E.3 · التحلل الإشعاعي

تغطي هذه الورقة موضوعات مختارة من المستوى العادي للمادة الأولى التي تم تقييمها في 2025؛ وهي لا تمثل المنهج الكامل.

المؤهلات السابقة: قراءة الكميات والوحدات المحددة، واستخدام العمليات الحسابية وشروط النموذج أدناه.

الأمثلة أصيلة ومخترعة: فهي ليست قياسات حقيقية أو تحقيقات طلابية فعلية.

ما الذي قد يفسر هذه الملاحظة؟

• يسجل الكاشف عدداً حتى عند إزالة مصدر الفصل الدراسي. يجب اعتبار الإشعاع الخلفي قبل نسب كل عدد إلى المصدر.

بنِ النموذج

• التحلل الإشعاعي عملية عفوية وعشوائية للنواة الفردية.
• نصف العمر يصف الوقت اللازم لنصف النوى غير المتحللة في مجموعة كبيرة أن تتحلل، أو لاختزال النشاط بعد تصحيح الخلفية.
• نصف العمر: الوقت الذي تستغرقه النشاطية أو عدد السكان غير المتحللة ليصل إلى النصف.
• الإشعاع الخلفي: الإشعاع المقاس بعيداً عن المصدر المدروس.

اختر الأدلة القادرة على اختبار النموذج

• اطرح العدادات الخلفية المقاسة خلال نفس الفترة الزمنية.
• ميّز بين الإشعاع والتلوث.
• الحواجز، المسافة وتقليل وقت التعرض يمكن أن يقلل المخاطر ضمن إجراء خاضع لرقابة المدرسة.

في المختبر: استخدم مصادر يديرها المعلم وقواعد إشعاع المدرسة. سجّل مدة العد وكرر قياسات الخلفية. لا تستنتج عمر النصف من نواة واحدة أو من قراءات غير مصححة.

اعمل من الكميات المعروفة

• معلوم: معدل العد المقاس ينخفض من 100 إلى 55 عداد في الدقيقة؛ والخلفية هي 10.
• معدلات المصادر هي 90 و45، لذا مر عمر نصف واحد.
• بدون طرح، 55/100 سيُخفي النصف الدقيق في هذا المثال.

دورك الآن: عدد مبدئي للمصدر هو 160 في الدقيقة. أوجد العدد بعد ثلاثة أعمر نصف.

تحقق من الاستنتاج وحدوده

• الجسم المُشعّع ليس مشعاً تلقائياً.
• عمر النصف لا يتنبأ بوقت التحلل الدقيق لنواة واحدة.

غير صحيح: عمر النصف يتنبأ بوقت التحلل الدقيق لنواة فردية. التحلل المشع عشوائي على مستوى النوى الفردية. عمر النصف كمية إحصائية: يتنبأ بكسر عدد كبير من النوى التي تتحلل في زمن معين، ولا يتنبأ أبداً بلحظة تحلل نواة واحدة.

المفتاح:

• التحلل الإشعاعي عملية عفوية وعشوائية للنواة الفردية.
• اطرح العدادات الخلفية المقاسة خلال نفس الفترة الزمنية.
• انتبه إلى: الجسم المُشعّع ليس مشعاً تلقائياً.

اكتب من 50 عدد في الدقيقة

• عداد المصدر الأولي هو 200 في الدقيقة.
• أوجد المعدل بعد نصفي عمر نصف. العمر النصفی لا يحدد وقت نواة واحدة.

اكتب من نصفين عمرين

• مصدر يعطي قراءة 160 عداد في الدقيقة فوق الخلفية.
• بعد نصفين عمرين: 160 → 80 → 40 — كل نصف هو مستقل عن السابق.

اكتب من جدول مطروح منه الخلفية

• القراءات الخام هي 110 ثم 60، مع خلفية 10.
• المصححة: 100 ثم 50 — أي نصف عمر واحد بالضبط؛ النسبة الخام 60 ÷ 110 ≈ 0.55 ستُقيّم الانحلال بشكل خاطئ.

اكتب من قراءة منحنى الانحلال

• معدل عداد مصحح هو 400 في الدقيقة وينصف كل 8 دقائق.
• عند 24 دقيقة: 400 → 200 → 100 → 50 — ثلاثة أنصاف عمر، وثلاثة تخفيضات للنصف، والمنحنى لا يصل أبداً إلى الصفر.