الفيزياء
النشاط الإشعاعي والفيزياء الذرية — الموضوع 6
- 1.
تتحلل نواة اليورانيوم-238 (₉₂²³⁸U) بإصدار جسيم ألفا. اكتب رمز النواة الناتجة (النواة البنت) مع عددها الكتلي وعددها الذري.
[3 درجة] · بدون آلة حاسبة - 2.
لنظير مشع عمر نصفي مقداره 5 أيام. يبدأ نشاط عينة منه بمعدل 800 عدّة في الدقيقة. احسب النشاط بعد 20 يوماً.
[3 درجة] - 3.
ميّز بين إشعاعات ألفا وبيتا وغاما من حيث قدرتها الاختراقية عبر المواد.
[3 درجة] · بدون آلة حاسبة - 4.
يُوضع مصدر مشع قرب أنبوب غايغر-مولر متصل بعدّاد. صِف كيف يمكن استخدام معدل العدّ لتحديد العمر النصفي للمصدر، متضمناً تصحيحاً واحداً يجب تطبيقه.
[4 درجة] · بدون آلة حاسبة - 5.
أكمل معادلة نووية لتحلل بيتا للكربون-14: ₆¹⁴C → ₇¹⁴N + [جسيم]. حدد الجسيم المفقود.
[3 درجة] · بدون آلة حاسبة - 6.
اشرح استخداماً طبياً واحداً لنظير مشع باعث لأشعة غاما، بالإشارة إلى سبب ملاءمة إشعاع غاما تحديداً.
[3 درجة] · بدون آلة حاسبة - 7.
صِف تركيب الذرة من حيث النواة وترتيب الإلكترونات، متضمناً الحجم النسبي للنواة مقارنة بالذرة كلها.
[3 درجة] · بدون آلة حاسبة - 8.
اشرح لماذا تكون جسيمات ألفا أكثر تأيناً من أشعة غاما، واربط ذلك بفرق قدرتها الاختراقية.
[3 درجة] · بدون آلة حاسبة - 9.
تحتوي عينة ابتداءً على 4.0 × 10¹⁰ نواة مشعة. بعد 3 أعمار نصفية، احسب عدد الأنوية المشعة المتبقية.
[3 درجة] - 10.
ناقش فائدة واحدة وخطراً واحداً مرتبطين باستخدام النظائر المشعة في الصناعة (مثل فحص سماكة صفائح معدنية).
[2 درجة] · بدون آلة حاسبة - 11.
صِف ما يحدث أثناء الانشطار النووي لنواة يورانيوم-235، واشرح كيف يمكن أن يحدث تفاعل متسلسل.
[4 درجة] · بدون آلة حاسبة - 12.
صِف ما يحدث أثناء الاندماج النووي، مع ذكر الشمس كمثال، وحدد فرقاً واحداً بين الاندماج والانشطار.
[3 درجة] · بدون آلة حاسبة - 13.
ناقش ميزة واحدة وعيباً واحداً لتوليد الكهرباء باستخدام الانشطار النووي في محطة طاقة، مقارنة بحرق الوقود الأحفوري.
[2 درجة] · بدون آلة حاسبة - 14.
اذكر ثلاثة مصادر للإشعاع الخلفي، وحدد أيها عادةً المساهم الأكبر.
[4 درجة] · بدون آلة حاسبة - 15.
اذكر ثلاثة احتياطات سلامة يجب اتخاذها عند التعامل مع مصدر مشع في مختبر مدرسي.
[3 درجة] · بدون آلة حاسبة - 16.
تتحلل نواة الراديوم-226 (₈₈²²⁶Ra) بإصدار جسيم ألفا. اكتب رمز النواة الناتجة (النواة البنت).
[3 درجة] · بدون آلة حاسبة - 17.
بعد إصدار جسيم ألفا أو بيتا، غالباً ما تبقى النواة في حالة مثارة (طاقة أعلى). اشرح ما يحدث عندما تُصدر النواة بعد ذلك أشعة غاما، وحدد ما يحدث لعددها الكتلي وعددها الذري.
[3 درجة] · بدون آلة حاسبة - 18.
يسجل طالب معدل عدّ مصدر مشع، مصححاً بالإشعاع الخلفي، عبر الزمن: 400 عدّة/دقيقة عند 0 دقيقة، 200 عدّة/دقيقة عند 8 دقائق، 100 عدّة/دقيقة عند 16 دقيقة. حدد العمر النصفي للمصدر.
[3 درجة] - 19.
اشرح لماذا يمكن أن يكون التعرض للإشعاع المؤين ضاراً للخلايا الحية، وحدد أثراً محتملاً طويل المدى على الجسم.
[3 درجة] · بدون آلة حاسبة - 20.
عرّف مصطلح النظائر، واذكر مثالاً على نظيرين لنفس العنصر، محدداً طريقة تختلف بها خصائصهما وطريقة يتشابهان بها.
[4 درجة] · بدون آلة حاسبة