التحولات النووية (جزء2) PDF

‫‪5‬‬ ‫التح ّول النّووي املفتعل‬ ‫عالقة آينشتاين‬ ‫ّ‬ ‫وحدة الكتل الذّرية 𝑎 ‪𝑢. 𝑚.‬‬ ‫ال ّنقص الكتيل 𝑚‪Δ‬‬ ‫طاقة التّامسك 𝑙𝐸‬ ‫𝑙𝐸‬ ‫طاقة التّامسك لكل نكليون‬ ‫𝐴‬ ‫منحنى أستون ‪Aston -‬‬...

‫‪5‬‬ ‫التح ّول النّووي املفتعل‬ ‫عالقة آينشتاين‬ ‫ّ‬ ‫وحدة الكتل الذّرية 𝑎 ‪𝑢. 𝑚.‬‬ ‫ال ّنقص الكتيل 𝑚‪Δ‬‬ ‫طاقة التّامسك 𝑙𝐸‬ ‫𝑙𝐸‬ ‫طاقة التّامسك لكل نكليون‬ ‫𝐴‬ ‫منحنى أستون ‪Aston -‬‬ ‫التّفاعالت النّووية املفتعلة‬ ‫الطّاقة املح ّررة 𝑏𝑖𝑙𝐸‬ ‫املفاعل النّووي‬ ‫ّة‬  ‫ميكن حساب الطّاقة بـ ‪ eV‬أو ‪ ،MeV‬حيث‪:‬‬ ‫)‪(05‬‬ ‫تحويالت‬ ‫‪1 MeV = 1,6 × 10-13 J‬‬ ‫‪1 Mev = 106 eV‬‬ ‫املفتاح األ ّول‪:‬‬ ‫التّدريب (‪)1‬‬ ‫'' التح ّول ال ّنووي املفتعل''‬ ‫* ا ُحسب طاقة كتلة اإللكرتون 𝑒‪ −10‬بوحدة ‪ J‬و ‪،MeV‬‬ ‫علام أ ّن‪.me= 9,11 × 10-31 Kg :‬‬ ‫التح ّول النووي املفتعل يصطن ُعه اإلنسان يف امل ُفاعالت‬ ‫يُعطى‪:‬‬ ‫النّووية عىل عكس التح ّول النّووي الطبيعي الذي يح ُدثُ‬ ‫‪8‬‬ ‫‪c=3×10 m/s‬‬ ‫تلقائ ّيا‪.‬‬ ‫أ ّول تح ّول مفتعل قام به العامل روذرفود‬ ‫سنة ‪ 1919‬حيث قذف أنوية اآلزوت 𝑁‪7‬‬ ‫‪14‬‬ ‫املفتاح الثّالث‪:‬‬ ‫بواسطة الجسيامت ‪. α‬‬ ‫''وحدة الكتل الذريّة ‪'' u.m.a‬‬ ‫‪14‬‬ ‫𝑁‪7‬‬ ‫→ 𝑒𝐻‪+ 42‬‬ ‫‪17‬‬ ‫𝑂‪8‬‬ ‫𝑝‪+ 11‬‬ ‫باعتبار األنوية عنارص صغرية ج ّدا فالب ّد لنا أن نختار‬ ‫وحدة لقياسها‪ ،‬فوحدة الكيلوغرام )‪ (Kg‬ال ت ُناس ُبها‪.