونات الذرة مفككة أكبر من كتلة مكونات الذرة متماسكة؟ الكتلة الحسابية أكبر من الكتلة الفعلية؟
لأن جزء من الكتلة تحول إلي طاقة لربط مكونات النواة في الذرة المتماسكة وهي طاقة كامنة في النواة.
?14-وجود ظاهرة النشاط الإشعاعي الطبيعي في ذرات بعض العناصر دون غيرها؟ حدوث تفتت تلقائي لأنوية العناصر المشعة دون غيرها؟
بسبب زيادة عدد النيترونات داخل أنويتها زيادة كبيرة عن عدد البروتونات مما يجعلها غير مستقرة حيث يؤدي ذلك إلي إضعاف قوى التجاذب داخل النواة.
15?-عند فقد العنصر المشع لدقيقة ألفا 2He4 ثم دقيقتين بيتا يتحول إلي نظير نفس العنصر؟
لأنه بفقد دقيقة ألفا ينقص العدد الذري بمقدار (2) وينقص عدد الكتلة بمقدار (4) بينما فقد دقيقتين بيتا يزيد العدد الذري بمقدار (2) ولا يغير عدد الكتلة فيؤدي ذلك إلي ثبات العدد الذري بينما يتغير عدد الكتلة فيتكون نظير العنصر.
16?-النيترون يعتبر أفضل القذائف النووية؟ لأن كتلته صغير جدا وهو غير مشحون يمكن قذفه بجميع السرعات.
17?-لا تصلح دقيقة بيتا كقذيفة النووية؟
لأن كتلته صغيرة جدا ، وشحنتها سالبة تتنافر مع إلكترونات أغلفة الذرة فلا تصل النواة.
?18-فقد إلكترون من الذرة أثناء التفاعل الكيميائي يحولها إلي أيون موجب بينما فقده من النواة أثناء التفاعل النووي يحول العنصر إلي عنصر آخر جديد؟
أثناء التفاعل الكيميائي يفقد الإلكترون من المستوي الخارجي للذرة فتزداد الشحنات الموجبة عن السالبة في الذرة فتتحول إلي أيون موجب.
بينما أثناء التفاعل النووي ينتج الإلكترون من تحول نيترون في النواة إلي بروتون فيبقي في النواة فيزيد العدد الذري بمقدار (1) فيتحول العنصر إلي عنصر آخر جديد.
?19-تفضل نظائر الهيدروجين 1H2 , 1H3 عن غيرها لإجراء التفاعلات الاندماجية؟
لسهولة اندماج أنويه الهيدروجين بسبب ضعف قوي التنافر بين أيوناتها لاحتواء كلا منها علي برتون واحد ولسهولة الحصول علي النظائر الهيدروجين بالتحليل الكهربي للماء.
?20-فقد العنصر المشع بوزيترون ينقص العدد الذري بمقدار واحد؟
وذلك لأن البوزيترون ينتج من داخل النواة نتيجة تحول البروتون إلي نيترون ينطلق خارج النواة وبذلك ينقص عدد البروتونات بمقدار واحد مما يؤدي إلي نقص العدد الذري بمقدار واحد.
?21-فقد العنصر المشع بيتا يزيد العدد الذري بمقدار واحد؟
لأنه عند خروج جسيم بيتا من داخل النواة نتيجة تحول النيترون إلي بروتون وإلكترون ينطلق خارجا من النواة في صورة دقيقة بيتا أما البروتون يظل داخل النواة وبذلك يظل العدد الذري بمقدار واحد ويقل عدد النيترون بمقدار (1)

?22-نواة ذرة الهليوم أثبت من نواة الديوتيريوم؟
لأن طاقة الترابط النووي لكل وحدة بنائية في نواة ذرة الهليوم أكبر من طاقة الترابط النووي للجسيم الواحد في نواة ذرة الديوتيريوم.
?23-الكتلة الفعلية لذرة الهيدروجين تساوي الكتلة الحسابية؟
لأن ذرة الهيدروجين تحتوي علي بروتون واحد ولا يحتوي علي نيترونات.
