الانشطار النووي والتفاعل المتسلسل - ملتقى الفيزيائيين العرب
  #1  
قديم 16-07-2007, 12:07
الصورة الرمزية عادل الثبيتي
عادل الثبيتي
غير متواجد
مشرف منتدى المواقع العلمية والمرحلة الثانوية والمسائل والتمارين الفيزيائية
محاضر في الدورة الثانية لتعليم الفيزياء
 
تاريخ التسجيل: Sep 2006
الدولة: السعودية - الطائف -
المشاركات: 10,344
افتراضي الانشطار النووي والتفاعل المتسلسل

مقـــــــــــدمة :
إن ظاهرة النشاط الإشعاعي قد هزت دعائم قانون بقاء الطاقة عنداكتشافهاعام1896. و قد فرض العالم الفيزيائي الألماني الأصل


البرت أينشتين Albert Einstein في نظريته" النظرية النسبية الخاصة"أن الكتلة ما هي إلا صورة من صور الطاقة حيث ثبت صحة هذا الفرض بعد ذلك عمليا .وقد نال عليها جائزة نوبل في الفيزياء عام1921 . و المعادلة الشهيرة تتلخص في أن الطاقة E المنبعثة نتيجة تحول كتلةما m تساوى عدديا حاصل ضرب قيمة هذه الكتلة و مربع سرعة الضوء Cفي الفراغ


أىأن:-E=mC2

حيث C= 3x 10^10 cm/sec
وهذا معناه أن كتلة صغيرة جدا قادرة على أن تعطى كمية هائلة من الطاقة. وعلى سبيل المثال فان جرام واحد من المادة يكافئ حوالي تسعين مليون مليون جول من الطاقة أى 90× 1210 جول


اكتشاف الانشطار النووي :
تم اكتشاف الانشطار النووي في ديسمبر 1938أي بعد حوالي 42 عاما من اكتشاف النشاط الإشعاعي وذلك عندما حاول العلماء استحداث نظير لعنصر اليورانيوم 235 ذو العدد الذرى 92 و الذي تحتوي نواته علي 143 نيوترون وذلك بإضافة نيوترون جديد إلى نواته ليصبح يورانيوم 236 .
وهذا النظير غير مستقر فيتفتت إلى وحدات صغيرة لعناصرجديدة ويكون مصاحبا لانبعاثطاقة حرارية هائلة نتيجة نقص في مجموع كتل الوحدات الصغيرة بعد التفاعل عنتلك الكتلةالداخلة قبل التفاعل . وبتطبيق علاقة أينشتين قدرت الطاقة الحرارية المتولدة من انشطار نواة اليورانيوم 236 بحوالي 20 مليون ضعف الطاقة الحرارية المتولدة من اشتعال جزئ واحد من مادة الديناميت.ونظرا لخروج عدد 3 نيوترونات بالإضافة إلي عنصر االسترنشيومs90Srوالزينونs143Xeفإن هذاالانشطار يمكن أن يستمر كما هو مبين فى حيث تتكرر هذه العملية مع نويات يورانيوم أخرى فيما يسمى بالتفاعل المتسلسل Chain reaction .



التفاعل المتسلسل ( المشاكل و الحل ) :



هناك مشكلتان أساسيتان قابلت العلماء لإتمام التفاعل المتسلسل في اليورانيوم الطبيعي يمكن تلخيصهما فيما يلي:

1– كمية اليورانيومs(235U) 235فى اليورانيوم الطبيعى ضئيلة بالنسبة لنظيرهيورانيوم s(238U) 238وذلك بنسبة 1 إلى 140 2– النيوترونات الناتجةمن عملية انشطارs235Uتكون سريعة وتصل طاقتها إلى مليون إلكترون فولت ولذا يقوم s238U بأسر معظمها فلا يتم التفاعل المتسلسل وللتغلب علي هذه المشاكل فكر العلماء فيما يأتي:

أ. زيادة نسبةs235Uإلىs238Uفي عملية تعرف باسم الإثراءEnrichment .
وهي عملية تكنولوجية معقدة نظرا لأن نظيرا اليورانيوم لهما نفس الخواص الكيماوية. لذلك تعتمد طرق فصل s235Uعنs238Uعلي الاختلافات الطفيفة في خواصهما الطبيعية مثل الوزن الذري.

كما تحتاج لتكنولوجيا رفيعة المستوى يتم فيها إحداث تأين لذرات اليورانيوم Ionization ثم يتم تعجيلها Acceleration وإختيار أيونات ذات سرعات محددة Velocity selection. وعند التأثير عليها بمجال مغناطيسى تتحرك هذه الأيونات فى مسارات دائرية متعددة تختلف فيها أنصاف الأقطارr حسب كتلتها. وبذلك يمكن فصل نظيرى اليورانيوم أىs235Uعنs238U. وتتكرر هذه العملية حتى يتم زيادة نسبة النظير الأول بالنسبة للثانى .

ب - إبطاء سرعة النيوترونات Moderation وذلك عن طريق تصادمها مع مادة لها وزن ذري صغير مثل الكربون أو الماء . و بذلك تفقد النيوترونات جزءا كبيرا من الطاقة حيث تصل طاقاتها إلى الطاقة الحرارية ( أقل من 0.1 إلكترون فولت) التى تكون فيها فى اتزان حرارى مع الوسط . عندئذ تكون النيوترونات قادرة على إحداث انشطار لنواة s235U. - وقد وجد أن النيوترون يحتاج إلى 123 اصطداما مع نوي الكربون ليصل إلى السرعة الحرارية. وكلما قل الوزن الذري للمهدئModerator انخفض عدد تصادمات النيوترون ليصل إلى السرعة الحرارية.
جـ- الإبقاء علي النيوترونات الناتجة من الانشطار حتى لا تتسرب خارج كتلة اليورانيوم ويستمر التفاعل المتسلسل. ويعرف حجم اليورانيوم اللازم لذلك بالحجم الحرج Critical Size .

