Esempiu di una quistione di fisica nantu à u core di e reazzioni di fusione, l'energia di ligame atomicu

9 esempi di dumande di fisica nucleare nantu à e reazzioni di fusione è l'energia di ligame atomicu

1. Osservate a seguente reazione di fusione nucleare:
₁H² + ₁H³ → ₂He⁴ + ₀n¹ + E
Sè a massa ₁H² = 2,014 amu, massa ₁H³ = 3,016 amu, massa di a particella α = 4,0026 amu è massa di u neutrone = 1,0084 amu, tandu l'energia prodotta hè…. (1 amu hè equivalente à 931 MeV)
A. 18,62 MeV
B. 17,69 MeV
C. 16,76 MeV
D. 15,73 MeV
E. 14,89 MeV
Discussione
Massa di i reagenti è di i prudutti:
Massa di u reagente (m_reagenti) = 2,014 sma + 3,016 sma = 5,03 sma
Massa di u pruduttu (m_pruduttu) = 4,0026 sma + 1,0084 sma = 5,011 sma
Massa persa durante a reazione:
Δm = m_reagenti - m_pruduttu
Δm = 5,03 sma – 5,011 sma
Δm = 0,019 sma
A massa persa in una reazione di fusione hè 0,019 amu.
1 amu hè equivalente à 931 MeV d'energia. 0,019 amu hè equivalente à 0,019 x 931 MeV = 17,689 MeV = 17,69 MeV.
A risposta curretta hè B.

2. Fate attenzione à e seguenti reazzioni nucleari!
₆C¹³ + ₁H² → ₆C¹⁴ + ₁H¹ + energia
Sè a massa di u nucleu hè cunnisciuta:
₆C¹³ = 13,0033 sma
₁H² = 2,0141 sma
₆C¹⁴ = 14,0030 sma
₁H¹ = 1,0078 sma
Sè una massa di 1 amu hè equivalente à una energia di 931 MeV, allora l'energia chì si produce in a reazione nucleare hè...
A. 5.5860 MeV
B. 6.1446 MeV
C. 6.1412 MeV
D. 6.2320 MeV
E. 6.2377 MeV
Discussione
Massa di i reagenti è di i prudutti:
Massa di u reagente (m_reagenti) = 13,0033 sma + 2,0141 sma = 15,0174 sma
Massa di u pruduttu (m_pruduttu) = 14,0030 sma + 1,0078 sma = 15,0108 sma
Massa persa durante a reazione:
Δm = reagente – mproduttu
Δm = 15,0174 sma – 15,0108 sma
Δm = 0,0066 sma
A massa persa in a reazione nucleare hè 0,0066 amu.
1 amu hè equivalente à 931 MeV d'energia. 0,0066 amu hè equivalente à 0,0066 x 931 MeV = 6,1446 MeV d'energia.
A risposta curretta hè B.

3. Fate attenzione à a seguente reazione di fusione!
Hè cunnisciutu chì:
Massa ₁H¹ = 1,0078 sma
Massa ₁d² = 2,01410 sma
Massa = 0,00055 amu
1 amu = 931 MeV
U valore di E (energia prodotta) in a reazione di fusione hè…

A. 0,44 MeV
B. 0,88 MeV
C. 0,98 MeV
D. 1,02 MeV
E. 1,47 MeV

Discussione

Massa di reagenti è prudutti :
Massa di u reagente (m_reagenti) = 1,0078 sma + 1,0078 sma = 2,0156 sma
Massa di u pruduttu (m_pruduttu) = 2,01410 sma + 0,00055 sma = 2,01465 sma
Massa persa durante a reazione :
Δm = m_reagenti - m_pruduttu
Δm = 2,01560 sma – 2,01465 sma
Δm = 0,00095 sma
A massa persa in una reazione di fusione hè 0,00095 amu.

1 sma hè equivalente à energia finu à 931 MeV. 0,00095 amu hè equivalente à una energia di 0,00095 x 931 MeV = 0,88445 MeV.
A risposta curretta hè B.

infurmazione:
Amu = unità di massa atomica
MeV = megaelettronvolt (unità di energia).

4. Massa centrale ₄Be⁹ = 9,0121 amu, massa di u protone = 1,0078 amu è massa di neutroni 1,0086 amu. Sè 1 amu hè equivalente à una energia di 931 MeV, allora l'energia di legame atomicu hè ₄Be⁹ hè…

A. 51,39 MeV
B. 57,82 MeV
C. 62,10 MeV
D. 90,12 MeV
E. 90,74 MeV

Discussione
A massa di un atomu ùn hè micca uguale à a massa cumminata di i protoni, neutroni è elettroni chì custituiscenu l'atomu. Quandu i protoni, i neutroni è l'elettroni reagiscenu per furmà un atomu, l'atomu risultante hà una massa inferiore à a somma di tutte e masse di i protoni, elettroni è neutroni chì custituiscenu l'atomu. Questu hè perchè una parte di a massa hè persa. A massa persa hè equivalente à l'energia liberata durante u prucessu di furmazione di l'atomu. À u cuntrariu, ci vole energia uguale à l'energia liberata durante u prucessu di furmazione di l'atomu per rompe l'atomu finu à chì i protoni, i neutroni è l'elettroni chì custituiscenu l'atomu sò separati l'uni da l'altri. Questa quantità d'energia hè uguale à energia di ligame atomicu.