‬‬ ‫التح ّول ال ّنووي املفتعل خاضع أيضا لقانونا االنحفاظ‪:‬‬ ‫لهذا نختار وحدة جديدة ت ُس ّمى ''وحدة الكتل الذريّة''‬ ‫)‪ u.m.a (unité de masse atomique‬و نرم ُز لها‬ ‫اختصارا بـ ‪. u‬‬ ‫‪A1‬‬ ‫‪A2‬‬ ‫‪A3‬‬ ‫‪A4‬‬ ‫‪Z1 𝑋1‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪Z2 𝑋2‬‬ ‫⟶‬ ‫‪Z3 X 3‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪Z4 X 4‬‬ ‫‪1u = 1,66 × 10-27 Kg‬‬ ‫‪A1 + A2 = A3 + A4‬‬ ‫انحفاظ‬ ‫قانونا‬ ‫‪1u = 931,5 MeV/c‬‬ ‫‪2‬‬ ‫الكتلة )‪(A‬‬ ‫االنحفاظ‬ ‫‪Z1 + Z2 = Z3 + Z4‬‬ ‫انحفاظ‬ ‫(قانونا‬ ‫‪1‬‬ ‫الشحنة )‪(Z‬‬ ‫صودي)‬ ‫من‬ ‫تعريف ‪ :u.m.a‬وحدة الكتل الذريّة )‪ (u‬هي‬ ‫‪12‬‬ ‫كتلة نوة الكربون 𝐶‪. 120‬‬ ‫‪amine.zeddoun‬‬ ‫املفتاح الثّاين‪:‬‬ ‫''عالقة آينشتاين (طاقة‪-‬كتلة)''‬ ‫املفتاح ال ّرابع‪:‬‬ ‫هي الطّاقة التي ت ُصاحب الكتلة‪ ،‬حيثُ ‪:‬‬ ‫''النّقص الكتيل 𝑚∆''‬ ‫‪𝐸 = 𝑚. 𝑐 2‬‬ ‫‪ :E‬طاقة الكتلة بوحدة الجول )‪.(J‬‬ ‫‪ :m‬كتلة الجسم بوحدة )‪.(Kg‬‬ ‫‪8‬‬ ‫‪ :c‬رسعة الضّ وء يف الفراغ )‪.(c=3×10 m/s‬‬  ‫𝑋𝑚 ‪∆𝑚 = 𝑍. 𝑚𝑝 + (𝐴 − 𝑍). 𝑚𝑛 −‬‬ ‫لدينا نواة الليثيوم 𝑖𝐿‪ 63‬التي تحتوي عىل ‪ 3‬بروتونات‬ ‫𝑝𝑚 كتلة الربوتون (ت ُعطى)‪.‬‬ ‫و ‪ 3‬نرتونات‪.‬‬ ‫𝑛𝑚 كتلة ال ّنرتون (ت ُعطى)‪.‬‬ ‫𝑋𝑚 كتلة ال ّنواة (ت ُعطى)‪.‬‬ ‫**النقص الكتيل صالح لجميع األنوية‪.‬‬ ‫التّدريب (‪)3‬‬ ‫نواة الليثيوم 𝑖𝐿‪ُ 63‬مجتمعة‪.‬‬ ‫* ا ُحسب الّنقص يف الكتلة 𝑚∆ لنواة الكلور 𝑙𝐶‪17‬‬ ‫‪36‬‬ ‫بوحدة ‪ u‬ثم جدها بوحدة ‪ ،MeV/c2‬علام أ ّن‪:‬‬ ‫تخ ّيل لو قمنا بتفكيك النّواة ستصبح الربوتونات‬ ‫‪mp= 1,673 × 10-27 Kg -‬‬ ‫و النرتونات ح ّرة‪.‬‬ ‫‪mn= 1,675 × 10-27 Kg -‬‬ ‫‪mCl= 59,711× 10-27 Kg -‬‬ ‫نواة الليثيوم 𝑖𝐿‪ُ 63‬مفكّكة‪.‬‬ ‫املفتاح الخامس‪:‬‬ ‫''طاقة التّامسك (ال ّربط) 𝑙𝐸''‬ ‫اآلن نأيت مبيزان و نضع ال ّنواة ُمجتمعة يف كفّة و ال ّنواة‬ ‫املفككّة إىل نكليونات ح ّرة يف كفّة أخرى‪.