BÀI 36 NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT HẠT NHÂN.. LỰC HẠT NHÂN: Các prôton trong hạt nhân tương tác điện với nhau như thế nào?. Thực tế, hạt nhân nguyên tử bền vững là vì: các nuclongồm prôton và
Trang 1KIỂM TRA BÀI CŨØ
1, Cấu tạo và kí hiệu hạt nhân ?
2, Định nghĩa đơn vị khối lượng hạt nhân ?
Trang 2BÀI 36
NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT HẠT NHÂN
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.
Tiết 1.
II NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN.
Tiết 2.
Trang 3BÀI 36
NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT HẠT NHÂN
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.
I LỰC HẠT NHÂN:
Các prôton trong hạt nhân tương tác điện với nhau như thế nào? Vì sao
hạt nhân nguyên tử bền vững ?
- Các prôton trong hạt nhân mang điện tích dương nên đẩy nhau Thực tế, hạt nhân nguyên tử bền vững là vì: các nuclon(gồm prôton và nơtron) hút nhau bởi lực hút rất mạnh, gọi là lực hạt nhân
- Lực hạt nhân không có cùng bản chất với lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn Nó còn gọi là lực tương tác
mạnh
Vì sao ?
Vì lực tĩnh điện thì các prôton đẩy nhau, còn lực hấp dẫn giữa các nuclon thì quá nhỏ.
- Lực hạt nhân chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi nhỏ hơn hoặc bằng bán kính hạt nhân Nghĩa là lực hạt nhân có bán kính tác dụng khoảng 10 -15 m.
Trang 4
II NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN.
- Khối lượng các nuclon ban đầu chưa liên kết:
- Khối lượng hạt nhân:
→ Khối lượng của một hạt nhân luôn nhỏ hơn tổng khối lượng của các nuclon tạo thành hạt nhân đó.
Độ chênh lệch giữa hai khối lượng đó gọi là độ hụt
khối của hạt nhân, kí hiệu Δm.
So sánh hai khối lượng trên Ta rút
ra kết luận gì ?
* Tính chất này tổng quát cho mọi hạt nhân.
1 Độ hụt khối:
(Trong đó N = A – Z)
Trang 5Ví dụ 1: (Hoạt động nhóm) (Hoạt động nhóm)
Tính độ hụt khối của hai hạt nhân sau:
Chú ý: m mX= m(nguyên tử) – Z me
O
C 168
12
6 ,
Trang 6Độ hụt khối của hạt nhân: 126 C
= 6 1,00728 u+ 6 1,00866 u- 11,99671 u
Độ hụt khối của hạt nhân: 168 O
X ,
= 8 1,00728 u+ 8 1,00866 u- 15,99052 u
Trang 7II NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN.
2 Năng lượng liên kết:
n
n n
p p
Trạng thái 2
Trạng thái 1
Theo hệ thức Anhxtanh: hệ các nuclon ban đầu
có năng lượng E o = m o c 2 , hạt nhân tạo thành từ
chúng có năng lượng E = m.c 2 < E o Vì năng lượng được bảo toàn, nên đã có một lượng năng lượng
W lk = E o - E = Δm.c 2 tỏa ra để các nuclon kết hợp
thành hạt nhân.
Trang 8II NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN.
2 Năng lượng liên kết:
n n
n
p p
Trạng thái 2
Trạng thái 1
Ngược lại, nếu muốn tách hạt nhân đó thành
các nuclon riêng rẽ (chuyển từ trạng thái 1 sang
trạng thái 2), ta phải cung cấp cho hệ năng lượng
W lk = Δm.c 2 để thắng lực liên kết giữa các nuclon.
Vì vậy đại lượng W lk = Δm.c 2 gọi là năng lượng
liên kết của hạt nhân.
Hãy định nghĩa năng lượng liên kết của hạt nhân ?
→ Năng lượng liên kết của một hạt nhân được tính bằng tích của độ hụt khối của hạt nhân với thừa số c 2
W lk = Δm.c 2
Trang 9Ví dụ 2: (Hoạt động nhóm) (Hoạt động nhóm)
Tính năng lượng liên kết của hai
Trang 10Độ hụt khối của hạt nhân: 126 C
Độ hụt khối của hạt nhân: 168 O
→ Năng lượng liên kết:
= 0,09893 u.c 2
= 0,09893 931,5 (MeV/c 2 ).c 2
92,15 MeV
→ Năng lượng liên kết:
lk = Δ m / c 2
= 0,13700 u.c 2
= 0,13700 931,5 (MeV/c 2 ).c 2
127,62 MeV
Trang 11II NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN.
3 Năng lượng liên kết riêng:
Năng lượng tính cho một nuclon, gọi là năng lượng liên kết riêng:
→ Nó đặc trưng cho độ bền vững của hạt nhân
A
W
lkR
- Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững
- Các hạt nhân bền vững có năng lượng liên kết riêng vào cỡ 8,8 MeV/nuclon Đó là những hạt nhân trung bình, có số khối A trong khoảng: 50 < A < 80
Hạt nhân
W (MeV/nuclon)
Ví dụ:
U
235
92 2856Fe 14255Cs 4090Zr
7,6 8,8 8,3 8,7
Trang 12Ví dụ 3: (Hoạt động nhóm) (Hoạt động nhóm)
Tính năng lượng liên kết riêng
Trang 13Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân: 126 C
Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân: 168 O
lk 127,62 MeV
) (
98 ,
7 16
62 ,
127
/
/
A
W
) (
68 ,
7 12
15 ,
92
MeV A
W
Trang 14BÀI TẬP CỦNG CỐ
CÂU1
Năng lượng liên kết riêng
A Giống nhau với mọi hạt nhân.
B Lớn nhất với các hạt nhân nhẹ.
C Lớn nhất với các hạt nhân trung bình.
D Lớn nhất với các hạt nhân nặng.
Trang 15CÂU2
Bản chất lực tương tác giữa các nuclon là:
A Lực tĩnh điện
B Lực hấp dẫn.
C Lực điện từ.
D Lực tượng tác mạnh.
Trang 16CÂU 3
Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân.
A Có thể âm hoặc dương
B Càng lớn thì hạt nhân càng bền.
C Càng nhỏ thì hạt nhân càng bền
D Có thể triệt tiêu đối với một số hạt nhân đặc
biệt.
Trang 17CÂU 4
Hạt nhân nào có năng lượng liên kết riêng lớn nhất ?
A Heli
B Cacbon.
C Sắt
D Urani.
Trang 18BÀI TẬP VỀ NHÀ
Bài 1 → 6 SGK trang 186, 187.
Các bài tập trong sách BÀI TẬP VẬT LÍ