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

I – CƠ CHẾ CỦA PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH Phản ứng nhiệt hạch gì? lạiPhản định nghĩa phảnhạch ứnglà phân hạch? a/ Hãy Đinhnhắc nghĩa: ứng nhiệt phản ứng Phân phản nhẹ nhân hạch hai hay nhiềuứng hạt nhân tổnghạt hợp lại nặng vỡhạt thành mãnh nhẹ Thường thành nhân nặng xét hạt nhân có số A≤10 b/ Ví dụ phản ứng nhiệt hạch : H + H = He + n MÔ TẢ QUÁ TRÌNH NHIỆT HẠCH 2 H He H H  H  He  n  17, 6MeV Phản ứng tỏa lượng: Wtỏa = 17,6MeV/1 hạt nhân Hãy tìm kết dựa vào số liệu cho bảng cuối sách Điều kiện thực Để phản ứng nhiệt hạch xảy tuân theo điều kiện nào? Nhiệt độ cao từ 50 đến 100 triệu độ  Mật độ hạt nhân plasma phải đủ lớn  Thời gian trì trạng thái plasma nhiệt độ cao 100 triệu độ phải đủ lớn II – NĂNG LƯỢNG NHIỆT HẠCH Năng lượng tỏa phản ứng nhiệt hạch gọi lượng nhiệt hạch 1 H + H = He H + H = He H + H = He + n Năng lượng tỏa tổng hợp 1g He gấp 10 lần lượng tỏa phân hạch 1g U, gấp 200 triệu lần lượng tỏa đốt 1g C 3,8.10 26 W Hiểu thêm Phản ứng phải thực nhiệt độ cao (hàng chục, hàng trăm triệu độ), nên gọi phản ứng nhiệt hạch, nhiệt độ cao hạt nhân nhẹ có động đủ lớn để thắng lực đẩy Colomb tiến lại gần đến mức lực hạt nhân tác dụng kết hợp chúng lại Trong thiên nhiên có tồn phản ứng nhiệt hạch Nguồn gốc lượng Mặt Trời phản ứng nhiệt hạch lòng Mặt trời có nhiệt độ cao, cho phép phản ứng nhiệt hạch xảy Chẳng hạn: Mặt trời có công suất xạ lên tới 3,8.1026W tạo thành hạt nhân Heli từ hạt nhân Hidro  H  H  e  26,8MeV 1 Hãy tìm ưu điểm nhược điểm phản ứng nhiệt hạch? Ưu điểm: * Phản ứng nhiệt hạch toả lượng lớn * Nguồn nhiên liệu tạo nên phản ứng nhiệt hạch dồi * Phản ứng nhiệt hạch không làm ô nhiễm môi trường Nhược điểm: Điều kiện thực khó khăn hơn: Nhiệt độ cao Vậy: _ Phản ứng nhiệt hạch toả lượng lớn _ Năng lượng nhiệt hạch nguồn gốc lượng hầu hết Những ưu việt lượng nhiệt hạch _ Nguồn nhiên liệu tạo nên phản ứng nhiệt hạch dồi _ Phản ứng nhiệt hạch không làm ô nhiễm môi trường - Con người thực phản ứng nhiệt hạch dạng không kiểm soát được, ví dụ nổ bom khinh khí - Một mục tiêu quan trọng vật lý thực phản ứng nhiệt hạch dạng kiểm soát được, lượng tỏa dùng phục vụ cho sống người Lý khiến người quan tâm đến lượng nhiệt hạch: -Nhiên liệu tạo lượng nhiệt hạch vô tận: đơtêri triti có nhiều Trái đất (trong nước sông, biển) -Về mặt sinh thái, phản ứng nhiệt hạch “sạch” phản ứng phân hạch có xạ hay cặn bã phóng xạ làm ô nhiễm môi trường III – PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH TRÊN TRÁI ĐẤT Đây phần giảm tải Củng cố * Phản ứng nhiệt hạch trình hai hay nhiều hạt nhân nhẹ hợp lại thành hạt nhân nặng * Thực tế quan tâm đến phản ứng nhiệt hạch tạo nên Hêli * Điều kiện thực phản ứng nhiệt hạch : * Nhiệt độ cao từ 50 đến 100 triệu độ * Năng lượng nhiệt hạch nguồn gốc lượng hầu hết * Năng lượng nhiệt hạch trái đất, với ưu việt không gây ô nhiễm nguyên liệu dồi nguồn lượng kỉ XXI III – PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH TRÊN TRÁI ĐẤT Một số hình ảnh bom khinh khí Phản ứng nhiệt hạch có điều khiển H + H = He + n +17,6MeV T