5. Noyaux, masse et énergie

2ème Bac scientifique · Physique-Chimie · Chapitre 5النوى – الكتلة والطاقة

≈ 6 minTransformations nucléaires2 exemples4 questions

تكافؤ الكتلة والطاقة، طاقة الربط، الانشطار والاندماج.

Φملخص الدرس

تكافؤ الكتلة والطاقة

أينشتاين: E = m c². الوحدات: 1 u = 1,66 × 10⁻²⁷ kg ≈ 931,5 MeV/c² ؛ 1 eV = 1,6 × 10⁻¹⁹ J.

النقص الكتلي وطاقة الربط

Δm = Z mp + (A − Z) mn − m(النواة) > 0. طاقة الربط Eℓ = Δm c²: الطاقة اللازمة لفصل كل النويات.

النواة الأكثر استقرارًا لها أكبر طاقة ربط بالنسبة لنوية Eℓ/A (≈ 8,8 MeV بالنسبة للحديد). منحنى أستون: −Eℓ/A بدلالة A.

الحصيلة الطاقية لتفاعل

ΔE = [m(النواتج) − m(المتفاعلات)] c²؛ إذا كان ΔE < 0، يحرر التفاعل الطاقة |ΔE|. وأيضًا: Eالمحررة = ΣEℓ(النواتج) − ΣEℓ(المتفاعلات).

  • الانشطار: نواة ثقيلة (U 235) يصطدم بها نوترون فتنقسم إلى نواتين متوسطتين + نوترونات (تفاعل متسلسل، المحطات النووية).
  • الاندماج: تتحد نواتان خفيفتان (نظائر H)؛ يتطلب درجات حرارة هائلة (الشمس).

✎أمثلة محلولة

مثال 1

النقص الكتلي للهيليوم 4 هو 0,0304 u. احسب طاقة ربطه و Eℓ/A.

عرض الحل
Eℓ = 0,0304 × 931,5 ≈ 28,3 MeV ؛ Eℓ/A = 28,3/4 ≈ 7,1 MeV/نوية.

مثال 2

أثناء انشطار، النقص في الكتلة 0,2 u. الطاقة المحررة؟

عرض الحل
E = 0,2 × 931,5 ≈ 186 MeV ≈ 3 × 10⁻¹¹ J لكل نواة.

?اختبر نفسك

اضغط على الجواب الصحيح.

  1. النواة الأكثر استقرارًا لها أكبر…

    الجواب
    ب) Eℓ/A — طاقة الربط بالنسبة لنوية.
  2. يهم الاندماج نوى…

    الجواب
    ب) خفيفة — مثال: الدوتيريوم + التريتيوم.
  3. النقص الكتلي…

    الجواب
    ب) موجب — كتلة النواة أصغر من كتلة نوياتها منفصلة.
  4. 1 u يوافق تقريبًا…

    الجواب
    أ) 931,5 MeV — قيمة يجب حفظها.

Résumé rédigé par Nqraw selon le programme officiel marocain.

Publications similaires

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *