تمارين مصححة : التحولات النووية التناقص الإشعاعي

تمارين: التحولات النووية مع التصحيح جزء التناقص الإشعاعي : السنة الثانية باكالوريا علوم

يمكنكم زيارة صفحة تصحيح تمارين التحولات النووية التناقص الإشعاعي .

تمرين 1. التناقص الإشعاعي عناصر الدرس و العلاقات الأساسية.

1.  الأورانيوم  ²³⁸U  نواة مشعة: عرف النشاط الإشعاعي. هل يمكن التحكم في هذا النشاط.
   
2. النوى هما نظائر لنفس العنصر الكيميائي الكربون حدد مفهوم النظير.
3. عرف و حدد الميكانزيم للأنواع الأساسية التالية للتفتت(التحولات النووية):  β⁺, β^-, α و الانبعاث ɣ.
   
4. أكتب تعبير قانون التناقص الإشعاعي. مع تسمية كل طرف.
5. عرف عمر النصف لعينة مشعة. بين أن عمر النصف يكتب على الشكل:  t _1/2 = ln (2) /λ .
   
6. يقاص النشاط الإشعاعي لعينة مشعة باستعمار جهاز يسمى مقياس جيجر. أعط تعريف و تعبير النشاط الإشعاعي.

تمرين 2 :التحولات النووية النشاط اإشعاعي لليود.

يستعمل اليود في الطب، عمر النصف للعنصر هو 8,1 يوم وله نشاط إشعاعي  ^-  β^,

1. حدد تركيب نواة اليود.
2. علل طبيعة  النشاط  ^-  β لنواة اليود(مخطط سيغري).
3.  بتطبيق قانون صيغري,  أكتب معادلة التفتت الإشعاعي.
4. نعتبر كتلة m=1g من عينة اليود 131 ,أوجد التعبير الحرفي و العددي لعدد النوى المتواجدة في العينة.
5. حدد قيمة ثابتة النشاط الإشعاعي λ.
6. أكتب تعبير النشاط الإشعاعي (a(t  بدلالة λ  و (N(t , أحسب نشاط العينة المشعة لهذه العينة.

معطيات : تقريب : m_{p ~} m_n

ثابتة أفوكادرو: N_A=6.02 .10²³ mol^-1. و ₅₄Xe, ₅₂Te.

تمرين 3:التناقص الإشعاعي لنواة الفسفور P.

يستعمل الفسفور 32 في الطب النووي، وهو نظير صناعي. له نشاط إشعاعي من نوع  ^- β ,وعمر النصف t1/2 = 14,28  يوم .

1.أكتب معادلة التحول النووي لنواة الفوسفور 32.

2.أكتب تعبير قانون التناقص الإشعاعي.

3.أوجد العلاقة بين ثابتة النشاط الإشعاعي λ وعمر النصف t1/2 ,ثم استنتج القيمة العددية للثابتة الإشعاعية λ.

4.أعط تعريفا لنشاط عينة مشعة. واكتب تعبيره بدلالة الزمن والثابتة الإشعاعية λ.

5. لأهداف علاجية يحقن مريض عبر الوريد بكمية من محلول فوسفاط الصوديوم يحتوي على كتلة m₀ = 10,0 ng  من الفوسفور 32 .

       5.1 أحسب عدد النوى البدئي N₀ الذي تحتويه العينة من الفوسفور و استنتج A₀ النشاط البدئي للعينة.

       5.2 حدد اللحظة t₁ التي يتناقص فيها النشاط عشر مرات .

       5.3 في الحقيقة, عند اللحظة t₁ يكون نشاط العيينة أصغر بكثير من القيمة النظرية, اقترح تعليا مناسبا.

معطيات :

وحدة الكتلة الذرية :   1u = 1,660 54 × 10^-27 kg  

كتلة نواة الفوسفور: m ( ) = 31,965 68 u

مقتطف من جدول الترتيب الدوري للعناصر :

تمرين 4: التناقص الإشعاعي لنواة البولونيوم.

نواة البولونيوم    إشعاعية النشاط  α  ,عند تفتت هذه النواة نحصل على نواة الرصاص     و نواة ناتجة,الدقيقة    .معادلة التحول النووي هي :              +  → 

1-     عدد قيم العدد الذري Z  و عدد الكتلة A.

2-     أكتب تعبير ثابتة النشاط الإشعاعي λ   بدلالة t _1/2   عمر النصف لنواة البولونيوم. احسب قيمتها العددية علما أن عمر النصف لنواة البولونيوم 210 هو  : t _1/2 =138  يوم .

3-     نحضر عينة من البولونيوم المشع 210 ,بحيث يشير عداد جيجر لقيمة النشاط الإشعاعي a₀ =5Bq .أوجد قيمة كتلة العينة.

4-     حدد النشاط بعد مرور 30 يوم من تحضير نفس العينة المشعة.

معطيات:

 الكتلة المولية للبولونيوم: M(Po)=210g/mol

تمرين 5:تعبير أخر لنشاط عينة مشعة.

ليكن ( N ( t  عدد النوى المتبقي (الغير متفتت) في عينة مشعة عند اللحظة t  .

1-     أكتب تعبير قانون التناقص الإشعاعي.

2-     أوجد تعبير عمر النصف _½t لعينة مشعة.

3-     عرف نشاط عينة مشعة. بين أن نشاط عينة يمكن أن يكتب على الشكل  : a(t)=a₀2^-p   مع p=t/t_1/2  .

تمرين 6: التناقص الإشعاعي والتأريخ - البوتاسيوم.

يتواجد البوتاسيوم   K في الأحجار البركانية هو عنصر مشع حيث عند تفتته نحصل على نواة الأرغون 40. نعتبر لحظة توران لبركان أصلا للزمن. تحتوى اللافة على عدد من النوى البدئي  N₀ من البوتاسيوم K. بعد مرور مدة زمنية t من توران البركان ,نأخذ عينة بركانية ونحصل على كتل :  m_k=1,57 mg   و m_Ar = 82 μg .

1-     احسب عدد نوى البوتاسيوم المتواجد في العينة عند أصل الزمن t=0 .

2-     حدد التاريخ t  عمر العينة.

معطيات:

عمر النصف لنواة البوتاسيوم: t _1/2 = 1,9.10⁹ ans

ثابتة أفوكادرو: N_A=6.02 .10²³ mol^-1

نعتبر أن: M(K)=M(Ar)=40g/mol 

الاطلاع على النسخة الفرنسية من تمارين التحولات النووية  - التناقص الاشعاعي على الرابط التالي :

Transformations nucléaires 2bac biof