Document Physique 3ème Année Secondaire سلسلة تمارين رقم 2 مع الحل لوحدة التحولات النووية للاستاذ مكي يونس

:يعطى بالعالقة tm= t1/2 ln2 ln(1 + 1,155. R) - ب- .أحسب بالسنوات عمر الصخرة II. إن قذف نواة اليورانيوم238 ( 238 ) بنيترونات يعطي نواة البلوتونيوم241 ( Pu :وفق المعادلة النووية التالية + xn ⟶ Pu + yβ− بتطبيق قانوني الإنحفاظ، حدد قيمة كل منx وy تتفكك نواة البلوتونيوم 241 ( Pu تلقائيا لتعطي نواة الأميركيوم (Am أكتب معادلة التفكك المنمذ ج لهذا التحول النووي محددا نمط الاشعاع الناتج. عينة من البلوتونيوم241 كتلتهاm0 = 1mg عند اللحظةt= 0 تم قياس نشاطها الاشعاعي في لحظ تين مختلفتين : t1 = 3ans وجدA1 = 3,40. 109Bq وt2 = 5ans وجدA2 = 3,08. 109Bq أحسب قيمةλ ثم قيمةA0 - أحد نظائر البلوتونيو م القابل لالنشطار هو البلوتونيوم 239 ( Pu تنمذج أحد التفاعالت الممكنة بال معادلة النووية التالية: Pu + n ⟶ Mo + Te + 3 n .عرف تفاعل الانشطار النووي أحسب الطاقة المحررة من انشطار نواة واحدة من البلوتونيوم239 III . أحد المفاعالت النووية يستعمل كوقود نووي البلو تونيوم 239 إلنتاج الطاقة الكهربائية، يستهلك كتلة صافية يوميا قدرها m= 3Kg من هذا النظير بمردود طاقويr= 35% أحسب الطاقة الحراريةET الناتجة عن انشطار كل الكتلةm ثم إستنتج استطاعة هذا المفاعل النووي. :المعطيات الجسيم أو النواة n Mo Te Pu الكتلة (u) 1 , 0087 101,8873 134,8879 239,0006 1u= 931,5MeV/C2 ، NA= 6,023. 1023mol−1 ، 1MeV= 1,3. 10−13J M( 238 ) = 238g. mol−1 ، M( Pb ) = 206g. mol−1 ، 1ans= 365,25jours R 0,5 t(× 109ans) :المستوى الثالثة ثانوي:الأستاذ مكي يونس

التمرين

الثاني: I. في قلب مفاعل نووي من نوعPWR يخضع اليورانيوم235 ( 235 ) إلى تحول انشطاري ذي الم عادلة المنمذجة التالية: + n ⟶ Sr + Xe+ x yn يحرر انشطار نواة واحدة من اليورانيومU طاقة ∆E= −177,5 MeV حدد قيمتي كل منx وy أوجد طاقتي الربط لكل من النواتينSr و ثم قارنهما من حيث الاستقرار إستنتج طاقة الربط لنواةXe x حدد الكتلة المستهلكة من اليورانيوم235 خالل يوم واحد في قلب المفاعل النووي علما أن استطاعته المتوسطة تقدر ب P= 900MW وبمردود طاقويr= 35% - نواتج هذا التفاعل النووي المشع تتحول الى أنوية أخرى مشعة، من ب ين هذه البقايا نجد السترانسيوم 90 ( Sr و السيزيوم 137 ( Cs نشاطها الاشعاعيβ− زمن نصف عمرSr هوt1/2 = 25ans وزمن نصف عمرCs هوt1/2 = 30,4ans أكتب معادلة التفكك لكل من النواتينCs وSr أحسب نشاط عينة كتلتهاm= 10mg منSr :المعطيات الجسيم أو النواة Sr n p الكتلة (u) 234 , 9935 93,895 1 , 0087 1,0073 1u= 931,5MeV/C2 ، NA= 6,023. 1023mol−1 ، 1MeV= 1,3. 10−13J Rb ، Sr ، Cs Y ; Ba 1ans= 365,25jours

التمرين

الثالث I. تتحول نواة الكوريوم (Cm المشعة الى نواة (Pu أكتب معادلة التحول النووي الحادث تحتوي عينة من الكوريوم 243 ( Cm عند اللحظةt= 0 عل كتلةm0 = 10g من الكوريوم243 ( Cm عند اللحظة t تتفكك كتلةm′ منها وتبقى كتلةm - أ- أوجد عبارة m′ بداللةm0 ، λ ، t . أوجد العالقة النظرية التي تعطي dm′ dt بداللةm ، λ يمثل ال بيان المقابل منحنى الدالة dm′ dt= f(m) اعتمادا على البيان والعالقة النظرية أوجد أ- قيمة ثابت التفكك λ ب- عرف زمن نصف العمر t1/2 و أوجد قيمته. ت- أحسب عند t= 3t1/2 عدد الأنوية المتبقية في العينة II. تفاعل الاندماج النووي تفاعل ناشر للحرارة، ولكن إنجازه يطرح عدة صعوبات تقنية م ن بينها ضرورة تسخين الخليط إلى درجة حرارة عالية جدا تفوق 100 مليون درجة ل ضمان انطالق