فيزياء نووية

1. 1
‫أساسية‬ ‫مبادئ‬
‫الذرية‬ ‫الفيزياء‬ ‫في‬
‫النووية‬ ‫الفيزياء‬
‫الدكتور‬
‫درغام‬ ‫نبيل‬

2. 2
‫الذرية‬ ‫الفيزياء‬ ‫في‬ ‫أساسية‬ ‫مبادئ‬
‫اإلشعاعي‬ ‫النشاط‬‫و‬ ،‫النووية‬ ‫الفيزياء‬
Fundamental principles in the atomic physics, the nuclear
physics, and the radioactivity
1
–
‫مدخل‬
Introduction
2
-
‫ة‬
‫الذر‬ ‫تركيب‬
Atomic structure
3
-
‫ة‬
‫لمذر‬ ‫ة‬
‫المميز‬ ‫األعداد‬
Characteristic numbers of atom
4
-
‫الو‬
‫الذرية‬ ‫الفيزياء‬ ‫في‬ ‫المستخدمة‬ ‫حدات‬
Utilized units in atomic physics
5
-
‫انتية‬‫و‬‫الك‬ ‫األعداد‬
Quantum numbers
6
-
‫تسمية‬
‫السويات‬
(
‫الطبقات‬
‫الذرية‬ )
Naming of the atomic levels
7
-
‫ال‬ ‫عمى‬ ‫اإللكترونات‬ ‫توزع‬
‫سويات‬
‫الثانوية‬ ‫اإللكترونية‬
Distribution of electrons on
secondary levels
8
-
‫الذرية‬ ‫العناصر‬ ‫تصنيف‬
Classification of atomic elements
9
-
‫بور‬ ‫نظرية‬
Bohr's theory
10
-
)‫الطيفية‬ ‫(الخطوط‬ ‫اإلصدار‬ ‫طيوف‬
Emission spectra (the lines spectral)
11
-
‫االختيار‬ ‫وقاعدة‬ ‫الطيفية‬ ‫السالسل‬
Spectral series and the selection rule
12
-
)‫(التهيج‬ ‫ة‬
‫اإلثار‬ ‫وطاقة‬ )‫(التشرد‬ ‫التأين‬ ‫طاقة‬
Excitation and ionization energy
13
-
‫النووية‬ ‫االرتباط‬ ‫قوى‬
Nuclear binding forces
14
-
‫الكتمة‬ ‫نقص‬
Mass defect
15
-
‫النووية‬ ‫االرتباط‬ ‫طاقة‬
Nuclear binding energy
16
-
‫النووي‬ ‫التفاعل‬
Nuclear reaction
17
-
‫النووية‬ ‫التفاعالت‬ ‫انحفاظ‬ ‫انين‬‫و‬‫ق‬
Conservation laws of nuclear reactions

3. 3
1
–
‫مدخل‬
Introduction
:
‫تت‬
‫كوف‬
‫اد‬‫و‬‫الم‬ ‫كافة‬
،
‫في‬
‫مف‬ ٍ
‫أي‬
‫حاال‬
‫تيا‬
‫التجميعية‬
‫(ال‬ ‫الثالث‬
‫صمبة‬
‫ال‬‫و‬
‫سائمة‬
‫ال‬‫و‬
‫ية‬‫ز‬‫غا‬
)
،
‫مف‬
‫اتحاد‬
(
‫تباط‬‫ر‬‫ا‬
)
‫عد‬
‫محدود‬ ‫د‬
‫مف‬
‫التي‬ ‫الكيميائية‬ ‫العناصر‬
‫تصنيفيا‬ ‫ى‬
‫جر‬
‫في‬
‫جدوؿ‬
‫الجدوؿ‬ ‫يسمى‬
( ‫ي‬
‫الدور‬
‫أو‬
‫الجدوؿ‬ ‫ىذا‬ ‫في‬ ‫الكيميائية‬ ‫العناصر‬ ‫عدد‬ ‫إف‬ .)‫مندلييؼ‬ ‫جدوؿ‬
103
‫عنصر‬
‫الييدروجيف‬ ‫مف‬
‫وحتى‬
‫ينسيوـ‬‫ر‬‫المو‬
.
)‫ي‬
‫(ذر‬ ‫كيميائي‬ ‫عنصر‬ ‫كؿ‬
،‫ات‬
‫ر‬‫الذ‬ ‫مف‬ ‫خاص‬ ‫ع‬
‫نو‬ ‫مف‬ ‫يتألؼ‬
‫و‬
‫ما‬ ‫كيميائي‬ ‫عنصر‬ ‫ة‬
‫ر‬‫ذ‬ ‫ف‬‫ا‬
‫أو‬ ‫وحدة‬ ‫أصغر‬ ‫ىي‬
‫لبنة‬
.‫الكيميائية‬ ‫التفاعالت‬ ‫في‬ ‫بخصائصو‬ ‫تحتفظ‬ ‫اؿ‬
‫ز‬‫ت‬ ‫ما‬
2
-
‫ة‬
‫الذر‬ ‫تركيب‬
Atomic structure
:
‫ة‬
‫ر‬‫الذ‬ ‫تتكوف‬
‫مف‬ ‫أساس‬ ‫بشكؿ‬
‫تسمى‬ ً‫ا‬‫سمب‬ ‫مشحونة‬ ‫خفيفة‬ ‫جسيمات‬
‫إلكترونات‬
electrons
‫تدور‬
‫جسيمة‬
‫ثقيمة‬
ً‫ا‬‫نسبي‬
‫ة‬
‫ر‬‫الذ‬ ‫كتمة‬ ‫معظـ‬ ‫تشكؿ‬
‫قمب‬ ‫في‬ ً
‫ا‬‫يب‬‫ر‬‫تق‬ ‫تتوضع‬
‫تسمى‬ ‫اإللكترونية‬ ‫ات‬
‫ر‬‫المدا‬
‫اة‬‫و‬‫ن‬
nucleus
‫جسيمات‬ ‫مف‬ ‫اة‬‫و‬‫الن‬ ‫تتكوف‬ .
‫أولية‬
‫تدعى‬
‫ليا‬ ‫يرمز‬ ‫بروتونات‬ :‫نوعيف‬ ‫عمى‬ ‫وىي‬ ‫بالنيكميونات‬
‫بالرمز‬
P
‫وني‬
‫و‬
‫بالرمز‬ ‫ليا‬ ‫يرمز‬ ‫ترونات‬
n
‫ال‬ ‫أف‬ ‫حيف‬ ‫في‬ ،‫موجبة‬ ‫شحنة‬ ‫البروتونات‬ ‫تحمؿ‬ .
‫نيوترون‬
‫ات‬
‫بالرمز‬ ‫ليا‬ ‫يرمز‬ ‫أولية‬ ‫جسيمات‬ ‫عف‬ ‫ة‬
‫ر‬‫عبا‬ ‫فيي‬ ‫اإللكترونات‬ ‫أما‬ .ً
‫ا‬‫بائي‬‫ر‬‫كي‬ ‫متعادلة‬ ‫تكوف‬
e
‫حوؿ‬ ‫تدور‬
.‫سالبة‬ ‫شحنة‬ ‫تمتمؾ‬ ‫وىي‬ ‫بدقة‬ ‫محددة‬ ‫ات‬
‫ر‬‫مدا‬ ‫وفؽ‬ ‫اة‬‫و‬‫الن‬
3
-
‫لم‬ ‫ة‬
‫المميز‬ ‫األعداد‬
‫اة‬‫و‬‫ن‬
nucleus
Characteristic numbers of
:
‫إذف‬
‫كؿ‬ ‫تتميز‬
‫اة‬‫و‬‫ن‬
:‫ىي‬ ‫أساسية‬ ‫أعداد‬ ‫بثالث‬ ‫عاـ‬ ‫بشكؿ‬
‫أ‬
-
( ‫البروتونات‬ ‫عدد‬
‫مماثؿ‬ ‫وىو‬
‫ل‬
،‫ي‬
‫الذر‬ ‫بالعدد‬ ً‫ا‬‫أيض‬ ‫ويدعى‬ ،)‫اإللكترونات‬ ‫عدد‬
‫و‬
‫بالرمز‬ ‫لو‬ ‫يرمز‬
Z
،
.‫لمعنصر‬ ‫الكيميائي‬ ‫الرمز‬ ‫مف‬ ‫اليسار‬‫و‬ ‫األسفؿ‬ ‫إلى‬ ‫ويكتب‬
‫ب‬
-
‫ال‬ ‫عدد‬
‫نيوترون‬
‫بالرمز‬ ‫لو‬ ‫يرمز‬ ،‫ات‬
N
‫ج‬
-
‫بالرمز‬ ‫لو‬ ‫يرمز‬ ،)‫ي‬
‫الذر‬ ‫الوزف‬ ‫(أو‬ ‫الكتمي‬ ‫بالعدد‬ ً
‫ا‬‫أيض‬ ‫ويدعى‬ ،‫لمنيكميونات‬ ‫اإلجمالي‬ ‫العدد‬
A
،
:‫أف‬ ‫حيث‬ ‫لمعنصر‬ ‫الكيميائي‬ ‫الرمز‬ ‫مف‬ ‫اليسار‬‫و‬ ‫األعمى‬ ‫إلى‬ ‫ويكتب‬
N
Z
A 

