Bài 39. Phản ứng nhiệt hạch

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: → 1 235 139 95 1 0 92 54 38 0 n + U Xe + Sr + 2 n + 212MeV Hệ số nhân neutron là gì ? Nó có ý nghóa 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) Đònh nghóa • 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) Đònh nghóa: • 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 • ≤ → 2 2 4 1 1 1 2 0 H + H He + n + 3,25MeV → 2 3 4 1 1 1 2 0 H + H He + n + 17,6MeV • 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 → 1 4 0 + 1 2 1 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 kích hoạt Hỗn hợp Li và H Caực vuù thửỷ bom nhieọt haùch • Phản ứng nhiệt hạch có điều khiển và ưu việt của năng lượng nhiệt hạch: - Điều quan tâm hiện nay là kiểm soát được VŨ HỒNG SƠN Giáo án môn: Vật lý khối Kiểm tra cũ • Câu 1: Sự phân hạch gì? • Câu 2: Thế hệ số nhân nơtrôn có tác dụng ? • Câu 3: Trình bầy cấu tạ nhà máy điện nguyên tử VŨ HỒNG SƠN Giáo án môn: Vật lý khối Phản ứng nhiệt hạch + Phản ứng đồng vị nặng hyđrô: 1 H + H → He + n + 3,25MeV H + H → He + n + 17,6 MeV 1 3 1 Phản ứng kết hợp khó xẩy hật nhân tích điện dương đẩy nhau, nên cần phải có nhiệt độ từ 50 – 100 triệu độ Nên gọi phản ứng nhiệt hạch VŨ HỒNG SƠN Giáo án môn: Vật lý khối Nhà bác học Mỹ Betơ tạo nên chuỗi phản ứng gọi chu trình cácbon – nitơ Đó tổng hợp hêli từ hyđro 1 + H → He + e + 26,8 MeV Con người thực phản ứng nhiệt hạch dạng không kiểm soát được, nổ bom kinh khí Bom chứa hỗn hợp đơtơri, triti bom nguyên tử làm ngòi nổ Nguyên liệu PU nhiệt hạch: Trong nước thường có 0,015% D2O triti lấy từ Li6 VŨ HỒNG SƠN Giáo án môn: Vật lý khối Câu hỏi 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 Tất VŨ HỒNG SƠN Giáo án môn: Vật lý khối Câu 2: Xét phản ứng :D + D →T + p Phản ứng tỏa hay thu lượng? Biết mD = 2,0136u, mT = 1,0073, c = 2,9979 m/s, u = 1,6605.10-27kg Chọn kết A 5,653 MeV B.B.9,03.10 3,631 21MeV N.Tử C 3,163 MeV D Một giá trị khác VŨ HỒNG SƠN Giáo án môn: Vật lý khối Gợi ý giải Khối lượng hạt trước phản ứng: m0 = 2mD = 4,0272 Khối lượng hạt sau phản ứng: m = mT + mP = 4,0233 Do m0 > m nên phản ứng tỏa lượng Nặng lượng là: ∆E = (m0 – m)c2 = 3,631 MeV VŨ HỒNG SƠN Giáo án môn: Vật lý khối Hướng dẫn học làm nhà: + Nắm kỹ nội dung học lớp: - Phản ứng nhiệt hạch - Chu trình cácbon-nitơ + Làm tập: (SGK trang 233) 9.13, 9.14, 9.15 (SBT) + Tiết sau: Bài tập VŨ HỒNG SƠN Giáo án môn: Vật lý khối VŨ HỒNG SƠN Giáo án môn: Vật lý khối 10 Ph n ng nhi t ả ứ ệ h ch.ạ Giáo viên giảng dạy: ĐÀM NGỌC HIÊN TỔ TOÁN – LÝ Kieåm tra baøi cuõ Kieåm tra baøi cuõ 1. Sự phân hạch là gì? Sự phân hạch là hiện tượng một hạt nhân rất nặng (như Urani) hấp thụ một nơtron chậm, vỡ thành hai hạt nhân có số khối trung bình. Nơtron chậm là nơtron có động năng của chuyển động nhiệt cỡ 0,1 eV 2. Đặc điểm của sự phân hạch? Phản ứng phân hạch này sinh ra k (từ 2 đến 3) nơtron và tỏa năng lượng rất lớn, khoảng 200 MeV Sự tỏa năng lượng khi phân hạch là do tổng khối lượng của các hạt được tạo thành nhỏ hơn tổng khối lượng hạt nhân Urani và nơtron mà nó hấp