البحث 3 مبادئ أساسية في الفيزياء الذرية ،والفيزياء النووية Fundamental principles in the atomic physics, and the nuclear physics 3. 33.3مدخل :Introduction تتكــون المــادة مهمــا كانــت حالتهــا «صلبــة ،ســائلة ،أو غازيــة» مــن ناتــج إرتبــاط عــدة ذرات أو عــدة جزيئــات قــد تكــون متماثلــة أو غيــر متماثلــة .لقــد تــم التوصــل إلــى تحديــد هويــة 103عنصــر ذري حتــى أيامنــا هــذه، وزعــت فــي جــدول تبعـا ً لتركيبهــا اإللكترونــي ،وكذلــك حســب خصائصهــا الكيميائيــة ،وقــد دعــي هــذا الجــدول بالجــدول الــدوري ،وســمي أيضـا ً بجــدول مندلييــف ،بحيــث أن كل خانــة مــن هــذا الجــدول تقابــل عنصــر ذري محــدد ومعــرف بشــكل كامــل. 3. 33.3تركيب الذرة :Atomic structure تتكــون الــذرة مــن جزئييــن أساســيين همــا :النــواة واإللكترونــات .تتكــون النــواة مــن جســيمات عنصريــة دُعيــت بالنيكليونــات وهــي علــى نوعيــن :بروتونــات يرمــز لهــا بالرمــز Pونيترونــات يرمــز لهــا بالرمــز . nتحمــل البروتونــات شــحنة موجبــة فــي حيــن أن النيترونــات تكــون متعادلــة كهربائيـاً .أمــا اإللكترونــات فهــي عبــارة عــن جســيمات أوليــة يرمــز لهــا بالرمــز eتــدور حــول النــواة وفــق مــدارات محــددة بدقــة وهــي تمتلــك شــحنة ســالبة. 3. 33.3األعداد المميزة للذرة :Characteristic numbers of atom تتميز كل ذرة بشكل عام بثالث أعداد أساسية هي: أ -عــدد البروتونــات (أو عــدد اإللكترونــات) ،ويدعــى أيض ـا ً بالعــدد الــذري ،يرمــز لــه بالرمــز Zويكتــب إلــى األســفل واليســار مــن الرمــز الكيميائــي للعنصــر. ب -عدد النيترونات ،يرمز له بالرمز N ج -العــدد اإلجمالــي للنيكليونــات ،ويدعــى أيض ـا ً بالعــدد الكتلــي (أو الــوزن الــذي) ،يرمــز لــه بالرمــز ، A ويكتــب إلــى األعلــى واليســار مــن الرمــز الكيميائــي للعنصــر حيــث أنA = Z + N : 49 بنا ًء عليه يمكن تمثيل نواة ذرة عنصر ما بالصيغة الرمزية التاليةX : حيث Xتمثل الرمز الكيميائي للذرة. A Z 3. 33.3الواحدات المستخدمة في الفيزياء الذرية :Utilized units in atomic physics 3. 33.33.3واحدة الكتلة الذرية :Atomic mass unit هــي بالتعريــف تســاوي مــن كتلــة ذرة الكربــون 12يرمــز لهــا بالرمــز a . m. uأو اختصــارا ً ( )uويعبــر عــن ذلــك رياضيـا ً بالعالقــة التاليــة: 3. 33.33.3واحدة الطاقة الذرية :Atomic energy unit تقاس الطاقة الذرية عادة ً بواحدة اإللكترون فولت ،يرمز لها بالرمز eVحيث أن: 1 eV =1.6x10- 19 J 3. 33.33.3مكافئ كتلة – طاقة :Energy-mass equivalent اعتمادا ً على عالقة إينشتاين الشهيرة E = m × c 2نجد أن1 u = 931.5 MeV : 3. 33.3األعداد الكوانتية :Quantum numbers يوجد أربعة أعداد كوانتية مميزة لإللكترونات وهي: أ -العــدد الكوانتــي الرئيســي يرمــز لــه بالرمــز nوهــو يُحــدد المســتوى الطاقــي الرئيســي والحجــم اإلجمالــي للمــدار الــذري الــذي ينتمــي إليــه اإللكتــرون حيــث يأخــذ هــذا العــدد القيــم التاليــةn = 1 , 2 , 3 , 4 ,....... : ب -العــدد الكوانتــي الثانــوي (الفرعــي) يرمــز لــه بالرمــز lوهــو يُحــدد المســتويات الطاقيــة الثانويــة ،حيــث (l = 0 , 1 , 2 , ......., (n − 1 1 يأخــذ هــذا العــدد القيــم التاليــة) : ج -العــدد الكوانتــي المغناطيســي يرمــز لــه بالرمــز mlوهــو يُحــدد توالــد بعــض المســتويات الطاقيــة الثانويــة، كمــا يُحــدد توجــه المــدارات الذريــة فــي الفــراغ لــدى خضــوع الــذرة لحقــل مغناطيســي خارجــي .