طاقة الربط والانشطار النووي ومنحنى أستون

في تفاعل نووي تنحفظ الأعداد الكتلية $A$ والشحنية $Z$ . الطاقة المحررة تساوي مجموع طاقات ربط النواتج ناقص مجموع طاقات ربط المتفاعلات، حيث لكل نواة $E_{ℓ} = A \times \frac{E _{ℓ}}{A}$ . منحنى أستون $- \frac{E _{ℓ}}{A} = f (A)$ يبيّن أن الأنوية حول $A \approx 60$ هي الأكثر استقراراً.

رياضيات، علوم تجريبية، تقني رياضي · 35 دقيقة

نيوترون يشطر نواة ثقيلة إلى نواتين أخف مع تحرير طاقة.

الفكرة

1
قانونا صودي: مجموع $A$ قبل = مجموع $A$ بعد، ومجموع $Z$ قبل = مجموع $Z$ بعد.
2
طاقة ربط نواة: $E_{ℓ} = A \cdot \frac{E _{ℓ}}{A}$ ؛ النترونات الحرة طاقة ربطها معدومة.
3
$Δ E = Δ m \cdot c^{2}$ مع $1 u = 931, 5 MeV / c^{2}$ و $1 MeV = 1, 6 \times 1 0^{- 13} J$ .
4
عدد الأنوية في كتلة $m$ : $N = \frac{m}{M} N_{A}$ ؛ الاستطاعة المتوسطة $P = \frac{E _{l ib}}{Δ t}$ .
5
الأنوية الثقيلة (A كبير) تنشطر والخفيفة تندمج لتقترب من منطقة الاستقرار في أسفل منحنى أستون.

مثال محلول

احسب الطاقة المحررة في $_{94}^{239} Pu +_{0}^{1} n \to_{42}^{102} Mo +_{52}^{135} Te + 3_{0}^{1} n$ مع $\frac{E _{ℓ}}{A}$ : $7, 5$ ، $8, 6$ ، $8, 3 MeV/nucl e ˊ on$ .

$E_{ℓ} (Pu) = 239 \times 7, 5 = 1792, 5 MeV$ .
$E_{ℓ} (Mo) + E_{ℓ} (Te) = 102 \times 8, 6 + 135 \times 8, 3 = 877, 2 + 1120, 5 = 1997, 7 MeV$ .
$Δ E = 1792, 5 - 1997, 7 \approx - 205 MeV$ (الإشارة السالبة: طاقة محررة).

انتبه

احتساب طاقة ربط للنترونات الحرة.
نسيان تحويل MeV إلى J أو اليوم إلى ثوان عند حساب الاستطاعة.

اختبر نفسك

2 تمارين من الدرس و12 سؤالاً من امتحانات رسمية، مع تصحيح وعلامة.

ابدأ التمارين

شاهد

التحولات النووية II الجزء 02: الانشطار و الاندماج و الحصيلة الطاقوية

الأستاذ عبد اللطيف Abdellatif

الوحدة 05│الدرس 04-ج01 · النقص الكتلي وطاقة الربط للنواة+منحنى أستون

Zeddoun Med El Amine

في الامتحانات

العلوم الفيزيائية — بكالوريا 2014 العلوم الفيزيائية — بكالوريا 2014