Eżempju ta' mistoqsija tal-fiżika dwar il-qalba tar-reazzjonijiet tal-fużjoni, l-enerġija atomika tal-irbit

9 eżempji ta' mistoqsijiet tal-fiżika nukleari dwar reazzjonijiet ta' fużjoni u enerġija atomika li torbot

1. Osserva r-reazzjoni ta' fużjoni nukleari li ġejja:
₁H² + ₁H³ → ₂He⁴ + ₀n¹ +E
Jekk il-massa ₁H² = 2,014 amu, massa ₁H³ = 3,016 amu, massa tal-partiċella α = 4,0026 amu u massa tan-newtron = 1,0084 amu, allura l-enerġija prodotta hija…. (1 amu hija ekwivalenti għal 931 MeV)
A. 18,62 MeV
B. 17,69 MeV
Ċ. 16,76 MeV
D. 15,73 MeV
E. 14,89 MeV
Diskussjoni
Massa tar-reaġenti u l-prodotti:
Massa tar-reattant (m_reatturi) = 2,014 sma + 3,016 sma = 5,03 sma
Massa tal-prodott (m_prodott) = 4,0026 sma + 1,0084 sma = 5,011 sma
Massa mitlufa matul ir-reazzjoni:
Δm = m_reatturi - m_prodott
Δm = 5,03 sma – 5,011 sma
Δm = 0,019 sma
Il-massa mitlufa f'reazzjoni ta' fużjoni hija 0,019 amu.
1 amu huwa ekwivalenti għal 931 MeV ta' enerġija. 0,019 amu huwa ekwivalenti għal 0,019 x 931 MeV = 17,689 MeV = 17,69 MeV.
It-tweġiba korretta hija B.

2. Oqgħod attent għar-reazzjonijiet nukleari li ġejjin!
₆C¹³ + ₁H² → ₆C¹⁴ + ₁H¹ + enerġija
Jekk il-massa tan-nukleu hija magħrufa:
₆C¹³ = 13,0033 sma
₁H² = 2,0141 sma
₆C¹⁴ = 14,0030 sma
₁H¹ = 1,0078 sma
Jekk massa ta' 1 amu hija ekwivalenti għal enerġija ta' 931 MeV, allura l-enerġija li sseħħ fir-reazzjoni nukleari hija...
A. 5.5860 MeV
B. 6.1446 MeV
Ċ. 6.1412 MeV
D. 6.2320 MeV
E. 6.2377 MeV
Diskussjoni
Massa tar-reaġenti u l-prodotti:
Massa tar-reattant (m_reatturi) = 13,0033 sma + 2,0141 sma = 15,0174 sma
Massa tal-prodott (m_prodott) = 14,0030 sma + 1,0078 sma = 15,0108 sma
Massa mitlufa matul ir-reazzjoni:
Δm = reattant – mprodott
Δm = 15,0174 sma – 15,0108 sma
Δm = 0,0066 sma
Il-massa mitlufa fir-reazzjoni nukleari hija ta' 0,0066 amu.
1 amu huwa ekwivalenti għal 931 MeV ta' enerġija. 0,0066 amu huwa ekwivalenti għal 0,0066 x 931 MeV = 6,1446 MeV ta' enerġija.
It-tweġiba korretta hija B.

3. Oqgħod attent għar-reazzjoni ta' fużjoni li ġejja!
Huwa magħruf li:
Massa ₁H¹ = 1,0078 sma
Massa ₁d² = 2,01410 sma
Massa = 0,00055 amu
1 amu = 931 MeV
Il-valur ta' E (enerġija prodotta) fir-reazzjoni tal-fużjoni huwa…

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

Diskussjoni

Massa ta' reatturi u prodotti :
Massa tar-reattant (m_reatturi) = 1,0078 sma + 1,0078 sma = 2,0156 sma
Massa tal-prodott (m_prodott) = 2,01410 sma + 0,00055 sma = 2,01465 sma
Massa mitlufa matul ir-reazzjoni :
Δm = m_reatturi - m_prodott
Δm = 2,01560 sma – 2,01465 sma
Δm = 0,00095 sma
Il-massa mitlufa f'reazzjoni ta' fużjoni hija 0,00095 amu.

1 sma huwa ekwivalenti għal enerġija sa 931 MeV. 0,00095 amu hija ekwivalenti għal enerġija ta' 0,00095 x 931 MeV = 0,88445 MeV.
It-tweġiba korretta hija B.

Informazzjoni :
Amu = unità tal-massa atomika
MeV = mega electron volt (unità ta' enerġija).

4. Il-massa nukleari _ta' 4Be9 = ^9,0121 amu, il-massa tal-proton = 1,0078 amu u l-massa tan-newtroni = 1,0086 amu. Jekk 1 amu hija ekwivalenti għal enerġija ta' 931 MeV, allura l - enerġija ta ^' rbit tal- atomu _4Be9 hija…

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

Diskussjoni
Il-massa ta' atomu mhijiex ugwali għall-massa kkombinata tal-protoni, in-newtroni, u l-elettroni li jiffurmaw l-atomu. Meta l-protoni, in-newtroni, u l-elettroni jirreaġixxu biex jiffurmaw atomu, l-atomu li jirriżulta jkollu massa inqas mis-somma tal-mases kollha tal-protoni, l-elettroni, u n-newtroni li jiffurmaw l-atomu. Dan għaliex tintilef xi massa. Il-massa mitlufa hija ekwivalenti għall-enerġija rilaxxata matul il-proċess ta' formazzjoni tal-atomu. Bil-maqlub, tieħu enerġija ugwali għall-enerġija rilaxxata matul il-proċess ta' formazzjoni tal-atomu biex tkisser l-atomu sakemm il-protoni, in-newtroni, u l-elettroni li jiffurmaw l-atomu jiġu separati minn xulxin. Din l-ammont ta' enerġija hija ugwali għal enerġija atomika tal-irbit.

