سؤال عن البروتونات ومبدأ حفظ الكتلة؟؟؟

[زهراء]

السلام عليكم
عندي استفسار حول انحلال البروتونات
كيف يمكن ان يعطي البروتون عند انحلاله نيوترون وبوزترون بينما تكون كتلة النيوترون لوحده اكبر من كتلة البروتون فهل هذا يعني تحول طاقة لكتله حتى في الانشطار النووي؟؟؟




_سبحان الله وبحمده سبحان الله العظيم _

[murad abuamr]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

أظن انّ هنالك من طرح موضوعاً حول انحلال بيتّا في هذا المنتدى اجعله لك في هذا الإقتباس .

[align=center]*+_ إنحلال بيتا _+*



شرط الإنحلال :
إن مقدار كتله من النواة ذات عدد معين من النيوكلونات يعتمد على التركيب البرتوني – النيتروني للنواة .
و التغيرات التلقائية في تركيب النواة تحدث بالفعل نظرا لوجود (آليه) التحول المتبادل للنيوكلونات أي إنحلال بيتا .
و في أثناء إنحلال بيتا يتحول البروتون إلى نيوترون أو النيترون إلى بروتون .
و الذي يحدد إتجاه العمليه :هو الإجابه على السؤال في أي حاله للنيوكلون , حالة البروتون او حالة النيوترون , يكون له مع الجسيمات المرتبطه به طاقة كليه أقل ما يمكن ؟
إن كتلة النيوترون الحر بوحدات الطاقة أكبر بمقدار 3.1 Mev من كتلة البروتون الحر , و لذا فإن الممكن فقط في الحالة الحره هو التحول التلقائي للنيترون إلى بروتون . أما الطاقة الكلية لنيوكلون منفرد في النواة الذرية فهي اقل من الطاقة الكلية للنيوكلون الحر في المتوسط بمقدار 8 Mev أي اقل بمقدار طاقة الربط من طاقة النيوكلون الحر . وتتغير بسرعة مع تغيرات تركيب النواة . و حيث ان طاقة الربط أكبر بكثير من فرق طاقتي سكون النيترون و البروتون الحرين , فأن تحول البورتون إلى نيوترون في أعماق النواة ممكن أيضا لأن مثل هذه العملية قد تكون أكثر فائدة من ناحية الطاقة .



أنواع إنحلال بيتا :
إعتمادا على أي الحالات هي الحالة الإبتدائيه للنيوكلون و أيها الحالة النهائية .
يسمى إنحلال بيتا " إنحلال بيتا الموجب و أنحلال بيتا السالب "



الإنحلال السالب :
إذا كان للنواة الأصلية فائض من النيوترونات بالقياس للتركيب الأمثل للنواه التي لها نفس الكتله A فإنها تتعرض لأنحلال بيتا السالب..
A.Z)-----(A,Z+1)+ beta particle + anti neutrino )
الذي يزيد من خلاله عدد بروتونات النواه بمقدار الوحده تنيجه لنقص عدد النيوترونات بمقدار الوحده و في خلال هذا يخرج من النواه إلكترون و ضديد نيوترينو . و تسمى الإلكترونات المنبعثه من النوى بجسيمات بيتا .



الإنحلال الموجب :
إذا كان للنواه فائض من البروتونات , فإن نقص عددها بمقدار الوحده و زيادة عدد النيوترونت بمقدار الوحده يتم بإنحلال بيتا الموجب ..

A , Z ------ A ,,Z-1+ beta particle+ neutrino

و في هذه الحاله ينبعث من النواه بوزيترون و نيترينو . ز كثيرا ما تحدث العمليه دون إنبعاث البوزيترون . و إنما إمتصاص النواه للإلكترون ذري :

A,Z) + e --- (A,Z-1)+ neutrino
و هنا الإلكترون هو إلكترون ذري بخلاف الإلكترون المنبعث من النواه .
و العمليه الأخيره هي التي تسمى بالأسر الإلكتروني K- capture و يأسر الإلكترون من القشره K حيث ان عواقبه بالنسبه لتغيير تركيب النواه متطابق مع إنحلال بيتا الموجب و يعبر صوره له أيضا . بحيث يمكن ان تحدث العمليتين في نفس الوقت أثناء إنحلال نوى الصنف المعطى . و يتحدد التسابق بين الإثنتين بخواص الذرة المشعة و الذرة الناتجه .

و هذا الرابط أدناه رابط رائع يبين لنا متى و كيف يحدث إنحلال بيتا
http://www.colorado.edu/physics/2000/applets/iso.html

و نشاهد ذلك جليا في نظير الهيدروجين التريتريومH3 الذي يتحول إلى هيليوم بإنحلال بيتا حتى يصل لمرحلة الإستقرار و نوع الإنحلال في H3 هو من النوع السالب .



الكشف عن نوع الإنحلال :
ان الكشف بالتجربه عن إنحلال بيتا السالب و الموجب أمر بسيط للغايه و ذلك عن طريق الإلكترونات المنبعثة بطاقة كبيره . و النيوترينو neutrino يتبادل التأثير بصورة ضعيفه للغايه مع الماده و لا يمكن تسجيل ظهوره بالوسائل المعمليه المعتاده . و كذلك يصعب تسجيل النوى المرتده خلال إنحلال بيتا بسبب طاقة حركتها الضئيله جدا . و لذلك يتم نحديد هوية إقتناص K عن طريق تأثير ثانوي ... فبعد إقتناص النواه للإلكترون يحدث في الذرة المتكونه حديثا ذات الفجوه في القشرة K إنتقال إلكتروني مصحوب بأشعة رونتجن المميزه . و طول موجة إشعاع رونتجن المميز يتحدد بشحنة النواه (قانون موزلي ) و من هنا ينتج ان الإنبعاث التلقائي من الماده لإشعاع رونتجن المميز و الذي يخص عنصرا اثقل فيه Z بمقدار الوحده عن Z الأصلية لهو دليل على عملية إقتناص K.
و رصد هذا الإشعاع صعب أيضا نتيجة لصغر طاقات الكمات و مع ذلك فهو أكثر الأساليب بساطه للكشف عن إقتناص K .



المصدر :
كتاب الفيزياء النوويه د/ أحمد الناغي[/align]