منهج السعودية

خلال عملية تحلل بيتا يتحول النيوترون إلى بروتون

خلال عملية تحلل بيتا يتحول النيوترون إلى بروتون وجسيم بيتا ، اضمحلال بيتا أو تحلل بيتا هو ظاهرة نشاط إشعاعي لعناصر كثيرة، تطلق فيه تلك العناصر أشعة بيتا. ثم بعد ذلك تم اكتشاف أن أشعة بيتا هذه ماهي إلا فيض من الإلكترونات التي تنطلق من الذرة و من نواتها، ولما كان العنصر المصدر لتلك الإلكترونات يتحول أثناء تلك العملية التلقائية إلى عنصر آخر يتلوه مباشرة في الجدول الدوري توصلوا إلى حقيقة مصدر تلك الجسيمات فهي تصدر من أنوية تلك العناصر المشعة. وبزيادة الأبحاث إتضح انه يوجد نوعان لهذا التحلل

النوع الأول يحدث لبعض العناصر الغير مستقرة (ذات النشاط الإشعاعي) ويصدر من على متنها إلكترونات .
والنوع الثاني فهي عناصر تطلق إلكترونات ذات شحنة كهربائية موجبة يسمى بوزيترون أو نقيض الإلكترون شحنيا (و كلمة بوزيترون تأتي من كلمتي positive electron) أي الإلكترون ذو الإشارة الموجبة ويعد الضديد والعاكس للإلكترون العادي ذو الشحنة السالبة . ففي كلتا الحالتين يتحلل العنصر المـُصدر لتلك الجسيمات إما إلى عنصر آخر يأتي بعده مباشرة في الجدول الدوري في حالة إصداره إلكترونا، أو يتحلل إلى عنصر قبله مباشرة في الجدول الدوري إذا أشع أو أطلق بوزيترونا . فالبوزيترون يتساوى مع الإلكترون في كتلته وفي عزمه المغزلي (أي عزم دورانه حول محوره مثل المغزل الكمي الذي يحويه إلكترونا ذو شحنة سالبة)، ويتساوي معه أيضا في مقدار شحنته الكهربائية والاختلاف بينهما يكاد ينحصر في كون الإلكترون سالب الشحنة والبوزيترون موجب الشحنة.

خلال عملية تحلل بيتا يتحول النيوترون إلى بروتون و

الاجابة : وجسيمات بيتا

خلال عملية تحلل بيتا يتحول النيوترون إلى بروتون وجسيم بيتا

في هذا التحلل لأحد العناصر يتحلل أحد نيوترونات النواة بواسطة التآثر الضعيف الذي يدخل فيه بوزون من نوع W− كعامل مساعد، فيتحلل النيوترون إلى بروتون وإلكترون (جسيم بيتا سالب) ونقيض نيوترينو إلكتروني.{\displaystyle \mathrm {n} ^{0}\to \mathrm {p} ^{+}+\mathrm {e} ^{-}+{\overline {\nu }}_{e}}

وطبقا لقانون انحفاظ الشحنة الكهربائية نجد أن البروتون الناتج عن التحلل شحنته موجبة وهي تساوي تماما شحنة الإلكترون الناتج أيضا عن التحلل وبذلك تتعادل مجموع الشحنتين اللتين علي اليمين من المعادلة، وإلى اليسار من المعادلة نجد النيوترون وهو متعادل الشحنة الكهربية. بذلك يتحقق قانون احتفاظ الشحنة الكهربية. وكما على يمين المعادلة نجد انطلاق نقيض نيوترينو إلكتروني، وهو جسيم كتلته تقترب من الصفر، ولكنه أحد الأطراف الناتجة عن التحلل ويشارك البروتون والإلكترون في حمل الطاقة الناتجة عن التحلل والانطلاق بها خارج النواة وخارج الذرة. ويجدر هنا الإشارة إلى أن نوع التيوترينو المطلق من هذه العملية اسمه نقيض نيوترينو-الإلكترون، بسبب وجود ستة أنواع من النيوترينو، نكتفي هنا بذكر الجسيم المسمى نقيض نيوترينو الإلكترون، كما يسميه البعض (مضاد نيوترينو- الإلكترون).

  • لا يزال عالم الذرة والجسيمات الأولية يحمل كثيرا من علامات الاستفهام، وطبقا لنظرية جديدة بدأت تأخذ مكانتها بين العلماء منذ 1980، نوضح تحلل التحلل بإصدار إلكترونا كما في الشكل. تقول النظرية الجديدة أن النيوترون مكون من ثلاثة جسيمات صغيرة اسمها كواركات وهم من نوع u,d,d. وأن البروتون هو الآخر مكون من ثلاثة أنواع أخرى من الكواركات، وهم كما في الشكل u,d,u. وأن ما يحدث خلال التحلل هو تحلل أحد كواركات النيوترون من نوع d إلي كوارك من نوع u مع إطلاق إلكترونا ونقيض نيوترينو-الإلكترون، فيصبح بروتونا. وهذا ما يوضحه الشكل على اليسار حيث تسير عملية التحلل من أسفل إلى أعلى.
  • في الواقع يتحلل النيوترون الحر، أي الطليق غير محبوس داخل نواة ذرة، يتحلل خلال 15 دقيقة على النحو الموصوف أعلاه. ونفس هذه العملية يتبعها النيوترون عندما يتحلل وهو حبيس داخل نواة الذرة. وكل ما في الأمر أنه داخل النواة يستطيع التمتع بحياة أطول عنه من أن يكون حرا طليقا. ففي النواة يستطيع النيوترون العيش لمدة ملايين السنين أو أحيانا لمدة ثوان فقط، كل ذلك يعتمد على نوع العنصر الداخل في تكوينه.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

إغلاق
%d مدونون معجبون بهذه: