Bài giảng bài phản ứng nhiệt hạch vật lý 12 (3)

Đinh nghĩa: Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng trong đó hai hay nhiều hạt nhân nhẹ tổng hợp lại thành một hạt nhân nặng hơn .Thường chỉ xét các hạt nhân có số A≤10.. II – NĂNG LƯỢNG NHIỆT

I – CƠ CHẾ CỦA PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH

1 Phản ứng nhiệt hạch là gì?

a/ Đinh nghĩa: Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng trong đó hai hay nhiều hạt nhân nhẹ tổng hợp lại thành một hạt nhân nặng hơn Thường chỉ xét

các hạt nhân có số A≤10

Hãy nhắc lại định nghĩa phản ứng phân hạch? Phân hạch là phản ứng trong đó một hạt nhân nặng vỡ thành 2 mãnh nhẹ hơn

b/ Ví dụ về phản ứng nhiệt hạch :

MÔ TẢ QUÁ TRÌNH NHIỆT HẠCH

Phản ứng trên tỏa năng lượng:

Wtỏa = 17,6MeV/1 hạt nhân

Hãy tìm ra kết quả này dựa vào các số liệu cho trong bảng ở cuối sách

2 Điều kiện thực hiện

Để phản ứng nhiệt hạch xảy ra thì nó tuân theo những điều kiện nào?

 Nhiệt độ cao từ 50 đến 100 triệu độ

 Mật độ hạt nhân trong plasma phải đủ lớn

 Thời gian duy trì trạng thái plasma ở nhiệt độ cao 100 triệu độ phải đủ lớn

II – NĂNG LƯỢNG NHIỆT HẠCH

Năng lượng tỏa ra bởi các phản ứng nhiệt hạch được gọi là năng lượng nhiệt hạch

Hiểu thêm

Phản ứng phải thực hiện ở nhiệt độ rất cao (hàng chục, hàng trăm triệu độ), nên còn gọi là phản ứng nhiệt hạch, vì chỉ ở nhiệt độ cao các hạt nhân nhẹ mới có động năng đủ lớn để thắng lực đẩy Colomb và tiến lại gần nhau đến mức lực hạt nhân tác dụng và kết hợp chúng lại

Trong thiên nhiên có tồn tại những phản ứng nhiệt hạch Nguồn gốc của năng lượng Mặt Trời là do các phản ứng nhiệt hạch vì trong lòng Mặt trời có nhiệt độ rất cao, cho phép các phản ứng nhiệt hạch xảy ra

Chẳng hạn: Mặt trời có công suất bức xạ lên tới là

Hidro

3,8.10 W

3,8.10 W

MeV e

H

H 26 , 8

411 24 02  

Hãy tìm ra những ưu điểm và nhược điểm của phản ứng

nhiệt hạch?

Ưu điểm:

* Phản ứng nhiệt hạch toả ra năng lượng rất lớn

_ Năng lượng nhiệt hạch là nguồn gốc năng lượng của

hầu hết các sao

* Nguồn nhiên liệu tạo nên các phản ứng nhiệt hạch là dồi dào.

* Phản ứng nhiệt hạch không làm ô nhiễm môi trường

Nhược điểm:

Điều kiện thực hiện khó khăn hơn: Nhiệt độ rất cao

Vậy: _ Phản ứng nhiệt hạch toả ra năng lượng rất lớn

_ Nguồn nhiên liệu tạo nên các phản ứng nhiệt hạch là dồi

dào

_ Phản ứng nhiệt hạch không làm ô nhiễm môi trường.

- Con người cũng thực hiện được phản ứng nhiệt hạch dưới dạng không kiểm soát được, ví dụ sự nổ của bom khinh khí

- Một mục tiêu quan trọng của vật lý

là thực hiện phản ứng nhiệt hạch dưới dạng kiểm soát được, năng lượng tỏa ra khi đó sẽ dùng phục vụ cho cuộc sống con người

Lý do khiến con người quan tâm đến năng

lượng nhiệt hạch:

-Nhiên liệu tạo năng lượng nhiệt hạch hầu như vô tận: đó là đơtêri và triti có rất nhiều trên Trái đất (trong nước sông, biển)

-Về mặt sinh thái, phản ứng nhiệt hạch “sạch” hơn phản ứng phân hạch vì ít có bức xạ hay cặn bã phóng xạ làm ô nhiễm môi trường

III – PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH TRÊN TRÁI ĐẤT

Đây là phần giảm tải

* Điều kiện thực hiện phản ứng nhiệt hạch :

* Nhiệt độ cao từ 50 đến 100 triệu độ

* Năng lượng nhiệt hạch là nguồn gốc năng lượng của hầu hết các sao

* Năng lượng nhiệt hạch trên trái đất, với những ưu việt không gây ô nhiễm và nguyên liệu dồi dào sẽ là nguồn năng lượng của thế kỉ XXI

Một số hình ảnh về bom khinh khí

III – PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH TRÊN TRÁI ĐẤT

2 Phản ứng nhiệt hạch có điều khiển

T bám vào một tấm đồng; D được gia tốc đến 2MeV đập vào T Phản ứng xảy ra phát ra n và năng lượng 14,1MeV

Các vụ thử bom nhiệt hạch

• LÒ PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH JET

Mặt cắt của lò PƯNH JET- chỉ ra thể plasma

• ỨNG DỤNG

4 JET (Joint European

Torus) là thí nghiệm vật

lý nhân tạo lớn nhất của

Châu Âu để giam giữ

plasma đang hoạt

động Được đặt tại Anh,

- Việc tìm kiếm giải pháp để tạo ra phản ứng

nhiệt hạch nhân tạo, có kiểm soát là khả thi

- Thông qua các thí nghiệm con người đang dần làm chủ được công nghệ và kỹ thuật sản xuất điện từ phản ứng nhiệt hạch

- Trong tương lai không xa các nhà máy điện

nhiệt hạch sẽ được hình thành và đóng góp

đáng kể vào nguồn năng lượng của thế giới

Câu 1: Điều nào sau đây là đúng khi nói

về phản ứng nhiệt hạch?

A.Chỉ xẩy ra ở nhiệt độ rất cao

B Phản ứng nhiệt hạch là một phản ứng hạt

nhân tỏa năng lượng

C Hiện nay, phản ứng nhiệt hạch không thể

kiểm soát được

D Tất cả đều đúng D Tất cả đều đúng

Dặn dò

• Làm các bài tập SGK trang 203

• Ôn tập chương VI,VII

CHÀO TẠM BIỆT !