تمارين بكالوريا حول التحولات النووية

تمرين فيزياء حول التحولات النووية بكالوريا 2021 شعبة علوم تجريبية مع الحل:

ملاحظة: يوجد التمرين بصيغة الـ PDF كذلك

التمرين الثاني: (07 نقاط)

نيزك هوبا، أكبر قطعة حديدية طبيعية على سطح الأرض

موقع الاكتشاف: ناميبيا

تاريخ الاكتشاف: 1920

زمن نصف عمر الحديد 60: t_1/2 = 2,62×10 ans

عمر النيزك هوبا عند تاريخ الاكتشاف حوالي:

8×10⁴ ans

الهدف: توظيف المخطط (N , Z) والتأريخ بالاعتماد على قانون التناقص الإشعاعي.

1 ـ تتحول الأنوية غير المستقرة إلى أنوية مستقرة، وفق آلية التفكك الإشعاعي، يرافق ذلك انبعاث إشعاعات ألفا (α)، بيتا (β) وغاما (γ).

تنمذج سلسلة التفككات المتتالية لنواة الراديوم

$_{88}^{226} Ra$

من عائلتها المشعة كما يلي:

²²⁶₈₈Ra → ^..₈₆Rn ^α → ²¹⁸_.Po → ^..₈₂Pb → ^..₈₃Bi → ²¹⁴_.Po

1 ـ 1 ـ أعط تعريف العائلة المشعة ؟

1 ـ 2 ـ أكمل الفراغات في سلسلة تفككات نواة الراديوم 226 ؟

2 ـ باستغلال الشكل 3 المستخرج من المخطط (N , Z):

2 ـ 1 ـ أكتب معادلة التفكك الأول لنواة البولونيوم 214 ؟

2 ـ 2 ـ بيّن طبيعة النشاط الإشعاعي للنواة البنت الناتجة عن هذا التفكك ؟

2 ـ 3 ـ استخرج من الشكل 3 النواة البنت المستقرة من العائلة المشعة للراديوم 226، مع كتابة سلسلة التفككات الحادثة ؟

3 ـ مبدأ التأريخ بالنشاط الإشعاعي هو عملية لتحديد عمر الصخور، الحفريات، النيازك، ...

3 ـ 1 ـ أذكر قانون التناقص الإشعاعي لعدد الأنوية غير المتفككة N(t) لعينة تحتوي في البداية N₀ نواة مشعة.

3 ـ 2 ـ أعط تعريف t_1/2 زمن نصف العمر لعينة مشعة، ثم أثبت أنَّ العلاقة النظرية لزمن نصف العمر بدلالة λ ثابت النشاط الإشعاعي هي: t_1/2 = ln2/λ

3 ـ 3 ـ تأكد من عمر النيزك هوبا سنة اكتشافه، علما أنَّ النسبة بين عدد أنوية الحديد 60 المتبقية سنة اكتشافه في العينة وعدد أنويته الابتدائية هي:

$\frac{N (_{26}^{60} Fe)}{N_{0} (_{26}^{60} Fe)} = 0.9789$

التمرين بصيغة الـ PDF