[الأسطووورة]

أهلا بكم .. أحببت أن أجمع لكم الملامح العامة لصديقنا النيوترون هي ملامح عامة وسريعة لكنها ضرورية لفهم طبيعة النيوترون والتأثيرات التي يمكن ان يحدثها عندما يتفاعل مع المواد , وكلي رجاء أن تجدوا فيه ما يفيدكم..

اكتشاف النيوترون:
النيوترون جسيم نووي تم اكتشافه من قبل العالم شادويك عام 1932م عندما قذف البيريليوم بجسيمات ألفا الناتجة عن تحلل البولونيوم .. فكان الناتج جسيمات جديدة متعادلة الشحنة لم تكن معروفة من قبل أطلق عليها .. النيوترونات..
وحتى نتمكن من الإفادة من هذا الجسيم كان لا بد من دراسة خصائصه وهذا ما تم فعلا .. حيث تم دراسة التفاعل بين هذه الجسيمات والنيتروجين في غرفة السحاب , وقد نتج عن التصادم بينهما تشتت النيوترونات وإرتداد جزيئات النيتروجين..
وتم التوصل للآتي:
1- بدراسة مسار هذه الجسيمات وتطبيق ميكانيكا التصادم أمكن استنتاج كتلة النيوترون والتي تقارب لحد كبير كتلة البروتون ,, إذ تساوي 1,0067 وحدة كتلة ذرية.
2- بدراسة مسارات النيوترونات تم التأكد من كونها متعادلة الشحنة إذ لا قدرة لها على إحداث التأيين المباشر ( أقصد لا يمكن إحداث تأين بواسطتها لا بد من تفاعلها مع مواد أخرى كي تنتج جسيمات مشحونة قادرة على تأيين الوسط .. هل تستطيعون توضيح ذلك,,)

خصــــــــائص النيوترون:
1- دلت تجارب التشتت وتجارب أخرى في ميادين مختلفة أن كتلة النيوترون أكبر من كتلة البروتون إذ تقدر ب 1,008667 وحدة كتلة ذرية. وهذه الكتلة تعادل طاقة قدرها 939,55 مليون الكترون فولت.
2- يمكن للنيوترون (الحر) أن يتحلل منتجا بروتون وجسيمات بيتا السالبة وضديد النيوترينو ..
وقد دلت التجارب على أن عمر النصف للنيوترون تقدر ب 12 دقيقة.
هناك تقنية معروفة لتقدير عمر النصف للنيوترون تتم من خلال توجيه شعاع نيوتروني ينطلق من مفاعل نووي نحو حيز مفرغ من الهواء حيث تتحلل بعض الجسيمات ومن ثم يمكن الكشف عن نواتج التفاعل (جسيمات بيتا) ومن ثم تقدير نصف العمر للنيوترون.

3- تصنف النيوترونات حسب طاقتها إلـــــــــــتى:
أ_ نيوترونات حرارية..
عندما تخترق النيوترونات مادة ما فإنها تأخذ بالتصادم مع أنوية المادة حيث ينتج عن ذلك فقد في الطاقة .. وباستمرار التصادم يستمر فقد الطاقة حتى تصل هذه النيوترونات إلى إتزان حراري مع جزيئات المادة ,, فإذا كانت درجة حرارة المادة هي درجة حرارة الغرفة فإن هذه النيوترونات تسمى بالنيوترونات الحرارية .. وستتبع طاقتها توزيع ماكسويل :

E = K T
حيث K ثابت بولتزمان = 8,61 × 10^ -11 Mev l K
T درجة حرارة الغرفة على افتراض أنها = 27 ْ
وعنها وجد أن طاقة النيوترونات في هذه الحالة = 0,025 الكترون فولت.

2- نيوترونات فوق حرارية تقدر طاقتها ب واحد الكتون فولت.
3- نيوترونات الكادميوم تزداد طاقتها عن واحد الكترون فولت وسر التسمية يكمن في أن الكادميوم يتميز بمعدل إمتصاص عال للنيوترونات ذات الطاقات الأقل من 0,4 الكترون فولت. بينما ينخفض هذا المعدل كثيرا عندما تفوق طاقات النيوترونات واحد الكترون فولت .. ومن ثم يعتبر الكادميوم منفذاللنيوترونات الأخيرة ولذلك تعرف هذه النيوترونات ب (نيوترونات الكادميوم)
4- نيوترونات بطيئة تتراوح طاقتها من (0,03 _ 100) الكترون فولت.
5_ نيوترونات متوسطة تتراوح طاقتها ( 100 _ 10 كيلو ) الكترون فولت.
6- نيوترونات سريعة تتراوح طاقتها ( 10 كيلو _ 10 ميغا) الكترون فولت.
7- نيوترونات الطاقة العالية وطاقتها أكبر من 10 ميغا أو مليون الكترون فولت.

