ملخص الإشعاع النووي، الفيزياء

الاضمحلال الإشعاعي

• الاضمحلال الإشعاعي: التحوّل التلقائي لنواةٍ غير مستقرّة إلى نواةٍ أكثر استقرارًا عن طريق انبعاث جُسيمات مثل جُسيم ألفا أو جُسيم بيتا، وغالبًا ما يصاحب ذلك انبعاث أشعّة غاما.

اضمحلال ألفا

• $^{238}_{92}U \rightarrow\ ^{234}_{90}Th +\ ^{4}_{2}He$
• $^{226}_{88}Ra \rightarrow\ ^{222}_{86}Rn +\ ^{4}_{2}He$
• $^{A}_{Z}X \rightarrow\ ^{A-4}_{Z-2}Y +\ ^{4}_{2}He$

اضمحلال بيتا

• $^{14}_{6}C \rightarrow\ ^{14}_{7}N +\ ^{0}_{-1}e + \bar{\nu}$
• $^{1}_{0}n \rightarrow\ ^{1}_{+1}p +\ ^{0}_{-1}e + \bar{\nu}$
• $^{12}_{7}N \rightarrow\ ^{12}_{6}C +\ ^{0}_{+1}e + \nu$
• $^{1}_{1}p \rightarrow\ ^{1}_{0}n +\ ^{0}_{+1}e + \nu$
• $^{A}_{Z}X \rightarrow\ _{Z+1}^{A}Y +\ ^{0}_{-1}e + \bar{\nu}$
• $^{A}_{Z}X \rightarrow\ _{Z-1}^{A}Y +\ ^{0}_{+1}e + \nu$

اضمحلال غاما

• $^{A}_{Z}X^{*} \rightarrow\ ^{A}_{Z}X + \gamma$
• $^{12}_{5}B \rightarrow\ ^{12}_{6}C +\ ^{0}_{-1}e + \bar{\nu}$
• $^{12}_{5}B \rightarrow\ ^{12}_{6}C^{*} +\ ^{0}_{-1}e + \bar{\nu}$
• $^{12}_{6}C^{*} \rightarrow\ ^{12}_{6}C + \gamma$

عمر النصف

• عمر النصف: الزمن اللازم لاضمحلال نصف عدد النوى المشعّة ($t_{1/2}$).
• $N_0 \xrightarrow{t_{1/2}} \frac{N_0}{2} \xrightarrow{t_{1/2}} \frac{N_0}{4} \xrightarrow{t_{1/2}} \frac{N_0}{8} \xrightarrow{t_{1/2}} \frac{N_0}{16} \dots$
• $\frac{N}{N_0} = \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{t}{t_{1/2}}}$

النشاطية الإشعاعية

• النشاطية الإشعاعية: عدد الاضمحلالات في الثانية الواحدة، ويُرمز إليها بالرمز ($A$).
• $A = \lambda N$
• A_0 t1/2 (A_0)/(2) t1/2 (A_0)/(4) t1/2 (A_0)/(8) t1/2 (A_0)/(16)
• $\frac{A}{A_0} = \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{t}{t_{1/2}}}$
• t1/2 = ((2))/(λ) = (0.693)/(λ)

سلاسل الاضمحلال الإشعاعي الطبيعي

• سلسلة الاضمحلال الإشعاعي الطبيعي: مجموعة الاضمحلالات التلقائية التي تبدأ بعنصرٍ مشعّ ثقيل (موجود في الطبيعة)، وتنتهي بعنصرٍ مستقرّ عبر اضمحلالات عدّة لألفا وبيتا.
• 23892U α 23490Th β^- 23491Pa β^- 23492U α 23090Th α 22688Ra → 20682Pb (مستقرّ)
• 23892U → 20682Pb + 8 42He + 6 0-1e + 6ν