‫و‬
‫ي‬ ‫عميو‬ ً
‫بناء‬
‫ي‬
‫جر‬
:‫التالية‬ ‫ية‬‫ز‬‫الرم‬ ‫بالصيغة‬ ‫ما‬ ‫عنصر‬ ‫ة‬
‫ر‬‫ذ‬ ‫اة‬‫و‬‫ن‬ ‫تمثيؿ‬
X
A
Z
،
‫حيث‬
X
‫تمثؿ‬
‫رمز‬
‫ة‬
‫ر‬‫ذ‬
‫العنصر‬
‫الكيميائي‬
.
4
-
‫الو‬
‫الذرية‬ ‫الفيزياء‬ ‫في‬ ‫المستخدمة‬ ‫حدات‬
Utilized units in atomic physics
:
1
–
4
-
‫و‬
‫الذرية‬ ‫الكتمة‬ ‫حدة‬
Atomic mass unit
:
‫تساوي‬ ‫يؼ‬‫ر‬‫بالتع‬ ‫ىي‬
12
1
‫كتمة‬ ‫مف‬
‫نظير‬
‫بوف‬‫ر‬‫الك‬
12
،
‫و‬
‫بالرمز‬ ‫ليا‬ ‫يرمز‬
u
m
a 

( ً‫ا‬
‫ر‬‫اختصا‬ ‫أو‬
u
:‫التالية‬ ‫بالعالقة‬ ً‫ا‬‫ياضي‬‫ر‬ ‫ذلؾ‬ ‫عف‬ ‫ويعبر‬ )
g
10
66
.
1
10
023
.
6
1
1
u
1 24
23
Av








4. 4
2
–
4
-
‫و‬
‫الذرية‬ ‫الطاقة‬ ‫حدة‬
Atomic energy unit
:
‫بالرمز‬ ‫ليا‬ ‫يرمز‬ ،‫فولت‬ ‫اإللكتروف‬ ‫احدة‬‫و‬‫ب‬ ً‫عادة‬ ‫ية‬‫ر‬‫الذ‬ ‫الطاقة‬ ‫تقاس‬
eV
:‫أف‬ ‫حيث‬
J
10
6
.
1
eV
1 19



3
–
4
-
‫كتمة‬ ‫مكافئ‬
–
‫طاقة‬
mass equivalent
-
Energy
:
‫ة‬
‫ر‬‫الشيي‬ ‫إينشتايف‬ ‫عالقة‬ ‫عمى‬ ً
‫ا‬‫اعتماد‬
2
c

 m
E
:‫أف‬ ‫نجد‬
MeV
5
.
931
u
1 
5
-
‫انتية‬‫و‬‫الك‬ ‫األعداد‬
Quantum numbers
:
:‫وىي‬ ‫لإللكترونات‬ ‫ة‬
‫ز‬‫ممي‬ ‫انتية‬‫و‬‫ك‬ ‫أعداد‬ ‫بعة‬‫ر‬‫أ‬ ‫يوجد‬
‫أ‬
-
‫بالرمز‬ ‫لو‬ ‫يرمز‬ ‫ئيسي‬‫ر‬‫ال‬ ‫انتي‬‫و‬‫الك‬ ‫العدد‬
n
‫المستو‬ ‫حدد‬ُ
‫ي‬ ‫وىو‬
‫ي‬
‫الطاقي‬
‫اإلجمالي‬ ‫الحجـ‬‫و‬ ‫ئيسي‬‫ر‬‫ال‬
:‫التالية‬ ‫القيـ‬ ‫العدد‬ ‫ىذا‬ ‫يأخذ‬ ‫حيث‬ ‫اإللكتروف‬ ‫إليو‬ ‫ينتمي‬ ‫الذي‬ ‫ي‬
‫الذر‬ ‫لممدار‬
,.......
4
,
3
,
2
,
1

n
‫ب‬
-
‫بالرمز‬ ‫لو‬ ‫يرمز‬ )‫عي‬
‫(الفر‬ ‫الثانوي‬ ‫انتي‬‫و‬‫الك‬ ‫العدد‬
l
،‫الثانوية‬ ‫الطاقية‬ ‫المستويات‬ ‫حدد‬ُ
‫ي‬ ‫وىو‬
‫حيث‬
:‫التالية‬ ‫القيـ‬ ‫العدد‬ ‫ىذا‬ ‫يأخذ‬
1)
(
.......,
,
2
,
1
,
0 
 n
l
‫ج‬
-
‫بالرمز‬ ‫لو‬ ‫يرمز‬ ‫المغناطيسي‬ ‫انتي‬‫و‬‫الك‬ ‫العدد‬
l
m
‫الطاقية‬ ‫المستويات‬ ‫بعض‬ ‫الد‬‫و‬‫ت‬ ‫حدد‬ُ
‫ي‬ ‫وىو‬
‫وي‬ .‫خارجي‬ ‫مغناطيسي‬ ‫لحقؿ‬ ‫ة‬
‫ر‬‫الذ‬ ‫ع‬
‫خضو‬ ‫لدى‬ ‫اغ‬
‫ر‬‫الف‬ ‫في‬ ‫ية‬‫ر‬‫الذ‬ ‫ات‬
‫ر‬‫المدا‬ ‫توجو‬ ‫حدد‬ُ
‫ي‬ ‫كما‬ ،‫الثانوية‬
‫ساعد‬
‫القيـ‬ ‫العدد‬ ‫ىذا‬ ‫يأخذ‬ ‫حيث‬ ‫بالشكؿ‬ ‫المتماثمة‬ ‫ات‬
‫ر‬‫المدا‬ ‫تحتؿ‬ ‫التي‬ ‫اإللكترونات‬ ‫بيف‬ ‫التمييز‬ ‫عمى‬ ً‫ا‬‫أيض‬
:‫التالية‬
l
l 


 .......,
,
2
,
1
,
0
m
‫د‬
-
‫بالرمز‬ ‫لو‬ ‫يرمز‬ ،‫السبيني‬ ‫انتي‬‫و‬‫الك‬ ‫العدد‬
s
m
:‫حيث‬ ‫نفسو‬ ‫حوؿ‬ ‫اإللكتروف‬ ‫اف‬
‫ر‬‫دو‬ ‫اتجاه‬ ‫حدد‬ُ
‫ي‬ ‫وىو‬
2
1


s
m
.
6
-
‫الذرية‬ )‫(الطبقات‬ ‫السويات‬ ‫تسمية‬
Naming of the atomic levels
:
:‫التالي‬ ‫بالجدوؿ‬ ‫الموضحة‬ ‫األحرؼ‬ ‫بأحد‬ ‫ئيسية‬‫ر‬‫ال‬ ‫لمطبقات‬ ‫رمز‬ُ
‫ي‬
7
6
5
4
3
2
1
‫العدد‬
n
Q
P
O
N
M
L
K
‫رمز‬
‫الطبقة‬
‫ال‬ ‫السوية‬ ‫في‬ ‫اإللكترونات‬ ‫عدد‬
‫ئيسية‬‫ر‬
2
2 n