Hè cunnisciutu :
Numeru di protoni = 4
Numeru di neutroni = 9 – 4 = 5
Massa centrale ₄Be⁹ = 9,0121 sma
Massa di protoni = 1,0078 amu
Massa di neutroni = 1,0086 amu
1 amu hè equivalente à una energia di 931 MeV
Dumandatu Energia di ligame atomicu ₄Be⁹
Jawab :

Massa di protoni è neutroni :
Massa di tutti i protoni = 4 x 1,0078 amu = 4,0312 amu
Massa di tutti i neutroni = 5 x 1,0086 amu = 5,043 amu  
Massa di protone è neutrone = 4,0312 amu + 5,043 amu = 9,0742 amu
Massa mancante :
Massa di protoni è neutroni - massa di u nucleu = 9,0742 amu - 9,0121 amu = 0,0621 amu
Energia liberata = energia di ligame atomicu :
0,0621 amu x 931 MeV = 57,82 MeV
A risposta curretta hè B.

Descrizzione: sma = unità di massa atomica, sMeV = megaelectronVolt (unità di energia)

5. Un nucleu atomicu d'uraniu ₉₂U²³⁸ = 238,0508 amu. Massa protonica (m_p) = 1,0078 amu. Massa di neutroni (m_n) = 1.0086 sma. (1 sma = 931 MeV) tandu l'energia di ligame di un atomu d'uraniu hè ₉₂U²³⁸ hè…

A. 9271,76 MeV
B. 2830,50 MeV
C. 2399,73 MeV
D. 1922,24 MeV
E. 1789,75 MeV

Discussione
Hè cunnisciutu :
Numeru di protoni = 92
Numeru di neutroni = 238 – 92 = 146
Massa di u core = 238,0508 amu
Massa di protoni = 1,0078 amu
Massa di neutroni = 1.0086 amu
Dumandatu Energia di ligame atomicu ₄Be⁹
Jawab :
Massa di protoni è neutroni :
Massa di tutti i protoni = 92 x 1,0078 amu = 92,7176 amu
Massa di tutti i neutroni = 146 x 1,0086 amu = 147,2556 amu 
Massa di protone è neutrone = 92,7176 amu + 147,2556 amu = 239,9732 sma
Massa mancante :
massa di protoni è neutroni - massa di u nucleu = 239,9732 amu - 238,0508 amu = 1,9224 amu
Energia liberata = energia di ligame atomicu :
1,9224 amu x 931 MeV = 1789,75 MeV
A risposta curretta hè E.

6. I benefici di i radioisotopi in a vita includenu:
(1) cum'è tracciatore di perdite di tubi
(2) cum'è sustitutu di strumenti chirurgichi
(3) cunservanti alimentari
(4) Riscalda l'alimentu rapidamente
L'affermazione curretta hè…
A. (1), (2) è (3)
B. (1), (2) è (4)
C. (2), (3) è (4)
D. (1) è (3)
E. (2) è (4)
Discussione
A risposta curretta hè D.

7. E seguenti dichjarazioni:
(1) radioterapia
(2) misurazione di u cuntenutu d'acqua di u terrenu
(3) cum'è tracciante
(4) determinà l'età di i fossili
L'usu di radioisotopi in u settore sanitariu hè...
A. (1). (2), (3) è (4)
B. (1), (2) è (3)
C. (1) è (3)
D. (2) è (4)
E. (4)
Discussione
A risposta curretta hè C.

8. U radioisotopu C-14 pò esse adupratu per….
A. rilevà a funzione di a glàndula tiroidea
B. cunnosce l'efficacità di u travagliu di u core
C. tumbà e cellule cancerose
D. rilevazione di a falsificazione ceramica
E. determinà l'età di i fossili
Discussione
A risposta curretta hè E.

9. U radioisotopu iodu-131 hè adupratu da l'omu per….
A. rilevazione di e ghiandole tiroidee
B. rilevà e malatie ossee
C. tumbà e cellule cancerose
D. determinà l'età di i fossili
E. ispezionà i materiali senza dannighjà li
Discussione
A risposta curretta hè A.

Fonte di a dumanda:

Dumande di Fisica di l'Esame Naziunale per u Liceu / Liceu Prufessiunale