فرض الفصل الأول في العلوم الفيزيائية — السنة الثالثة ثانوي علوم تجريبية (النموذج 3) مع الحل

فرضالفصل الأولصفحة واحدةPDF 74 KBمع الحل

فرض الفصل الأول في العلوم الفيزيائية — السنة الثالثة ثانوي علوم تجريبية (النموذج 3)

المدة: ساعة

التمرين (20 نقطة)

يحدث في الشمس وفي المفاعلات التجريبية تفاعل الاندماج التالي:

_{1}^{2} H +_{1}^{3} H ⟶_{2}^{4} He +_{0}^{1} n

المعطيات: $m (_{1}^{2} H) = 2, 01355 u$ ؛ $m (_{1}^{3} H) = 3, 01550 u$ ؛ $m (_{2}^{4} He) = 4, 00150 u$ ؛ $m_{n} = 1, 00866 u$ ؛ $1 u = 931, 5 MeV / c^{2}$ ؛ $1 MeV = 1, 6 \times 1 0^{- 13} J$ .

عرّف الاندماج النووي، ولماذا يحتاج إلى درجة حرارة عالية جدًا؟
تحقق من انحفاظ العدد الكتلي والعدد الشحني في المعادلة.
احسب النقص الكتلي $Δ m$ للتفاعل، ثم الطاقة المحررة $E$ بالـ MeV وبالـ J.
احسب الطاقة المحررة لكل نوية متفاعلة، وقارنها بطاقة الانشطار لكل نوية في اليورانيوم ( $\approx 0, 8 MeV$ ). ماذا تستنتج؟
اذكر ميزتين للاندماج مقارنة بالانشطار.

إظهار الحل المفصل

التمرين

عناصر الإجابة	العلامة مجزأة	المجموع
1) الاندماج: اتحاد نواتين خفيفتين لتشكيل نواة أثقل مع تحرير طاقة.	2	20
يحتاج إلى حرارة عالية جدًا (ملايين الدرجات) لتكتسب الأنوية طاقة حركية كافية للتغلب على قوة التنافر الكهربائي بينها (لأنها موجبة).	2
2) العدد الكتلي: $2 + 3 = 4 + 1 = 5$ ؛ العدد الشحني: $1 + 1 = 2 + 0 = 2$ .	2
3) $Δ m = (2, 01355 + 3, 01550) - (4, 00150 + 1, 00866) = 5, 02905 - 5, 01016 = 0, 01889 u$	2
$E = 0, 01889 \times 931, 5 \approx 17, 6 MeV$	2
$E \approx 17, 6 \times 1, 6 \times 1 0^{- 13} \approx 2, 8 \times 1 0^{- 12} J$	2
4) عدد النويات المتفاعلة: $5$ ، إذن $\frac{E}{5} \approx 3, 5 MeV/nucl e ˊ on$	2
نستنتج أن الاندماج يحرر طاقة لكل نوية أكبر بحوالي 4 مرات من الانشطار.	2
5) وقوده (الدوتيريوم) متوفر في مياه البحر ، نفاياته المشعة أقل بكثير ، لا خطر لتفاعل متسلسل خارج السيطرة.	2×2

فرض الفصل الأول في العلوم الفيزيائية — السنة الثالثة ثانوي علوم تجريبية (النموذج 3) (المدة: ساعة). موضوع مقترح مع الحل المفصل يتناول: الاندماج النووي، معادلة اندماج الدوتيريوم والتريتيوم، الطاقة المحررة، مقارنة الانشطار والاندماج، منحنى أستون. للمعاينة والتحميل المجاني PDF.

ملفات أخرى في نفس المادة

عرض الكل