موقع الكامل
اهلا و مرحبا بك عزيزى الزائر ... اذا كنت من اعضاء موقعنا الكرام فتفضل بالظغط على زر الدخول ادناه اما اذا كنت من زوار موقعنا الكرام فتفضل بالتسجيل و اذا كنت لاتريد ذلك او تلك فتفضل بالضغط على اخفاء ..مع تحياتى .. الاستاذ ممدوح شعبان


اهلا و مرحبا بكم فى موقع الاستاذ ممدوح شعبان للعلوم المختلفه
 
الرئيسيةالرئيسية  اليوميةاليومية  س .و .جس .و .ج  بحـثبحـث  قائمة الاعضاءقائمة الاعضاء  المجموعاتالمجموعات  التسجيلالتسجيل  دخولدخول  

شاطر | 
 

 الدرس الاول ... الطاقه المستمده من التفاعلات النوويه

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل 
كاتب الموضوعرسالة
الاستاذ ممدوح شعبان
مدير الموقع


عدد المساهمات : 315
تاريخ التسجيل : 02/04/2009
العمر : 50

مُساهمةموضوع: الدرس الاول ... الطاقه المستمده من التفاعلات النوويه   الثلاثاء أبريل 14, 2009 11:09 pm

الطاقة المستمدة من التفاعلات النووية
الكيمياء النووية
هو العلم الذي يهتم بدراسة التحورات المختلفة التي تحدث داخل النواة
*التفاعلات الكيميائية
تتم التفاعلات الكيميائية بين الذرات وبعضها عن طريق إلكترونات المستوى الأخير دون المساس بنواة الذرة وذلك عن طريق تكوين :-
أ‌- روابط أيونية ويتم ذلك عن طريق انتقال إلكترونات
ب‌- روابط تساهمية ويتم ذلك عن طريق المشاركة بالإلكترونات
*التفاعلات النووية :-
تفاعلات تتم داخل انوية ذرات العناصر وتعتمد على مكوناتها من بروتونات ونيترونات وينطلق عن ذلك كمية هائلة من الطاقة تستخدم فى الحرب والسلم
النواة مخزن للكتلة والطاقة
علل : النواة مخزن للكتلة
لأن النواة تحتوى على بروتونات ونيترونات وكتلة كلا منهم كبيرة جدا بالنسبة للكتلة الإلكترون أما الإلكترونات فتكون موزعة حول النواة فى مستويات الطاقة وهى كتلتها صغيرة جداً يمكن إهمالها
علل : النواة مخزن للطاقة
لأن الجسيمات داخل النواة تخضع لنوعين من القوى هما :
1- قوى تنافر بين البروتونات وبعضها لأنها موجبة الشحنة تعمل على عدم تماسك مكونات النواة مع بعضها .
2- قوة تجاذب تعمل على تماسك مكونات النواة بين البروتونات والنيترونات 0والنيترونات وبعضها بسبب تبادل الميزونات
الميزون :
جسيم صغير مشحون بشحنة موجبة أو سالبة .