?24-فقد العنصر لدقيقة بيتا تغير خواصه الكيميائية؟
لتكوين عنصر جديد يزداد عدده الذري بمقدار واحد (1) تختلف عن خواص العنصر الأصلي.
?25-إذا فقد العنصر دقيقة ألفا ينقص العدد الكتلي بمقدار (4) وينقص العدد الذري بمقدار (2)؟
لأن دقيقة ألفا عبارة عن نواة ذرة الهليوم 2He4 عند خروجها تؤدي إلي نقص العدد الذري بمقدار(2) والعدد الكتلي بمقدار(4).
?26-صناعة قلب المفاعل الانشطاري من الجرافيت؟ وجود عاكس من الجرافيت يحيط بقلب المفاعل؟
لأن قلب المفاعل يعمل كمادة مهدئة لتبطئ من سرعة النيترونات حتي يمكن استخدامها في انشطار اليورانيوم (235).
?27-وجود نظام تبريد المفاعل الانشطاري؟
حتي يعمل علي سحب درجة الحرارة الناتجة من التفاعل النووي ويحفظ درجة الحرارة ثابتة.
?28-تستخدم قطبان من الكادميوم أو البورون في المفاعل الانشطاري؟
لامتصاص النيترونات وبالتالي التحكم في التفاعل النووي.
?29-وجود درع خرساني محيط بالمفاعل الانشطاري من جميع الجهات؟ لمنع تسرب الإشعاعات الذرية داخل المفاعل.
?30-عند فقد العنصر لأشعة جاما لا يتغير عدده الذري أو الكتلى؟
لأن إشعاعات جاما عبارة عن موجات كهرومغناطيسية ليس لها وجود مادي.
?31-لا يصلح اليورانيوم (238) كمادة قابلة للانشطار؟ لأنه يمتص النيترونات السريعة ويتحول إلي البلوتونيوم (239).
?32-وجود مزيج من البريليوم والراديوم في تركيب القنبلة الانشطارية؟
لأن الراديوم هو مصدر لقذائف ألفا والبريليوم هدفا لهذه القذائف
?33-تستخدم مادة متفجرة مثل T.N.T في صنع القنبلة الذرية؟
لتعمل علي تجمع قطع اليورانيوم وتصبح كتلتها عند بداية الانفجار أكبر من الكتلة الحرجة.
?34-تبني المفاعلات النووية بالقرب من الشواطئ؟ حتي تستخدم مياهها كمصدر متجدد للتبريد.
?35-يؤدي بناء المفاعلات بالقرب من الشواطئ لهلاك الكائنات الحية؟
لأنه يؤدي إلي رفع درجة حرارة الماء بمقدار من 6م : 9م فينفصل الأكسجين الذائب في الماء ويؤدي إلي هلاك الكائنات الحية البحرية.
?36-الطاقة الناتجة من تحول 1جم ثوريوم هي نفس الطاقة الناتجة من تحول 1 جم يورانيوم؟
لأن الكتلة المتحولة = ك بالجرام × مربع سرعة الضوء.
?37-يختلف مقدار ما تبقي من كتلتين متساويتين من عنصرين مشعين بعد نفس الفترة الزمنية؟
لإختلاف فترة عمر النصف لكلا العنصرين.
?38-خطورة الإشعاعات الذرية؟
لأنها تؤدي إلي تلف الأنسجة وتشوه الأجنة وتغير التركيب الوراثي للخلايا وتسبب السرطان.
?39-يوجد لبعض العناصر أكثر من نظير؟ -لاختلاف عدد النيترونات في النواة.
?40-فترة عمر النصف لعنصر ما هي 25 عام؟
معني ذلك أن كل 25 عام يقل العنصر نصف كتلته ونصف إشعاعاته أى أن
1جم 1/2 جم 1/4جم .......... الخ
?41-يزداد ثبات الذرة كلما كان النقص في الكتلة كبيرة؟ لزيادة طاقة الترابط النووي
?42-القنبلة الانشطارية لها قدرة كبيرة علي التدمير؟
ينتج عن القنبلة الانشطارية : -انفجار شديد جدا يؤدي إلي إحداث ضغط مفاجئ يؤدي إلي اندافع كتلة كبيرة من الهواء وتدمير كل ما يعترضها يعقبها تخلخل أشد خطرا.
