Fission: conserve charge and nucleons, account for energy
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| chain reaction/tʃeɪn rɪˈækʃn/ | תגובה שרשרתית |
| fission/ˈfɪʃn/ | ביקוע גרעיני |
מה יכול להסביר תצפית זו?
- נטרון יכול לגרם לגרעין כבד להסתפק, ולשחרר אנרגיה ונטרונים נוספים. האם התהליך הופך לתגובה שרשרתית תלוי במה שקורה לנטרונים אלו.
- התחל בחזית. ציין את הכמותות או התכונות שת срав, ואז החלט איזה עדות יכולה להבדיל בין שתי הסברות.
בניית המודל
- בסדק גרעיני, גרעין כבד מתפצל לגרעינים קלים יותר. מספר פרוטונים ומספר נוקלאונים מאוזן במשוואה גרעינית. המסה הריכה הכוללת עשויה לצמצום; ההפרש מתייחס לאנרגיה משוחררת דרך E = Δmc².
- קריעה: פיצול של גרעין כבד לגרעינים קלים יותר; תגובה שרשרת: רצף שבו מוצרים initiating further events.
What permits a continuing fission chain reaction?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Each fission releases two or three neutrons, and if at least one triggers another fission the reaction sustains itself. Escaped neutrons break the chain, and charge conservation is never suspended.
Match each technical term to its precise meaning.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Use the definitions to distinguish related quantities and processes.
בחר עדים שיכולים לבדוק אותו
- הפרדת שמירת מספר נוקלאונים משמירת אנרגיה כוללת. נטרונים משוחררים עשויים להתחיל סדקים נוספים, לברוח או להיות נבלעים. לתגובה שרשרתית מבוקרת ולא-מבוקרת ישנם תנאי ניהול נטרונים שונים.
- לאזן משוואה גרעינית מסופקת, להשתמש בנתוני המסה המצוינים ולזהות את המערכת. לנתח מודלים או נתוני תגובה פרסומים; זהו לא ניסיון לימודי לייצר סדק גרעיני או לטפל בחומרי תגובה.
Which two habits make the investigation or model in this case more defensible?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Stating the conditions and assumptions lets others repeat the work exactly, and recording the supporting evidence lets them check the conclusion. Hiding disagreeing results removes the evidence that could challenge a wrong conclusion, and one measurement can never establish a wider claim.
עבודה על בסיס גודלים ידועים
- ציין את הערכים הידועים ואת יחידות המידה שלהם. בחר בקשר מכיוון שההנחות שלו מתאימות למקרה זה, ולאחר מכן סדר מחדש לפני ההצבה.
- ידוע: U-235 בולע נטרון אחד, ויוצר Ba-141, Kr-92 ושלושה נטרונים. איזון נוקלאונים: 235+1 = 141+92+3 = 236. איזון פרוטונים: 92 = 56+36. הפחתת מסה של 2.0×10⁻²⁸ ק"ג תואמת ל-1.8×10⁻¹¹ J באמצעות c=3.0×10⁸ m/s.
גרעין U-235 פלוס ניוטרון אחד מייצר שבבים עם מספרים מסוניים 141 ו-92. כמה ניוטרונים מאזנים את המשוואה? השתמש באותו רצף: כמויות ידועות → מודל → קשר → הצבה → יחידה ופרשנות.
A U-235 nucleus plus one neutron produces fragments with mass numbers 141 and 92. How many neutrons balance the equation?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
The result is 3 neutrons. Known: U-235 plus one neutron gives fragments 141 and 92. Nucleon balance: 235 + 1 = 141 + 92 + n, so n = 236 - 233 = 3 neutrons. Proton numbers must balance separately (92 = 56 + 36 for barium and krypton).
בדוק את המסקנה ואת הגבולות שלה
- מספר מסתיים אינו מסה מדויקת בק"ג. תוויות שלמה מאוזנות לבדן אינן מחשבות את האנרגיה המשוחררת. דעיכת רדיואקטיבית וסדק גרעיני הנגרם על ידי נטרונים אינם תיאורים החלפיים.
- חזור לתצפית המקורית. הסבר מה התוצאה תומכת, אילו תנאים היא מניחה, ודרך אחת לבדוק הסבר מתחרה.
משוואת מספר נוקליאונים מאוזנת לבדה נותנת את שחרור האנרגיה בג'אול. טענה זו שגויה: תוויות מספריות של מסה ומטען בודקות רק שימור; הן לא אומרות כלום על אנרגיה. האנרגיה השחררה נובעת מהירידה הקטנה במסה בפועל דרך E = mc^2, שדורשת מסות נמדדות, לא מספרי מסה.
סדק גרעיני: שמירת מטען ונוקלאונים, חשבון אנרגיה: הפרדת שמירת מספר נוקלאונים משמירת אנרגיה כוללת. נטרונים משוחררים עשויים להתחיל סדקים נוספים, לברוח או להיות נבלעים. לתגובה שרשרתית מבוקרת ולא-מבוקרת ישנם תנאי ניהול נטרונים שונים.
A balanced nucleon-number equation alone gives the energy release in joules.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Integer mass and charge labels only check conservation; they say nothing about energy. The released energy comes from the small decrease in actual MASS via E = mc^2, which needs measured masses, not mass numbers.
Splitting of a heavy nucleus into lighter nuclei: write the technical term.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
fission means Splitting of a heavy nucleus into lighter nuclei.