علل : وجود قوة تجاذب بين البروتونات والنيترونات
يرجع ذلك إلى تبادل الميزونات بين البروتونات والنيترونات حيث يقضى كل من البروتون والنيترون جزء من حياته فى صورة بروتون والجزء الآخر فى صورة نيترون
بروتون  نيترون + ميزون موجب
نيترون  بروتون + ميزون سالب
- ثم ينتقل الميزون الموجب إلى نيترون ويحوله إلى بروتون
- ميزون موجب + نيترون  بروتون
- ثم ينتقل الميزون السالب إلى البروتون ويحوله إلى نيترون
ميزون سالب + بروتون  نيترون
علل : من الخطأ إحصاء عدد البروتونات والنيترونات كأجسام مستقلة
لأن كل من البروتون والنيترون يقضى جزء من حياته فى صورة بروتون والجزء الآخر في صورة نيترون .
بروتون  نيترون + ميزون موجب
نيترون  بروتون + ميزون سالب
علل يمكن تحويل البروتون إلى نيترون والعكس
بسبب تبادل الميزونات
بروتون  نيترون + ميزون موجب
نيترون  بروتون + ميزون سالب
العلاقة بين المادة والطاقة
قانون بقاء المادة
المادة لا تفنى ولا تستحدث من العدم ولكن تتحول من صورة لأخرى
قانون بقاء الطاقة
الطاقة لا تفنى ولا تستحدث من العدم ولكن تتحول من صورة لأخرى
نظرية الكم لبلانك
المادة والطاقة صورتان لشئ واحد يمكن تحويل كل منهما للآخر
الدكتور على مصطفى مشرفة
المادة والطاقة والإشعاع صور لشئ واحد يمكن تحويل كل منهم للآخر
قانون بلانك
قانون بلانك :
- كمية الطاقة الناتجة تتناسب طرديا مع الكتلة المتحولة
الطاقة الناتجة  الكتلة المتحولة
الطاقة الناتجة = مقدار ثابت × الكتلة المتحولة
المقدار الثابت :
- هو مقدار الشغل الذي نحصل عليه من تحويل واحد جرام من المادة إلى طاقة
- المقدار الثابت = مربع سرعة الضوء = (3 × 10 8 ) 2
علل تتساوى كمية الطاقة الناتجة من 5 جرام يورانيوم مع كمية الطاقة الناتجة من 5 جرام ثور يوم .
- نظرا لأن الطاقة الناتجة = ك × 9 × 10 16 جول
الكتلتين متساويتين  كمية الطاقة الناتجة منهما متساوية
*قوانين
الطاقة الناتجة = ك كجم × 9 × 10 16 جول
= ك جم × 9 × 10 13 جول
= ك كجم × 9×10 16 / 4.18 سعر
= ك كجم × 2.15 × 10 16 سعر = ك جم × 2.15 × 10 13 سعر
وحدات قياس الطاقة
السعـــــر :
كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة واحد جرام من الماء المقطر 1 س
الجــــول :
كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة واحد جرام من الماء المقطر
بمقدار 1 /4.18 درجة سلزيوس
العلاقة بين السعر و الجول
السعر = 4.18 جول

(×) 18,4
السعر جول
(÷) 18,4
الإلكترون فولت :
- مقدار الشغل اللازم لتحريك واحد إلكترون بين نقطتين فرق الجهد بينهما واحد فولت
العلاقة بين وحدة الكتل الذرية والجرام
و . ك. ذ= 1.66 × 10 –24 جرام
× 66,1 ×10 -24
الجرام و 0 ك 0 ذ
÷ 66,1 ×10 -24
كمية الطاقة الناتجة من تحويل الكتلة ب( و . ك . ذ) إلى طاقة
= 931 مليون إلكترون فولت
طا = ك و . ك . ذ × 931 م . أ . ف
طا = ك جــم /1.66× 2410 × 931
طا= ك و 0ك0ذ × 1.66 × 10-24 × 9 ×1310 جول
طا= ك و 0ك0ذ × 1.66 × 10-24 × 2.15 ×1310 سعر
931 المليون إلكترون فولت م . أ . ف
- هى كمية الطاقة الناتجة من تحويل وحدة الكتل الذرية إلى طاقة
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو http://hmakamel.yoo7.com
الاستاذ ممدوح شعبان
مدير الموقع


عدد المساهمات : 315
تاريخ التسجيل : 02/04/2009
العمر : 50

مُساهمةموضوع: رد: الدرس الاول ... الطاقه المستمده من التفاعلات النوويه   الثلاثاء أبريل 14, 2009 11:10 pm

