NĂNG LƯỢNG TRONG PHẢN ỨNG hạt NHÂN

NĂNG LƯỢNG TRONG PHẢN ỨNG hạt NHÂN NĂNG LƯỢNG TRONG PHẢN ỨNG hạt NHÂN NĂNG LƯỢNG TRONG PHẢN ỨNG hạt NHÂN NĂNG LƯỢNG TRONG PHẢN ỨNG hạt NHÂN NĂNG LƯỢNG TRONG PHẢN ỨNG hạt NHÂN NĂNG LƯỢNG TRONG PHẢN ỨNG hạt NHÂN NĂNG LƯỢNG TRONG PHẢN ỨNG hạt NHÂN NĂNG LƯỢNG TRONG PHẢN ỨNG hạt NHÂN NĂNG LƯỢNG TRONG PHẢN ỨNG hạt NHÂN

NĂNG LƯỢNG TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN TĨM TẮT LÝ THUYẾT:

1 Độ hụt khối : Tổng khối lượng của các nuclon chưa liên kết là : m0 = Z.mp

+ (A – Z ).mn

Người ta thấy khối lượng hạt nhân mx được tạo nên bởi các nuclon đều nhỏ hơn m0

Ta cĩ độ hụt khối : m = m0 – mx = Z.mp + (A – Z ).mn – mx

+ Khối lượng nguyên tử là : mnguyên tử = m hạt nhân + Zme

1 Năng lượng liên kết : là năng lượng toả ra khi các nuclơn riêng lẻ liên kết

thành hạt nhân và năng lượng này bằng năng lượng cần cung cấp để phá vỡ hạt nhân thành các nuclơn riêng lẻ

- Năng lượng liên kết Wlk các nuclon tỉ lệ với độ hụt khối m :

W lk = m.c 2 = [Z.mp + (A – Z ).mn ]c 2

3 Năng lượng liên kết riêng :

lk

w

A Tính cho một nuclơn

+ Vậy hạt nhân có độ hụt khối càng lớn, tức là năng lượng liên kết càng lớn, thì càng bền vững.

+ Các hạt nhân bền vững cĩ năng lượng liên kết riêng lớn nhất vào cỡ 8,8 MeV/ nuclơn ; đĩ là những hạt nhân cĩ số khối nằm vào khoảng : 50 < A

< 95

4 Phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng và thu năng lượng :

Cho phản ứng hạt nhân: A + B → C + D

Gọi mtr = mA + mB ; msau = mC + mD

a Một phản ứng hạt nhân trong đó có mtr > msau thì phản ứng tỏa năng

lượng

Wtỏa = (mtr – msau).c 2

Các hạt sinh ra C và D bền vững hơn các hạt ban đầu A và B

b Một phản ứng hạt nhân trong đó có mtr < msau thì phản ứng thu

năng lượng.

W thu = (msau – mtr).c 2 = - Wtoả

5 Phản ứng hạt nhân : là mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân

Cĩ hai loại phản ứng hạt nhân:

+ Phản ứng tự phân rã của một hạt nhân khơng bền vững thành các

hạt nhân khác:

A → B + C

+ Phản ứng trong đĩ các hạt nhân tương tác với nhau , dẫn đến sự

biến đổi chúng thành các hạt nhân khác:

A + B → C + D

6 Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân : Bảo toàn số

nuclôn.; Bảo toàn điện tích ;Bảo toàn năng lượng toàn phần và bảo toàn động

lượng.

Trong phản ứng hạt nhân, khối lượng và hạt nơtron khơng bảo tồn

BÀI TẬP

Câu 1: Khi bắn phá hạt nhân 147N bằng các hạt cĩ phương trình phản ứng sau

14 4 18 17 1

7N 2He 9F 8O 1H Tính xem năng lượng trong phản ứng này tỏa ra hoặc thu vào

bao nhiêu?

Cho mN = 13,999275u; m 4, 001506u, mo = 16,994746u; mp = 1,007276u

A 115,57MeV B 11,559MeV C 1,1559MeV D 0,11559MeV

Câu 2: Tính năng lượng liên kết của hạt nhân 12D cĩ khối lượng 2,0136u Cho mp = 1,0078u,

mn = 1,0087u

Câu3: Cho năng lượng liên kết của hạt nhân 24 He là 28,3 MeV Năng lượng liên kết riêng của hạt

nhân đĩ bằng:

A 4,72 MeV/nuclơn B 14,15 eV/nuclơn C 7,075 MeV/nuclơn D

14,15 MeV/nuclơn

Câu 4: Hạt nhân 2

4

He cĩ độ hụt khối bằng 0,03038u Biết 1uc2 = 931,5 MeV

Năng lượng liên kết của hạt nhân 24 He:

A 28,29897MeV B 32,29897MeV C 82,29897MeV D 25,29897MeV.

Câu 5: Hạt nhân 104 Be có khối lượng 10,0135u Khối lượng của nơtrôn (nơtron)

mn = 1,0087u, khối lượng của prôtôn (prôton) mp = 1,0073u, 1u = 931 MeV/c2 Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 4

10

Be là

A 0,6321 MeV B 63,2152 MeV C 6,3215 MeV D 632,1531 MeV Câu 6: Xét một phản ứng hạt nhân: 1

2

H+12H →23He+n Biết khối lượng của các hạt nhânmH = 2,0135u ; mHe = 3,0149u ; mn = 1,0087u ; 1 u = 931 MeV/c2 Năng lượng phản ứng trên toả ra là:

A 2,7390 MeV B 7,4990 MeV C 1,8820 MeV D 3,1654 MeV.