‬‬ ‫لقد قُلنا سابقا‪ ،‬أنّه عندما نجمع النّكليونات يف النّواة‬ ‫ُص الكتلة (النّقص الكتيل 𝑚∆) لتتح ّول إىل طاقة‬ ‫تنق ُ‬ ‫نُسميها ''طاقة التامسك النووي 𝑙𝐸''‪.‬‬ ‫تعريف طاقة ال ّربط النّووي 𝑙𝐸‪ :‬هي الطّاقة الالّزم‬ ‫𝑖𝐿𝑚‬ ‫إعطاؤها للنّواة و هي ساكنة لتفكيكها إىل نكليوناتها‬ ‫معزولة و ساكنة‪ ،‬أي هي طاقة متاسك ال ّنواة يرمز لها بـ 𝑙𝐸‬ ‫𝑚∆‬ ‫𝑛𝑚 ‪𝑍. 𝑚𝑝 + (𝐴 − 𝑍).‬‬ ‫نكليونات𝐸‬ ‫‪2p + 2n‬‬ ‫نكليونات𝑚‬ ‫نالح ُ‬ ‫ظ أ ّن كتلة ال ّنكليونات < كتلة ال ّنواة !! ملاذا؟‬ ‫الس ّبب هو عند التحام ال ّنكليونات يف النّواة‪ ،‬تنقُص‬ ‫الكتلة لتتح ّول إىل طاقة تجعل ال ّنكليونات ُمتامسكة مع‬ ‫بعضها البعض‪.‬‬ ‫𝑙𝐸‬ ‫𝑚∆‬ ‫طاقة‬ ‫كتلة‬ ‫‪4‬‬ ‫نواة𝐸‬ ‫𝑒𝐻‪2‬‬ ‫نواة𝑚‬ ‫‪amine.zeddoun‬‬ ‫و من هنا نستنتج قانون ال ّنقص الكتيل 𝑚∆ ‪:‬‬  ‫طاقة ال ّربط لكل نكل نكليون متكّننا من معرفة‬ ‫‪𝐸𝑙 = ∆𝑚. 𝑐 2‬‬ ‫كبرية‬ ‫𝑙𝐸‬ ‫األنوية األكرث استقرارا حيث كلّام كانت‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫𝐴‬ ‫‪𝐸𝑙 = (𝑍. 𝑚𝑝 + (𝐴 − 𝑍). 𝑚𝑛 − 𝑚𝑋 ). 𝑐 2‬‬ ‫كانت ال ّنواة أكرث استقرار‪.‬‬ ‫𝑝𝑚 كتلة الربوتون (ت ُعطى)‪.‬‬ ‫التّدريب (‪)5‬‬ ‫𝑛𝑚 كتلة ال ّنرتون (ت ُعطى)‪.‬‬ ‫األقل إىل األكرث استقرارا‪:‬‬ ‫* رت ّب األنوية التّالية من ّ‬ ‫𝑋𝑚 كتلة النّواة (ت ُعطى)‪.‬‬ ‫‪8‬‬ ‫النّواة‬ ‫‪56‬‬ ‫𝑒𝐹‪26‬‬ ‫‪238‬‬ ‫𝑈‪92‬‬ ‫‪140‬‬ ‫𝐻‪54𝑋𝑒 1‬‬ ‫‪3‬‬ ‫𝑐 رسعة الضّ وء يف الفراغ )‪.