bám vào đồng; D gia tốc đến 2MeV đập vào T Phản ứng xảy phát n lượng 14,1MeV Các vụ thử bom nhiệt hạch • LÒ PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH JET Mặt cắt lò PƯNH JET- thể plasma • ỨNG DỤNG JET (Joint European Torus) thí nghiệm vật lý nhân tạo lớn Châu Âu để giam giữ plasma hoạt động Được đặt Anh, mục đích để mở đường cho tương lai lò phản ứng tổng hợp hạt nhân thí nghiệm ITER DEMO ỨNG DỤNG Thành phần lò phản ứng nhiệt hạch Bộ phận tạo từ trường Buồng phản ứng Divertor Buồng chân không Buồng lạnh Hệ thống điều khiển đo đạc - Việc tìm kiếm giải pháp để tạo phản ứng nhiệt hạch nhân tạo, có kiểm soát khả thi - Thông qua thí nghiệm người dần làm chủ công nghệ kỹ thuật sản xuất điện từ phản ứng nhiệt hạch - Trong tương lai không xa nhà máy điện nhiệt hạch hình thành đóng góp đáng kể vào nguồn lượng giới Câu 1: Điều sau nói phản ứng nhiệt hạch? A.Chỉ xẩy nhiệt độ cao B Phản ứng nhiệt hạch phản ứng hạt nhân tỏa lượng C Hiện nay, phản ứng nhiệt hạch kiểm soát D D Tất Tất cả đều đúng Câu 2: Nếu tính theo khối lượng nhiên liệu lượng toả phản ứng phân hạch A Bằng với phản ứng nhiệt hạch B Lớn phản ứng nhiệt hạch C Nhỏ phản ứng nhiệt hạch D Không so sánh Dặn dò • Làm tập SGK trang 203 • Ôn tập chương VI,VII CHÀO TẠM BIỆT ! [...]... 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 D Tất Tất cả cả đều đều đúng đúng Câu 2: Nếu tính theo khối lượng nhiên liệu thì năng lượng toả ra bởi phản ứng phân hạch A Bằng với phản ứng nhiệt hạch B Lớn hơn phản ứng nhiệt hạch C Nhỏ hơn phản ứng nhiệt hạch D Không so sánh được Dặn dò • Làm các bài tập SGK trang... lượng của thế kỉ XXI III – PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH TRÊN TRÁI ĐẤT Một số hình ảnh về bom khinh khí 2 Phản ứng nhiệt hạch có điều khiển 2 1 3 1 4 2 1 0 H + H = He + n +17,6MeV 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...Củng cố * Phản ứng nhiệt hạch là quá trình trong đó hai hay nhiều hạt nhân nhẹ hợp lại thành một hạt nhân nặng hơn * Thực tế chỉ quan tâm đến phản ứng nhiệt hạch tạo nên Hêli * 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... 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 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, mục đích chính của nó là để mở đường cho tương lai các lò phản ứng tổng hợp hạt nhân thí nghiệm như ITER và DEMO ỨNG DỤNG Thành phần cơ bản của lò phản ứng nhiệt hạch 1 Bộ phận tạo từ trường 2 Buồng phản ứng 3 Divertor 4 Buồng chân không 5 Buồng lạnh 6 Hệ thống ... CƠ CHẾ CỦA PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH Phản ứng nhiệt hạch gì? lạiPhản định nghĩa phảnhạch ứnglà phân hạch? a/ Hãy Đinhnhắc nghĩa: ứng nhiệt phản ứng Phân phản nhẹ nhân hạch hai hay nhiềuứng hạt nhân... 1 Hãy tìm ưu điểm nhược điểm phản ứng nhiệt hạch? Ưu điểm: * Phản ứng nhiệt hạch toả lượng lớn * Nguồn nhiên liệu tạo nên phản ứng nhiệt hạch dồi * Phản ứng nhiệt hạch không làm ô nhiễm môi trường... hạch kiểm soát D D Tất Tất cả đều đúng Câu 2: Nếu tính theo khối lượng nhiên liệu lượng toả phản ứng phân hạch A Bằng với phản ứng nhiệt hạch B Lớn phản ứng nhiệt hạch C Nhỏ phản ứng nhiệt hạch