-حرارة الإشعاع الناتج تصل إلي 10 مليون درجة مئوية تصهر كل ما يقابلها.
-انبعاث مواد مشعة متخلفة عن الانفجار.
?43-صعوبة الحصول علي طاقة اندماجية؟
لصعوبة توفر درجة الحرارة العالية لكي يبدأ التفاعل ولعدم تحمل جدار المفاعل الطاقة الناتجة عن التفاعل.
?44-عدم استخدام التفاعل الاندماجي في التفاعلات النووية السليمة؟ لعدم التحكم في الطاقة الناتجة.
?45-الكتلة الفعلية للنواة تقل عن الكتلة النظرية لها (أى تقل عن كتلة مكوناتها)؟
لأن جزء من كتلة مكونات النواة يتحول إلي طاقة عند تكوينها من مكوناتها وهي مكافئة لطاقة الترابط النووي التي تربط مكونات النواة.
?46-التفاعل الاندماجي لا يتم إلا في وجود طاقة حرارية هائلة تصل إلي ملايين الدرجات المئوية؟
لتعرية نظائر الاندماج (الهيدروجين) من الإلكترونات مما يقلل من قوي التنافر فيسهل إندماجها.
?47-سهولة دمج أنوية الهيدروجين عن غيرها؟
لأن قوى التنافر بينهما أقل مما يمكن لاحتواء نواة الهيدروجين علي بروتون واحد فقط مما يسهل إندماجها.
?48-يزداد العدد الذري للعنصر بمقدار (1) عند إنطلاق دقيقة بيتا من نواته؟
لإنحلال أحد النيوترونات إلي بروتون وإلكترون ينطلق في صورة إشعاع بيتا فيزداد عدد البروتونات بمقدار (1).
?49-صناعة قلب المفاعل الانشطاري من الجرافيت النقي؟
لقدرته علي تهدئة النيترونات فتصبح ذات طاقة مناسبة لإنشطار اليورانيوم (235) بالإضافة إلي قدرة الجرافيت علي تحمل درجات الحرارة العالية لإرتفاع درجة انصهاره.
?50-ما الدور الذي يقوم به كل من :
1-خليط من البريليوم والراديوم في القنبلة الانشطارية. 2-المفاعلات النووية في الطب
3-الجرافيت كعاكس يحيط بقلب المفاعل. 4-الليثيوم 3Li6 في صناعة القنبلة الاندماجية.
5-قضبان من الكاميوم أو البرورون في المفاعل الانشطاري. 6-قضبان التحكم في المفاعل النووي.
7-القنبلة الانشطارية في القنبلة الهيدروجينية. 8-مكعب الجرافيت في المفاعل الانشطاري.
9-وجود مادة (T.N.T) في القنبلة الانشطارية. 10-السياج الواقي حول المفاعل.
51?-ماذا يحدث في الحالات الآتية :
1-خروج إلكترون من ذرة عنصر مشع. 2-خروج إلكترون من ذرة عنصر غير مشع.
3-إدخال قضبان من الكادميوم جزئيا أو كليا داخل قلب المفاعل.
?52-مادة مشعة كتلتها 12 جرام وضعت في مكان ما بعد كم يوم تكون الكتلة 0.75 جرام علما بأن فترة عمر النصف 12.5 يوم.
?53-عينة من مادة مشعة تزن 50جرام كم يتبقي منهم بعد نصف ساعة إذا علمت أن فترة عمر النصف لها 10 دقائق.
?54-إذا كان لديك 1جرام من عنصر مشع فما هي النسبة المئوية لما يتبقي منه بعد مرور 56 سنة إذا كانت فترة عمر النصف له 28 سنة.