(c=3×10 m/s‬‬ ‫)𝑉𝑒𝑀( 𝑙𝐸‬ ‫‪492,24 1801,66 1164,75 8,57‬‬ ‫𝑉𝑒𝑀 𝑙𝐸‬ ‫(‬ ‫)نكليون‪⁄‬‬ ‫𝐴‬ ‫مالحظة ُمه ّمة ج ّدا‬ ‫‪𝐸𝑙 (𝐽) = ∆𝑚(𝐾𝑔) × 𝑐 2‬‬ ‫لسابع‪:‬‬ ‫املفتاح ا ّ‬ ‫‪𝐸𝑙 (𝑀𝑒𝑉 ) = ∆𝑚(𝑢) × 931,5‬‬ ‫'' ُمنحنى أستون ‪''Aston -‬‬ ‫عرب عن‬ ‫ُمنحنى أستون‪ Aston -‬يُ ّ‬ ‫𝑙𝐸‬ ‫التّدريب (‪)4‬‬ ‫لكل نكليون بقيمة سالبة‬ ‫طاقة ال ّربط ّ‬ ‫* ا ُحسب طاقة ال ّربط 𝑙𝐸 لنواة اليورانيوم 𝑈‪92‬‬ ‫‪235‬‬ ‫𝐴‬ ‫بداللة عددها الكتيل ‪ ،A‬و منُ يّ ُز فيه (‪)3‬‬ ‫بوحدة ‪ MeV‬ثم جدها بوحدة ‪ ،J‬علام أنّ ‪:‬‬ ‫مناطق‪(:‬منحنى أستون مرفق)‬ ‫‪mp= 1,00728 u -‬‬ ‫‪mn= 1,00866 u -‬‬ ‫املنطقة(‪40 < 𝐴 < 190 :)1‬‬ ‫‪mU= 234,99332 u -‬‬ ‫منطقة خاصة باألنوية األكرث استقرارا (األكرث متاسكا)‬ ‫املتوسطة‬ ‫ّ‬ ‫لكل نكليون كبرية قيمتها‬ ‫و لها طاقة ربط ّ‬ ‫لسادس‪:‬‬ ‫املفتاح ا ّ‬ ‫‪ 8 MeV/nucléon‬من بينها 𝑢𝐶‪ 630‬و 𝑒𝐹‪. 560‬‬ ‫𝑙𝐸‬ ‫املنطقة(‪𝐴 < 40 :)2‬‬ ‫لكل نكليون (نويّة)''‬ ‫''طاقة التّامسك (ال ّربط)‬ ‫𝐴‬ ‫أقل استقرارا (أنوية خفيفة) تستق ّر‬ ‫األنوية يف هذا املجال ّ‬ ‫تعريف‪ :‬هي الطّاقة الالّزمة لنزع نكليون واحد من النّواة‬ ‫بآلية االندماج (ات ّحاد نواتني خفيفتني لتتشكّل نواة‬ ‫و لحسابها من ُّر عىل مرحلتني‪:‬‬ ‫𝑙𝐸‬ ‫و يرم ُز لها‬ ‫𝐴‬ ‫أكرث متاسكا)‪.‬‬ ‫حساب طاقة ال ّربط 𝑙𝐸‪.‬‬ ‫املنطقة(‪𝐴 > 190 :)3‬‬ ‫𝑙𝐸‬ ‫األنوية يف هذا املجال غري مستق ّرة (أنوية ثقيلة) تستق ّر‬ ‫‪(𝑀𝑒𝑉⁄‬‬ ‫نقسم طاقة ال ّربط 𝑙𝐸 عىل ‪ ،A‬فنجد‪) :‬‬ ‫𝐴‬ ‫نكليون‬ ‫بآلية االنشطار(تنشطر نواة ثقيلة بقذفها بنرتون إىل‬ ‫نواتني أكرث متاسكا)‪.‬‬ ‫𝑙𝐸‬ ‫الهدف منه‪ :‬نُقارن به استقرار األنوية (تقع أسفل‬ ‫نكليونات‬ ‫𝑙𝐸‬ ‫البيان)‪ ،‬و ي َوضّ ح لنا آلية اإلنشطار و آلية االندماج‪.‬‬ ‫𝐴‬ ‫‪amine.zeddoun‬‬ ‫نكليون‬  ‫𝐸‬‫𝑙‬ ‫‪−‬‬ ‫)نكليون‪(𝑀𝑒𝑉⁄‬‬ ‫𝐴‬ ‫‪20‬‬ ‫‪40‬‬ ‫‪60‬‬ ‫‪80‬‬ ‫‪100‬‬ ‫‪120‬‬ ‫‪140‬‬ ‫‪160‬‬ ‫‪180‬‬ ‫‪200‬‬ ‫‪220‬‬ ‫‪240‬‬ ‫𝐴‬ ‫‪−1‬‬ ‫‪−2‬‬ ‫‪−3‬‬ ‫‪−4‬‬ ‫‪−5‬‬ ‫‪−6‬‬ ‫‪−7‬‬ ‫‪−8‬‬ ‫‪−9‬‬ ‫‪−10‬‬ ‫للح ّد من تفاعل االنشطار نستعمل قضبان الكادميوم‬ ‫)‪ (Cd‬المتصاص النّرتونات‪.‬‬ ‫املفتاح الثّامن‪:‬‬ ‫تعريف االنشطار ال ّنووي‪ :‬هو تفاعل نووي ُمفتعل‬ ‫''التّفاعالت ال ّنووية املفتعلة''‬ ‫تندمج فيه نواتني خفيفتني لتُعطي نواة أكرث استقرارا‬ ‫تعريف االنشطار النّووي‪ :‬هو تفاعل نووي مفتعل‬ ‫مع تحرير طاقة‪.‬‬ ‫تنشطر فيه نواة ثقيلة لتُعطي نواتني أكرث استقرارا و نرتونات‬ ‫‪2‬‬ ‫مع تحرير طاقة‪.‬‬ ‫𝐻‪1‬‬ ‫→ 𝐻‪+ 31‬‬ ‫‪4‬‬ ‫𝑒𝐻‪2‬‬ ‫𝑛‪+ 10‬‬ ‫‪235‬‬ ‫‪140‬‬ ‫‪94‬‬ ‫𝑈‪95‬‬ ‫→ 𝑛‪+ 10‬‬ ‫𝑒𝑋‪54‬‬ ‫‪+‬‬ ‫𝑟𝑆‪38‬‬ ‫𝑛‪+ 2 10‬‬ ‫طاقة‬ ‫عالية‬ ‫‪1‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪3‬‬ ‫𝑛‪0‬‬ ‫طاقة‬ ‫𝐻‪1‬‬ ‫𝐻‪1‬‬ ‫‪4‬‬ ‫𝑒𝐻‪2‬‬ ‫‪140‬‬ ‫إ ّن تفاعل اإلندماج هو األكرث احتامال يف مفاعالت‬ ‫𝑒𝑋‪54‬‬ ‫االندماج مستقبال عكس تفاعل االنشطار‪.‬‬ ‫طاقة 𝑛‪2 10‬‬ ‫ميك ُننا أن نستنتج اآلن أ ّن األنوية الغري مستق ّرة‬ ‫‪1‬‬ ‫𝑛‪0‬‬ ‫تتح ّول بـ(‪ )3‬طرق‪:‬‬ ‫‪235‬‬ ‫𝑈‪95‬‬ ‫‪94‬‬ ‫𝑟𝑆‪38‬‬ ‫تفكّكية (إصدار إشعاعات ‪.)𝛼, 𝛽 − , 𝛽 +‬‬ ‫انشطارية‪.‬‬ ‫سبب اختيار ال ّنرتون 𝑛‪ 10‬ألنّه متعادل كهربائيا يك ال‬ ‫اندماج ّية‪.‬‬ ‫يحدث تنافر مع ال ّنواة موجبة الشّ حنة عند قذفها به‪.‬‬ ‫التّدريب (‪)7‬‬ ‫جعل بطيئا يك ال يخرتق النّواة‪.‬‬ ‫* أوجد قيم ‪ A ، y ، x‬و ‪ Z‬يف التفاعالت التّالية‪:‬‬ ‫يعرف تفاعل االنشطار أنّه تفاعل تسلسيل مغذّى ذاتيا‬ ‫ّ‬ ‫‪235‬‬ ‫‪131‬‬ ‫حيث يفتعل ال ّنرتون االبتدايئ انشطار ال ّنواة األوىل‬ ‫𝑈‪92‬‬ ‫→ 𝑛‪+ 10‬‬ ‫𝐼‪53‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪102‬‬ ‫𝑌𝑧‬ ‫𝑛‪+ 𝑥 10‬‬ ‫و ال ّنرتونات امل ُنبعثة من هذا االنشطار تفتعل انشطارات‬ ‫‪2‬‬ ‫𝐻‪1‬‬ ‫→ 𝐻‪+ 31‬‬ ‫𝑍‬ ‫𝑒𝐻‪2‬‬ ‫𝑛‪+ 𝑦 10‬‬ ‫أخرى و هكذا تتضاعف اآللية بشكل متسلسل‪.