Phát biểu: Năng lượng liên kết của một hạt nhân được tính bằng tích của độ hụt khối của hạt nhân với thừa số c 2. Năng lượng liên kết riêng[r]
(1)HƯỚNG DẪN HỌC QUA TRUYỀN HÌNH
Mơn Vật lí
Tiết 3/tháng (truyền hình)
-Chủ đề
TÍNH CHẤT VÀ CẤU TẠO HẠT NHÂN
NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN”.
I CẤU TẠO HẠT NHÂN1 Điện tích kích thước hạt nhân
- Hạt nhân mang điện dương +Ze (Z số thứ tự nguyên tố bảng HTTH) - Hạt nhân có kích thước nhỏ(cỡ 10-15m), nhỏ 104 đến 105 lần kích thước nguyên tử 2 Cấu tạo hạt nhân
- Gồm nuclôn, chia làm loại: Prôtôn (p) Nơtron (n) - Số nuclôn hạt nhân A, gọi số khối
- Số prơtơn hạt nhân Z, cịn gọi nguyên tử số - Số nơtron hạt nhân A-Z
3 Kí hiệu hạt nhân Kí hiệu : ZAX
X : Kí hiệu hố học nguyên tố A: Số khối
Z: Số prôtôn
Ví dụ: Hạt nhân 1327Al có - Số nuclơn là: A = 27 - Số prôtôn là: Z = 13
- Số nơtron là: A - Z = 27 - 13 = 14 4 Đồng vị
Đồng vị:cùng số Z, số prôtôn; khác số A, khác số nuclôn khác số nơtron.
Ví dụ: Hạt nhân hiđrơ có đồng vị: hiđrơ thường, Dơteri(hiđrô nặng),Triti(hiđrô siêu nặng) II KHỐI LƯỢNG HẠT NHÂN
1 Đơn vị khối lượng hạt nhân
(2)Đơn vị u có giá trị
1
12 khối lượng nguyên tử đồng vị 126C. 1u = 1,66055.10-27kg
Êlectron Prôtôn Nơtron
Hê li (
4 2He ) 5,486.10-4u 1,00728u 1,00866u 4,00150u 2 Khối lượng lượng
-Hệ thức Anhxtanh: E = mc2 (c tốc độ ánh sáng chân khơng)
-Năng lượng tính đơn vị eV: E = uc2 931,5 MeV
1 931,5
MeV u
c
2
MeV
c cũng coi đơn vị đo khối lượng hạt nhân.
Chú ý: Một vật trạng thái nghỉ có khối lượng m0 chuyển động với vận tốc v khối
lượng tăng lên thành m với:
0 2
m m
v c
m0 khối lượng nghỉ
m khối lượng động
Năng lượng nghỉ vật: E = m0c2.
Năng lượng toàn phần vật:
2
2
2
m c E mc
v c
với E = E0+Wđ III LỰC HẠT NHÂN
- Là lực hút nuclôn
- Không chất với lực tĩnh điện lực hấp dẫn, không phụ thuộc vào điện tích
- Là lực tương tác mạnh
- Chỉ phát huy tác dụng phạm vi kích thước hạt nhân, cỡ 10-15m IV NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN
1 Độ hụt khối Kí hiệu: ∆ m
Công thức: ∆ m= Zmp+(A-Z)mn – mX 2 Năng lượng liên kết
(3)Phát biểu: Năng lượng liên kết hạt nhân tính tích độ hụt khối hạt nhân với thừa số c2
Ví dụ: Tính lượng liên kết hạt nhân Hêli 24He có m
He = 4,00150u Cho prơtơn có mp=1,00728u, nơtron có mn=1,00866u, lấy 1uc2 = 931,5 MeV.
ADCT: WLk = [Zmp+ (A-Z)mn – mX ]c2
WLk = [2.1,00728u + 2.1,00866u– 4,00150u]c2 WLk = 0,03038uc2
WLk = 0,03038.931,5 MeV WLk = 28,29897 MeV 3 Năng lượng liên kết riêng
-Là lượng liên kết tính cho nuclơn Kí hiệu:
WLk
A
-Đặc trưng cho mức độ bền vững hạt nhân
WLk
A càng lớn hạt nhân bền vững.
-Hạt nhân bền vững có
WLk
A lớn 8,8 MeV/nuclôn (50<A<80)
V PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 1 Định nghĩa đặc tính
-Phản ứng hạt nhân trình tương tác hạt nhân với biến thành hạt nhân khác
Chia làm loại:
+ Phản ứng tự phát: Phóng xạ
+ Phản ứng kích thích: phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch -Đặc tính:
2 Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân Phản ứng hạt nhân:
-Bảo tồn điện tích:
-Bảo tồn số nuclơn(số A): -Bảo tồn động lượng:
Phản ứng hóa học Phản ứng hạt nhân
Biến đổi phân tử Biến đổi hạt nhân
Bảo toàn nguyên tử Biến đổi nguyên tố
Bảo tồn khối lượng nghỉ Khơng bảo tồn khối lượng nghỉ
3
1
1
A
A A A
Z AZ BZ X Z Y
1 A A A A
Z Z Z Z
1
P P P P
(4)Bảo toàn lượng toàn phần: với
Năng lượng tỏa hay thu vào phản ứng hạt nhân Gọi mtrước = mA + mB
msau = mX + mY W = (mtrước- msau)c2
• Nếu mtrước > msau, nghĩa W > thì: Wtỏa = W
• Nếu mtrước < msau, nghĩa W < thì: Wthu = |W| = -W
Khi đó, muốn thực phản ứng phải cung cấp cho hệ lượng đủ lớn
1