Trenger umiddelbar HJELP FYSIKK 1 Kjernefysikk

[MartenAndre]

Dette er utrolig viktig for meg å forstå, håper jeg kan få svar så fort som mulig!

a) Figuren viser masse per nukleon som funksjon av nukleontallet for atomene. Bruk figuren

til å forklare hvorfor det blir frigjort energi når lette atomkjerner fusjonerer og når tyngre

atomkjerner fisjonerer.

b) Hvordan måtte figuren ha sett ut dersom ingen kjernereaksjoner skulle kunne frigjøre

energi? Lag en skisse.

c) Her er to kjernereaksjoner. Finn ut om de kan frigjøre energi eller ikke. Forklar

avgjørelsene dine. Lag gjerne en figur.

i. Et Thorium-atom fisjonerer. Hver kjerne deler seg i to omtrent like store biter.

ii. He-atomer fusjonerer til karbon (flere fusjoner som til slutt gir karbon).

d) Vi tenker oss nå at Pu-240 deler seg i to like store deler. Bruk figuren og gi et overslag

over hvor mye energi som blir frigjort

Tuse ntakk for svar, dersom du ikke har tidtil å svare på alle setter jeg stor pris på det selv om du bare svarer på en!

Treenger dette innen 6 timer!!

[Simen1]

Hvordan gikk det på prøven? Kl 08.16?

 

a) Energi frigis når bindingsenergien per nukleon synker som følge av fisjon/fusjon.

 

b) Da måtte grafen vært helt vannrett. Samme bindingsenergi per nukleon for alle stoffer.

 

c1 og c2) Reduksjon i masse per nukleon frigir energi etter formelen E=mc^2. Begge de markerte reaksjonene fører til redusert masse og dermed frigivelse av energi.

 

d) Finn fra diagrammet endringen i antall pJ/nukleon og gang med antall nukleoner (240). Nå har du funnet frigitt energi per Pu-240 atom. (Du er ikke bedt om å regne ut frigitt energi per gram eller mol, så ikke gjør det. Det tilfører bare unødvendig risiko for regnefeil)

Endret 23. januar 2014 av Simen1

[avngup]

Hvordan gikk det på prøven? Kl 08.16?

 

a) Energi frigis når bindingsenergien per nukleon synker som følge av fisjon/fusjon.

 

b) Da måtte grafen vært helt vannrett. Samme bindingsenergi per nukleon for alle stoffer.

 

c1 og c2) Reduksjon i masse per nukleon frigir energi etter formelen E=mc^2. Begge de markerte reaksjonene fører til redusert masse og dermed frigivelse av energi.

 

d) Finn fra diagrammet endringen i antall pJ/nukleon og gang med antall nukleoner (240). Nå har du funnet frigitt energi per Pu-240 atom. (Du er ikke bedt om å regne ut frigitt energi per gram eller mol, så ikke gjør det. Det tilfører bare unødvendig risiko for regnefeil)

Kan du forklare nærmere på c1 og c2 med figur som oppgaven sier? Trenger UMIDDELBAR hjelp!!

[Simen1]

Les ut fra Y-aksen:

 

c1: Massen per nukleon reduseres fra ca 1,007 1,0006 til 1,000. En differanse på ca 0,0006

c2: Massen per nukleon reduseres fra ca 1,0002 til ca 0,9992. En differanse på ca 0,001

 

Begge reaksjonene fører altså til at nukleonmassen reduseres og dermed frigir energi. Reduksjon i masse betyr at massen omsettes til energi etter formelen E=mc².

Endret 30. mars 2014 av Simen1

[avngup]

Les ut fra Y-aksen:

 

c1: Massen per nukleon reduseres fra ca 1,007 til 1,000. En differanse på ca 0,007

c2: Massen per nukleon reduseres fra ca 1,0002 til ca 0,9992. En differanse på ca 0,001

 

Begge reaksjonene fører altså til at nukleonmassen reduseres og dermed frigir energi. Reduksjon i masse betyr at massen omsettes til energi etter formelen E=mc².

hvordan ser du at massen blir til 1.000 og ikke noe mindre? Altså hva blit Thorium delt til?

Ser ut som noe er galt pga c1 er massen per nukleon 1,0002 OG på c2 er masse per nukleun 1.0007..

 

Kan du forklare nærmere på oppgave d ved bruk av bare den figuren som oppgir masse per nukelon?

[Simen1]

Jeg så vist litt feil. Se rettelsen. He-4 ligger på ca 1,0006 i diagrammet til høyre. Reaksjonsproduktet er i følge oppgaven karbon og det er per definisjon 1,00000000...

 

Thorium-232 deler seg i to omtrent like store biter. Det vil si til noe med omtrent 116 nukleoner. Indium og Tinn ligger omtrent der. Nøyaktig hvilket stoff det blir er irrelevant siden de ligger så nært hverandre i diagrammet. Både tinn, indium og nabometallene har en nukleonmasse på ca 0,9992 (markert med blå ring). Thorium har en nukleonmasse på litt over 1 i diagrammet. Ca 1,0002 på øyemål.

 

Oppgave d husker jeg ikke i detalj, men du kan enten finne differansen i energi eller i nukleontallet. Pu-240 ligger på ca 1,00025. Hvis den spaltes i to like deler med 120 nukleoner i hver så blir det nye nukleontallet ca 0,99925. Altså en differanse på ca 0,001 i nukleontall. I energi (pJ) leser jeg fra diagrammet til venstre at bindingsenergiene er 1,37 og 1,2, som gir en differanse på 0,17 pJ per nukleon.

 

Da skulle det være å sette inn energien i ligninga E=mc² med riktige benevninger. lyshastigheten 2 vet du sikkert. m = E/c². Jeg har ikke regnet ut svaret men vær forberedt på at massedifferansen per nukleon blir uhyre liten. Et nukleon i seg selv veier jo utrolig lite. Her snakker vi om en brøkdel av det igjen.

Endret 30. mars 2014 av Simen1

[Realfagseleven]

Hei! Lenge siden oppgaven ble lagt ut, men fortsatt viktig! Kan du utdype i forhold til grafen på oppgave a)?

Trenger hjelp RASKT:)

 

Endret 28. april 2021 av Realfagseleven

[Simen1]

Ja, fortsatt relevant

E=mc^2

Dvs. at når massen reduseres så frigis energi. Diagrammet til høyre viser masse per nukleon. Når fisjon/fusjon gjør at massen per nukleon synker så frigis altså energi.

[Realfagseleven]

Tusen takk for svar!

 

[Trengerhjelp123realfag]

Hei! Kan du utdype mer på oppgave d? Hvordan ser man endringen i antall pJ/nukleon, altså hva skal man gange med antall nukleoner? 

Har en lignende oppgave der vi blir bedt om å regne ut.

Trenger hjelp RASKT!