Phân hạch là phản ứng trong đó một hạt nhân nặng vỡ thành hai mãnh nhẹ hơn.. I – CƠ CHẾ CỦA PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH+ Phân hạch phải qua trạng thái kích thích C2Prôtôn tích điện dương, chịu tá
Trang 213/04/2009 Đào Văn Tám
KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 1 : Thế nào là hiện tượng phóng xạ?
Câu 2 : Đặc tính của hiện tượng phóng xạ?
Câu 3 : Viết công thức định luật phóng xạ, nêu tên các đại lượng?
Câu 4 : Một chất phóng xạ ban đầu có 1000g Sau 2 chu kỳ bán rã thì có bao nhiêu gam chất đó đã bị biến đổi thành chất khác?
Trang 3I – CƠ CHẾ CỦA PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
1 Phản ứng phân hạch là gì?
2 Phản ứng phân hạch kích thích.
II – NĂNG LƯỢNG PHÂN HẠCH
1 Phản ứng phân hạch tỏa năng lượng.
2 Phản ứng phân hạch dây chuyền.
3 Phản ứng phân hạch có điều khiển.
Trang 413/04/2009 Đào Văn Tám
I – CƠ CHẾ CỦA PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
1 Phản ứng phân hạch là gì?
Phân hạch là phản ứng trong đó một hạt nhân nặng vỡ thành hai mãnh nhẹ hơn.
Chỉ xét phản ứng phân hạch kích thích.
Nhiên liệu cơ bản của CNNLHN :
92 U ;Không phải Vì hai mảnh vỡ 92U ; 92Pu C1
có khối lượng khác xa nhiều
Trang 5I – CƠ CHẾ CỦA PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
+ Phân hạch phải qua trạng thái kích thích
C2Prôtôn tích điện dương, chịu tác dụng
lực đẩy do các hạt nhân tác dụng
Trang 613/04/2009 Đào Văn Tám
I – CƠ CHẾ CỦA PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
2 Phản ứng phân hạch kích thích.
X* vỡ thành 2 mảnh Y và Z kèm theo vài nơtrôn.
*
( k = 1, 2,3 )
Trang 70 n + 92 U → 92 U → 4 X e + Sr +38 20 n
II – NĂNG LƯỢNG PHÂN HẠCH
1 Phản ứng phân hạch tỏa năng lượng.
Năng lượng phân hạch là năng lượng tỏa ra trong phản ứng phân hạch.
Trang 813/04/2009 Đào Văn Tám
II – NĂNG LƯỢNG PHÂN HẠCH
1 Phản ứng phân hạch tỏa năng lượng.
Một vài thí dụ :
1 hạt 235U phân hạch tỏa ra khoảng 210MeV
1gam 235U phân hạch tỏa năng lượng bằng
8,5.1010J
Tương đương sự tỏa nhiệt của 8,5 tấn than
Hoặc 2 tấn dầu hỏa cháy hoàn toàn. Bảng
Trang 9II – NĂNG LƯỢNG PHÂN HẠCH
2 Phản ứng phân hạch dây chuyền.
Sau mỗi phân hạch có k nơtrôn sinh ra quay lại kích thích các hạt nhân 235U tạo nên những phân hạch mới, sau n lần phân hạch
có kn nơtrôn giải phóng và tạo ra kn phân hạch mới.
Trang 1013/04/2009 Đào Văn Tám
II – NĂNG LƯỢNG PHÂN HẠCH
2 Phản ứng phân hạch dây chuyền.
k < 1 : PƯ PH dây chuyền tắt nhanh
k = 1 : PƯPH dây chuyền tự duy trì, NL phát ra không đổi theo thời gian
: PƯPH dây chuyền tự duy trì, NL phát ra tăng nhanh gây bùng nổ Khối lượng chất phân hạch phải là khối lượng tới hạn.
Thí dụ với U thì m = 15kg; với Pu thì m = 5kg
k 1 ≥
Trang 11II – NĂNG LƯỢNG PHÂN HẠCH
3 Phản ứng phân hạch có điều khiển (khi k = 1)
Thực hiện phản ứng trong lò phản ứng hạt nhân
Dùng thanh điều khiển có chứa bo, cađimi để điều khiển cho k luôn bằng 1
Năng lượng tỏa ra từ lò phản ứng được dùng để sản xuất điện năng trong nhà máy điện nguyên tử,
Với lò phản ứng vừa phải có thể đặt lên máy bay, hay tàu thủy
Trang 1213/04/2009 Đào Văn Tám
LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
Trang 13BOM NGUYÊN TỬ
Năm 1945, Mỹ ném xuống thành phố Hirôsima của Nhật một quả bom nguyên tử với khối lượng Urani nguyên chất với khối lượng tới hạn khoảng 50kg!
Tại sao khi ném thì bom mới nổ? Bình thường thì không nổ?
Trang 1413/04/2009 Đào Văn Tám
Cảnh hoang tàn khi Mỹ ném 2 quả bom nguyên
tử xuống 2 thành phố Hidroshima và Nagashaki tháng 8 năm 1945.
Trang 15Phân hạch là sự vỡ của một hạt nhân nặng thành hai hạt nhân trung bình ( kèm theo một vài nơ trôn phát ra).
Phân hạch của 235U dưới tác dụng của một nơ trôn tỏa ra NL vào cỡ 200MeV và được duy trì theo quá trình dây chuyền (trong điều kiện khối lượng u đủ lớn) Các sản phẩm của phân hạch là những hạt nhân chứa nhiều nơ tron và phóng xạ bê ta trừ
Phản ứng phân hạch dây chuyền có điều khiển được tạo ra trong lò phản ứng
Nội dung bài học
Trang 1613/04/2009 Đào Văn Tám
Vận dụng
Xét phân hạch : 10 n + 92235U → 9439Y + I + 313953 10 n+ γ
Tính NL tỏa ra khi phân hạch 1 hạt 235U
Biết 235U=234,99332U; 139I=138,897U; 94Y=93,89014U
Hướng dẫn :
• Tính tổng khối lượng các hạt trước phản ứng
• Tính tổng khối lượng các hạt sau phản ứng
• Tính độ hụt khối
• Áp dụng biểu thức liên hệ giữa năng lượng và khối lượng
• Đổi đơn vị
Trang 19Phản ứng phân hạch là gì?
Z
HAI HẠT NHÂN NHẸ
HẠT NHÂN
NẶNG
X X*
Y
Trang 21n nn
n nn
U
n nn
U
U
U
U U
Phản ứng phân hạch dây chuyền
Trang 22Phản ứng phân hạch dây chuyền
Trang 23Bảng phân bố của NL giải phóng trong quá trình phân hạch của một hạt nhân U
• ĐN của các nơtrôn : 5MeV
• ĐN của các prôtôn : 6Mev
• ĐN của các êlectron : 8MeV
• ĐN của các gamma : 6MeV
• ĐN của các nơtrinô : 12Mev 204MeV
Trang 2413/04/2009 Đào Văn Tám