N
2
2 n


N
:‫التالي‬ ‫الجدوؿ‬ ‫وفؽ‬ ‫الطيفية‬ ‫الخطوط‬ ‫تسميات‬ ‫مف‬ ‫مأخوذة‬ ‫بأحرؼ‬ ‫عية‬
‫الفر‬ ‫لمطبقات‬ ‫رمز‬ُ
‫وي‬

5. 5
5
4
3
2
1
0
‫العدد‬
l
h
g
f
d
p
s
‫الطبقة‬ ‫رمز‬
‫ع‬
‫الفر‬ ‫السوية‬ ‫في‬ ‫اإللكترونات‬ ‫عدد‬
‫ية‬
 
1
2
2 
 l
7
-
:)‫عية‬
‫(الفر‬ ‫الثانوية‬ ‫اإللكترونية‬ ‫الطبقات‬ ‫عمى‬ ‫اإللكترونات‬ ‫توزع‬
:
Distribution of electrons on subatomic levels
‫الثانوية‬ ‫اإللكترونية‬ ‫الطبقات‬ ‫عمى‬ ‫اإللكترونات‬ ‫يع‬‫ز‬‫تو‬ ‫يتـ‬
‫مبدأ‬ ‫حسب‬ )‫عية‬
‫(الفر‬
‫االستبعاد‬
‫لباولي‬
‫ال‬ ‫لذلؾ‬ .‫بعة‬‫ر‬‫األ‬ ‫انتية‬‫و‬‫الك‬ ‫األعداد‬ ‫نفس‬ ‫ليما‬ ‫إلكترونيف‬ ‫ة‬
‫ر‬‫الذ‬ ‫في‬ ‫اجد‬‫و‬‫يت‬ ‫أف‬ ‫يمكف‬ ‫ال‬ :‫يمي‬ ‫ما‬ ‫عمى‬ ‫وينص‬
‫متعاكسيف‬ ‫األكثر‬ ‫عمى‬ ‫إلكترونيف‬ ‫سوى‬ ‫احدة‬‫و‬‫ال‬ )‫(الخانة‬ ‫اإللكترونية‬ ‫ة‬
‫ر‬‫الحجي‬ ‫في‬ ‫اجد‬‫و‬‫يت‬ ‫أف‬ ‫يمكف‬
‫حجي‬ ‫كؿ‬ ‫في‬ ‫اإللكتروف‬ ‫يمثؿ‬ .‫بالسبيف‬
‫بسيميف‬ ‫تتمثؿ‬ ‫بإلكترونيف‬ ‫الممتمئة‬ ‫الخانة‬‫و‬ ،‫عامودي‬ ‫بسيـ‬ ‫ة‬
‫ر‬
‫بالرمز‬ ‫لذلؾ‬ ‫رمز‬ُ
‫وي‬ ‫اآلخر‬ ‫بعكس‬ ‫أحدىما‬ ‫جية‬ ‫عامودييف‬
↑↓
‫انتييف‬‫و‬‫الك‬ ‫بالعدديف‬ ‫عية‬
‫فر‬ ‫طبقة‬ ‫كؿ‬ ‫في‬ ‫اإللكترونات‬ ‫عدد‬ ‫يتحدد‬
l
m
‫و‬
s
m
‫ذلؾ‬ ‫إلى‬ ‫شار‬ُ
‫وي‬
‫(ق‬ ‫ُس‬‫أ‬ ‫شكؿ‬ ‫عمى‬ ‫يوضع‬ ‫بعدد‬
‫إلى‬ ‫ويساوي‬ ‫عية‬
‫الفر‬ ‫الطبقة‬ ‫حدد‬ُ
‫ي‬ ‫الذي‬ ‫الحرؼ‬ ‫فوؽ‬ )‫وة‬
 
1
2
2 
 l
.
‫األعظمي‬ ‫اإللكترونات‬ ‫عدد‬ ‫ويتحدد‬
N
:‫بالعالقة‬ ‫ئيسية‬‫ر‬ ‫طبقة‬ ‫كؿ‬ ‫في‬
2
2 n


N
‫كما‬
‫ت‬
‫خضع‬
‫إم‬ ‫عممية‬
‫الء‬
‫ار‬
‫ر‬‫االستق‬ ‫قاعدة‬ ‫إلى‬ ‫عاـ‬ ‫بشكؿ‬ ‫اإللكترونية‬ ‫الخانات‬
‫األعظـ‬
‫(قاعدة‬
)‫ىاند‬
‫ان‬‫و‬‫ك‬ ‫خانة‬ ‫كؿ‬ ‫البداية‬ ‫في‬ ‫شغؿ‬ُ‫ت‬ :‫يمي‬ ‫ما‬ ‫عمى‬ ‫تنص‬ ‫التي‬‫و‬
‫ت‬
‫ية‬
‫وعندما‬ ،)‫(عازب‬ ‫وحيد‬ ‫بإلكتروف‬
‫ت‬
‫م‬
‫ت‬
‫الخانات‬ ‫جميع‬ ‫مئ‬
ٌ
‫كؿ‬
‫وحيد‬ ‫بإلكتروف‬
،
‫المتبقية‬ ‫اإللكترونات‬ ‫فإف‬
‫ي‬
‫ت‬
‫ـ‬
‫مم‬
‫ؤىا‬
ٍ
‫متتاؿ‬ ‫بشكؿ‬
‫في‬
‫ىذه‬
‫ذ‬ ‫المدار‬ ‫عمى‬ ً‫ا‬‫دائم‬ ‫يتحرؾ‬ ‫اإللكتروف‬ ‫أف‬ ‫باعتبار‬ .‫الخانات‬
‫و‬
‫ال‬
‫سوية‬
‫الطاقي‬
‫ة‬
‫األخفض‬
‫تمؾ‬ ‫بيف‬ ‫مف‬
‫إلييا‬ ‫االنتقاؿ‬ ‫لو‬ ‫ح‬
‫المسمو‬
،
‫تيب‬‫ر‬‫الت‬ ‫ىذا‬ ‫بأف‬ ً‫ا‬‫عممي‬ ‫وجد‬ ،‫فاألعمى‬ ‫األعمى‬ ‫الطاقية‬ ‫المستويات‬ ‫ثـ‬ ‫ومف‬
‫وبعد‬ ‫األقؿ‬ ‫ئيسي‬‫ر‬‫ال‬ ‫انتي‬‫و‬‫الك‬ ‫العدد‬ ‫ذات‬ ‫الطبقات‬ ‫شغؿ‬ُ‫ت‬ ‫أنو‬ ‫أي‬ ‫الخفيفة‬ ‫ات‬
‫ر‬‫الذ‬ ‫أجؿ‬ ‫مف‬ ً‫ا‬‫صحيح‬ ‫يكوف‬
‫و‬ ،‫باإللكترونات‬ ‫التالية‬ ‫ئيسية‬‫ر‬‫ال‬ ‫الطبقة‬ ‫شغؿ‬ ‫يبدأ‬ ‫فقط‬ ‫ذلؾ‬
‫في‬ ‫شغؿ‬ُ‫ت‬ ‫احدة‬‫و‬‫ال‬ ‫ئيسية‬‫ر‬‫ال‬ ‫الطبقة‬ ‫نطاؽ‬ ‫في‬
‫األكبر‬ ‫القيـ‬ ‫ذات‬ ‫عية‬
‫الفر‬ ‫الطبقات‬ ‫ثـ‬ ‫ومف‬ ‫األقؿ‬ ‫ي‬
‫المدار‬ ‫انتي‬‫و‬‫الك‬ ‫العدد‬ ‫ذات‬ ‫عية‬
‫الفر‬ ‫الطبقات‬ ‫البداية‬
‫لمعدد‬
l
‫مف‬ ً
‫ابتداء‬ ‫وذلؾ‬ ‫اإللكترونات‬ ‫ع‬
‫توز‬ ‫عف‬ ً‫ا‬‫تمام‬ ‫معبر‬ ‫غير‬ ‫يصبح‬ ‫تيب‬‫ر‬‫الت‬ ‫ىذا‬ ‫بأف‬ ‫لوحظ‬ ‫لقد‬ .
( ‫البوتاسيوـ‬ ‫عنصر‬
19
K 
Z
‫لمعدد‬ ‫أكبر‬ ‫قيمة‬ ‫ليا‬ ‫التي‬ ‫ئيسية‬‫ر‬‫ال‬ ‫الطبقات‬ ‫بعض‬ ‫بأف‬ ‫تبيف‬ ‫حيث‬ )
n
‫انتي‬‫و‬‫ك‬ ‫عدد‬ ‫ليا‬ ‫التي‬ ‫الطبقات‬ ‫مف‬ ‫أقؿ‬ ‫بطاقة‬ ‫تتميز‬
n
‫ىذا‬ ‫ويتعمؽ‬ ،‫بعد‬ ‫شغؿ‬ُ‫ت‬ ‫لـ‬ ‫التي‬‫و‬ ‫أقؿ‬ ‫قيمة‬ ‫ذات‬
‫عية‬
‫الفر‬ ‫بالطبقات‬
S
(
1