مسائل محلولة
1-احسب كمية الطاقة الناتجة من تحول(10 جم) يورانيوم إلى طاقة مقدرة بالجول والسعر والمليون إلكترون فولت
كمية الطاقة = الكتلة بالكجم × (3×810)2= الكتلة بالكجم × 9 ×1610
=الكتلة بالجرام × 9 ×1310 =10 ×9 ×1310=90 ×1310 جول
=10 ×15, 2 ×1310= 5, 21 ×1310 سعر
-حساب الكتلة بوحدة الكتل الذرية = الكتلــة بالجرام = 10
66, 1 ×10 –24 66, 1 ×10 –24
-الطاقة = الكتلة بوحدة الكتل الذرية ×931 = 10 (و. ك .ذ)
66, 1 ×10 –24×931
======================================================
2- احسب كمية الطاقة الناتجة من تحول 5 وحدات كتل ذرية إلى طاقة مقدرة بالمليون إلكترون فولت و الجول والسعر
الطاقة بالمليون إلكترون فولت = الكتلة (بـ و 0 ك 0 ذ) ×931 =5 ×931= 4655 م 0إ .ف
الكتلة بالجرام = الكتلة بوحدة الكتل الذرية × 66, 1 ×10 –24
=5×/ 66, 1 ×10 –24 = 830 ×10 –24 جم
الطاقة بالجول = الكتلة بالجرام × 9× 1310=830 × 10-24 × 9 × 1310 جول
الطاقة بالسعر = ك بالجرام ×15, 2 × 1310=830× 10-24 × 15, 2 × 1310 سعر
3- احسب كمية الطاقة الناتجة من التفاعل 3Li7 +1H1 → 2 2He4 + E علما بأن ك الليثوم =016,7 و0ك0ذ وكتلة البروتون =007, 1 و0ك0ذ وكتلة الهليوم =0026, 4 و0ك 0ذ
كتلة المواد الداخلة فى التفاعل = 016, 7 + 007, 1 = 023, 8 و0ك0ذ
كتلة المواد الناتجة من التفاعل =2× 0026و4=0052, 8 و0ك0ذ
النقص فى الكتلة =023, 8 – 0052, 8 = 0178, 0 و ك ذ
الطاقة الناتجة = النقص فى الكتلة × 931 = 0178, × 931= 57, 16 و0ك0ذ
======================================================
3- يتم تفاعل الانحلال الاشعاعى تلقائيا عندما تكون مصحوبة بانطلاق طاقة فهل يتم هذا التفاعل تلقائى أم لا
15P31  13Al27 + 2He4
علما بان كتلة الفوسفور = 973, 30 الالومنيوم = 981,26 والهليوم 200, 4 وحدة كتل ذرية على الترتيب
كتلة المتفاعلات = 200,4+ 981,26 =181,31
نظرا لان كتلة النواتج اكبر من كتلة المتفاعلات فيكون هذا التفاعل غير تلقائى
=====================================================
4- احسب مقدار الطاقة الناتجة من التفاعل
92U235 + 0n1  56Ba 144 + 36 Kr92 + E
علما بان كتلة الأنوية المشتركة فى التفاعل الانشطاري
92U235 = 235.04392 و0 ك 0ذ 36Kr92 = 91.92627 و 0ك 0ذ
51Ba144 =143.92285 و0 ك 0ذ 0n1 = 1.0087 و 0ك 0ذ
كتلة المتفاعلات = 235.4392 + 1.0087 = 052652,236 و 0 ك0 ذ
كتلة النواتج = 91.92627 + 143.92285=84912, 235 و 0 ك0 ذ
النقص فى الكتلة = كتلة المتفاعلات – كتلة النواتج ة
النقص فى الكتلة = 052652,236 – 84912, 235 =2035,0 و 0 ك0 ذ
الطاقة الناتجة = 2035,0 × 931 = 3584,189 م 0 أ 0ف =====================================================
5-التفاعل التالي هل يتم بامتصاص طاقة أو انطلاق طاقة مع ذكر السبب ثم احسب كمية الطاقة الممتصة أو المنطلقة مقدرة بـ ( م أ 0 ف)
3Li6 + 2He4  4Be9+ 1H1
علما بان كتلة الليثيوم =016,6 والهليوم = 0039,4 والبريليوم = 0122, 9 والبروتيوم =0073,1 (و 0 ك 0 ذ)
كتلة المتفاعلات =016,6+0039,4= 0199,10 و 0 ك 0 ذ
كتلة النواتج =0122, 9 +0073,1= 0195 , 10 و 0 ك 0 ذ
النقص فى الكتلة =0199, 10 -0195 , 10 =0004, و 0 ك 0 ذ
-هذا التفاعل طارد للحرارة لأنة هناك نقص فى الكتلة =0004, و 0 ك 0 ذ
الطاقة الناتجة =0004, × 931 = 3724,0 م 0أ 0 ف


