Physics exam – Term 1 – 3rd year secondary (n°2)

التمرين الأول (10 نقاط)

يُستعمل اليود 131 $\left({}_{53}^{131}\text{I}\right)$ في الطب لتشخيص أمراض الغدة الدرقية. وهو نشط إشعاعيًا ${\beta }^{-}$ وزمن نصف عمره $t_{1/2}=8$ أيام. نشاط عينة عند $t=0$: $A_0=4\times 10^6\text{Bq}$.

1. اكتب معادلة التفكك، علمًا أن النواة الناتجة هي نواة الكزينون $\text{Xe}$.
2. عرّف زمن نصف العمر، واحسب ثابت التفكك $\lambda$ بـ ${\text{s}}^{-1}$.
3. احسب عدد الأنوية الابتدائية $N_0$.
4. احسب نشاط العينة بعد $24$ يومًا.
5. لماذا يُفضّل استعمال نظائر ذات زمن نصف عمر قصير في الطب؟

التمرين الثاني (10 نقاط)

نمزج في اللحظة $t=0$: $50\text{mL}$ من محلول يود البوتاسيوم يحتوي $n_1=0,02\text{mol}$ من ${\text{I}}^{-}$ ، و $50\text{mL}$ من محلول بيروكسوديكبريتات البوتاسيوم يحتوي $n_2=0,005\text{mol}$ من ${\text{S}}_2{\text{O}}_8^{2-}$. معادلة التفاعل:

تابعنا تركيز ثنائي اليود في المزيج:

$t$ (min)	0	5	10	20	30	40
$[{\text{I}}_2]$ (mmol/L)	0	20	32	44	48	50

1. أنشئ جدول التقدم، وحدّد $x_{\max }$ والمتفاعل المحد.
2. احسب $[{\text{I}}_2{]}_{\max }$ وقارنه بالقيمة النهائية في الجدول.
3. عرّف زمن نصف التفاعل وقدّر قيمته من الجدول.
4. كيف تتطور السرعة الحجمية للتفاعل؟ علّل.