n
‫و‬ )
p
(
1

n
‫عية‬
‫الفر‬ ‫بالطبقات‬ ‫نة‬‫ر‬‫مقا‬ )
d
n
‫و‬
f
n
‫التي‬ ‫العناصر‬ ‫عرؼ‬ُ‫ت‬ .

6. 6
‫عية‬
‫الفر‬ ‫الطبقات‬ ‫(أي‬ ‫السابقة‬ ‫الطبقات‬ ‫استكماؿ‬ ‫فييا‬ ‫ي‬
‫يجر‬
5f , 5d , 4f , 4d , 3d
‫تكوف‬ ‫عندما‬ )
.‫االنتقالية‬ ‫بالعناصر‬ ً
‫ا‬‫ئي‬‫ز‬‫ج‬ ‫مشغولة‬ ‫الالحقة‬ ‫عية‬
‫الفر‬ ‫الطبقات‬
8
-
‫الذرية‬ ‫العناصر‬ ‫تصنيف‬
Classification of atomic elements
:
‫لألعداد‬ ً‫ا‬‫تبع‬ ‫ية‬‫ر‬‫الذ‬ ‫العناصر‬ ‫نوى‬ ‫تصنيؼ‬ ‫يمكف‬
A
،
Z
‫و‬
N
:‫ىي‬ ‫مجموعات‬ ‫في‬
1
–
8
–
‫النظائر‬
es
p
Isoto
:
‫العدد‬ ‫نفس‬ ‫تمتمؾ‬ ‫بكونيا‬ ‫تتميز‬ )‫أكثر‬ ‫أو‬ ‫يف‬‫ر‬‫(عنص‬ ‫ية‬‫ر‬‫الذ‬ ‫العناصر‬ ‫مف‬ ‫مجموعة‬ ‫عف‬ ‫ة‬
‫ر‬‫عبا‬ ‫ىي‬
‫ال‬ ‫بعدد‬ ‫بينيا‬ ‫فيما‬ ‫تختمؼ‬ ‫ولكنيا‬ ‫ي‬
‫الذر‬
‫نيوترون‬
‫ات‬
‫تمتمؾ‬ ‫بأنيا‬ ‫النظائر‬ ‫تتميز‬ .‫الكتمي‬ ‫بالعدد‬ ‫وبالتالي‬
‫ية‬‫ر‬‫الذ‬ ‫كتميا‬ ‫في‬ ‫االختالؼ‬ ‫بسبب‬ ‫وذلؾ‬ ً
‫ال‬‫قمي‬ ‫مختمفة‬ ‫يائية‬‫ز‬‫الفي‬ ‫اصيا‬‫و‬‫خ‬ ‫أف‬ ‫إال‬ ‫متشابية‬ ‫كيميائية‬ ‫اص‬‫و‬‫خ‬
:‫المثاؿ‬ ‫سبيؿ‬ ‫عمى‬ ‫نذكر‬ .)‫النووية‬ ‫اصيا‬‫و‬‫خ‬ ‫في‬ ً‫ا‬‫اختالف‬ ‫تبدي‬ ‫كما‬ ‫االنتشار‬‫و‬ ‫التبخر‬ ‫عة‬
‫سر‬ ‫(مثؿ‬
H
,
H
,
H 3
1
2
1
1
1
2
–
8
–
‫ات‬
‫ر‬‫اإليزوبا‬
rs
a
Isob
:
‫العدد‬ ‫نفس‬ ‫تمتمؾ‬ ‫بكونيا‬ ‫تتميز‬ )‫أكثر‬ ‫أو‬ ‫يف‬‫ر‬‫(عنص‬ ‫ية‬‫ر‬‫الذ‬ ‫العناصر‬ ‫مف‬ ‫مجموعة‬ ‫عف‬ ‫ة‬
‫ر‬‫عبا‬ ‫ىي‬
‫ال‬ ‫بعدد‬ ‫وكذلؾ‬ ‫ي‬
‫الذر‬ ‫بالعدد‬ ‫بينيا‬ ‫فيما‬ ‫تختمؼ‬ ‫ولكنيا‬ ‫الكتمي‬
‫نيوترون‬
‫ات‬
ً
‫ا‬‫اختالف‬ ‫العناصر‬ ‫ىذه‬ ‫تبدي‬ .
‫نووية‬ ‫اص‬‫و‬‫خ‬ ‫تمتمؾ‬ ‫أنيا‬ ‫حيف‬ ‫في‬ ،‫فييا‬ ‫البروتونات‬ ‫عدد‬ ‫اختالؼ‬ ‫بسبب‬ ‫وذلؾ‬ ‫الكيميائية‬ ‫اص‬‫و‬‫بالخ‬
‫ال‬‫و‬ ‫البروتونات‬ ‫كوف‬ ‫متشابية‬
‫نيوترون‬
:‫المثاؿ‬ ‫سبيؿ‬ ‫عمى‬ ‫نذكر‬ .‫اة‬‫و‬‫الن‬ ‫في‬ ‫الدور‬ ‫نفس‬ ‫تمعب‬ ‫ات‬
O
,
N
,
C 14
8
14
7
14
6
3
–
8
–
‫اإليزوتونات‬
es
n
Isoto
:
‫العدد‬ ‫نفس‬ ‫تمتمؾ‬ ‫بكونيا‬ ‫تتميز‬ )‫أكثر‬ ‫أو‬ ‫يف‬‫ر‬‫(عنص‬ ‫ية‬‫ر‬‫الذ‬ ‫العناصر‬ ‫مف‬ ‫مجموعة‬ ‫عف‬ ‫ة‬
‫ر‬‫عبا‬ ‫ىي‬
‫ال‬ ‫مف‬
‫نيوترون‬
‫إلى‬ ‫ذلؾ‬ ‫يؤدي‬ ‫أف‬ ‫دوف‬ ‫مف‬ ‫الكتمي‬ ‫بالعدد‬ ‫وكذلؾ‬ ‫ي‬
‫الذر‬ ‫بالعدد‬ ‫بينيا‬ ‫فيما‬ ‫تختمؼ‬ ‫ولكنيا‬ ‫ات‬
:‫المثاؿ‬ ‫سبيؿ‬ ‫عمى‬ ‫نذكر‬ .‫بينيا‬ ‫فيما‬ ‫مشتركة‬ ‫اص‬‫و‬‫خ‬
O
,
N
,
C 16
8
15
7
14
6
4
–
8
-
)‫(المماكبات‬ ‫ات‬
‫ر‬‫اإليزومي‬
ers
m
Iso
:
‫الكتمي‬ ‫العدد‬ ‫نفس‬ ‫تمتمؾ‬ ‫بكونيا‬ ‫تتميز‬ )‫يف‬‫ر‬‫(عنص‬ ‫ية‬‫ر‬‫الذ‬ ‫العناصر‬ ‫مف‬ ‫مجموعة‬ ‫عف‬ ‫ة‬
‫ر‬‫عبا‬ ‫ىي‬
‫ال‬ ‫مف‬ ‫العدد‬ ‫نفس‬ ‫وليا‬ ‫ي‬
‫الذر‬ ‫العدد‬‫و‬
‫نيوترون‬
‫ات‬
‫ىذه‬ ‫تتصؼ‬ .‫الداخمية‬ ‫بطاقاتيا‬ ‫بينيا‬ ‫فيما‬ ‫تختمؼ‬ ‫أنيا‬ ‫إال‬
:‫المثاؿ‬ ‫سبيؿ‬ ‫عمى‬ ‫نذكر‬ .‫قصير‬ ‫عمر‬ ‫بنصؼ‬ ‫وتتميز‬ ‫مشعة‬ ‫عناصر‬ ‫بكونيا‬ ‫العناصر‬
Tc
,
Tc 99
43
m
99
43
‫تكنيتيوـ‬
5
–
8
-
‫آتية‬
‫ر‬‫الم‬ ‫النوى‬
Mirror nuclei
:

7. 7
)‫اتيف‬‫و‬‫(ن‬ ‫النوى‬ ‫مف‬ ‫مجموعة‬ ‫ىي‬
( ‫بروتونات‬ ‫عدد‬ ‫أف‬ ‫إال‬ ‫الكتمي‬ ‫العدد‬ ‫نفس‬ ‫تمتمؾ‬
‫نيوترون‬
)‫ات‬
‫عدد‬ ‫يساوي‬ ‫إحداىا‬
‫نيوترون‬
:‫المثاؿ‬ ‫سبيؿ‬ ‫عمى‬ ‫نذكر‬ ‫وبالعكس‬ ‫ى‬
‫األخر‬ )‫(بروتونات‬ ‫ات‬
C
,
B 11
6
11
5
6
–
8
-
)‫(الشفعية‬ ‫الزوجية‬ ‫النوى‬
:
‫ال‬‫و‬ ‫البروتونات‬ ‫مف‬ ً
‫ا‬‫زوجي‬ ً‫ا‬‫عدد‬ ‫عمى‬ ‫تحتوي‬ ‫التي‬ ‫النوى‬ ‫ىي‬
‫نيوترون‬
.‫ات‬
7
–
8
-
‫السحرية‬ ‫النوى‬‫و‬ ‫السحرية‬ ‫األعداد‬
Magic numbers and magic nuclei
:
:‫ىي‬ ‫ية‬‫ر‬‫السح‬ ‫األعداد‬
2
,
8
,
20
,
28
,
50
,
82
,
126
‫عف‬ ‫ة‬
‫ر‬‫عبا‬ ‫فيي‬ ‫ية‬‫ر‬‫السح‬ ‫النوى‬ ‫أما‬
‫ال‬ ‫أو‬ ‫البروتونات‬ ‫مف‬ ً‫ا‬‫عدد‬ ‫تضـ‬ ‫التي‬ ‫النوى‬
‫نيوترون‬
،‫ية‬‫ر‬‫السح‬ ‫األعداد‬ ‫تمؾ‬ ‫أحد‬ ‫يساوي‬ ‫ات‬
‫ىذه‬ ‫وتعتبر‬
‫العدد‬ ‫ذات‬ ‫النوى‬ ‫تمتاز‬ .)ً‫ا‬‫كروي‬ ً‫ال‬‫شك‬ ‫النوى‬ ‫ىذه‬ ‫(تأخذ‬ ‫الطبيعة‬ ‫في‬ ً‫ا‬
‫ر‬‫انتشا‬‫و‬ ً‫ا‬
‫ر‬‫ا‬
‫ر‬‫استق‬ ‫النوى‬ ‫أكثر‬ ‫مف‬ ‫النوى‬
‫ال‬ ‫مف‬ ‫ي‬
‫السحر‬
‫نيوترون‬
‫األعداد‬ ‫أحد‬ ‫تمتمؾ‬ ‫اة‬‫و‬‫ن‬ ‫كؿ‬ ‫بأف‬ ‫وجد‬ ‫وقد‬ .‫ىا‬
‫غير‬ ‫مف‬ ً‫ا‬
‫ر‬‫ا‬
‫ر‬‫استق‬ ‫أكثر‬ ‫بكونيا‬ ‫ات‬
‫عدد‬ ‫ليا‬ ‫ية‬‫ر‬‫السح‬
ً‫ا‬
‫اإليزوتون‬ ‫أو‬ ‫النظائر‬ ‫مف‬ ً‫ا‬
‫ر‬‫كبي‬
‫تييج‬ ‫بطاقة‬ ‫ية‬‫ر‬‫السح‬ ‫النوى‬ ‫تتميز‬ ‫كما‬ .‫ة‬
‫ر‬‫المستق‬ ‫ات‬
)‫ة‬
‫ر‬‫(إثا‬
.‫عالية‬
9
-
‫بور‬ ‫نظرية‬
Bohr's theory
:
:‫ىما‬ ‫أساسيتيف‬ ‫مسممتيف‬ ‫عمى‬ ‫بور‬ ‫ية‬‫ر‬‫نظ‬ ‫تعتمد‬
‫أ‬
-
.‫المفضمة‬ ‫ات‬
‫ر‬‫المدا‬ ‫بعض‬ ‫عمى‬ ‫إال‬ ‫اة‬‫و‬‫الن‬ ‫حوؿ‬ ‫اف‬
‫ر‬‫الدو‬ ‫ما‬ ‫ة‬
‫ر‬‫ذ‬ ‫الكترونات‬ ‫تستطيع‬ ‫ال‬
‫ب‬
-
‫طاقة‬ ‫أية‬ ‫يشع‬ ‫ال‬ ‫المفضؿ‬ ‫ه‬
‫ر‬‫مدا‬ ‫عمى‬ ‫اإللكتروف‬ ‫يكوف‬ ‫عندما‬
،
.‫ة‬
‫ر‬‫مستق‬ ‫الطاقية‬ ‫حالتو‬ ‫أف‬ ‫ويقاؿ‬
‫و‬
‫ذا‬‫ا‬
‫ما‬
‫يكوف‬ ً‫ا‬‫أيض‬ ‫بيا‬ ‫ح‬
‫مسمو‬ ‫دنيا‬ ‫طاقية‬ ‫سوية‬ ‫إلى‬ ‫بيا‬ ‫ح‬
‫مسمو‬ ‫عميا‬ ‫طاقية‬ ‫سوية‬ ‫مف‬ ‫اإللكتروف‬ ‫انتقؿ‬
‫ىناؾ‬ ‫يكوف‬ ‫المعاكسة‬ ‫الحالة‬ ‫وفي‬ ،‫لمطاقة‬ ‫إصدار‬ ‫ىناؾ‬
‫امتصاص‬
‫ل‬ .‫لمطاقة‬
‫بو‬ ‫تمكف‬ ‫قد‬
‫مف‬ ‫ر‬
‫ئيسية‬‫ر‬‫ال‬ ‫ية‬‫ر‬‫الذ‬ ‫ات‬
‫ر‬‫المدا‬ ‫طاقات‬ ‫تحدد‬
n
E
:‫التالية‬ ‫ياضية‬‫ر‬‫ال‬ ‫العالقة‬ ‫وفؽ‬
 
2
2
o
n
Z
b
E n
n





‫حيث‬
eV
6
.
13
o

b
‫و‬
n

ً
‫ا‬‫يبي‬‫ر‬‫تج‬ ‫يتحدد‬ ‫الحجب‬ ‫ثابت‬ ‫ىو‬
،
‫تكوف‬ ‫ما‬ ‫بمقدار‬ ‫ة‬
‫ر‬‫كبي‬ ‫قيمتو‬ ‫وتكوف‬
n
.‫ة‬
‫ر‬‫كبي‬
10
-
)‫الطيفية‬ ‫(الخطوط‬ ‫اإلصدار‬ ‫طيوف‬
Emission spectra (the lines spectral)
:
‫الطاقة‬ ‫ذات‬ ‫ه‬
‫ر‬‫مدا‬ ‫مف‬ ‫إلكتروف‬ ‫يقفز‬ ‫عندما‬
i
E
‫الطاقة‬ ‫ذات‬ ‫بو‬ ‫ح‬
‫مسمو‬ ‫أدنى‬ ‫آخر‬ ‫مدار‬ ‫إلى‬
f
E
:‫التالية‬ ‫ياضية‬‫ر‬‫ال‬ ‫بالعالقة‬ ‫تعطى‬ ‫طاقتيا‬ ‫مف‬ ‫ء‬
‫جز‬ ‫عف‬ ‫تتخمى‬ ‫ة‬
‫ر‬‫الذ‬ ‫وبالتالي‬ ‫اإللكتروف‬ ‫فإف‬
  