6- ادرس التفاعل التالي ثم اجب عما يلية
94Pu239 +0n1  39Y96 + 55Cu140 +40n1+ energy
الكتل ب (م0ك0ذ) 0087,1 917,139 916,95 052, 239
أ- احسب مقدار الكتلة المتحولة إلى طاقة
=052, 239 +0087,1 - ]4 (0087, 1 )+ 917, 139 + 916, 95[
=1929, 0 و 0 ك 0 ذ
ب-ما مقدار الطاقة المنطلقة من هذا التفاعل مقدرة بالجول
الكتلة بالجرام =1929,0 × 1.66 × 10 –24 جم
الطاقة المنطلقة = الكتلة المتحولة × 9 × 10 13
=1929,0 × 1.66 × 10 –24 × 931 = 88, 2 ×10 -11 جول
جـ - احسب كمية الطاقة المنطلقة من قذف 1 جم من البلوتونيوم 94Pu239 بالنيوترونات
الكتلة بالجرام =052, 239× 1.66 × 10 –24 = 96,3 × 10 -22 جم
052, 239× 1.66 × 10 –24 جم تعطى 88, 2 ×10 -11 جول
1 جم يعطى س
س = 1 × 88, 2 × 10 -11 = 27,7 × 10 10 جول
052, 239× 1.66 × 10 –24
طاقــة الترابـط النووي
طاقة الترابط النووي
- كمية الطاقة اللازمة لربط مكونات النواة مع بعضها .
*المنشا :
تنشا من النقص فى الكتلة و الذى يساوى كتلة مكونات النواة –الكتلة الفعلية
علل : الكتلة الفعلية للذرة تقل بمقدار ضئيل عن مجموع كتلة مكونات الذرة
علل:كتلة مكونات الذرة فى حالة التفكك أكبر من كتلة مكونات الذرة وهى متماسكة
علل يوجد فرق بين الكتلة النظرية والكتلة الفعلية
لأن جزء من كتلة مكونات النواة يتحول إلى طاقة ترابط نووي يربط مكونات النواة مع بعضها
علل تتساوى الكتلة النظرية مع الكتلة الفعلية في حالة الهيدروجين العادي
- لآن نواة الهيدروجين العادي تحتوى على بروتون واحد لا يحتاج إلى طاقة ترابط نووي
حساب طاقة الترابط النووي :
1- كتلة مكونات الذرة
= عدد البروتونات × 1.0073 + عدد النيترونات × 1.0087 و.ك.ذ
2- حساب الكتلة الفعلية وهى :كتلة مكونات الذرة فى حالة التماسك ( العدد الكتلى )
3- حساب النقص فى الكتلة = كتلة مكونات الذرة – الكتلة الفعلية
4- طاقة الترابط النووي = النقص فى الكتلة بـ و . ك . ذ × 931 م.أ.ف
= النقص فى الكتلة بالجرام × 9 × 10 13 جول
= النقص فى الكتلة بالجرام × 15,2 × 10 13 سعر
طاقة الترابط النووي لكل نيكليون = طاقة الترابط النووي
العــدد الكتلى
العلاقة بين طاقة الترابط النووي للجسم الواحد وثبات الأنوية :
- تدل طاقة الترابط النووي للجسم الواحد على مدى ثبات نواة الذرة
- كلما زادت قيمة الترابط للجسيم الواحد النووي زاد ثبات النواة والعكس .
- تقل طاقة الترابط النووي ويقل ثبات النواة .كلما زاد العدد الكتلى زيادة كبيرة
علل : نواة ذرة الهيليوم أثبت من نواة ذرة الديتريوم .
- لأن طاقة الترابط للجسيم الواحد فى نواة ذرة الهيليوم أكبر من
من طاقة الترابط النووي للجسيم الواحد فى ذرة الديتريوم .
مسائل محلولة