thụ 3. Phản ứng dây chuyền là gì? Trong sự phân hạch của các hạt nhân U235, các nơtron bò mất do nhiều nguyên nhân. Nếu sau mỗi phân hạch, số nơtron trung bình còn lại là s thì s nơtron này đập vào các hạt nhân U235 khác, lại gây ra s phân hạch, sinh ra s 2 nơtron, rồi s 3 , s 4 … nơtron. Kết quả số phân hạch tăng lên rất nhanh trong một thời gian ngắn. Ta có phản ứng dây chuyền, s gọi là hệ số nhân nơtron. Phaỷn ửựng Phaỷn ửựng nhieọt haùch nhieọt haùch Tieỏt 88 N i dung bài họcộ 1. Đònh nghóa. 2. Đặc điểm. 3. Điều kiện để xảy ra phản ứng nhiệt hạch. 4. Lí do con người quan tâm đến năng lượng nhiệt hạch. 1.Đònh nghóa: - Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng kết hợp hai hạt nhân rất nhẹ thành một hạt nhân nặng hơn. 2 2 3 1 1 1 2 0 2 3 4 1 1 1 2 0 3, 25 17, 6 H H He n MeV H H He n MeV + → + + + → + + Phản ứng nhiệt hạch VD: 2. Đặc điểm: - Là 1 phản ứng tỏa năng lượng. - Tuy 1 phản ứng nhiệt hạch tỏa năng lượng ít hơn 1 phản ứng phân hạch nhưng nếu tính theo khối lượng nhiên liệu thì phản ứng nhiệt hạch tỏa năng lượng nhiều hơn. Phản ứng nhiệt hạch 3. Điều kiện để xảy ra phản ứng nhiệt hạch: - 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. Phản ứng nhiệt hạch [...]... thì phản ứng kết hợp tỏa năng lượng nhiều hơn C Phản ứng kết hợp tỏa năng lượng nhiều, làm nóng mơi trường xung quanh nên ta gọi là phản ứng nhiệt hạch D Con người đã thực hiện được phản ứng nhiệt hạch dưới dạng khơng kiểm sốt được 2 Phản ứng nào sau đây là phản ứng toả năng lượng: a Phản ứng phân hạch b Phản ứng dây chuyền c Phản ứng nhiệt hạch d Cả 3 phản ứng trên 3 Đònh nghóa phản ứng nhiệt hạch: .. .Phản ứng nhiệt hạch - 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 [...]... 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)? Phản ứng 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 Trường THPT Đầm Dơi Tiết PPCT: 51 Tổ Vật Lý Ngày soạn: ……………… HT QUANG ĐIỆN THUYẾT LƯNG TỬ ÁNH SÁNG I. MỤC TIÊU - Trình bày được TN Héc về ht quang điện và nêu được đònh nghóa ht quang điện. - Phát biểu được đònh luật về giới hạn quang điện. - Phát biểu được giả thuyết Plăng và viết được biểu thức về lượng tử năng lượng. - Phát biểu được thuyết lượng tử ánh sáng và nêu được những đặc điểm của phôtôn. - Vận dụng được thuyết phôtôn để giải thích đònh luật về giới hạn quang điện. - Nêu được lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: - Bộ TN về ht quang điện (nếu có). - Một số mẫu chuyện vui về sự ra đời của thuyết lượng tử như thái độ của các nhà khoa học thời bấy giờ trước ý kiến có tính chất táo bạo của Plăng về sự gián đoạn của năng lượng. 