 2
2
2
o
1
1
f
i
n
i
f
n
n
n
Z
b
E
E
E 

8. 8
‫شكؿ‬ ‫عمى‬ ‫يظير‬ ‫الطاقة‬ ‫في‬ ‫الفرؽ‬ ‫ىذا‬ ‫بأف‬ ‫المعروؼ‬ ‫مف‬
‫ذو‬ ‫إشعاع‬
‫طاقة‬

h
En


‫و‬
‫ذ‬
‫و‬
‫موج‬ ‫طوؿ‬
‫ة‬


c

:‫التالية‬ ‫ياضية‬‫ر‬‫ال‬ ‫بالعالقة‬ ‫يتحدد‬
   
2
2
2
2
2
o i
f
i
f
n
n
n
n
n
Z
b
h









c
‫حيث‬
s
J
10
6.62 34


 
h
،‫بالنؾ‬ ‫ثابت‬ ‫يمثؿ‬
1
8
s
m
10
3 



c
‫في‬ ‫الضوء‬ ‫عة‬
‫سر‬ ‫تمثؿ‬
‫و‬ ‫الخالء‬

‫بال‬ ‫الدولية‬ ‫الجممة‬ ‫حسب‬ ‫ويقدر‬ ‫الصادر‬ ‫اإلشعاع‬ ‫اتر‬‫و‬‫ت‬ ‫تمثؿ‬
‫ػ‬
1
s
‫أما‬

‫ػ‬‫ل‬‫با‬ ‫فتقدر‬
m
.
11
-
‫وقاعدة‬ ‫الطيفية‬ ‫السالسل‬
‫االختيار‬
Spectral series and the selection rule
:
‫الخطوط‬ ‫مف‬ ‫سالسؿ‬ ‫عدة‬ ‫لدينا‬ ‫يتشكؿ‬ ‫حيث‬ ‫الييدروجيف‬ ‫ة‬
‫ر‬‫ذ‬ ‫حالة‬ ‫المثاؿ‬ ‫سبيؿ‬ ‫عمى‬ ‫لنأخذ‬
‫ل‬ ‫الممثمة‬ ‫الطيفية‬
‫ه‬
‫ر‬‫مدا‬ ‫إلى‬ ‫المحرض‬ ‫اإللكتروف‬ ‫عودة‬
‫ا‬ ،
‫نظر‬
(
‫الشكؿ‬
-
1
.)
‫(الشكل‬
–
1
)
‫افقة‬‫و‬‫المت‬ ‫لتمؾ‬ ‫إال‬ ‫طيفية‬ ‫خطوط‬ ‫يوجد‬ ‫ال‬
‫و‬ ،‫ذلؾ‬ ‫مف‬ ‫أقؿ‬ ‫ىو‬ ‫الخطوط‬ ‫عدد‬ ‫أف‬ ‫بة‬‫ر‬‫التج‬ ‫تدؿ‬ ‫ولكف‬
‫قاعدة‬ ‫مع‬
‫االختيار‬
:‫أي‬
1


n
‫و‬
1


l
‫و‬
1
,
0 

j
‫حاالت‬ ‫عدا‬ ‫(ما‬
- 3.4 eV
- 1.5 eV
- 0.8 eV
- 0.5 eV
0 eV
n = 2
n = 3
n = 4
n = 5
∞
n =
- 13.6 eV
n = 1
Lyman
series
Balmer
series
Paschen
series
Brackett
series

9. 9
0
0 2
1


 j
j
)
،
‫حيث‬
s
l
j m


‫(عدد‬
‫أجؿ‬ ‫مف‬ )‫داخمي‬ ‫انتي‬‫و‬‫ك‬
0

l
‫أما‬ ،
‫أجؿ‬
0

l
‫فإف‬
2
1


j
.
‫ئيسية‬‫ر‬‫ال‬ ‫الطبقة‬ ‫عمى‬ ‫موجود‬ ‫مثار‬ ‫إلكتروف‬ ‫حالة‬ ‫المثاؿ‬ ‫سبيؿ‬ ‫عمى‬ ‫لنأخذ‬
L
‫ولنحدد‬
‫االنتقاالت‬
‫ئيسية‬‫ر‬‫ال‬ ‫الطبقة‬ ‫إلى‬ ‫اإللكتروف‬ ‫ليذا‬ ‫الممكنة‬
K
.
‫في‬ ‫الطاقية‬ ‫السويات‬ ‫عدد‬ ‫تحديد‬ ‫مف‬ ّ
‫بد‬ ‫ال‬ ‫ذلؾ‬ ‫أجؿ‬ ‫مف‬
‫ئيسية‬‫ر‬‫ال‬ ‫الطبقة‬ ‫مف‬ ‫كؿ‬
L
‫ئيسية‬‫ر‬‫ال‬ ‫الطبقة‬‫و‬
K
‫المعطيات‬‫و‬
)‫انتية‬‫و‬‫الك‬ ‫(األعداد‬
‫ىذه‬ ‫بيا‬ ‫تتميز‬ ‫التي‬
:‫أنو‬ ‫نجد‬ ‫حيث‬ ‫الطاقية‬ ‫السويات‬
‫ئيسية‬‫ر‬‫ال‬ ‫لمطبقة‬ ‫بالنسبة‬
L
‫طاقية‬ ‫سويات‬ ‫ثالث‬ ‫يوجد‬
:‫ىي‬
LI
‫بالمعطي‬ ‫تتميز‬
:‫التالية‬ ‫ات‬
2

n
‫و‬
0

l
‫و‬
2
1


s
m
‫و‬
2
1

j
LII
:‫التالية‬ ‫بالمعطيات‬ ‫تتميز‬
2

n
‫و‬
1

l
‫و‬
2
1


s
m
‫و‬
2
1

j
LIII
:‫التالية‬ ‫بالمعطيات‬ ‫تتميز‬
2

n
‫و‬
1

l
‫و‬
2
1


s
m
‫و‬
2
3

j
‫ئيسية‬‫ر‬‫ال‬ ‫لمطبقة‬ ‫بالنسبة‬ ‫أما‬
K
‫احدة‬‫و‬ ‫طاقية‬ ‫سوية‬ ‫فيوجد‬
:‫التالية‬ ‫بالمعطيات‬ ‫تتميز‬
1

n
‫و‬
0

l
‫و‬
2
1


s
m
‫و‬
2
1

j
‫عدد‬ ‫أف‬ ‫نالحظ‬ ‫ذلؾ‬ ‫عمى‬ ً
‫وبناء‬
‫االنتقاالت‬
‫الشكؿ‬ ‫(أنظر‬ ‫ثالثة‬ ‫ىي‬ ‫الممكنة‬
-
2
:)
‫(الشكل‬
-
2
)
)
2
1
,
0
(
K
)
2
1
,
0
(
LI