1- أحسب الكتلة الفعلية لذرة البور ن 5B10 إذا علمت أن ك البروتون = 0073و1 وكتلة النيترون =0087و1 وطاقة الترابط النووي =39و1 م إ ف
كتلة مكونات الذرة = ك البروتون × عدد البروتونات + ك النيترون × عدد النيترونات
=5 ×0073, 1 + 5 × 0087,1 = 0800,10 و0ك0ذ
النقص فى الكتلة = طاقة الترابط /931 =39,1 / 931 = 001و و0ك0ذ
الكتلة الفعلية = كتلة مكونات الذرة النقص فى الكتلة
= 0800, 10- 0010, = 0790,10 و ك ذ
2-أحسب طاقة الترابط النووي لذرة 19K39 إذا علمت أن الوزن الفعلي للبوتاسيوم =12و39 و0ك0ذ و أن كتلة البروتون =0073و1 و 0 ك 0ذ وكتلة النيترون =0087و1 و0ك0ذ
-كتلة مكونات الذرة = ك البروتون × عدد البروتونات + ك النيترون × عدد النيترونات
=19 ×0073, 1 + 20 × 0087,1 = 3127,39 و0ك0ذ
النقص فى الكتلة = ك مكونات الذرة – الكتلة الفعلية
=3127و39 – 12و39= 1927و و0ك0ذ
طاقة الترابط النووي =النقص فى الكتلة ×931 = 1927, × 931 = 40,179م إ ف
طاقة الترابط النووي لكل جسيم = طاقة الترابط / العدد الكتلى= 179.4/ 39= 4.6 م ا ف
======================================================
3- احسب كتلة مكونات ذرة الالومنيوم 13Al27 إذا علمت أن الوزن الذرى لة =003و27 و0ك0ذ وأن طاقة الترابط النووي = 2و186 و 0ك0ذ
النقص فى الكتلة = طاقة الترابط /931 =2,186 / 931 = 2, و0ك0ذ
كتلة مكونات الذرة = الكتلة الفعلية + النقص فى الكتلة = 003,27 + 2و= 203,27 و0ك0ذ
======================================================
4-احسب كتلة مكونات ذرة الهيليوم اذا علمت ان الكتلة الفعلية لها تساوى 0026, 4 و0 ك0ذ وان طاقة الترابط النووي لكل جسيم تساوى 068,2 م0ا 0ف
طاقة الترابط الكلية = طاقة الترابط لكل جسيم×العدد الكتلى= 068, 2 ×4 =272,8 م 0ا 0ف
التقص فى الكتلة = طاقة الترابط / 931= 008,0 و 0ك 0ذ
كتلة مكونات ذرة الهيليوم=النقص فى الكتلة+الكتلة الفعلية= 002,4 + 008,0=01148,4 و0ك0ذ
======================================================
5-ماهو مجموع أعداد البروتونات والنيترونات فى نواة نظير الاسترانشيوم(38Sr) علما بان كتلتها الفعلية 89.9077 و0 ك 0 ذ وطاقة الترابط النووي 765.3751 م 0 أ 0ف وكتلة كل من البروتون 1.0073 و0ك0 ذ وكتلة النيترون 1.0087 و0ك0ذ
النقص فى الكتلة = طاقة الترابط =765.3751 = 8221,0
931 931
الكتلة النظرية = الكتلة الفعلية + النقص فى الكتلة = 8821,0 + 9077, 89
=7298,90 و0 ك 0ذ
كتلة البروتونات = 38 × 0073,1 = 2774, 38 و0 ك 0ذ
كتلة النيترونات =7298,90 - 2774, 38 = 4524, 52 و0 ك 0ذ
عدد النيترونات = كتلة النيترونات = 4524, 52 = 52 نيترون
كتلة النيترون الواحد 0087,1
العدد الكتلى = عدد البروتونات + عدد النيترونات = 38 +52=90
======================================================