تقنية لقياس طاقة النيوترون:
تختلف التقنية حسب الطاقة التي يمتلكها النيوترون ففي:
أ- حدود ميغا الكترون فولت .. نستخدم تقنية زمن الطيران حيث يترك النيوترون ليطير بين نقطتين تفصلهما مسافة وبتعيين زمن الطيران يمكن تقدير سرعة ومن ثم طاقة النيوترون.
ب- الطاقة في حدود الإلكترون فولت .. نستخدم تقنية حيود النيوترون وقانون براغ وعليه أمكن بناء مطياف بلوري لقياس طاقة النيوترونات الحرارية.

أهم مصادر النيوترونات:
يمكن الحصول على النيوترونات الحرة عن طريق التفاعلات النووية وتنطلق النيوترونات بطاقة تعتمد على :
أ- قيمة طاقة التفاعل.
ب- الإتزان الطاقوي بين نواتج التفاعل.
وتجدر الإشارة هنا إلى أن النيوترون المنطلق بطاقة معينة لا سبيل لتعجيله ولكن يمكن أن تتناقص هذه الطاقة عندما تتصادم النيوترونات مع المادة.

ويمكن تقسيم مصادر النيوترونات إلى ..1
1- مصادر ينتج عنها فيض منخفض من النيوترونات:
وغالبا ما تعرف بمصادر ( ألفا ، نيوترون) وتنتج عند قذف مادة مناسبة بجسيمات ألفا.
2- مصادر ينتج عنها فيض عال من النيوترونات:
حيث يستخدم لذلك المفاعلات النووية أو المعجلات وفي حالة الأخيرة يتم قذف مواد ذات عدد ذري منخفض بلأيونات الموجبة المعجلة بواسطة معجلات مناسبة.
3- مصادر ينتج عنها نيوترونات بطاقات متماثلة :
تعرف هذه المصادر بالضوء نووية ففيها يتم تفاعل فوتون جاما المتماثلة مع مادة ما .. مع ملاحظة..
أ- أن تكون طاقة الترابط النووي لمادة الهدف صغيرة ( كما في حالة البريليوم إذ تساوي 1,66 م أ ف .. أو الديوترون 2,22 م أ ف)
ب- أن تكون طاقة أشعة جاما أكبر من طاقة الترابط النووي لمادة الهدف.

تفاعل النيوترون مع المادة:
هناك عدة نقاط ينبغي أن تؤخذ بعين الإعتبار:
1- النيوترونات جسيمات غير مشحونة وبالتالي لن تواجه بأي حاجز كولومي لدى إقترابها من النواة لذلك فلديها الإمكانية للتفاعل مع الأنوية .. وحيث أن نصف قطر النواة صغير جدا في حدود الفيرمي فإننا نتوقع أن يكون إحتمال تفاعل النيوترون مع المادة صغير جدا .
2- مدى النيوترونات في المادة كبيرا فيقدر بالأمتار ...لمـــــــــــــاذا؟؟
3- يمكن اعتبار التفاعل الأساسي بين النيوترون والمادة هو تصادم النيوترون بالنواة .

أهم تفاعلات النيوترون مع المادة:

1- التصادم المرن:
في هذه الحالة يسقط النيوترون على النواة بحيث يعطيها جزءا من طاقته ويتشتت هو بطاقة أقل من طاقته الإبتدائية بينما ترتد النواة بطاقة تساوي تلك المنتقلة إليها بالتصادم.. ويسمى هذا التصادم بالمرن لأن كمية وطاقة الحركة محفوظتين قبل وبعد التصادم.
قد يتم التصادم المرن بصورتين :
أ- قد يحدث امتصاص أولا للنيوترون بواسطة النواة المقذوفة ويتم تكوين ما يعرف بالنواة المركبة التي تقوم بإطلاق نيوترون آخر بعد ذلك وهو النيوترون المتشتت.
ب_ قد يحدث التفاعل مباشرة دون المرور بمرحلة النواة المركبة حيث يتشتت النيوترون مباشرة عن النواة.

2- التصادم اللامرن:
وفيه لا تكون طاقة الحركة محفوظة إذ أنه عند سقوط النيوترون على النواة فإنه يعطيها جزءا من طاقته يستخدم لإثارتها أولا ثم تمتص جزءا آخر لتنطلق به بطاقة حركة معينة .

