اختبار العلوم الفيزيائية · الفصل الثالث السنة الثالثة ثانوي الموضوع رقم 189

الجذب العام : G= 6.67 × 10−11 (SI) دور الأرض حول محورها : TTerre≈24 h

الجزء

الأول الدراسة النظرية للحركة لغرض دراسة حركة القمر ( S) ، نختار مرجعاً معيناً عرّفه، وبين سبب اعتباره غاليلياً عطالياً خالل مدة الدراسة مثّل كيفياً شعاع قوة جذب الأرض للقمر ( S) المرمز ب لها F⃗T/S على مساره بتطبيق القانون الثاني لنيوتن في المرجع المختار 1.3 أوجد العبارة الحرفية للسرعة المدارية v للقمر بداللة G ، MT ، RT ، و h 2.3 .باستعمال التحليل البعدي، أوجد وحدة المقدار الثابت μ= G⋅MT في الجملة الدولية للوحدات ( SI) 3.3 .استنتج طبيعة حركة القمر الاصطناعي أن بيّن عبارة الدور T لحركة القمر تُكتب من الشكل T= 2π√ (RT+h)3 μ

الجزء

الثاني الدراسة الكمية احسب قيمة السرعة المدارية v للقمر الاصطناعي أوجد قيمة الدور T لحركة القمر بالثانية ( s) ثم بالدقيقة ( min). Alsat 3A (S) الأرض h RT 2026

الجزء

الثالث لتغطية منطقة ثابتة من الكرة الأرضية بصفة مستمرة ألغراض البث التلفزيوني مثالً ( ، يُشترط أن يكون القمر الاصطناعي " جيومستقراً ( "Géostationnaire) اذكر الشروط الثالثة الواجب توفرها هذا في النوع من الأقمار هل يحقق القمر Alsat-3A هذه الخاصية؟ علّل إجابتك استناداً إلى نتائج

الجزء

الثاني استنتج عدد الدورات ( N) التي ينجزها القمر Alsat-3A حول الأرض خالل يوم واحد 24) ساعة ( . كيف تخدم هذه النتيجة الوظيفة الأساسية للقمر المراقبة والمسح الجوي التي ( ذُكرت في مقدمة

التمرين؟

التمرين

الثاني : التحوالت النووية( )نقاط تعتمد المحطات النووية الحالية على تفاعالت الانشطار لألنوية الثقيلة كاليورانيوم إلنتاج الكهرباء، بينما تخلف نفايات مشعة (مثل البلوتونيوم) تتطلب معالجة خاصة. وفي المقابل، تسعى البشرية لمحاكاة النجوم عبر تفاعالت الاندماج للحصول على طاقة نظيفة وأكثر مردودية. يهدف هذا التمرين للمقارنة بین هذه العمليات ودراسة النشاط الإشعاعي

الجزء الأول:

النشاط الإشعاعي للنفایات النووية (البلوتونیوم تنتج المفاعالت نواة البلوتونيومPu كناتج ثانوي، وهي نواة غير مستقرة (مشعة) تتفكك تلقائياً لتعطي نواة الأمريسيوم Am A وجسيم X ،نصف عمر البلوتونيوم هوt1/2 = 14.4 ans ا كتب معادلة التفكك محدداً طبيعة الجسيمX ونمط الإشعاع .فسر سبب حدوث هذا النمط من التفكك بالتحديد نعتبر عينة من البلوتونيوم كتلتها الابتدائيةm0 = 1 g 1.3 احسب النشاط الإشعاعي الابتدائيA0 لهذه العينة بالبيكريل ( Bq) 2.3 .احسب المدة الزمنيةt الالزمة لتتفكك90% من أنوية العينة الابتدائية النواة الناتجة Am هي بدورها مشعة وتصدر جسيماتα لتتحول إلى النبتونيوم Np Z A 1.4 اكتب معادلة هذا التحول محدداً قيمتيA وZ 2.4 .للمقارنة بين الإشعاعين الناتجين، أيهما أكثر خطورة إذا تم استنشاقه؟ وأيهما أسهل إيقافاً بحاجز ورقي؟

الجزء الثاني: الطاقة النووية (الانشطار

يُستعمل اليورانيوم U كوقود أساسي. يمثل الشكل- الحصيلة الطاقوية لتفاعل انشطار نووي لهذه النواة عرّف طاقة الربط للنواةEl

اعتماداً على المخطط الطاقوي ومعطيات التمرين

1.2 احسب النقص الكتلي ∆m لنواة اليورانيومU بوحدة ( u) 2.2 احسب طاقة الربطEl لنواة اليورانيومU بوحدة MeV 3.2 استنتج طاقة الربط لكل نوكليون El A أكتب معادلة تفاعل الانشطار النووي الحادث، محدداً قيمةZ′ لنواة السترونتيوم (Sr) وعدد النيترونات الناتجةx احسب الطاقة المحررةElib من هذا التفاعل ب MeV ثم بالجول J Pu Am A الشكل- مخطط ( Segré): Z N تستهلك محطة نووية كتلةm= 1 kg من اليورانيوم ب استطاعة كهربائية Pe= 900 MW بمردود r= 33% ، احسب زمن استهالك هذه الكتلة

الجزء الثالث: الاندماج النووي (نظرة للمستقبل

يحدث في الشمس تفاعل اندماج بين نظيري الهيدروجين H + H → He + n احسب الطاقة المحررةElib ′ لهذا التفاعل ب MeV. قارن بين تفاعلي الانشطار واالندماج من حيث -