CHUYÊN ĐỀ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

+ Phản ứng tự phân rã của một hạt nhân không bền thành các hạt khác. Ví dụ: Phóng xạ. + Phản ứng trong đó các hạt nhân tương tác với nhau, dẫn đến sự biến đổi chúng thành các hạt khác. +[r]

(1)

PHẢN ỨNG HẠT NHÂN I Phản ứng hạt nhân:

Phản ứng hạt nhân trình dẫn đến biến đổi hạt nhân

Có hai loại phản ứng hạt nhân:

+ Phản ứng tự phân rã hạt nhân khơng bền thành hạt khác Ví dụ: Phóng xạ

+ Phản ứng hạt nhân tương tác với nhau, dẫn đến biến đổi chúng thành hạt khác

Ví dụ: Rơ –dơ- cho chùm hạt  bắn phá Nitơ, kết Nitơ bị phân rã biến đổi thành ôxi hidrơ

+ Phương trình tổng qt phản ứng hạt nhân: A + B → C + D

Với A, B hạt tương tác, C, D hạt sản phẩm

+ Phóng xạ trường hợp riêng phản ứng hạt nhân: hạt nhân mẹ X biến thành hạt nhân Y hạt  

* Phản ứng hạt nhân nhân tạo phản ứng hạt nhân người gây

Phản ứng Rơ – dơ - thực hiện: 24He + N 147 →178O + H11

Phản ứng ông bà Giôliô - Quyri thực hiện: 42He + Al 2713 →3015P + n01

Hạt nhân P30

15 sinh không bền vững mà có tính phóng xạ +:

→

30 30 0 +

15P 14Si + e1

Nguyên tử Phơtpho30 ( )30

15P đồng vị phóng xạ nhân tạo

II Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân:

Xét phản ứng hạt nhân:

1

A A A A Z A + B Z → C + DZ Z

1) Bảo tồn số khối (số nuclơn):

+ Tổng số nuclơn vế trái vế phải phương trình luôn A1 + A2 = A3 + A4

Giải thích: Trong phản ứng hạt nhân, prơtơn biến thành nơtron ngược lại nên

tổng số prôtôn nơtron khơng đổi 2) Bảo tồn điện tích (ngun tử số Z):

+ Tổng điện tích (tổng nguyên tử số Z) hạt hai vế trái vế phải phương trình ln ln

Z1 + Z2 = Z3 + Z4

Giải thích: Vì hạt tham gia phản ứng hạt nhân tạo thành hệ cô lập điện nên điện tích hệ

khơng đổi

3) Bảo toàn lượng toàn phần:

(2)

III Năng lượng phản ứng hạt nhân:

+ Xét phản ứng hạt nhân:

1

A A A A Z A + B Z → C + DZ Z

* Sự hụt khối hạt nhân kéo theo khơng bảo tồn khối lượng phản ứng hạt nhân + Gọi mt = mA + mB: tổng khối lượng nghỉ hạt trước phản ứng

ms = mC + mD: tổng khối lượng nghỉ hạt sau phản ứng

→ Năng lượng phản ứng: ΔE = (mt – ms)c2

+ Một phản ứng hạt sinh có tổng khối lượng bé hạt ban đầu (nghĩa bền vững hơn) phản ứng tỏa lượng

+ Một phản ứng sinh hạt có tổng khối lượng lớn hạt ban đầu (kém bền vững) phản ứng thu lượng

* Các CT khác tính lượng phản ứng hạt nhân:

C D A B

E ( m m m m )c

 =  +  −  − 

lkC lkD lkA lkB

E E E E E

 = + − −

IV Hai loại phản ứng hạt nhân tỏa lượng:

+ Phản ứng phân hạch: hạt nhân nặng hấp thụ nơtron vỡ thành hai hạt nhân có số

khối trung bình

+ Phản ứng nhiệt hạch: hai hạt nhân nhẹ kết hợp thành hạt nhân nặng