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

1-أ) $\Delta m=2m_p+2m_n-m(\text{He})=2,01456+2,01732-4,00150=0,03038u$

ب) $E_{\ell }=\Delta m\cdot c^2=0,03038\times 931,5\approx 28,3\text{MeV}$

$\frac{E_{\ell }}{A}=\frac{28,3}{4}\approx 7,07\text{MeV/nucleˊon}$

2-أ) انحفاظ العدد الشحني: $92=54+Z$ ⟹ $Z=38$ ؛ انحفاظ العدد الكتلي: $1+235=140+94+x$ ⟹ $x=2$.

ب) $\Delta m=\left(m_n+m_U\right)-\left(m_{Xe}+m_{Sr}+2m_n\right)=236,0526-235,8544=0,1982u$

$E_{lib}=0,1982\times 931,5\approx 184,6\text{MeV}$

ج) لأن كل انشطار يحرر نيترونين يمكن أن يقذفا نواتين أخريين من اليورانيوم فتنشطران بدورهما، وهكذا يتسلسل التفاعل.

1) $n_0(\text{Mg})=\frac{0,24}{24}=0,01\text{mol}$

2) جدول التقدم: $\text{Mg}:0,01-x$ ؛ ${\text{H}}_2:x$. المتفاعل المحد $\text{Mg}$ (الحمض بزيادة): $x_{\max }=0,01\text{mol}$.

$V_{\max }=x_{\max }\cdot V_m=0,01\times 24=0,24\text{L}=240\text{mL}$ ، وهي القيمة النهائية في الجدول.

3) $n({\text{H}}_2)=x$ ، إذن $x(t)=\frac{V(t)}{V_m}$

4) $t_{1/2}$: الزمن الذي يبلغ فيه التقدم نصف قيمته النهائية، أي $V=120\text{mL}$.

من الجدول: $30<t_{1/2}<60\text{s}$ ، تقريبًا $t_{1/2}\approx 50\text{s}$.

5) تتناقص السرعة مع الزمن (الزيادة في الحجم خلال 30 s تصبح أصغر فأصغر).

العامل الحركي: تناقص تراكيز المتفاعلات (كمية المغنزيوم وتركيز ${\text{H}}^{+}$).