3- تفاعلات الأسر:
حيث تقوم النواة بإسر النيوترون الساقط عليها وامتصاص كل طاقته فتصبح لأجل ذلك في حالة إثارة.. بإعتقادكم كيف يمكن لنواة كهذه أن تعود لوضع الإستقرار؟؟
ومن الجدير بالذكر أن مثل هذه التفاعلات تتمتع باحتمال تفاعل كبير ومن ثم يمكن استخدامها للكشف عن النيوترونات بكفاءة..

4- الإنشطار النووي:
عندما تمتص بعض الأنوية النيوترونات فإن طاقة الإثارة تصبح كافية لإحداث الإنشطار النووي وقد وجد أن ذلك يحدث للأنوية الثقيلة وبخاصة اليورانيوم وما بعده حيث تنشطر النواة عند قذفها بنيوترون إلى نواتين أصغر منها تعرفان بشظيتي الإنشطار وتنطلق من هذا التفاعل طاقة هائلة تقدر ب 200 م أ ف ,,

5- تفاعل النيوترونات السريعة :
تتفاعل النيوترونات السريعة مع المادة حيث تمتص بواستطها وينتج عن ذلك جسيمات مشحونة كالبروتون..
أما النيوترونات السريعة جدا ذات الطاقة الأكبرمن 100 م أ ف فإنه ينتج عن تفاعلها مع المادة فيضا من الفوتونات أو الجسيمات الخفيفة ةالتي تضم العديد من إحتمالات التفاعل .

هذا ما لدي ولكم فائق شكري,,

[محمد ياسين]

أكيد أنتى دكتوراة فى الفيزياء النووية أسطووووووووووورة

[هيفاء*]

السلام عليكم
بارك الله فيك عزيزتي أسطورة

أها أكيد راح آخذ معلومات أوفر ..تطرقنا للموضوع لكن سطحيا
أعيدك باني سأعود لقراءة الموضوع ..............جزاك الله الجنة

[le physicien]

مشكوووووووووووورة جدا ايتها الاسطورة على هذا الموضوع
ولكن عندي تعليق...

مدى النيوترونات في المادة كبيرا فيقدر بالأمتار ...لمـــــــــــــاذا؟؟

ماذا تقصدين هنا بالمدى؟ اتقصدين المسافة المتوسطة بين اصطدامين متتالين للنيوترون فاذا كان كذلك فلماذايكون كبيرا ارجو التوضيح؟

حيث تقوم النواة بإسر النيوترون الساقط عليها وامتصاص كل طاقته فتصبح لأجل ذلك في حالة إثارة.. بإعتقادكم كيف يمكن لنواة كهذه أن تعود لوضع الإستقرار؟؟

باعتقادي ان النواة تعود لوضع الاستقرار بتحرير اشعة قٌاما
تحياتي

[الأسطووورة]

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة محمد ياسين أكيد أنتى دكتوراة فى الفيزياء النووية أسطووووووووووورة

أنا دكتورة في الفيزياء النووية!!
رفع الله قدرك كما رفعت قدري,,
أنت تظلم الفيزياء النووية بما قلت,,
لدي فقط بكالوريوس فيزياء ..لكن بامتياز والأولى على جميع الدفعات..
لكني .. أحب النووية جدا وأقرأ فيها كثيرا ..
ولا تلم المحب إذا أحب,,
شكرا .. دعواتكم أن أكون دكتورة قريبا,,
شكرا لحسن ظنك ..

[الأسطووورة]

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة هيفاء* السلام عليكم بارك الله فيك عزيزتي أسطورة أها أكيد راح آخذ معلومات أوفر ..تطرقنا للموضوع لكن سطحيا أعيدك باني سأعود لقراءة الموضوع ..............جزاك الله الجنة

مرحبـــــــــــا أختي ,, هيفاء..
حياك الله مرة وأخرى وألف ..
وبكم يزدان الموضوع..
جزاك الرحمن أعالي الجنان,,

[الأسطووورة]

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة le physicien ماذا تقصدين هنا بالمدى؟ اتقصدين المسافة المتوسطة بين اصطدامين متتالين للنيوترون فاذا كان كذلك فلماذايكون كبيرا ارجو التوضيح؟