__________________
http://twitter.com/phys4arab

صفحة ملتقى الفيزيائيين العرب على تويتر
رد مع اقتباس
  #2  
قديم 16-07-2007, 12:43
الصورة الرمزية kingstars18
kingstars18
غير متواجد
المُراقب العام والمُستشار القانوني
المشرف على الدورة الثانية لتعليم الفيزياء
 
تاريخ التسجيل: May 2006
المشاركات: 12,853
افتراضي رد: الانشطار النووي والتفاعل المتسلسل

شكرا لك أخي عادل الثبيتي على هذا الموضوع الرائع

لكن لم أفهم :


C= 3 x 1010 cm/sec

بارك الله فيك أخي عادل
رد مع اقتباس
  #3  
قديم 16-07-2007, 15:12
الصورة الرمزية عادل الثبيتي
عادل الثبيتي
غير متواجد
مشرف منتدى المواقع العلمية والمرحلة الثانوية والمسائل والتمارين الفيزيائية
محاضر في الدورة الثانية لتعليم الفيزياء
 
تاريخ التسجيل: Sep 2006
الدولة: السعودية - الطائف -
المشاركات: 10,344
افتراضي رد: الانشطار النووي والتفاعل المتسلسل


C= 3 x 1010 cm/sec

شكراً أخي الكنج ستار على التنبيه حيث

C سرعة الضوء في الفراغ = 3 × 10 ^10 سم / ثانية

بوحدة السنتيمتر / ثانية

__________________
http://twitter.com/phys4arab

صفحة ملتقى الفيزيائيين العرب على تويتر
رد مع اقتباس
  #4  
قديم 16-07-2007, 19:37
الصورة الرمزية خالد الغامدي
خالد الغامدي
غير متواجد
مراقب عام
محاضر في الدورة الثانية لتعليم الفيزياء
 
تاريخ التسجيل: Jan 2006
الدولة: @k_phys
المشاركات: 3,391
افتراضي رد: الانشطار النووي والتفاعل المتسلسل

جزك الله خيرا أخي عادل.
__________________
رد مع اقتباس
  #5  
قديم 16-07-2007, 22:39
الصورة الرمزية kingstars18
kingstars18
غير متواجد
المُراقب العام والمُستشار القانوني
المشرف على الدورة الثانية لتعليم الفيزياء
 
تاريخ التسجيل: May 2006
المشاركات: 12,853
افتراضي رد: الانشطار النووي والتفاعل المتسلسل

شكرا لك أخي عادل
رد مع اقتباس
  #6  
قديم 05-09-2010, 05:31
الصورة الرمزية غلاتي
غلاتي
غير متواجد
فيزيائي عبقري
 
تاريخ التسجيل: Oct 2009
المشاركات: 981
افتراضي رد: الانشطار النووي والتفاعل المتسلسل

شكراً لكـ.....................ياأستاذ :a_plain111:
رد مع اقتباس
  #7  
قديم 09-09-2010, 08:49
الصورة الرمزية لودي*
لودي*
غير متواجد
مستشار فيزيائي
 
تاريخ التسجيل: Oct 2008
الدولة: جدة
المشاركات: 3,739
افتراضي رد: الانشطار النووي والتفاعل المتسلسل

بارك الله فيك
رد مع اقتباس
  #8  
قديم 23-09-2010, 11:18
الصورة الرمزية @سعوديه@
@سعوديه@
غير متواجد
فيزيائي مبدع
 
تاريخ التسجيل: Jul 2010
المشاركات: 501
افتراضي رد: الانشطار النووي والتفاعل المتسلسل

مشكورررررررررررررر
رد مع اقتباس
  #9  
قديم 23-09-2018, 03:13
الصورة الرمزية M.A.K
M.A.K
غير متواجد
فيزيائي متميز
 
تاريخ التسجيل: Jun 2017
المشاركات: 300
Thumbs up

بسم الله الرحمن الرحيم

ذكرت الانشطار النووي
السوال يقول هل يوجد فرق
بين كلا من الانشطار النووي
ومفارقه التوائم في نسبية اينشتاين
مع ذكر السبب????
رد مع اقتباس
  #10  
قديم 24-09-2018, 03:19
الصورة الرمزية M.A.K
M.A.K
غير متواجد
فيزيائي متميز
 
تاريخ التسجيل: Jun 2017
المشاركات: 300
افتراضي

وماهي البيئه المناسبه للمفارقه {الانشطار}??
???
رد مع اقتباس
اضافة رد

« الموضوع السابق | الموضوع التالي »

الذين يشاهدون محتوى الموضوع الآن : 1 ( الأعضاء 0 والزوار 1)
 
أدوات الموضوع
انواع عرض الموضوع

تعليمات المشاركة
لا تستطيع إضافة مواضيع جديدة
لا تستطيع الرد على المواضيع
لا تستطيع إرفاق ملفات
لا تستطيع تعديل مشاركاتك

BB code is متاحة
كود [IMG] متاحة
كود HTML معطلة

الانتقال السريع






الساعة الآن 23:00



Powered by vBulletin® Copyright ©2000 - 2018, Jelsoft Enterprises Ltd. TranZ By Almuhajir