القانون الثاني للنشاط الإشعاعي أو القانون الثاني للسودي

النص القانون الأول للنشاط الإشعاعي أو قانون سودي الأول أظهر القانون العام الأول الذي يتوافق مع ما يحدث عندما تخضع ذرة عنصر مشع لاضمحلال ألفا.

ال القانون الثاني للنشاط الإشعاعي أو قانون سودي الثاني يشير إلى اضمحلال بيتا. انظر ماذا يقول هذا القانون:

“عندما تصدر ذرة جسيم بيتا ، يزداد عددها الذري (Z) بمقدار وحدة واحدة ويبقى رقم كتلتها (A) كما هو ".

بشكل عام ، يمكننا تمثيل هذا القانون من خلال المعادلة التالية:

_ض^الX →_-1⁰β + _{Z + 1}^الص

العدد الذري (Z) هو عدد البروتونات في نواة الذرة. رقم الكتلة (A) يتوافق مع مجموع البروتونات والنيوترونات الموجودة في النواة (A = p + n). هذا يعني أن الذرة التي تم الحصول عليها هي عبارة عن ذرة متكافئة خالية من الذرة الأصلية ، أي أن لها نفس العدد الكتلي.

إليك مثال: ينبعث الثوريوم 231 جسيم بيتا ويشكل البروتكتين 231:

²³¹₉₀ث → _-1⁰β + ²³¹₉₁حرمان

لاحظ أن هناك حفظ للعدد الكتلي والعدد الذري في عضوي المعادلة:

أ: 231 = 0 + 231 ؛

ع: 90 = -1 + 91.

لذا يمكنك استخدام هذه القاعدة لمعرفة الجسيم المنبعث أو الذرة التي تشكلت.

كما هو موضح في النص مشكلة بيتا (β), هذا الانبعاث يشبه الإلكترون لأنه يحتوي على شحنة -1 وليس له كتلة. لكن لماذا يزداد العدد الذري ويبقى العدد الكتلي ثابتًا؟

تم تفسير هذه الحقيقة من خلال فرضية أطلقها الفيزيائي الإيطالي إنريكو فيرمي (1901-1954).

يُظهر طابع بريدي مطبوع حوالي عام 2001 في الولايات المتحدة صورة الفائز بجائزة نوبل في الفيزياء إنريكو فيرمي

اقترح إنريكو فيرمي ما يلي:

“يحدث انبعاث جسيمات بيتا عندما يتفكك نيوترون غير مستقر داخل نواة الذرة ، مكونًا بروتونًا يبقى في النواة. في نفس الوقت يشكل هذا التفكك جسيم بيتا (_-1⁰β) ، وهو مشابه للإلكترون وتنبعث من النواة مع أشعة غاما (γ - إنه مجرد إشعاع كهرومغناطيسي ، ليس له شحنة كهربائية ولا كتلة) ونيوترينو (₀⁰ν ، جسيم الشحنة وكتلة فارغة).”

بمعنى آخر:

₀¹ن → ₁¹ص + _-1⁰β + ₀⁰ γ + ₀⁰ν

تفكك النيوترون لانبعاث جسيمات بيتا

يمتلك البروتون والنيوترون نفس الكتلة عمليًا ، ولهذا السبب عندما تنبعث ذرة جسيم بيتا ، فإن عددها تبقى الكتلة (أ) كما هي ، أي عندما يتفكك النيوترون ، يتشكل البروتون ، ويحل محله في النواة ، لذلك ليقول. منذ تشكل البروتون ، يزداد العدد الذري بمقدار واحد.

راجع الرسم التوضيحي التالي للاطلاع على مثال آخر حول كيفية تطبيق هذا القانون فعليًا في حالات تحلل بيتا. في ذلك ، يُصدر النظير 14 لعنصر الكربون جسيم بيتا ، ويحول نفسه إلى نيتروجين -14:

اضمحلال بيتا للكربون 14 الذي يولد النيتروجين 14

__________________

* حقوق نشر الصورة: المنصة / موقع Shutterstock.com.

بقلم جينيفر فوغاسا
تخرج في الكيمياء

مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/segunda-lei-radioatividade-ou-segunda-lei-soddy.htm