ويســاعد أيضـا ً علــى التمييــز بيــن اإللكترونــات التــي تحتــل المــدارات المتماثلــة بالشــكل حيــث يأخــذ هــذا العــدد القيــم التاليــة: ml = 0 , ± 1 , ± 2 , ......., ± l د -العدد الكوانتي السبيني ،يرمز له بالرمز sوهو يُحدد اتجاه دوران اإللكترون حول نفسه حيث: 1 2 .s = ± 3. 33.3تسمية الطبقات (السويات) اإللكترونية :Naming of the electronic levels يُرمز للطبقات الرئيسية بأحد األحرف الموضحة بالجدول التالي: 50 ويُرمز للطبقات الفرعية بأحرف مأخوذة من تسميات الخطوط الطيفية وفق الجدول التالي: 3. 33.3توزع اإللكترونات على الطبقات اإللكترونية الثانوية (الفرعية) Distribution of electrons on secondary levels: يتــم توزيــع اإللكترونــات علــى الطبقــات اإللكترونيــة الفرعيــة حســب مبــدأ باولــي فــي اإلســتبعاد الــذي ينــص علــى مــا يلــي :ال يمكــن أن يتواجــد فــي الــذرة إلكترونيــن لهمــا نفــس األعــداد الكوانتيــة األربعــة .لذلــك ال يمكــن أن يتواجــد فــي الحجيــرة اإللكترونيــة (الخانــة) الواحــدة ســوى إلكترونيــن علــى األكثــر متعاكســين بالســبين. يمثــل اإللكتــرون فــي كل حجيــرة بســهم عامــودي ،والخانــة الممتلئــة بإلكترونيــن تتمثــل بســهمين عامودييــن جهــة أحدهمــا بعكــس اآلخــر ويُرمــز لذلــك بالرمــز ↓↑ يتحــدد عــدد اإللكترونــات فــي كل طبقــة فرعيــة بالعدديــن الكوانتييــن mو sويُشــار إلــى ذلــك بعــدد يوضــع علــى شــكل أُس (قــوة) فــوق الحــرف الــذي يُحــدد الطبقــة l الفرعيــة ويســاوي إلــى ) . 2 × (2l + 1ويتحــدد عــدد اإللكترونــات األعظمــي Nفــي كل طبقــة رئيســية بالعالقــة: N = 2 x n2 كمــا يخضــع امتــاء الخانــات اإللكترونيــة بشــكل عــام إلــى قاعــدة االســتقرار األعظمــي (قاعــدة هونــد) والتــي تنــص علــى مــا يلــي :تُشــغل فــي البدايــة كل خانــة كوانيــة بإلكتــرون وحيــد (عــازب) ،وعندمــا تُملــئ جميــع الخانــات بإلكتــرون وحيــد فــإن اإللكترونــات المتبقيــة ســتملئ بشــكل متتــا ٍل هــذه الخانــات .باعتبــار أن اإللكتــرون يتحــرك دائمـا ً علــى المــدار ذات المســتوى الطاقــي األخفــض مــن بيــن تلــك المســموح لــه االنتقــال إليهــا ومــن ثــم المســتويات الطاقيــة األعلــى فاألعلــى ،وجــد عمليـا ً بــأن هــذا الترتيــب يكــون صحيحـا ً مــن أجــل الــذرات الخفيفــة أي أنــه تُشــغل الطبقــات ذات العــدد الكوانتــي الرئيســي األقــل وبعــد ذلــك فقــط يبــدأ شــغل الطبقــة الرئيســية التاليــة باإللكترونــات ،وفــي نطــاق الطبقــة الرئيســية الواحــدة تُشــغل فــي البدايــة الطبقــات الفرعيــة ذات العــدد الكوانتــي المــداري األقــل ومــن ثــم الطبقــات الفرعيــة ذات القيــم األكبــر للعــدد . lلقــد لوحــظ بــأن هــذا الترتيــب يصبـــــح غيــر معبــر تمامـا