Sự phân hạch

KIỂM TRA BÀI CŨ: KIỂM TRA BÀI CŨ: Cho phản ứng hạt nhân: A + B → C + D  Cho biết điều kiện để 1 phản ứng hạt nhân toả năng lượng ?  Những loại phản ứng hạt nhân nào có thể tỏa năng lượng ? Tiết 89: Tiết 89:  SỰ PHÂN HẠCH  NHÀ MÁY ĐIỆN NGUYÊN TỬ Ottô Han (Otto Hahn) 1879-1968 Ottô Han (Otto Hahn) 1879-1968 I. PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN I. PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN  Sự phân hạch là hiện tượng một hạt nhân (loại rất nặng) hấp thụ một nơtrôn rồi vỡ thành 2 hạt nhân trung bình.  Nơtrôn chậm, có động năng < 0,1eV dễ bị hấp thụ hơn nơtrôn nhanh.  Phản ứng phân hạch của U 235: Với X, X’: các hạt nhân trung bình (số khối từ 80 đến 160) và k=2 hoặc 3 : số nơtrôn sinh ra. MeVnkXXUnU A Z A Z 200' 1 0 ' ' 236 92 1 0 235 92 +++→→+ nnn I. PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN I. PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN n U nnn U nnn U U U U U I. PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN I. PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN s = 2 U n U U U U U U I. PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN I. PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN  Một phần số nơtrôn sinh ra bị mất mát vì nhiều nguyên nhân, nhưng nếu sau mỗi phân hạch, vẫn còn lại trung bình s nơtrôn, mà s>1, thì s nơtrôn này đập vào các hạt nhân U 235 khác, lại gây ra s phân hạch, sinh ra s 2 nơtrôn rồi s 3 , s 4 … nơtrôn.  Số phân hạch tăng rất nhanh trong một thời gian ngắn: ta có phản ứng dây chuyền.  s: gọi là hệ số nhân nơtrôn. I. PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN I. PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN  Mỗi phân hạch chỉ toả ra năng lượng 200MeV = 3,2.10 11 J nhưng 1 gam U 235 chứa tới 2,5.10 21 hạt nhân nên khi phân hạch sẽ cho năng lượng rất lớn, bằng 8.10 10 J tương đương 22.000kWh.  Khi s>1, hệ thống gọi là vượt hạn: ta không khống chế được phản ứng dây chuyền, năng lượng toả ra có sức tàn phá dữ dội (trường hợp bom nguyên tử). [...]... (công suất 500kW, có 89 thanh nhiên liệu là hợp kim chứa Urani đã làm giàu tới 36% U 235)  CỦNG CỐ  U 235 có thể phân hạch theo nhiều cách khác nhau, một phản ứng phân hạch của U 235: 235 92 U + 1 95 0 n → 42 Mo + 139 57 La − + 2n + 7e + 215 MeV Cho NA = 6,02.1023 mol-1  Hỏi 1g U235 phân hạch hoàn toàn toả ra bao nhiêu năng lượng? Tính khối lượng xăng tương đương, biết năng suất toả nhiệt của xăng... Julius Robert Oppenheimer (1904–1967) SỰ NỔ CỦA BOM NGUYÊN TỬ Julius Robert Oppenheimer (1904–1967) I PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN    Trong các đồng vị có thể phân hạch khi hấp thụ nơtrôn chậm, đáng chú ý nhất là đồng vị U 235 và plutôni Pu 239 Urani thiên nhiên là hỗn hợp của 3 đồng vị: U 238 chiếm 99,27%, U 235 chiếm 0,72% và U 234 chiếm 0,01% Đồng vị U 235 dễ bị phân hạch nhất Việc tách riêng U 235 rất... những thanh nhiên liệu hạt nhân làm bằng hợp kim chứa urani đã làm giàu B : chất làm chậm (nước nặng D2O) C : các thanh điều chỉnh (hấp thụ nơtrôn mà không phân hạch) Khi lò hoạt động thì các thanh điều chỉnh tự động giữ độ cao sao cho s=1 Phản ứng phân hạch tỏa ra năng lượng dưới dạng động năng của các mảnh hạt nhân và các hạt khác, động năng này chuyển thành nhiệt, nhờ chất tải nhiệt cung cấp nhiệt cho .  U 235 có thể phân hạch theo nhiều cách khác nhau, một phản ứng phân hạch của U 235:  Cho N A = 6,02.10 23 mol -1 .  Hỏi 1g U235 phân hạch hoàn toàn. ỨNG DÂY CHUYỀN  Mỗi phân hạch chỉ toả ra năng lượng 200MeV = 3,2.10 11 J nhưng 1 gam U 235 chứa tới 2,5.10 21 hạt nhân nên khi phân hạch sẽ cho năng lượng