‬‬ ‫ُ‬ ‫‪140‬‬ ‫‪137‬‬ ‫‪137‬‬ ‫𝐴‬ ‫ُ‬ ‫𝑒𝑋‪54‬‬ ‫𝑠𝐶‪55‬‬ ‫→‬ ‫𝑎𝐵‪56‬‬ ‫‪+‬‬ ‫𝑦𝑍‬ ‫‪140‬‬ ‫𝑒𝑋‪54‬‬ ‫‪94‬‬ ‫‪235‬‬ ‫𝑟𝑆‪38‬‬ ‫𝑈‪95‬‬ ‫ُ‬ ‫‪140‬‬ ‫𝑒𝑋‪54‬‬ ‫‪1‬‬ ‫املفتاح التّاسع‪:‬‬ ‫𝑛‪0‬‬ ‫‪235‬‬ ‫𝑈‪95‬‬ ‫‪94‬‬ ‫𝑟𝑆‪38‬‬ ‫''الطّاقة املح ّررة 𝑏𝑖𝑙𝐸''‬ ‫‪235‬‬ ‫𝑈‪95‬‬ ‫‪94‬‬ ‫𝑟𝑆‪38‬‬ ‫قلنا سابقا أنّ يف تفاعيل االنشطار و االندماج تتح ّرر‬ ‫طاقة‪ ،‬نُس ّميها الطّاقة امل ُح ّررة 𝑏𝑖𝑙𝐸‪.‬‬ ‫‪amine.zeddoun‬‬  ‫طاقة حرك ّية‬ ‫التّدريب (‪)8‬‬ ‫* ت ُعطى معادلة انشطار نظري اليورانيوم ‪:235‬‬ ‫‪235‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪140‬‬ ‫‪94‬‬ ‫𝑛‪2 10‬‬ ‫↝‬ ‫𝑏𝑖𝑙𝐸‬ ‫𝑈‪95‬‬ ‫‪+‬‬ ‫𝑛‪0‬‬ ‫→‬ ‫𝑒𝑋‪54‬‬ ‫‪+‬‬ ‫𝑟𝑆‪38‬‬ ‫‪+‬‬ ‫طاقة حرارية‬ ‫‪ -1‬ا ُحسب الطّاقة املح ّررة من نواة اليورانيوم ‪.235‬‬ ‫(إشعاعية)‬ ‫بـ‪ MeV‬ث ّم بـ‪.J‬‬ ‫تفاعل االنشطار يُح ّرر طاقة ) 𝑏𝑖𝑙𝐸(‬ ‫‪ -2‬استنتج الطاقة املح ّررة لكل نكليون‪.‬‬ ‫‪. 38‬‬ ‫‪94‬‬ ‫‪ -3‬ا ُحسب النّقص الكتيل 𝑚∆ لنواة 𝑟𝑆‬ ‫طاقة حركيّة‬ ‫تــُعطى‪:‬‬ ‫‪m(U)= 234,9935 u‬‬ ‫𝑏𝑖𝑙𝐸‬ ‫‪m(Xe)= 139,8920 u‬‬ ‫↝‬ ‫‪m(Sr)= 93,8945 u‬‬ ‫طاقة حرارية‬ ‫‪m(n)= 1,00866 u‬‬ ‫(إشعاعية)‬ ‫‪m(p)= 1,00728 u‬‬ ‫‪------------------------------------‬‬ ‫تفاعل االندماج يُح ّرر طاقة ) 𝑏𝑖𝑙𝐸(‬ ‫𝑙𝐸‬ ‫𝑐𝑢𝑛‪(𝑆𝑟) = 8,593 𝑀𝑒𝑉/‬‬ ‫ُحسب كامييل‪:‬‬ ‫وت‬ ‫𝐴‬ ‫ُ‬ ‫‪𝐸𝑙𝑖𝑏 = ∆𝑚. 𝑐 2‬‬ ‫‪amine.zeddoun‬‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫‪ ). 