Physics exam – Term 1 – 3rd year secondary

التمرين الأول (10 نقاط)

يُستعمل اليود ${}_{53}^{131}\text{I}$ في الطب النووي. وهو نظير مشع يتفكك وفق النمط ${\beta }^{-}$ ليعطي نواة الكزينون $\text{Xe}$. زمن نصف عمره $t_{1/2}=8$ أيام.

1. عرّف النشاط الإشعاعي ${\beta }^{-}$، واكتب معادلة تفكك اليود 131 محددًا $A$ و $Z$ للنواة الناتجة.
2. عرّف زمن نصف العمر. إذا كان عدد الأنوية الابتدائية $N_0$، كم يتبقى منها بعد $24$ يومًا؟
3. احسب ثابت النشاط الإشعاعي $\lambda$ بـ ${\text{s}}^{-1}$.
4. نشاط عينة لحظة تحضيرها $A_0=4\times 10^6\text{Bq}$. احسب نشاطها بعد $16$ يومًا.
5. تُعتبر العينة غير خطرة عندما يصبح نشاطها $1\%$ من نشاطها الابتدائي. احسب المدة اللازمة لذلك بالأيام.

التمرين الثاني (10 نقاط)

نضع في دورق كتلة $m=1,3\text{g}$ من مسحوق الزنك $\text{Zn}$، ونضيف إليه في اللحظة $t=0$ حجمًا $V=100\text{mL}$ من محلول حمض كلور الماء تركيزه بشوارد الهيدرونيوم $C=0,5\text{mol/L}$. ينمذج التحول بالمعادلة:

نعطي: $M(\text{Zn})=65\text{g/mol}$ ، الحجم المولي للغازات في شروط التجربة $V_M=24\text{L/mol}$.

1. احسب كميتي المادة الابتدائيتين $n_0(\text{Zn})$ و $n_0({\text{H}}_3{\text{O}}^{+})$.
2. أنشئ جدول تقدم التفاعل، ثم عيّن التقدم الأعظمي $x_{max}$ والمتفاعل المحد.
3. احسب حجم غاز ثنائي الهيدروجين المنطلق في نهاية التفاعل.
4. عرّف زمن نصف التفاعل $t_{1/2}$، واحسب حجم الغاز المنطلق عند هذه اللحظة.
5. اقترح طريقتين لتسريع هذا التحول.