 j
l
j
l
L
K
l
LI
LII
LIII
K
l

10. 11
)
2
1
,
0
(
K
)
2
1
,
1
(
LII




 j
l
j
l
)
2
1
,
0
(
K
)
2
3
,
1
(
LIII




 j
l
j
l
‫عدد‬ ‫أما‬
‫االنتقاالت‬
‫فيو‬ ‫بيا‬ ‫ح‬
‫المسمو‬
‫اثنيف‬
:‫ىما‬
‫االنتقاؿ‬
‫بيف‬
II
L
‫و‬
K
‫االنتقاؿ‬‫و‬
‫بيف‬
III
L
‫و‬
K
.
12
-
)‫(التهيج‬ ‫ة‬
‫اإلثار‬ ‫وطاقة‬ )‫(التشرد‬ ‫التأين‬ ‫طاقة‬
Excitation and ionization energy
:
1
–
12
-
‫التأين‬ ‫طاقة‬
Ionization energy
:
‫خارجيا‬ ‫إلى‬ ‫ة‬
‫ر‬‫الذ‬ ‫في‬ ‫ه‬
‫ر‬‫مدا‬ ‫مف‬ ‫إلكتروف‬ ‫اقتالع‬ ‫أجؿ‬ ‫مف‬ ‫تقديميا‬ ‫اجب‬‫و‬‫ال‬ ‫الطاقة‬ ‫عف‬ ‫ة‬
‫ر‬‫عبا‬ ‫ىي‬
‫الشكؿ‬ ‫(أنظر‬ ‫حركية‬ ‫طاقة‬ ‫إكسابو‬ ‫دوف‬
-
3
.)
‫(الشكؿ‬
–
3
)
2
–
12
-
‫ة‬
‫اإلثار‬ ‫طاقة‬
Excitation energy
:
‫أعمى‬ ‫مدار‬ ‫إلى‬ ‫ه‬
‫ر‬‫مدا‬ ‫مف‬ ‫إلكتروف‬ ‫نقؿ‬ ‫مف‬ ‫نتمكف‬ ‫كي‬ ‫صرفيا‬ ‫اجب‬‫و‬‫ال‬ ‫الطاقة‬ ‫عف‬ ‫ة‬
‫ر‬‫عبا‬ ‫ىي‬
‫(الشكؿ‬ ‫ة‬
‫ر‬‫مستق‬ ‫الغير‬ ‫الحالة‬ ‫إلى‬ ‫ة‬
‫ر‬‫المستق‬ ‫الحالة‬ ‫مف‬ ‫ة‬
‫ر‬‫الذ‬ ‫تنتقؿ‬ ‫وبالتالي‬ ،‫ة‬
‫ر‬‫الذ‬ ‫مف‬ ‫اجو‬
‫ر‬‫إخ‬ ‫دوف‬
–
2
.)
13
-
‫النووية‬ ‫االرتباط‬ ‫قوى‬
Nuclear binding forces
:
‫استق‬ ‫يؤمف‬
:‫ىي‬ ‫ة‬
‫ر‬‫معتب‬ ‫نووية‬ ‫تباط‬‫ر‬‫ا‬ ‫قوى‬ ‫يؽ‬‫ر‬‫ط‬ ‫عف‬ ‫اة‬‫و‬‫الن‬ ‫ار‬
‫ر‬
1
–
13
-
‫الكولونية‬ ‫القوى‬
Coulomb forces
:
e
e
e
e Nucleus
Excitation
Ionization

11. 11
‫ؿ‬ ً‫ا‬‫تبع‬ ‫وتتغير‬ )‫(بروتونات‬ ‫المشحونة‬ ‫الجسيمات‬ ‫بيف‬ ‫تطبؽ‬ ‫تدافعية‬ ‫قوى‬ ‫عف‬ ‫ة‬
‫ر‬‫عبا‬ ‫ىي‬
2
1
r
‫حيث‬ ،
r
.‫المشحونيف‬ ‫الجسيميف‬ ‫ي‬
‫مركز‬ ‫بيف‬ ‫الفاصمة‬ ‫المسافة‬ ‫يمثؿ‬
2
–
13
-
‫النووية‬ ‫القوى‬
Nuclear forces
:
ً‫ا‬
‫ر‬‫تأثي‬ ‫أشد‬ ‫تكوف‬ ‫القوى‬ ‫وىذه‬ ‫شحنتيا‬ ‫عف‬ ‫مستقؿ‬ ‫بشكؿ‬ ‫النيكميونات‬ ‫بيف‬ ‫تطبؽ‬ ‫تجاذبية‬ ‫قوى‬ ‫عف‬ ‫ة‬
‫ر‬‫عبا‬ ‫ىي‬
‫ؿ‬ ً‫ا‬‫تبع‬ ‫وتتغير‬ ‫ة‬
‫ر‬‫قصي‬ ‫مسافة‬ ‫عمى‬
7
1
r
.
3
–
13
-
‫السطحي‬ ‫التوتر‬ ‫قوى‬
Surface tension forces
:
‫القوى‬ ‫ىذه‬ ‫وتتمتع‬ .‫الثقيمة‬ ‫اة‬‫و‬‫لمن‬ ‫المحيطية‬ ‫النيكميونات‬ ‫بيف‬ ‫تطبؽ‬ ‫تجاذبية‬ ‫قوى‬ ‫عف‬ ‫ة‬
‫ر‬‫عبا‬ ‫ىي‬
‫يتبادؿ‬ ‫نيكميوف‬ ‫كؿ‬ ‫أف‬ ‫أي‬ ،‫اإلشباع‬ ‫اص‬‫و‬‫بخ‬
‫التأثير‬
‫النيكميونات‬ ‫مف‬ ‫محدد‬ ‫عدد‬ ‫مع‬ ‫فقط‬
‫لذلؾ‬ .‫ة‬
‫ر‬‫المجاو‬
‫التنافر‬ ‫لقوى‬ ‫بالنسبة‬ ‫يحدث‬ ‫نفسو‬ ‫األمر‬‫و‬ .‫فييا‬ ‫النيكميونات‬ ‫عدد‬ ‫يادة‬‫ز‬ ‫عند‬ ‫اة‬‫و‬‫الن‬ ‫في‬ ‫النووية‬ ‫القوى‬ ‫تزداد‬ ‫ال‬
.‫الثقيمة‬ ‫العناصر‬ ‫لنوى‬ ‫الدنيا‬ ‫ية‬‫ر‬‫ا‬
‫ر‬‫اإلستق‬ ‫تفسير‬ ‫عمى‬ ‫يساعد‬ ‫وىذا‬ .‫البروتونات‬ ‫بيف‬ ‫بائي‬‫ر‬‫الكي‬
14
-
‫الكتمة‬ ‫نقص‬
Mass defect
:
‫أ‬ ‫التجارب‬ ‫أثبتت‬ ‫لقد‬
‫مف‬ ‫تركيبيا‬ ‫في‬ ‫الداخمة‬ ‫الجسيمات‬ ‫كتؿ‬ ‫ع‬
‫مجمو‬ ‫تساوي‬ ‫ال‬ ‫اة‬‫و‬‫الن‬ ‫كتمة‬ ‫ف‬
‫و‬ ‫بروتونات‬
‫نيوترون‬
‫يف‬‫ر‬‫المقدا‬ ‫ىذيف‬ ‫بيف‬ ‫الفرؽ‬ ‫يدعى‬ .‫ذلؾ‬ ‫مف‬ ‫أقؿ‬ ً‫ا‬‫دائم‬ ‫تكوف‬ ‫نما‬‫ا‬‫و‬ ،‫حر‬ ‫بشكؿ‬ ‫وىي‬ ‫ات‬
‫بالرمز‬ ‫لو‬ ‫ويرمز‬ ‫الكتمة‬ ‫بنقص‬
M

:‫التالية‬ ‫ياضية‬‫ر‬‫ال‬ ‫بالصيغة‬ ‫ذلؾ‬ ‫عف‬ ‫ويعبر‬
)
,
(
n
P
Z
A
M
m
N
m
Z
M 





‫حيث‬
)
,
( Z
A
M
.‫اة‬‫و‬‫الن‬ ‫كتمة‬ ‫تمثؿ‬
15
-
‫طاقة‬
‫االرتباط‬
‫النووية‬
Nuclear binding energy
:
‫بروتونات‬ ‫مف‬ ‫األساسية‬ ‫مكوناتيا‬ ‫إلى‬ ‫اة‬‫و‬‫الن‬ ‫يؽ‬‫ر‬‫لتف‬ ‫الزمة‬ ‫طاقة‬ ‫أصغر‬ ‫عف‬ ‫ة‬
‫ر‬‫عبا‬ ‫ىي‬
‫و‬
‫نيوترون‬
‫ات‬
‫دنيا‬ ‫حركية‬ ‫بطاقة‬
‫اة‬‫و‬‫لمن‬ ‫تباط‬‫ر‬‫اال‬ ‫طاقة‬ ‫تعطى‬ .
)
,
( Z
A
E
‫بالعالقة‬ ‫إينشتايف‬ ‫حسب‬
:‫التالية‬
2
n
P
2
)]
,
(
[
)
,
( c
c 