𝑐 2‬نواتج𝑚 ‪ −‬متفاعالت𝑚( = 𝑏𝑖𝑙𝐸‬ ‫متفاعالت𝑚 كتلة املتفاعالت (ت ُعطى)‪.‬‬ ‫التّدريب (‪)9‬‬ ‫نواتج𝑚 كتلة النّواتج (ت ُعطى)‪.‬‬ ‫‪8‬‬ ‫* ت ُعطى معادلة اندماج الديترييوم 𝐻‪ 21‬و الرثيثيوم 𝐻‪: 31‬‬ ‫رسعة الضّ وء يف الفراغ )‪.(c=3×10 m/s‬‬ ‫𝑐‬ ‫‪2‬‬ ‫𝐻‪1‬‬ ‫→ 𝐻‪+ 31‬‬ ‫‪4‬‬ ‫𝑒𝐻‪2‬‬ ‫𝑛‪+ 10‬‬ ‫مالحظة ُمه ّمة ج ّدا‬ ‫‪ -1‬ا ُحسب الطّاقة املح ّررة لتفاعل االندماج‪.‬‬ ‫بـ‪ MeV‬ث ّم بـ‪.J‬‬ ‫‪𝐸𝑙𝑖𝑏 (𝐽) = ∆𝑚(𝐾𝑔) × 𝑐 2‬‬ ‫‪ -2‬استنتج الطاقة املح ّررة لكل نكليون‪.‬‬ ‫؟برر‪.‬‬ ‫‪ -3‬من األفضل تفاعل االندماج أم االنشطار ّ‬ ‫‪𝐸𝑙𝑖𝑏 (𝑀𝑒𝑉 ) = ∆𝑚(𝑢) × 931,5‬‬ ‫تــعطى‪:‬‬ ‫ُ‬ ‫‪m( )= 2,01355 u‬‬ ‫‪2‬‬ ‫𝐻‪1‬‬ ‫و ميكننا حسابُها أيضا كامييل‪:‬‬ ‫‪m( )= 3,0155 u‬‬ ‫‪3‬‬ ‫𝐻‪1‬‬ ‫‪m( )= 4,0015 u‬‬ ‫‪4‬‬ ‫𝑒𝐻‪2‬‬ ‫متفاعالت 𝑙𝐸 ‪ −‬نواتج 𝑙𝐸 = 𝑏𝑖𝑙𝐸‬ ‫‪m(n)= 1,00866 u‬‬ ‫‪m(p)= 1,00728 u‬‬ ‫متفاعالت 𝑙𝐸 طاقة ربط املتفاعالت(ت ُعطى)‪.‬‬ ‫نواتج 𝑙𝐸 طاقة ربط ال ّنواتج (ت ُعطى)‪.‬‬ ‫**أحيانا ستجد يف معطيات التّمرين طاقة ال ّربط لكل نكليون‬ ‫تظهر 𝑏𝑖𝑙𝐸 يف شكل طاقة حرارية و طاقة حرك ّية‪.‬‬ ‫𝑙𝐸‬ ‫يجب أ ّوال االنتقال إىل 𝑙𝐸 بالرضب × ‪ A‬ثم حساب 𝑏𝑖𝑙𝐸‬ ‫𝐴‬  ‫يُعطى مردود املفاعل النّووي ‪ r‬كامييل‪:‬‬ ‫املفتاح العارش‪:‬‬ ‫كهربائية𝐸‬ ‫𝑡 ‪𝑃.‬‬ ‫''امل ُفاعل النّووي''‬ ‫=𝑟‬ ‫= ‪× 100‬‬ ‫‪× 100‬‬ ‫نوويّة𝐸‬ ‫𝑏𝑖𝑙𝐸 ‪𝑁.‬‬ ‫تعري ُف ُه‪ :‬جهاز إلنتاج طاقة نووية كبرية باستخدام كميّة‬ ‫𝑟 املردود(‪.)%‬‬ ‫𝑃 االستطاعة )‪ (W‬بالواط‪.‬‬ ‫قليلة من الوقود (مثل اليورانيوم ‪.)U‬‬ ‫𝑡 ال ّزمن )‪.(s‬‬ ‫𝑁 عدد األنوية (نواة)‪.‬‬ ‫𝑏𝑖𝑙𝐸 الطّاقة املح ّررة بـ)‪.