6-اذا كان العدد الكتلى لذرة البوتاسيوم = 20 + س وان الكتلة الفعلية لة = 12,39 وان طاقة الترابط النووي =40,179م إ ف احسب العدد الذرى لذرة البوتاسيوم اذا كانت كتلة كل من البروتون 1.0073 و0ك0 ذ وكتلة النيترون 1.0087 و0ك0ذ
النقص فى الكتلة = طاقة الترابط النووي / 931 = 4,179 / 931 = 1927, 0 و0ك0ذ
-كتلة مكونات الذرة = النقص فى الكتلة + الكتلة الفعلية
= 1927, 0 +12,39 = 312,39 = 39 تقريبا و0ك0ذ
-كتلة مكونات الذرة = ك البروتون × عدد البروتونات + ك النيترون × عدد النيترونات
-كتلة مكونات الذرة = س + ك النيترون × عدد النيترونات
39 = س +20 ومنها س= 39- 20 =19
=====================================================
7- إذا علمت أن كتلة البروتون تساوى 0073,1 و ك ذ وكتلة النيترون تساوى 0087,1 و ك ذ وان الوزن الذرى لذرة 7N14 تساوى007,14 و0ك0ذ وان الوزن 7N15 يساوى 0049,15 و0 ك 0ذ احسب طاقة الترابط النووي لكل جسيم فيهما موضحا اى النظيرين اثبت
-حساب طاقة الترابط لـ 7N14
-كتلة مكونات الذرة = ك البروتون × عدد البروتونات + ك النيترون × عدد النيترونات
=7 ×0073, 1 + 7 × 0087, = 0511,7+ 0609,7 = 112,14 و0ك0ذ
النقص فى الكتلة = ك مكونات الذرة – الكتلة الفعلية =112,14– 007,14= 105,0 و0ك0ذ
طاقة الترابط النووي =النقص فى الكتلة ×931 = 105,0× 931 = 755 ,97 م إ ف
طاقة الترابط النووي لكل جسيم= طاقة الترابط = 755,97 =9825,6 م ا ف
العدد الكتلى 14
-حساب طاقة الترابط لـ 7N15
-كتلة مكونات الذرة = ك البروتون × عدد البروتونات + ك النيترون × عدد النيترونات
=7 ×0073و 1 + 8 × 0087و1 = 0511,7+ 0696,8 =1207,15 و0ك0ذ
النقص فى الكتلة = ك مكونات الذرة – الكتلة الفعلية =1207,15 - 0049,15 =1158,0 و0ك0ذ
طاقة الترابط النووي =النقص فى الكتلة ×931 =1158,0 × 931 = 8098,107 م إ ف
طاقة الترابط النووي لكل جسيم= طاقة الترابط =8098,107 =18732,7 م إ ف
العدد الكتلى 15
-يكون 7N15اثبت من 7N14
======================================================
8-أوجد العدد الكتلى لنظير عنصر طاقة الرابط النووي لة 342 م 0 أ 0 ف وطاقة الترابط النووي للجسيم الواحد = 8.55 م 0 أ 0 ف
العدد الكتلى = طاقـــة الترابط النووي = 342 =
طاقة الترابط لكل جسيم 8.55
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو http://hmakamel.yoo7.com
 
الدرس الاول ... الطاقه المستمده من التفاعلات النوويه
استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة 
صفحة 1 من اصل 1

صلاحيات هذا المنتدى:لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى
موقع الكامل :: المرحله الثانويه :: شرح الصف الاول الثانوى :: شرح الكيمياء :: الباب الثالث-
انتقل الى: