Examkin

Soru

Zorluk: OrtaNükleer Fisyon ve Füzyon Tepkimeleri

Çekirdek başına düşen bağlanma enerjisinin kütle numarasına göre değişimini gösteren grafik incelendiğinde, kararsız hafif çekirdeklerin birleşerek daha kararlı çekirdeklere dönüşme eğiliminde (füzyon), kararsız ağır çekirdeklerin ise bölünerek daha kararlı çekirdeklere dönüşme eğiliminde (fisyon) olduğu görülür.

Nükleer fisyon ve füzyon tepkimeleriyle ilgili;

I. Çekirdek başına düşen bağlanma enerjisi grafiğindeki en kararlı bölgede yer alan çekirdeklere (örneğin demir çekirdeği) yaklaşmak amacıyla hafif çekirdekler füzyon, ağır çekirdekler ise fisyon tepkimesi gerçekleştirir.
II. Hem fisyon hem de füzyon tepkimelerinde ürünlerin toplam durgun kütlesi, reaksiyona giren çekirdeklerin toplam durgun kütlesinden daha küçüktür; aradaki kütle farkı enerjiye dönüşür.
III. Füzyon tepkimelerinin başlayabilmesi için gereken sıcaklık ve basınç koşulları, fisyon tepkimelerine kıyasla çok daha düşüktür.

yargılarından hangileri doğrudur?

  1. A
    Yalnız I
  2. B
    Yalnız II
  3. I ve IICevap
  4. D
    I ve III
  5. E
    I, II ve III

Cevap

Fiziksel olarak nükleer tepkimelerde çekirdeklerin bağlanma enerjilerini artırarak daha kararlı hâle gelmesi ve kütle açığının enerjiye dönüşmesi ilkelerini içeren seçenek doğrudur.
Nükleer tepkimelerde çekirdek başına düşen bağlanma enerjisini artırarak kararlı yapıya ulaşmak esastır. Bu süreçte hafif çekirdekler füzyon, ağır çekirdekler ise fisyon gerçekleştirir. Her iki tepkimede de açığa çıkan enerji, ürünlerin toplam durgun kütlesindeki azalmadan kaynaklandığından I ve II öncüllerini içeren seçenek doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Grafik ve Kararlılık Analizi
Çekirdek başına düşen bağlanma enerjisi grafiğinin tepe noktasında demir (56Fe^{56}\text{Fe}) gibi orta büyüklükteki çekirdekler yer alır. Hafif çekirdekler birleşerek (füzyon), ağır çekirdekler ise bölünerek (fisyon) bu kararlı bölgeye yaklaşmaya çalışırlar. Dolayısıyla I. öncül doğrudur.
Çekirdeklerin kararlılık eğilimlerini belirlemek.
2
Kütle Açığı ve Enerji İlişkisi
Hem fisyon hem de füzyon tepkimelerinde daha kararlı ürünler oluştuğu için toplam bağlanma enerjisi artar. Bu durum, ürünlerin toplam durgun kütlesinin girenlerin toplam durgun kütlesinden daha küçük olması anlamına gelir. Aradaki kütle kaybı (kütle açığı) ΔE=Δm⋅c2\Delta E = \Delta m \cdot c^2 formülüne göre enerji olarak açığa çıkar. Dolayısıyla II. öncül doğrudur.
Nükleer reaksiyonlardaki enerji kaynağını açıklamak.
3
Sıcaklık ve Basınç Koşullarının Karşılaştırılması
Füzyon tepkimelerinde pozitif yüklü iki çekirdeğin birbirine yaklaşarak güçlü nükleer kuvvetin etkisine girebilmesi için aralarındaki Coulomb itme kuvvetinin aşılması gerekir. Bu da milyonlarca derecelik aşırı yüksek sıcaklık ve basınç koşullarını zorunlu kılar. Fisyon tepkimeleri ise genellikle nötron bombardımanı ile oda sıcaklığında bile başlatılabilir. Dolayısıyla III. öncül yanlıştır.
Reaksiyonların gerçekleşmesi için gereken fiziksel şartları karşılaştırmak.

Anahtar Kavram

Nükleer fisyon ve füzyon tepkimelerinin temel özellikleri, bağlanma enerjisi ve kütle açığı ilişkisi.
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Nükleer Fisyon ve Füzyon Tepkimeleri

Bu konudan daha fazla soru