مرجع
آخر الزيارات

مقطع نووي

511 كلمة•0 مشاهدة•🗒️ منذ 8 أيام
باختصار: يستعمل المقطع النووي في الفيزياء النووية (بالإنجليزية:nuclear cross section) لنواة الذرة لوصف احتمال دخول النواة في تفاعل نووي. في هذه المقالة 6 أقسام: «اقرأ أيضا»، «: فيض النيوترونات، بالوحدة: [1/مساحة/زمن]» و«: المقطع النووي العيني [1/طول]» وغيرها.
المحتويات
  1. اقرأ أيضا
  2. : فيض النيوترونات، بالوحدة: [1/مساحة/زمن]
  3. : المقطع النووي العيني [1/طول]
  4. مقطع نووي عيني
  5. حيود
  6. أو بالتقريب 10−24 cm2
مقطع نووي

قبل الخوض في التفاصيل، يستعمل المقطع النووي في الفيزياء النووية (بالإنجليزية:nuclear cross section) لنواة الذرة لوصف احتمال دخول النواة في تفاعل نووي. وفي الفيزياء يُلجأ لتقييم هذا الاحتمال على أنة «مساحة مميزة» حول النواة حيث تعني المساحة الكبيرة احتمال كبير للتفاعل. ويقاس المقطع النووي بالسنتيمتر المربع. ونتناول فيما يلي مزيدًا من التفاصيل.

علاوةً على ذلك، وبعض أنوية الذرات لها قابلية لامتصاص جسيمات مثل النيوترونات، ويسمى المقطع النووي في تلك الحالة مقطع الامتصاص .

كذلك، ويقدر نصف القطر النووي بنحو 10−12 سنتيمتر. وقد نستنتج من ذلك أن المقطع النووي يبلغ

في هذا الإطار، ونظرا لأن مقطع التفاعل النووي صغير جدا فقد ابتكر الفيزيائيون وحدة اصغر مناسبة تسهل الحساب وتلك الوحدة هي بارن، و 1 بارن يساوي 10−24 cm²

من جانب آخر، من المناسب في الفيزياء النووية اعتبار الجسيمات المصوبة إلى أنوية الذرات بأنها صغيرة نقطية ذات مقاييس مهملة. وعلى ذلك فيمكن حساب مقطع نووي لعملية معينة مثل مقطع امتصاص أو مقطع تصادم مرن وغيرها. ويستعمل لذلك عينة من المادة في هيئة شريحة رقيقة ولتكن من النحاس مثلا ونقوم بتصويب فيض من البروتونات عليها ونقوم بقياس عدد البروتونات التي نقذت هلف الشريحة. وبمقارنة شدة فيض البروتونات المقاسة قبل وضع الشريحة وبعد وضعها في فيض البروتونات الابتدائي يمكن حساب مقطع تفاعل نواة ذرة النحاس مع البروتونات. ويلزم معرفة كثافة ذرات النحاس في العينة لإتمام عملية الحساب. ويسمى المقطع النووي المعين بتلك الطريقة المقطع الكلي، ويرمز له بالرمز σT.

ويرمز للمقطع النووي بالرمز σ .

إضافةً إلى ذلك، ويمكن قياس المقطع النووي للعديد من العمليات النووية التي يمكن للنواة الذرية القيام بها، مثل التصادم المرن مع جسيمات، أو تصادم غير مرن، أو تفاعل نووي مع جسيم، بالتالي نفرق بين مقطع تصادم مرن ، و مقطع تصادم غير مرن ، و مقطع تفاعل نووي ، كما توجد كذلك مقطع نووي نيوتروني يسمى ببساطة مقطع نيوتروني , لأنه أحد خواص النواة الذرية.

اقرأ أيضا

  • مقطع تصادم (فيزياء)
  • تشتت كومبتون
  • حيود براج
  • حيود النيوترونات
  • مثنوية جسيم-موجة
  • قانون براج

: فيض النيوترونات، بالوحدة: [1/مساحة/زمن]

ومن ناحية أخرى، : مقطع تفاعل نووي من نوع , بالوحدة: [مساحة ] (بارن (وحدة) أو cm2).

: كثافة الذرات في الهدف بوحدة [1/حجم]

: المقطع النووي العيني [1/طول]

ومن جهة أخرى، (المقطع النووي العيني (macroscopic cross section)، هو مقطع كبير يخص العينة المنظورة).

المراجع

مقطع نووي عيني

حيث:

إضافةً إلى ذلك، يستحدم المقطع النووي لتعيين معدل التفاعل النووي بين الأنوية والجسيمات المصوبة عليه، وتتحكم في التفاعل دالة تعطي معدله. ويتم قياس ذلك المعدل عمليا بوضع عينة (تسمى الهدف) في فيض من الجسيمات المطلوب دراستها، مثل البروتونات أو النيوترونات أو أشعة غاما أو غيرها. وعند القيام بذلك يلزم معرفة سرعة الجسيمات المصوبة على الهدف لمعرفة معدل التفاعل، حيث أن معدل التفاعل (أو كذلك المقطع النووي) يعتمد على سرعة الجسيمات، وقد يختلف كثيرا باختلافها.

: عدد التفاعلات من نوع x, بالوحدة: [1/زمن/حجم]

كذلك، ومثلًا، عند سقوط فيض من النيوترونات على شريحة مادية (يستحسن أن تكون من نظير واحد) فيمكن وصف معدل التفاعل بالمعادلة:

حيود

بارن (وحدة)

أو بالتقريب 10−24 cm2

وقد اختيرت لتلك الوحدة وحدة بارن.

يرجع ذلك إلى خصائص مختلفة لمختلف أنوية العناصر.

من جهة ثانية، ولكن في الواقع يختلف المقطع النووي المشاهد عن المقطع الهندسي كثيرا. فمثلا تمتص بعض الأنوية نيوترونات حرارية (أي بطيئة) في تفاعل ينتج عنه إصدار أشعة غاما ويبلغ مقطع التفاعل في بعض الحالات نحو 1000 بارن. وقد يبلغ المقطع النووي في تفاعلات أخرى مثل تفاعل النواة مع أشعة غاما (مقطع امتصاص) 001و0 بارن فقط.

ما رأيك في هذه المقالة؟

📝 هل في هذه المقالة خطأ؟

إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.