Bài 61: Phản ứng nhiệt hạch

Phản ứng phân hạch la øhiện tượng một hạt nhân rất nặng như urani, plutoni… hấp thụ một notron và vỡ thành hai hạt nhân có số khối trung bình... Phản ứng nhiệt hạch nhân tạo • a Phản

Phản ứng phân hạch là gì? Đặc điểm của nó

và cho thí dụ?

Phản ứng phân hạch la øhiện tượng một hạt

nhân rất nặng như urani, plutoni… hấp thụ một

notron và vỡ thành hai hạt nhân có số khối

trung bình.

TD:

→

0 n + 92 U 54 Xe + Sr + 2 n + 212MeV 38 0

Hệ số nhân neutron là gì ? Nó có ý nghĩa gì trong khi nghiên cứu phản ứng phân hạch?

Hệ số nhân nơtron s là tỉ số giữa số

nơtron sinh ra và số nơtron mất đi.

Nếu:

* s < 1: hệ thống dưới hạn, phản ứng dây

chuyền không xảy ra.

* s = 1: hệ thống tới hạn, phản ứng dây

chuyền xảy ra kiểm soát được (bom nguyên

tử)

* s > 1: hệ thống vượt hạn, phản ứng

dây chuyền không kiểm soát được (nhà máy

điện nguyên tử)

PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH

• 1 Phản ứùng nhiệt hạch

• a) Định nghĩa

• b) Điều kiện thực hiện phản ứng nhiệt hạch

• c) Năng lượng của phản ứng nhiệt hạch.

• 2 Phản ứng nhiệt hạch trong tự nhiên

• 3 Phản ứng nhiệt hạch nhân tạo

• a) Phản ứng nhiệt hạch không điều khiển

• b) Phản ứng nhiệt hạch có điều khiển và ưu

việt của năng lượng phản ứng nhiệt hạch

• a) Định nghĩa:

• Là hiện tượng hai hạt nhân rất nhẹ kết hợp

thành một hạt nhân nặng hơn (thường xảy ra ở những hạt nhân nhẹ có A 10)

• TD:

•

• b) Điều kiện thực hiện phản ứng nhiệt hạch:

• - Phải cần nhiệt độ lên 50 đến 100 triệu độ

làm cho các hạt nhân ban đầu có động năng rất lớn chuyển động sát nhau (cỡ 10 -15 m) chúng mới kết hợp nhau (do lực hạt nhân).

• - Mật độ các hạt nhân phải đủ cao

•

≤

→

1 H + H 1 2 He + n + 3,25MeV 0

→

• c) Năng lượng của phản ứng nhiệt hạch:

• - Một phản ứng nhiệt hạch tỏa ra năng

lượng bé hơn một phản ứng hạt nhân.

• - Tuy nhiên nếu tính theo khối lượng nhiên

liệu thì năng lượng nhiệt hạch lớn hơn nhiều

so với năng lượng hạt nhân

• TD: 1 gam phân hạch U(235) (vụ nổ hạt

nhân) tỏa ra một năng lượng tương đương 1,9 tấn xăng.

• Tổng hợp 1 gam He(4) cho một năng

lượng tương đương 19 tấn xăng (gấp 10 lần

trên)

• Phản ứng nhiệt hạch trong tự nhiên:

• - Năng lượng từ mặt trời và các ngôi sao tỏa

ra chủ yếu do phản ứng nhiệt hạch xảy ra.

• - Phổ biến nhất là quá trình tổng hợp He từ

Hidro như sau:

•

•

• - Vì khối lượng mặt trời rất lớn mà cấu tao

chủ yếu là hidro nên năng lượng mặt trời tỏa

ra hầu như vô tận

→

4 H He + 2 e + 26,8MeV

Phản ứùng nhiệt hạch không điều khiển:( bom nhiệt

hạch)

- Nhiệt độ cao tạo bởi vụ nổ bom A.

- Nhờ đó phản ứng giữa Li và H tạo ra He và tỏa

ra một năng lượng cực kì lớn (do hai vụ nổ cộng lại)

- Hiện nay phản ứng nhiệt hạch chưa điều khiển được nên năng lượng của nó chưa được khai thác.

Bom A

 

Thuốc nổ

Li và H

Các vụ thử bom nhiệt hạch

• Phản ứng nhiệt hạch có điều khiển và ưu việt của năng lượng nhiệt hạch:

- Điều quan tâm hiện nay là kiểm soát được phản ứng

nhiệt hạch để sử dụng vì mục đích hòa bình Dự kiến

đến năm 2020 sẽ kiểm soát được.

- Phản ứng nhiệt hạch sau đây hiện được quan tâm

• - Ưu việt của năng lượng nhiệt hạch:

* Nguồn nhiên liệu đơtơri và triti rất dồi dào ,dễ

khai thác và ít tốn kém

* Sản phẩm của phản ứng nhiệt hạch rất ít ô nhiễm môi trường

→

Hãy phân biệt định tính phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch (về nhiên liệu, điều kiện thực hiện, năng lượng tỏa ra cùng một lượng nhiên liệu và ô nhiễm môi trường)?