الشكر لك أخي ..
وشكرا لتفاعلك الرائع مع الموضوع..
المدى أخي هو أحد أهم البارامترات التي يعتمد عليها تفاعل الجسيمات مع المادة ,,
وأقصد به .. أقصى مسافة يتحركها الإشعاع الجسيمي داخل المادة قبل أن يتوقف أو يمتص داخلها.. طبعا يعتمد المدى على عدة عوامل كشحنة الجسيم سرعته جهد تأين الوسط ..
وكلما زاد تفاعل الجسيم مع المادة بالإثارة والتأين قلت طاقته وبالتالي يمتص سريعا أي أن مداه يقل ,, والتأين هذا لا يحدث إلا في حالة الجسيمات المشحونة ..
أتوقع أن الرؤية إتضحت الآن,, وتستطيع الآن أن تجيب على تساؤلــــــــــي,,
تقبل فائق شكــــــــري ,, أخي’’

[الأسطووورة]

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة le physicien باعتقادي ان النواة تعود لوضع الاستقرار بتحرير اشعة قٌاما تحياتي

أحسنت أخي ..
نعم عندما تصبح النواة في حالة إثارة تقوم بإعادة ترتيب نيوكلوناتها.. ولا شك أنها أقصد البروتونات تحديدا عبارة عن شحنات وحركة الشحنات هذه ينتج عنه شعاع كهرومغناطيسي جاما تطلقه النواة لتصل لحالة أقل من الطاقة (عندما يكون الفارق في العزم الميكانيكي بين مستوى الإثارة والمستوى الإستقرار كبير وتسمى النواة في هذه الحالة بالإيزوميرية والمستوى بالإيزوميري أو شبه مستقر) .. وعندما يكون الفارق في العزم الميكانيكي بين مستوى الإثارة والاستقرار صغير فإن النواة تطلق إشعاع جاما وتصل إلى مستوى الإستقرار مباشرة..
شكرا أخي وتقبل أحلى الأماني..
بنت الســـعــ الأسطووورةـــودية..

[الرجل الاول]

هلا اسطورة ماشاء الله عليكي
من المعروف ان النيوترون لا يعيش سوى 15 دقيقة تقريبا بعد خروجه من النواه ويتفكك الى بروتون والكترون

لماذا عمره قصير ؟

[الأسطووورة]

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة الرجل الاول هلا اسطورة ماشاء الله عليكي من المعروف ان النيوترون لا يعيش سوى 15 دقيقة تقريبا بعد خروجه من النواه ويتفكك الى بروتون والكترون لماذا عمره قصير ؟

ما شاء الله علي !!
بل ما شاء الله على سؤالك الذي ينم عن ذكاء ,, وأيضا دهاء..
اسمع أطال الله عمرك على طاعته ,, وقصر عمر النيوترون وكفانا شره,,
بصراحة أكذب إن قلت أن هذا السؤال لم يخطرببالي ,,
فكرت واستنفرت قواي ..
استعرضت أنصاف أعمار بعض الأنوية والجسيمات فوجدت أن نصف العمر يزداد بزيادة العدد الكتلي A.
كنوع من المشاهدات فقط
فجسيم كالميو مثلا والذي تبلغ كتلته .. 207 كتلة الإلكترون ونصف عمرها يقدر ب 2,15 × 10^-6 ثانية..فنصف عمر النيوترون يعد كبيرا نسبيا إذا ما قورن بذلك..
أنصاف أعمار الأنوية المشعة كاليورانيوم والبلوتونيوم تقدر بالسنين..

دعونا نستعرض العلاقات المتعلقة بذلك ونرى..
نصف العمر = LN 2 / ثابت الإنحلال
ثابت الإنحلال احتمالية لوحدة الزمن أن تنحل نواة عنصر مشع ..
عددالإنشطارات = - الإشعاعية /ثابت الإنحلال .
عدد الإنشطارات= عدد أفوجادرو × الكتلة / عدد كتلي

لنتتبع العلاقات ونرى :
عدد كتلي صغير يعني عدد إنشطارت كبير ,, عدد إنشطارت كبير يعني ثابت انحلال كبير, ( العكسية مع السالبية تعني طردية ) , ثابت الإنحلال كبير يعني نصف عمر صغير,,

يعني ما أرمي له ,,
العدد الكتلي الصغير يؤدي لنصف عمر صغير,,
أعلم أن الأمر ليس بهذه البساطة لكن هي محاولة للجمع بين النتائج المقاسة والعلاقات الرياضية.

وهذا قد يرجع أيضا إلى طبيعة التفاعلات الضعيفة التي تتفاعل بها هذه الجسيمات خارج النواة..
هذا ما لدي ,, إن صوابا فالحمدلله وإن خطأءا فالجمدلله أيضا وأنتظر تصحيح أهل الدراية..
شكرااااااا ايها الرجل الأول..