بناء نواة – البروتونات والنيوترونات والاستقرار والاضمحلال

ماذا تعرض

تتكوّن النواة من بروتونات عددها Z ونيوترونات عددها N؛ ويحدد Z العنصر، ويساوي العدد الكتلي A = Z + N. والنوى التي لها Z نفسه وN مختلف نظائر للعنصر نفسه. في النوى الخفيفة تكون النواة مستقرة عندما يكون N قريبًا من Z؛ فإذا زادت النيوترونات اضمحلت النواة باضمحلال بيتا السالب، وإذا زادت البروتونات اضمحلت باضمحلال بيتا الموجب. ويتراوح عمر النصف بين أجزاء من الثانية وبلايين السنين، لذلك يُعرض على مقياس لوغاريتمي. وتكون النوى التي يساوي عدد بروتوناتها أو نيوتروناتها أحد الأعداد السحرية 2 و8 و20 أكثر استقرارًا.

طريقة الاستخدام

في شاشة «الاضمحلال» اضغط «+ بروتون» و«+ نيوترون» لبناء نواة، واقرأ رمزها وعددها الكتلي ومدى استقرارها. إذا كانت النواة غير مستقرة يُفعَّل زر نمط اضمحلالها (α أو β⁻ أو β⁺ أو «إطلاق p» أو «إطلاق n»)؛ اضغطه لترى النواة الوليدة، وكرّر ذلك حتى تصل إلى نواة مستقرة. انتقل إلى «مخطط النويدات» وانقر خلية لاختيار نواة، وفعّل «إظهار الأعداد السحرية (2، 8، 20)» لرؤية الخطوط العريضة.

المعاملات القابلة للتغيير

• الشاشة الاضمحلال, مخطط النويدات
• العدد الابتدائي للبروتونات (Z) 0–20
• العدد الابتدائي للنيوترونات (N) 0–24
• إظهار خطوط الأعداد السحرية (2، 8، 20)

أسئلة للاستكشاف

1. لماذا تضمحل نواة الكربون التي فيها 6 بروتونات و8 نيوترونات باضمحلال بيتا السالب؟
2. كيف يتغير كل من Z وN وA عندما تضمحل نواة باضمحلال ألفا؟
3. لماذا تقع النوى الخفيفة المستقرة قرب الخط N = Z في مخطط النويدات؟