ً عــن تــوزع اإللكترونــات وذلــك ابتــدا ًء مــن عنصــر البوتاســـــــيوم 19 ( ) Z K =19حيــث تبيــن بــأن بعــض الطبقــات الرئيســية التــي لهــا قيمــة أكبــر للعــدد nتتميــز بطاقــة أقــل مــن الطبقــات التــي لهــا عــدد كوانتــي nذات قيمــة أقــل والتــي لــم تُشــــــغل بعــد ويتعلــق هــذا بالطبـــــقات الفرعيــة ) n + 1 (Sو ) n + 1 (p مقارنــة بالطبقــات الفرعيــة ndو . nfتُعــرف العناصــر التــي يجــري فيهــا اســتكمال الطبقــات الســابقة (أي الطبقــات الفرعيــة )5f, 5d, 4f, 4 , 3dعندمــا تكــون الطبقــات الفرعيــة الالحقــة مشــغولة جزئيـا ً بالعناصــر االنتقالية. 3. 33.3تصنيف العناصر الذرية :Classification of atomic elements يمكن تصنيف نوى العناصر الذرية تبعا ً لألعداد Z ، Aو Nفي مجموعات هي: 3. 33.33.3النظائر :Isotopes هــي عبــارة عــن مجموعــة مــن العناصــر الذريــة (عنصريــن أو أكثــر) تتميــز بكونهــا تمتلــك نفــس العــدد الــذري ولكنهــا تختلــف فيمــا بينهــا بعــدد النيترونــات وبالتالــي بالعــدد الكتلــي .تتميــز النظائــر بأنهــا تمتلــك خــواص كيميائيــة متشــابهة إال أن خواصهــا الفيزيائيــة مختلفــة قلي ـاً وذلــك بســبب االختــاف فــي كتلهــا الذريــة (مثــل ســرعة التبخــر واالنتشــار كمــا تبــدي اختالفـا ً فــي خواصهــا النوويــة) .نذكــر علــى ســبيل المثــال: H , 21 H , 31 H 51 1 1 3. 33.33.3اإليزوبارات :Isobars هــي عبــارة عــن مجموعــة مــن العناصــر الذريــة (عنصريــن أو أكثــر) تتميــز بكونهــا تمتلــك نفــس العــدد الكتلــي ولكنهــا تختلــف فيمــا بينهــا بالعــدد الــذري وكذلــك بعــدد النيترونــات .تبــدي هــذه العناصــر اختالف ـا ً بالخــواص الكيميائيــة وذلــك بســبب اختــاف عــدد البروتونــات فيهــا ،فــي حيــن أنهــا تمتلــك خــواص نوويــة متشــابهة كــون . البروتونــات والنيترونــات تلعــب نفــس الــدور فــي النــواة .نذكــر علــى ســبيل المثــال: 3. 33.33.3اإليزوتونات :Isotones هــي عبــارة عــن مجموعــة مــن العناصــر الذريــة (عنصريــن أو أكثــر) تتميــز بكونهــا تمتلــك نفــس العــدد مــن النيترونــات ولكنهــا تختلــف فيمــا بينهــا بالعــدد الــذري وكذلــك بالعــدد الكتلــي مــن دون أن يــؤدي ذلــك إلــى خــواص مشــتركة فيمــا بينهــا .نذكــر علــى ســبيل المثــال: 3. 33.33.3اإليزوميرات (المماكبات) :Isomers هــي عبــارة عــن مجموعــة مــن العناصــر الذريــة (عنصريــن) تتميــز بكونهــا تمتلــك نفــس العــدد الكتلــي والعــدد الــذري ولهــا نفــس العــدد مــن النيترونــات إال أنهــا تختلــف فيمــا بينهــا بطاقاتهــا الداخليــة .تتصــف هــذه العناصــر بكونهــا عناصــر مشــعة وتتميــز بنصــف عمــر قصيــر .نذكــر علــى ســبيل المثــال: 3. 33.33.3النوى المرآتية :Mirror nuclei هــي مجموعــة مــن النــوى (نواتيــن) تمتلــك نفــس العــدد الكتلــي إال أن عــدد بروتونــات (نيترونــات) إحداهــا يســاوي عــدد نيترونــات (بروتونــات) األخــرى وبالعكــس نذكــر علــى ســبيل المثــال: 3. 33.33.3النوى الزوجية (الشفعية): هي النوى التي تحتوي على عددا ً زوجيا ً من البروتونات والنيترونات. 3. 