تمارين التحولات النووية: جزء النوى الكتلة والطاقة خاص بالسنة الثانية من سلك الباكالوريا علوم. يضم مجموعة من التمارين مختلفة الصعوبة من درس التحولات النووية.
تمرين 1: أساسيات الدرس - النوى الكتلة و الطاقة
نعتبر معادلة التحول النووي التالي:
1. عرف النقص الكتليΔm وطاقة الربط El بالنسبة لنواة
2. أكتب تعبير حصيلة الطاقة ΔE المرافقة لهذا التحول النووي (تعبيرين أساسيين).
3. تطبيق (انشطار نواة الأورانيوم): نعتبر معادلة الانشطار النووي التالي.
أ-أحسب النقص الكتلي الموافق للتحول النووي.
ب-تحرر نواه واحدة من الأورانيوم235 خلال هذا الانشطار طاقة 174,46 MeV أوجد هذه القيمة العددية.
ج-احسب الطاقة المحررة لغرام واحد من الأورانيوم 235.
معطيات:
وحدة الكتلة الذرية: 1u=1,66054x10-27kg و 1u=931,5MeV/c2
تمرين 2: معادلة الاندماج النووي - النوى الكتلة و الطاقة.
نعتبر معادلة الاندماج النووي التالي
1.أحسب النقص الكتلي المرافق للتحول النووي:
2.يحرر هذا التفاعل طاقة ΔE2|=17,6 MeV|. أوجد هذه القيمة العددية.
3.أنشئ مخطط الطاقة للاندماج النووي المدروس.
4.في هذا التفاعل تتدخل خمس نويات (2+3) ,أحسب الطاقة e2 المحررة بالنسبة لكل نوية.
5. في تطبق التمرين الأول عدد النوى المتدخلة في تفاعل الانشطار هو 236 والطاقة المحررة هي
ΔE1|= 174,46 MeV|.
أ. أحسب الطاقة المحررة e1 عند تفاعل الانشطار بالنسبة لكل نوية.
ب. أحسب النسبة r= e2/ e1 .ما تعليقك على النتيجة !.
المعطيات: 1u=931,5MeV/c2
تمرين 3 : طاقة الربط و استقرار النواة - - النوى الكتلة و الطاقة
نعتبر نواة التريتيوم نظير عنصر الهيدروجين
1. أحسب النقص الكتلي لهذا النظير.
2. استنتج طاقة الربط للنواة.
3. أحسب طاقة الربط بالنسبة لنوية.
نعطي:
mp=1,00727u ; mn=1,00867u ; 1u=931,5MeV/c2 و m(3H)=3,0165u
تمرين 4: اكتشاف النشاط الإشعاعي الصناعي. - النوى الكتلة و الطاقة
تم الإنتاج الصناعي للفسفور 30 سنة 1934.حيث قام العالمان فريدريك إيرين وجوليو كيري بقذف نواة الألمنيوم بواسطة الدقائق ألفا α. معادلة التفتت هي:
1. حدد اسم وتركيب الدقائق ألفا α.
يتفتت عنصر الفسفور ببعث دقائق X إلى عنصر السليسيوم 30,وهو نظير مستقر.
2. بكتابة قوانين الانحفاظ، حدد طبيعة الدقائق X و p.
3. استقرار نوى الفسفور:
أ. أحسب بالجول ثم بالميغا إلكترون-فولط MeV طاقة الربط بالنسبة للنواه 30P. واستنتج طاقة الربط بالنسبة لنوية.
ب. قارن استقرار نوى الفسفور 31 و30. استنتج.
معطيات:
1u=1,66054.10-27kg
eV = 1,602 18 × 10-19 J
m( proton) = 1,00728 u
m(30P)=30,973762u
m( neutron) = 1,00866 u
طاقة الربط بالنسبة لنوية لنواة الفسفور 31 هي:
El /A = 8,48 MeV/nucléon
مقتطف من جدل الترتيب الدوري.
تمرين 5: الطاقة المحررة لانشطار عنصر الأورانيوم 235. - النوى الكتلة و الطاقة
عديدة هي الانشطارات الممكنة لعنصر الأورانيوم 235. نعتبر الانشطار النووي الذي يولد نواة السترونتيوم 95 و نواه الكسينون 139 حسب المعادلة التالية:
1. حدد قيمة العدد x.
2. حدد النقص الكتلي المرافق لتفاعل انشطار نواة اليورانيوم 235.واستنتج الطاقة المحررة ثم بالميكا إلكترون-فولط MeV عن هذا التحول.
3. احسب بالجول الطاقة المحررة عند انشطار غرام واحد من اليورانيوم 235 U.
نعطي : 1u=1,66054x10-27kg و 1u=931,5MeV/c2 و 1eV =1, 6.10-19J
تمرين 6: استغلال مخطط الطاقة و تفاعل الاندماج .-- النوى الكتلة و الطاقة
من خلال تفاعل اندماج كل من التريتيوم و الدوتريوم
نحصل على الهيليوم
و نترون
.
1- أكتب معادلة تفاعل الاندماج الحاصل.
2-في الشكل جانبه نمثل مخطط الطاقة الموافق لتفاعل الأندماج .
أ- احسب طاقة الربط El لنواة الهيليوم .
ب- استنتج الطاقة الناتجة |ΔE| عن هذا التفاعل.
3- حدد الطاقة الناتجة عن تفاعل مول واحد من التريتيوم و مول واحد من الدوتريوم .
معطيات : 1Mev=1,6022.10-13j و NA=6,022.1023mol-1
***
طاقم فريق عمل ClasseIn مسرور بزيارتكم .