 Z
A
M
m
N
m
Z
M
Z
A
E
‫تباط‬‫ر‬‫اال‬ ‫طاقة‬ ‫عف‬ ً
‫ا‬‫عوض‬ ً
‫ا‬‫أحيان‬ ‫نستخدـ‬

E
‫لمنيكميوف‬ ‫الوسطية‬ ‫تباط‬‫ر‬‫اال‬ ‫طاقة‬

‫ة‬
‫ر‬‫عبا‬ ‫يؼ‬‫ر‬‫بالتع‬ ‫وىي‬
:‫أف‬ ‫أي‬ ‫اة‬‫و‬‫الن‬ ‫في‬ ‫الموجودة‬ ‫النيكميونات‬ ‫عدد‬ ‫عمى‬ ‫مقسومة‬ ‫اة‬‫و‬‫لمن‬ ‫تباط‬‫ر‬‫اال‬ ‫طاقة‬ ‫عف‬
A
Z
A
E )
,
(



16
-
‫النووي‬ ‫التفاعل‬
Nuclear reaction
:

12. 12
‫عف‬ ‫ة‬
‫ر‬‫عبا‬ ‫ىو‬
‫اب‬
‫ر‬‫اقت‬
‫اة‬‫و‬‫الن‬ ‫فيو‬ ‫تتحوؿ‬ ‫ى‬
‫أخر‬ ‫اة‬‫و‬‫ن‬ ‫مع‬ ‫أو‬ ‫ية‬‫ر‬‫عنص‬ ‫جسيمة‬ ‫مع‬ ‫ما‬ ‫ة‬
‫ر‬‫ذ‬ ‫اة‬‫و‬‫ن‬ ‫بيف‬
‫ية‬‫ر‬‫العنص‬ ‫الجسيمة‬ ‫أو‬ ‫اة‬‫و‬‫الن‬ ‫لتصادـ‬ ‫نتيجة‬ ً‫عادة‬ ‫النووي‬ ‫التفاعؿ‬ ‫يتحقؽ‬ .‫آخر‬ ‫عنصر‬ ‫اة‬‫و‬‫ن‬ ‫إلى‬ ‫األصمية‬
‫يوـ‬‫ر‬‫الديتي‬ ،‫البروتوف‬ :‫ذلؾ‬ ‫(مثاؿ‬ ‫األحياف‬ ‫أغمب‬ ‫في‬ ‫خفيفة‬ ‫اة‬‫و‬‫ن‬ ‫عف‬ ‫ة‬
‫ر‬‫عبا‬ ‫وىي‬ ‫بالقذيفة‬ ً‫عادة‬ ‫تدعى‬ ‫التي‬
،
( ‫باليدؼ‬ ‫تدعى‬ ‫ى‬
‫أخر‬ ‫اة‬‫و‬‫بن‬ )... ،‫ألفا‬ ‫جسيـ‬
‫مثؿ‬
‫األلمنيوـ‬
ٍ
‫ة‬
‫ر‬‫صغي‬ ٍ
‫مسافة‬ ‫إلى‬ ‫القذيفة‬ ‫اة‬‫و‬‫الن‬ ‫تقترب‬ ‫ولكي‬ .)
‫الكولونية‬ ‫التنافر‬ ‫قوى‬ ‫عمى‬ ‫تتغمب‬ ‫كي‬ ‫يعيا‬‫ر‬‫تس‬ ‫مف‬ ‫بد‬ ‫ال‬ ‫اليدؼ‬ ‫اة‬‫و‬‫الن‬ ‫مف‬ ً‫ا‬‫جد‬
‫الموجبتيف‬ ‫الشحنتيف‬ ‫بيف‬
.‫فولط‬ ‫مالييف‬ ‫عدة‬ ‫يبمغ‬ ‫كموف‬ ‫فرؽ‬ ‫اسطة‬‫و‬‫ب‬ ً‫عادة‬ ‫القذيفة‬ ‫الجسيمة‬ ‫ع‬
‫ر‬َ
‫س‬ُ‫ت‬ .‫اليدؼ‬‫و‬ ‫القذيفة‬ ‫اتيف‬‫و‬‫لمن‬
:‫التالي‬ ‫العاـ‬ ‫بالمخطط‬ ‫النووي‬ ‫التفاعؿ‬ ‫تمثيؿ‬ ‫يمكف‬
b
B
C
A
a 



‫حيث‬
a
،‫المقذوؼ‬ ‫الجسيـ‬ ‫يمثؿ‬
b
،‫الناتج‬ ‫الجسيـ‬ ‫يمثؿ‬
A
‫اة‬‫و‬‫الن‬ ‫تمثؿ‬
،‫اليدؼ‬
B
‫و‬ ،‫الناتجة‬ ‫اة‬‫و‬‫الن‬ ‫تمثؿ‬
C
:‫التالي‬ ‫الشكؿ‬ ‫عمى‬ ‫النووي‬ ‫التفاعؿ‬ ‫لكتابة‬ ‫ة‬
‫ر‬‫مختص‬ ‫يقة‬‫ر‬‫ط‬ ً‫ا‬‫أحيان‬ ‫تستخدـ‬ ‫كما‬ .‫المركبة‬ ‫اة‬‫و‬‫الن‬ ‫تمثؿ‬
B
)
b
,
a
(
A
:‫التالي‬ ‫النووي‬ ‫التفاعؿ‬ ‫وفؽ‬ ‫األزوت‬ ‫ات‬
‫ر‬‫ذ‬ ‫نوى‬ ‫مع‬ ‫ألفا‬ ‫جسيمات‬ ‫تفاعؿ‬ ‫لنأخذ‬ ،‫ذلؾ‬ ‫عمى‬ ‫وكمثاؿ‬
O
P
F
N 17
8
1
1
18
9
4
2
14
7



 
:‫يمي‬ ‫كما‬ ‫ة‬
‫ر‬‫المختص‬ ‫بالصيغة‬ ‫النووي‬ ‫التفاعؿ‬ ‫ىذا‬ ‫يكتب‬
  O
P
,
N 17
14

17
-
‫النووية‬ ‫التفاعالت‬ ‫إنحفاظ‬ ‫انين‬‫و‬‫ق‬
Conservation laws of nuclear reactions
:
:‫يمي‬ ‫ما‬ ‫نذكر‬ ‫انيف‬‫و‬‫الق‬ ‫ىذه‬ ‫أىـ‬ ‫مف‬
‫أ‬
-
‫الشحنة‬ ‫انحفاظ‬
conservation of charge
.
‫ب‬
-
‫الكتمة‬ ‫انحفاظ‬
conservation of mass
.
‫ج‬
-
‫النيكميونات‬ ‫عدد‬ ‫انحفاظ‬
conservation of nucleons number
.
‫د‬
-
‫ي‬
‫الذر‬ ‫العدد‬ ‫انحفاظ‬
conservation of atomic number
.
‫ى‬
-
‫الطاقة‬ ‫انحفاظ‬
conservation of energy
‫إجمالية‬ ‫طاقة‬ ‫جسيـ‬ ‫لكؿ‬ :
E
‫ع‬
‫مجمو‬ ‫عف‬ ‫ة‬
‫ر‬‫عبا‬ ‫ىي‬
‫السكونية‬ ‫طاقتيو‬
:‫أف‬ ‫أي‬ ‫الحركية‬‫و‬
c
2
o
2
E
m
m
E 



 c
c

13. 13
‫حيث‬
o
m
،‫السكونية‬ ‫الجسيمة‬ ‫كتمة‬
m
‫إينشتايف‬ ‫قانوف‬ ‫مف‬ ‫وتحسب‬ )‫(المتحركة‬ ‫النسبية‬ ‫الجسيـ‬ ‫كتمة‬
:‫التالي‬
2
1
2
2
o
1 







c
v
m
m
‫حيث‬
c
‫و‬ ‫الخالء‬ ‫في‬ ‫الضوء‬ ‫عة‬
‫سر‬
v
.‫الجسيـ‬ ‫عة‬
‫سر‬

14. 14

15. 15

16. 16