33.33.3األعداد السحرية والنوى السحرية :Magic numbers and magic nuclei األعــداد الســحرية هــي 126, 82, 50, 28, 20, 8, 2 :أمــا النــوى الســحرية فهــي عبــارة عــن النــوى التــي تضــم عــددا ً مــن البروتونــات أو النيترونــات يســاوي أحــد تلــك األعــداد الســحرية ،وتعتبــر هــذه النــوى مــن أكثــر النــوى اســتقرارا ً وانتشــارا ً فــي الطبيعــة (تأخــذ هــذه النــوى شــكالً كرويـاً) .تمتــاز النــوى ذات العــدد الســحري مــن النيترونــات بكونهــا أكثــر اســتقرارا ً مــن غيرهــا .وقــد وجــد بــأن كل نــواة تمتلــك أحــد األعــداد الســحرية لهــا عــددً كبيــرا ً مــن النظائــر أو اإليزوتونــات المســتقرة .كمــا تتميــز النــوى الســحرية بطاقــة تهيــج عاليــة. 3. 33.3نظرية بور :Bohr’s theory تعتمد نظرية بور على مسلمتين أساسيتين هما: أ -ال تستطيع الكترونات ذرة ما الدوران حول النواة إال على بعض المدارات المفضلة. ب -عندمــا يكــون اإللكتــرون علــى مــداره المفضــل ال يشــع أيــة طاقــة ويقــال أن حالتــه الطاقيــة مســتقرة .وفــي لحظــة مــا إذا انتقــل اإللكتــرون مــن ســوية طاقيــة عليــا مســموح بهــا إلــى ســوية طاقيــة دنيــا مســموح بهــا أيضـا ً يكــون هنــاك إصــدار للطاقــة ،وفــي الحالــة المعاكســة يكــون هنــاك إمتصــاص للطاقــة .لقــد تمكــن بــور مــن تحــدد طاقــات المــدارات الذريــة الرئيســية E nوفــق العالقــة الرياضيــة التاليــة: 52 ) − bo × (Z − a n = En n2 2 1 3 .6eV حيــث eV bo = 13.6و a nهــو ثابــت الحجــب يتحــدد تجريبيـا ً وتكــون قيمتــه كبيــرة بمقــدار مــا تكــون n كبيرة. 3. 3.3.3طيوف اإلصدار (الخطوط الطيفية) :)Emission spectra (the lines spectral عندمــا يقفــز إلكتــرون مــن مــداره ذات الطاقــة Eiإلــى مــدار آخــر أدنــى مســموح بــه ذات الطاقــة E fفــإن اإللكتــرون وبالتالــي الــذرة تتخلــى عــن جــزء مــن طاقتهــا تعطــى بالعالقــة الرياضيــة التاليــة: 1 1 2 ∆En = E f − Ei = bo × (Z − a n ) × 2 − 2 nf ni مــن المعــروف بــأن هــذا الفــرق فــي الطاقــة يظهــر علــى شــكل طاقــة مشــعة ∆E n = hυذات طــول موجــي c υ =λ n 2f × ni2 h×c = λ × 2 ) bo × (Z − a n ) (n 2f − ni2 يتحــدد بالعالقــة الرياضيــة التاليــة: حيــث 01014 JJx× ss h = 6.62 × 1يمثــل ثابــت بالنــك، تمثــل ســرعة الضــوء فــي الخــاء و υتمثــل تواتــر اإلشــعاع الصــادر ويقــدر حســب الجملــة الدوليــة بالـــ sأمــا λفتقــدر بالـــ m −34 −1 3. 3.3.3السالسل الطيفية وقاعدة اإلختيار :Spectral series and the selection rule لنأخــذ علــى ســبيل المثــال حالــة ذرة الهيدروجيــن حيــث يتشــكل لدينــا عــدة سالســل مــن الخطــوط الطيفيــة الممثلــة لعــودة اإللكتــرون المحــرض إلــى مــداره (أنظــر الشــكل .)1 - (الشكل – )1 53 ولكــن تــدل التجربــة أن عــدد الخطــوط هــو أقــل مــن ذلــك ،وال يوجــد خطــوط طيفيــة إال لتلــك المتوافقــة مــع قاعــدة االختيــار أي ∆n = ±1 :و ∆l = ±1و ( ∆j = 0 , ± 1مــا عــدا حــاالت ) j1 = 0 → j 2 = 0 1 حيــث ( j = l ± sعــدد كوانتــي داخلــي) مــن أجــل l ≠ 0يكــون ،أمــا أجــل l = 0فــإن . j = + لنأخــذ علــى ســبيل المثــال حالــة إلكتــرون مثــار موجــود علــى الطبقــة الرئيســية Lولنحــدد اإلنتقـ 2 ـاالت الممكنــة لهــذا اإللكتــرون إلــى الطبقــة الرئيســية .Kمــن أجــل ذلــك ال بـدّ مــن تحديــد عــدد الســويات الطاقيــة فــي كل مــن الطبقــة الرئيســية Lوالطبقــة الرئيســية Kوالمعطيــات التــي تتميــز بهــا هــذه الســويات الطاقيــة حيــث نجــد أنــه: بالنسبة للطبقة الرئيسية Lيوجد ثالث سويات طاقية هي: 1 1 LIتتميز بالمعطيات التالية n = 2 :و l = 0و s = +و 2 2 1 1 LIIتتميز بالمعطيات التالية n = 2 :و l = 1و s = +و = j 2 2 1 3 LIIIتتميز بالمعطيات التالية n = 2 :و l = 1و s = −و = j واحدة تتميز 2 أما بالنسبة للطبقة الرئيسية Kفيوجد سوية طاقية 2 بالمعطيات التالية: =j 1 1 s=+ n =1و l = 0و 2 و 2 =j وبنا ًء على ذلك نالحظ أن عدد االنتقاالت الممكنة هي ثالثة (أنظر الشكل :)2 - (الشكل )2 - 54 1 1 ) = L I (l = 0 , j = ) → K (l = 0 , j 2 2 1 1 ) = L II (l = 1 , j = ) → K (l = 0 , j 2 2 3 1 ) = L III (l = 1 , j = ) → K (l = 0 , j 2 2 أما عدد اإلنتقاالت المسموح بها فهو إثنين هما :اإلنتقال بين L IIو Kواإلنتقال بين L IIIو . K 3. 3.3.3طاقة التأين (التشرد) وطاقة اإلثارة (التهيج) :Excitation and ionization energy 3. 33.3.3.3طاقة التأين :Ionization energy هــي عبــارة عــن الطاقــة الواجــب تقديمهــا مــن أجــل اقتــاع إلكتــرون مــن مــداره فــي الــذرة إلــى خارجهــا دون إكســابه طاقــة حركيــة (أنظــر الشــكل .)3 - (الشكل – )3 3. 33.3.3.3طاقة اإلثارة :Excitation energy هــي عبــارة عــن الطاقــة الواجــب صرفهــا كــي نتمكــن مــن نقــل إلكتــرون مــن مــداره إلــى مــدار أعلــى دون إخراجــه مــن الــذرة ،وبالتالــي تنتقــل الــذرة مــن الحالــة المســتقرة إلــى الحالــة الغيــر مســتقرة (الشــكل – .)2 3. 3.3.3قوى االرتباط النووية :Nuclear binding forces يؤمن استقرار النواة عن طريق قوى ارتباط نووية معتبرة هي: 3. 33.3.3.3القوى الكولونية :Coulomb forces 1 هــي عبــارة عــن قــوى تدافعيــة تطبــق بيــن الجســيمات المشــحونة (بروتونــات) وتتغيــر تبعـا ً ل r2 يمثــل المســافة الفاصلــة بيــن مركــزي الجســيمين المشــحونين. 55 ،حيــث r 3. 33.3.3.3القوى النووية :Nuclear forces هــي عبــارة عــن قــوى تجاذبيــة تطبــق بيــن النيكليونــات بشــكل مســتقل عــن شــحنتها وهــذه القــوى تكــون أشــد 1 7 تأثيــرا ً علــى مســافة قصيــرة وتتغيــر تبعـا ً ل . r 3. 33.3.3.3قوى التوتر السطحي :Surface tension forces هــي عبــارة عــن قــوى تجاذبيــة تطبــق بيــن النيكليونــات المحيطيــة للنــواة الثقيلــة .وتتمتــع هــذه القــوى بخــواص اإلشــباع ،أي أن كل نيكليــون يتبــادل التاثيــر فقــط مــع عــدد محــدد مــن النيكليونــات المجــاورة .لذلــك ال تــزداد القــوى النوويــة فــي النــواة عنــد زيــادة عــدد النيكليونــات فيهــا .واألمــر نفســه يحــدث بالنســبة لقــوى التنافــر الكهربائــي بيــن البروتونــات .وهــذا يســاعد علــى تفســير اإلســتقرارية الدنيــا لنــوى العناصــر الثقيلــة. 3. 