PHẢN ỨNG HẠT NHÂN Chủ đề này gồm có các vấn đề sau phản ứng hạt nhân, phản ứng phân hạch A LÍ THUYẾT I PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 1 Phản ứng hạt nhân Khái niệm Mọi quá trình dẫn sự biển đổi của hạt nhân (Biến...................
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN Chủ đề gồm có vấn đề sau: phản ứng hạt nhân, phản ứng phân hạch A LÍ THUYẾT I PHẢN ỨNG HẠT NHÂN Phản ứng hạt nhân -Khái niệm: Mọi trình dẫn biển đổi hạt nhân (Biến đổi Z A – Biến đổi số lượng proton nơtron) X Y hạt tương tác C D sản phẩm – Có hai loại phản ứng hạt nhân: +Phản ứng hạt nhân tự phát: Quá trình tự phân rã hạt nhân không bền vững thành hạt nhân khác.( Q trình phóng xạ) Phương trình: + tia phóng xạ(D) X hạt nhân mẹ, C hạt nhân + Phản ứng hạt nhân kích thích: Q trình hạt nhân tương tác với tạo hạt nhân khác Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân: Phản ứng hạt nhân: – Định luật bảo toàn số nuclon (số khối): – Định luật bảo tồn điện tích: Có thể gọi định luật bảo toàn số hiêu nguyên tử với – Định luật bảo toàn véc tơ động lượng động lượng: – Định luật bảo toàn lượng tồn phần => Chúng ta khơng có định luật bảo toàn khối lượng, Năng lượng phản ứng hạt nhân Năng lượng tỏa thu vào: * Nếu tính bởi: phản ứng toả lượng, lượng (Năng lượng tỏa tỏa dạng động sản phẩm) => Trong phản ứng tỏa lượng: + Khối lượng sản phẩm nhỏ khối lượng hạt tương tác + Hạt nhân sau bền vững hạt nhân trước * Nếu tính bởi: phản ứng thu lượng, lượng (Năng lượng thu vào dạng động hạt) => Trong phản ứng thu lượng: + Khối lượng sản phẩm nặng khối lượng hạt tương tác + Hạt nhân tương tác bền vững hạt nhân sản phẩm II PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH 1.Phản ứng phân hạch Phản ứng phân hạch: trình hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ a) Sự phân hạch urani b) Đặc điểm chung phản ứng phân hạch + Mỗi phản ứng có nơtron phóng , + Mỗi phân hạch giải phóng lượng lớn; người ta thường gọi lượng hạt nhân c Phản ứng hạt nhân dây chuyền + Các nơtron sinh sau phân hạch lại bị hấp thụ hạt nhân khác gần đó, và, thế, phân hạch tiếp diễn thành dây chuyền Số phân hạch tăng lên nhanh thời gian ngắn, ta có phản ứng hạt nhân dây chuyền + Điều kiện xảy phản ứng hạt nhân dây chuyền Hệ số nhân nơtron k tỉ số số nơtron sinh số nơtron mát nguyên nhân khác nêu – Nếu phản ứng dây chuyền khơng thể xảy – Nếu k = phản ứng dây chuyền xảy với mật độ nơtron khơng đổi Đó phản ứng dây chuyền điều khiển lò phản ứng hạt nhân – Nếu dịng nơtron tăng liên tục theo thời gian, dẫn tới vụ nổ nguyên tử Đó phản ứng dây chuyền khơng điều khiển Để giảm thiểu số nơtron bị ngồi nhằm đảm bảo có , khối lượng nhiên liệu hạt nhân phải đạt tới giá trị tối thiểu, gọi khối lượng tới hạn d Lò phản ứng hạt nhân – Lò phản ứng hạt nhân thiết bị phản ứng dây chuyền tự trì, có điều khiển (với k = 1); nhiên liệu phân hạch chủ yếu U135 hay – Sơ đồ lò phản ứng nơtron nhiệt – Khi số nơtron lò tăng lên nhiều ( ) nêu giải pháp khắc phục Phản ứng nhiệt hạch a Phản ứng nhiệt hạch: Quá trình kết hợp hai hạt nhân nhẹ để tạo nên hạt nhân nặng gọi tổng hợp hạt nhân, hay phản ứng nhiệt hạch b Điều kiện thực phản ứng nhiệt hạch Phản ứng kết hợp hạt nhân xảy nhiệt độ cao nên gọi phản ứng nhiệt hạch d Thực phản ứng nhiệt hạch Trái Đất + Ưu điểm phản ứng nhiệt hạch : – Năng lượng phản ứng nhiệt hạch tỏa nhỏ nhơn phân hạch Nhưng tính khối lượng nhiện liệu lượng tỏa phản ứng nhiệt hạch lớn lượng tỏa phản ứng phân hạch nhiều, – Nhiên liệu nhiệt hạch coi vơ tận thiên nhiên + Nhược điểm: làm thực phản ứng nhiệt hạch dạng kiểm soát được, để đảm bảo cung cấp lượng lâu dài nhân loại B.BÀI TẬP DẠNG 1: BÀI TẬP VỀ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN Cân phản ứng a Định luật bảo toàn số nuclon (số khối): b Định luật bảo tồn điện tích: Năng lượng tối tiểu tỏa thu vào: + Năng lượng tỏa tối thiểu cần cung cấp * Nếu phản ứng toả lượng, * Nếu phản ứng thu lượng + Tổng lượng tỏa cung cấp DẠNG 2: ĐỘNG NĂNG, ĐỘNG LƯỢNG, VẬN TỐC Động năng, Vận tốc hạt trước sau tương tác: + Mối quan hệ động lượng động năng,vận tốc: + Định luật bảo toàn lượng toàn phần + Định luật bảo toàn véc tơ động lượng động lượng: – Xét trường hợp phóng xạ: Để khử dấu vecto bình phương hai vế ... hợp hạt nhân, hay phản ứng nhiệt hạch b Điều kiện thực phản ứng nhiệt hạch Phản ứng kết hợp hạt nhân xảy nhiệt độ cao nên gọi phản ứng nhiệt hạch d Thực phản ứng nhiệt hạch Trái Đất + Ưu điểm phản. .. đảm bảo có , khối lượng nhiên liệu hạt nhân phải đạt tới giá trị tối thiểu, gọi khối lượng tới hạn d Lò phản ứng hạt nhân – Lò phản ứng hạt nhân thiết bị phản ứng dây chuyền tự trì, có điều khiển... phẩm nặng khối lượng hạt tương tác + Hạt nhân tương tác bền vững hạt nhân sản phẩm II PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH 1 .Phản ứng phân hạch Phản ứng phân hạch: trình hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ a) Sự