2. Học sinh: đọc bài trước ở nhà III. LÊN LỚP 1. Ổn đònh 2. Kiểm tra: không 3. Nội dung bài và phương pháp dạy – học 33 Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Minh hoạ TN của Héc (1887) - Góc lệch tónh điện kế giảm → chứng tỏ điều gì? - Không những với Zn mà còn xảy ra với nhiều kim loại khác. - Nếu làm TN với tấm Zn tích điện (+) → kim tónh điện kế sẽ không bò thay đổi → Tại sao? → Ht quang điện là ht như thế nào? - Nếu trên đường đi của ánh sáng hồ quang đặt một tấm thuỷ tinh dày → ht không xảy ra → chứng tỏ điều gì? - Thông báo TN khi lọc lấy một ánh sáng đơn sắc rồi chiếu vào mặt tấm kim loại. Ta thấy với mỗi kim loại, ánh sáng chiếu vào nó (ánh sáng kích thích) phải thoả mãn λ ≤ λ 0 thì ht mới xảy ra. - Khi sóng điện tích lan truyền đến kim loại thì điện trường trong sóng sẽ làm cho e trong kim loại dao động. Nếu E lớn (cường độ ánh sáng kích thích đủ mạnh) → e bò bật ra, bất kể sóng điện từ có λ bao nhiêu. - nc quang phổ của nguồn sáng → kết quả thu được không thể giải thích bằng các lí thuyết cổ điển → Plăng cho rằng vấn đề mấu chốt nằm ở quan niệm không đúng về sự trao đổi năng lượng giữa các nguyên tử và phân tử. - Giả thuyết của Plăng được thực nghiệm xác nhận là đúng. - Lượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ gọi là lượng tử năng lượng (ε) - Theo dõi minh hoạ - Nhận xét - Tấm kẽm mất bớt điện tích âm → các e bò bật khỏi tấm Zn. - Ht vẫn xảy ra, nhưng e bò bật ra bò tấm Zn hút lại ngay → điện tích tấm Zn không bò thay đổi. - HS trao đổi để trả lời. - Thuỷ tinh hấp thụ rất mạnh tia tử ngoại → còn lại ánh sáng nhìn thấy→ tia tử ngoại có khả năng gây ra ht quang điện ở kẽm. Còn ánh sáng nhìn thấy được thì không. - Ghi nhận kết quả TN và từ đó ghi nhận đònh luật về giới hạn quang điện. - HS được dẫn dắt để tìm hiểu vì sao thuyết sóng điện từ về ánh sáng không giải thích được. - HS ghi nhận những khó khăn khi giải thích các kết quả nghiên cứu thực nghiệm → đi đến giả thuyết Plăng. - HS ghi nhận tính đúng đắn của giả thuyết. I. Ht quang điện 1. TN của Héc về ht quang điện - Chiếu ánh sáng hồ quang vào tấm kẽm tích điện âm làm bật e khỏi mặt tấm kẽm. 2. Đònh nghóa - Ht ánh sáng làm bật các e ra khỏi mặt kim loại gọi là ht quang điện (ngoài). 3. Nếu chắn chùm sáng hồ quang bằng một tấm thuỷ tinh dày thì ht trên không xảy ra → bức xạ tử ngoại có khả năng gây ra ht quang điện ở kẽm. II. Đònh luật về giới hạn quang điện - Đònh luật: SGK - Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là đặc trưng riêng cho kim loại đó. - Thuyết sóng điện từ về ánh sáng không giải thích được mà chỉ có thể giải thích được bằng thuyết lượng tử. III. Thuyết lượng tử ánh sáng 1. Giả thuyết Plăng: sgk 2. Lượng tử năng lượng: ε=hƒ h = 6,625.10 -34 J.s gọi là hằng số Plăng 3. Thuyết lượng tử ánh sáng: sgk 34 Zn - - - 4. Củng cố: - Nội dung thuyết lượng tử - Giải thích các đònh luật quang điện - Hướng dẫn giải các bài tập sgk 5. Dặn dò: - Về nhà giải các bài tập sgk - Tiết sau giải bài tập 35 Trường THPT Đầm Dơi Tiết PPCT: 52 Tổ Vật Lý Ngày soạn: ………… BÀI TẬP I. Mục tiêu: 1. Kiến thức: - Tính chất lượng tử ánh sáng và các ht liên VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH I MỤC TIÊU: Kiến thức: - Nêu phản ứng nhiệt hạch - CHÀO MỪNG CÔ GIÁO VÀ CÁC BẠN ĐẾN VỚI BÀI THỰC HÀNH NHÓM ! Nguyễn Thị Ngọc Anh Nguyễn Quỳnh Anh Phạm Thanh Huyền Mông Thị Thu Hường Lê Thị Khánh Mai Trần Hải My Trần Thị Thu Tra Phạm Linh Trang Chương 4: MỘT SỐ THIẾT BỊ ĐIỆN TỬ DÂN DỤNG BÀI 17: KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN VÀ VIỄN THÔNG Một số cách truyền thông tin sơ khai mà người đã sử dụng? Bồ câu đưa thư Đốt lửa tín hiệu Pháo hoa tín hiệu Phát loa I KHÁI NIỆM Hệ thô ng La hệ thông dùng các biện pháp để thông thô báo cho những thông tin cần thiết ng tin Hệ thông La hệ thông truyền những thông tin xa viễn bằng sóng vô tuyến điện thông Mô hình hệ thống thông tin và viễn thông • Thông tin cần truyền xa hiện có thể thấy các lĩnh vực: Thông tin vệ tinh Thông tin Viba Thông tin cáp quang Mạng Internet Mạng điện thoại cố định Mạng điện thoại di động II SƠ ĐỒ KHỐI, NGUYÊN LÍ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN VÀ VIỄN THÔNG Một hệ thống thông tin bao gồm phần: phát và thu Phần phát thông tin *Nhiệm vụ: Đưa nguồn tin cần phát đến nơi cần thu thông tin ấy * Sơ đồ khối của phần phát thông tin: Nguồn thông tin Xử lí tin Điều chế, mã Đường hóa truyền Đường truyền: TínNhững hiệunguồn sau được điều chế, được vào môitruyền trường dẫn để truyền Nguồn thông tin: Là tín hiệu cần xa âm thanh, hình ảnh, và số, Đã Điều chế, mã hóa: tínkhi hiệu đã đươc xửphát límã có hóa biên độ(như đủgửi lớn muốn đitruyền xa cầnchữ điều chế và mã Xửxa.líNhững thông tin: Gia công va khuếch đại nguồn tín hiệu môiCó trường có thểmã truyền thông là: dâytương dãn, cáp hóa kĩđược thuật hóa bản:tin kĩtín thuật tự, kĩquang thuậtsóng, số điện tư biến đổi thành hiệu điện được biến đổi thành tín hiệu điện Sự giống và khác của vô tuyến truyền hình và truyền hình cáp? Giống nhau: Đều có chức phát thông tin Khác nhau: Vô tuyến truyền hình: Dùng sóng điện tư Truyền hình cáp: Dùng dây dẫn TV Phần thu thông tin *Nhiệm vụ: thu, nhận tín hiệu đã điều chế, mã hóa truyền tư phần phát, biến đổi tín hiệu thu nhận được trở về dạng tín hiệu ban đầu để đưa tới thuyết bị cuối (ví dụ, các thiết bị nghe nhìn) *Sơ đồ khối của phần phát thông tin Nhận thông tin Xử lí tin Giải điều chế, Thiết bị đầu giải mã cuối Nhận Thiếtthông bị đầutin: cuối: TínLà hiệu khâu đã cuối phát cùng được củathu, hệ thống, nhận bằng ví dụmột nhưthiết loa,bị màn hayhình, một tivi, mạchmáy nào Giải điềuXử chế, giảiGia mã:công Biếnvà đổikhuếch tín hiệu dạng tín hiệu lí tin: đạitrở tínvềhiệu nhận đượcban đầu đó Ví dụ nhưin… anten, modem… • Những thông tin từ nơi phát đến nơi thu có thể ở các khoảng cách xa, gân khác Tất cả các nguồn phát và thu thông tin ấy hợp thành một mạng thông tin quốc gia và toàn cầu CẢM ƠN CÔ GIÁO VÀ CÁC BẠN ĐÃ THEO DÕI BÀI THỰC HÀNH CỦA NHÓM ... PU nhiệt hạch: Trong nước thường có 0,015% D2O triti lấy từ Li6 VŨ HỒNG SƠN Giáo án môn: Vật lý khối Câu hỏi 1: Điều sau nói phản ứng nhiệt hạch? A Chỉ xẩy nhiệt độ cao B Phản ứng nhiệt hạch phản. .. Phản ứng nhiệt hạch phản ứng hạt nhân tỏa lượng C Hiện nay, phản ứng nhiệt hạch kiểm soát D Tất VŨ HỒNG SƠN Giáo án môn: Vật lý khối Câu 2: Xét phản ứng :D + D →T + p Phản ứng tỏa hay thu lượng?... Câu 1: Sự phân hạch gì? • Câu 2: Thế hệ số nhân nơtrôn có tác dụng ? • Câu 3: Trình bầy cấu tạ nhà máy điện nguyên tử VŨ HỒNG SƠN Giáo án môn: Vật lý khối Phản ứng nhiệt hạch + Phản ứng đồng vị