3.3.3نقص الكتلة :Mass defect لقــد أثبتــت التجــارب أن كتلــة النــواة ال تســاوي مجمــوع كتــل الجســيمات الداخلــة فــي تركيبهــا مــن بروتونــات ونيترونــات وهــي بشــكل حــر وإنمــا تكــون دائمـا ً أقــل مــن ذلــك .يدعــى الفــرق بيــن هذيــن المقداريــن بنقــص الكتلــة ويرمــز لــه بالرمــز ∆Mويعبــر عــن ذلــك بالصيغــة الرياضيــة التاليــة: ) ∆M = Z × mP + N × mn − M ( A , Z حيث ) M ( A , Zتمثل كتلة النواة. 3. 3.3.3طاقة االرتباط النووية :Nuclear binding energy هــي عبــارة عــن أصغــر طاقــة الزمــة لتفريــق النــواة إلــى مكوناتهــا األساســية مــن بروتونــات ونيترونــات .تعطــى طاقــة االرتبــاط للنــواة ) E ( A , Zحســب إينشــتاين بالعالقــة التاليــة: نســتخدم أحيانـا ً عوضـا ً عــن طاقــة االرتبــاط Eطاقــة االرتبــاط الوســطية للنيكليــون Εوهــي بالتعريــف عبــارة عــن طاقــة االرتبــاط للنــواة مقســومة علــى عــدد النيكليونــات الموجــودة فــي النــواة أي أن: ) E ( A , Z A =Ε 3. 3.3.3التفاعل النووي :Nuclear reaction هــو عبــارة عــن التأثيــر المتبــادل بيــن نــواة ذرة مــا مــع جســيمة عنصريــة أو مــع نــواة أخــرى تتحــول فيــه النــواة األصليــة إلــى نــواة عنصــر آخــر .يتحقــق التفاعــل النــووي عــادة ً نتيجــة لتصــادم النــواة أو الجســيمة العنصريــة التــي تدعــى عــادة ً بالقذيفــة وهــي عبــارة عــن نــواة خفيفــة فــي أغلــب األحيــان (مثــال ذلــك :البروتــون، الديتيريــوم ،جســيم ألفــا )... ،بنــواة أخــرى تدعــى بالهــدف (مثــال ذلــك :األلومنيــوم) .ولكــي تقتــرب النــواة القذيفــة إلــى مســاف ٍة صغيــرةٍ جــدا ً مــن النــواة الهــدف ال بــد مــن تســريعها كــي تتغلــب علــى قــوى التنافــر الكولونيــة ســرع الجســيمة القذيفــة عــادة ً بواســطة فــرق كمــون يبلــغ بيــن الشــحنتين الموجبتيــن للنواتيــن القذيفــة والهــدف .ت ُ َ عــدة مالييــن فولــط. يمكن تمثيل التفاعل النووي بالمخطط العام التاليa + A → C → B + b : حيــث aيمثــل الجســيم المقــذوف b ،يمثــل الجســيم الناتــج A ،تمثــل النــواة الهــدف B ،تمثــل النــواة الناتجــة ،و 56 Cتمثــل النــواة المركبــة .كمــا تســتخدم أحيانـا ً طريقــة مختصــرة لكتابــة التفاعــل النــووي علــى الشــكل التالــي: A(a,b)B وكمثال على ذلك ،لنأخذ تفاعل جسيمات ألفا مع نوى ذرات األزوت وفق التفاعل النووي التالي: يكتب هذا التفاعل النووي بالصيغة المختصرة كما يليN (a, P) 17O : 14 3. 3.3.3قوانين إنحفاظ التفاعالت النووية :Conservation laws of nuclear reactions من أهم هذه القوانين نذكر ما يلي: أ -انحفاظ الشحنة .conservation of charge ب -انحفاظ الكتلة .conservation of mass ج -انحفاظ عدد النيكليونات .conservation of nucleons number د -انحفاظ العدد الذري .conservation of atomic number ﻫ -انحفــاظ الطاقــة :conservation of energyلــكل جســيم طاقــة إجماليــة Eهــي عبــارة عــن مجمــوع طاقتيــه الســكونية والحركيــة أي أن: E = m × c 2 = mo × c 2 + E c حيث moكتلة الجسيمة السكونية m ،كتلة الجسيم النسبية (المتحركة) وتحسب من قانون إينشتاين التالي: 1 2 حيث cسرعة الضوء في الخالء و v mo v 1 − c 2 2 = m سرعة الجسيم. إضافات مدرس املقرر 57 58