Huwa magħruf :
Numru ta' protoni = 4
Numru ta' newtroni = 9 – 4 = 5
Massa ċentrali ₄Be⁹ = 9,0121 sma
Massa tal-proton = 1,0078 amu
Massa tan-newtroni = 1,0086 amu
1 amu hija ekwivalenti għal enerġija ta' 931 MeV
Mistoqsi Enerġija atomika tal-irbit ₄Be⁹
Jawab :

Massa ta' protoni u newtroni :
Massa tal-protoni kollha = 4 x 1,0078 amu = 4,0312 amu
Massa tan-newtroni kollha = 5 x 1,0086 amu = 5,043 amu  
Massa tal-proton u n-newtron = 4,0312 amu + 5,043 amu = 9,0742 amu
Massa nieqsa :
Massa tal-protoni u n-newtroni – massa tan-nukleu = 9,0742 amu – 9,0121 amu = 0,0621 amu
Enerġija rilaxxata = enerġija atomika li torbot :
0,0621 amu x 931 MeV = 57,82 MeV
It-tweġiba korretta hija B.

Deskrizzjoni: sma = unità tal-massa atomika, sMeV = mega electronVolt (unità tal-enerġija)

5. Nukleu atomiku ta ' uranju ₉₂ U ²³⁸ = 238,0508 amu. Massa tal-proton (m _p ) = 1,0078 amu. Massa tan-newtroni (m _n ) = 1.0086 amu. (1 amu = 931 MeV) allura l-enerġija tal-irbit ta' atomu ta' uranju ₉₂ U ²³⁸ hija…

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

Diskussjoni
Huwa magħruf :
Numru ta' protoni = 92
Numru ta' newtroni = 238 – 92 = 146
Massa ċentrali = 238,0508 amu
Massa tal-proton = 1,0078 amu
Massa tan-newtroni = 1.0086 amu
Mistoqsi Enerġija atomika tal-irbit ₄Be⁹
Jawab :
Massa ta' protoni u newtroni :
Massa tal-protoni kollha = 92 x 1,0078 amu = 92,7176 amu
Massa tan-newtroni kollha = 146 x 1,0086 amu = 147,2556 amu 
Massa tal-proton u n-newtron = 92,7176 amu + 147,2556 amu = 239,9732 sma
Massa nieqsa :
massa tal-protoni u n-newtroni – massa tan-nukleu = 239,9732 amu – 238,0508 amu = 1,9224 amu
Enerġija rilaxxata = enerġija atomika li torbot :
1,9224 amu x 931 MeV = 1789,75 MeV
It-tweġiba korretta hija E.

6. Il-benefiċċji tar-radjuisotopi fil-ħajja jinkludu:
(1) bħala traċċatur ta' tnixxijiet fil-pajpijiet
(2) bħala sostitut għal strumenti kirurġiċi
(3) preservattivi tal-ikel
(4) Isaħħan l-ikel malajr
Id-dikjarazzjoni korretta hija…
A. (1), (2) u (3)
B. (1), (2) u (4)
Ċ. (2), (3) u (4)
D. (1) u (3)
E. (2) u (4)
Diskussjoni
It-tweġiba korretta hija D.

7. Id-dikjarazzjonijiet li ġejjin:
(1) terapija bir-radjazzjoni
(2) kejjel il-kontenut tal-ilma fil-ħamrija
(3) bħala traċċatur
(4) tiddetermina l-età tal-fossili
L-użu ta' radjoisotopi fis-settur tas-saħħa huwa...
A. (1). (2), (3) u (4)
B. (1), (2) u (3)
Ċ. (1) u (3)
D. (2) u (4)
E. (4)
Diskussjoni
It-tweġiba korretta hija Ċ.

8. Ir-radjuisotopu C-14 jista' jintuża għal….
A. skoperta tal-funzjoni tal-glandola tat-tirojde
B. li tkun taf l-effettività tax-xogħol tal-qalb
C. joqtol iċ-ċelloli tal-kanċer
D. skoperta ta' falsifikazzjoni taċ-ċeramika
E. id-determinazzjoni tal-età tal-fossili
Diskussjoni
It-tweġiba korretta hija E.

9. L-isotopu radjuattiv jodju-131 jintuża mill-bnedmin għal….
A. skoperta tal-glandoli tat-tirojde
B. jidentifika l-mard tal-għadam
C. joqtol iċ-ċelloli tal-kanċer
D. id-determinazzjoni tal-età tal-fossili
E. spezzjoni tal-materjali mingħajr ma ssirilhom ħsara
Diskussjoni
It-tweġiba korretta hija A.

Sors tal-mistoqsija:

Mistoqsijiet tal-Fiżika tal-Eżami Nazzjonali għall-Iskola Sekondarja Anzjana/Skola Sekondarja Vokazzjonali