(J‬‬ ‫ال تنىس‪:‬‬ ‫𝑁‬ ‫𝑚‬ ‫=‬ ‫𝑀 𝐴𝑁‬ ‫يعتمد املفاعل ال ّنووي عىل مبدأ االنشطار ‪ ،‬حيث نعلم أ ّن‬ ‫سلبيات و إيجابيات املفاعل النّووي‬ ‫هذا التّفاعل تسلسيل ُمغذّى ذات ّيا‪.‬نرتون ح ّر واحد و كم ّية‬ ‫سلبيات املفاعل‬ ‫إيجابيات املفاعل‬ ‫هائلة من أنوية اليورانيوم ‪ U‬ت ُنتج لنا طاقة حرارية عالية ج ّدا‬ ‫و كتلة كبرية من ال ّنرتونات التي سنتعملُها يف تفاعالت أخرى‬ ‫استعاملُه يف صناعة األسلحة‪.‬‬ ‫الحصول عىل الطّاقة‬ ‫يف م ّدة زمن ّية قصرية‪.‬‬ ‫يتس ّبب يف أمراض وراث ّية بسبب‬ ‫الطب و اإلشعاع‬ ‫ّ‬ ‫استعامل ُه يف‬ ‫اإلشعاعات (ماري كوري)‬ ‫طاقة‬ ‫حرارية‬ ‫التّدريب (‪)10‬‬ ‫عالية‬ ‫استخالصه عن طريق الطّرد‬ ‫ُ‬ ‫* نظري اليورانيوم ‪ 235‬ميكن‬ ‫املركزي و يُستخدم كوقود ذ ّري يف مح ّركات الغّواصات‬ ‫النّووية إلنتاج طاقة هائلة ناتجة عن تفاعل انشطاري‬ ‫ميكن منذجته باملعادلة ال ّتالية‪:‬‬ ‫‪235‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪140‬‬ ‫‪94‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪140‬‬ ‫𝑒𝑋‪54‬‬ ‫𝑛‪95𝑈 + 0𝑛 → 54𝑋𝑒 + 38𝑆𝑟 + 2 0‬‬ ‫ت ُعطى الطّاقة امل ُح ّررة من هذا التّفاعل ‪Elib=184,7 MeV‬‬ ‫‪235‬‬ ‫𝑈‪95‬‬ ‫ينتج مح ّرك الغ ّواصة استطاعة تحويل ‪ P=25 MW‬حيث‬ ‫‪ُ -‬‬ ‫‪1‬‬ ‫املخصب 𝑈‪95‬‬ ‫‪235‬‬ ‫ّ‬ ‫يستهلك كتلة صافية ‪ m‬من اليورانيوم‬ ‫𝑛‪0‬‬ ‫‪235‬‬ ‫خالل ‪.30 jours‬‬ ‫𝑈‪95‬‬ ‫‪94‬‬ ‫𝑟𝑆‪38‬‬ ‫أ‪ -‬ماهي الطّاقة ال ّنووية املح ّررة من انشطار الكتلة ‪m‬‬ ‫‪235‬‬ ‫𝑈‪95‬‬ ‫السابقة التّي تستهلكها الخواصة خالل م ّدة ‪،30 j‬‬ ‫ّ‬ ‫علام أ ّن مردود هذا التّحويل ‪r=85 %‬؟‬ ‫مبدأ املفاعل النّووي‬ ‫ب‪ -‬احسب قيمة الكتلة ‪.m‬‬ ‫‪amine.zeddoun‬‬ ‫**تفاعل االنشطار (تفاعل تسلسيل ُمغذّى ذات ّيا)‪.‬‬