علاقة أنشتاين

تعطي العلاقة بين الكتلة و الطاقة على الشكل التالي:
$E=m\times C^2$
C: سرعة الضوء في الفراغ قيمته $3\times 10^8 m/s$

وحدة الكتلة الذرية uma

هي وحدة لقياس الجسيمات الصغيرة جدا يرمز لها ب uma أو u بحيث $1u = 1.66\times 10^{-27}kg$

وحدات الطاقة

الوحدة الأساسية للطاقة هي الجول j, لكن هناك وحدات أخرى مثل:
$1eV = 1.6\times 10^{-19}j$
$1MeV =10^6eV= 1.6\times 10^{-13}j$
$1u=931.5MeV/C^2$

النقص الكتلي

هو فارق الكتلة بين كتلة النواة و مكوناتها متفرقة
$\Delta m=Z\times m_p+(A-Z)m_N-m_{^A_ZX}$
$\Delta m$: الفرق في الكتلة
$m_p$: كتلة البروتون, $m_N$: كتلة النترون
Z: العدد الذري
A: العدد الكتلي
$m_{^A_ZX}$: كتلة النواة

طاقة الربط

هي الطاقة اللازمة لتماسك مكونات النواة (النويات)
$E_l=\Delta m\times C^2$
$E_l$: طاقة الربط
$\Delta m$: النقص الكتلي
C: سرعة الضوء في الفراغ قيمته $3\times 10^8 m/s$

طاقة الربط لكل نوية

هي طاقة الربط على العدد الكتلي
$\xi=\frac{E_l}{A}$
تكون النواة أكثر استقرارا كلما كانت طاقة الربط لكل نوية أكبر مثلما هو موضح في المنحى أدناه

التفاعل النووي المتفعل

هو تفاعل يحدث عند قذف نواة بنواة أخرى أو نوية (نترون)

الحصيلة الطاقوية

نعتبر معادلة التفاعل التالية: $^{A_1}_{Z_1}X_1+^{A_2}_{Z_2}X_2\rightarrow ^{A_3}_{Z_3}X_3 +^{A_4}_{Z_4}X_4$ نرسم مخطط الحصيلة كالآتي:

الطاقة المحررة

$E_{lib}= E_1-E_3$
$E_{lib}=(m_{X_1}+m_{X_2}-m_{X_3}-m_{X_4})\times c^2$
$E_{lib}= E_l(X_3)+E_l(X_4)-E_l(X_1)-E_l(X_1)$

تفاعل الانشطار

هو تفاعل يحدث عند قذف نواة ثقيلة (A>190) بنترون فتنقسم (تنشطر) إلى نواتين خفيفتين و أكثر استقرارا مع تحرير طاقة كبيرة $E_{lib}$

تفاعل الاندماج

هو تفاعل نووي تتحد فيه نواتين خفيفتين بالاصطدام لتكوين نواة واحدة أثقل مع تحرير طاقة كبيرة $E_{lib}$

تطبيق 1 ★★★☆☆

في المفاعلات النووية ينتج عادة أحد نظائر البلوتونيوم القابل للانشطار . أحد تفاعلات هذا الانشطار النووي ينمذج بالمعادلة التالية : $^{239}_{94}Pu+^{1}_{0}n\rightarrow ^{135}_{Z}Te+^{102}_{42}Mo+y^{1}_{0}n$ يعطى المخطط الطاقوي لانشطار نواة البلوتونيوم 239 كما في الشكل التالي:

1. باستخدام قانوني الانحفاظ، جد قيمة كلا من العددين y و Z
2. استنتج من المخطط الطاقوي أدناه قيمة طاقة الربط لنواة البلوتونيوم 239.
3. ما هي الطاقة المحررة بوحدة الجول عن انشطار 1g من البلوتونيوم

معطيات: $N_A=6.02\times 10^{23}mol^{-1}, 1MeV=1.6\times 10^{-13}j$