Năm 1945, Mỹ ném xuống thành phố Hirôsima của Nhật một quả bom nguyên tử với khối lượng Urani nguyên chất với khối lượng tới hạn khoảng 50kg. Tại sao khi ném thì bom mới nổ[r]
(1)(2)KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu : Thế tượng phóng xạ? Câu : Đặc tính tượng phóng xạ?
Câu : Viết công thức định luật phóng xạ, nêu tên đại lượng?
(3)I – CƠ CHẾ CỦA PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
1 Phản ứng phân hạch gì?
2 Phản ứng phân hạch kích thích.
II – NĂNG LƯỢNG PHÂN HẠCH
1 Phản ứng phân hạch tỏa lượng. 2 Phản ứng phân hạch dây chuyền.
(4)I – CƠ CHẾ CỦA PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
1 Phản ứng phân hạch gì?
Phân hạch phản ứng hạt nhân nặng vỡ thành hai mãnh nhẹ hơn.
Chỉ xét phản ứng phân hạch kích thích. Nhiên liệu CNNLHN :
235 238 239
92 U ; 92U ; 92Pu C1
(5)I – CƠ CHẾ CỦA PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
2 Phản ứng phân hạch kích thích.
+ Thực phản ứng : cung cấp lượng kích hoạt (vài MeV)
+ Cách thực : bắn nơtrôn chậm vào hạt nhân, hạt nhân chuyển lên trạng thái kích thích (khơng bền vững), vỡ thành hai mảnh
+ Phân hạch phải qua trạng thái kích thích
*
(X X )
C2 Prơtơn tích điện dương, chịu tác dụng
(6)I – CƠ CHẾ CỦA PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
2 Phản ứng phân hạch kích thích.
X* vỡ thành mảnh Y Z kèm theo vài nơtrôn.
*
+ X X Y + Z +
n kn
(7)1 235 236 * 95 138
3
1 n + 92 U 92 U 9Y + I + 353 n
139
1 235 236 * 95
0 n + 92 U 92 U Xe + Sr +38 20 n
II – NĂNG LƯỢNG PHÂN HẠCH
1 Phản ứng phân hạch tỏa lượng.
(8)II – NĂNG LƯỢNG PHÂN HẠCH
1 Phản ứng phân hạch tỏa lượng.
Một vài thí dụ :
1 hạt 235U phân hạch tỏa khoảng 210MeV. 1gam 235U phân hạch tỏa lượng
8,5.1010J.
Tương đương tỏa nhiệt 8,5 than.
(9)II – NĂNG LƯỢNG PHÂN HẠCH
2 Phản ứng phân hạch dây chuyền.
(10)II – NĂNG LƯỢNG PHÂN HẠCH
2 Phản ứng phân hạch dây chuyền.
k < : PƯ PH dây chuyền tắt nhanh
k = : PƯPH dây chuyền tự trì, NL phát không đổi theo thời gian
: PƯPH dây chuyền tự trì, NL phát tăng nhanh gây bùng nổ Khối lượng chất phân hạch phải khối lượng tới hạn.
Thí dụ với U m = 15kg; với Pu m = 5kg
(11)II – NĂNG LƯỢNG PHÂN HẠCH
3 Phản ứng phân hạch có điều khiển (khi k = 1)
Thực phản ứng lò phản ứng hạt nhân
Dùng điều khiển có chứa bo, cađimi để điều khiển cho k ln
(12)LÒ PHẢN ỨNG HẠT LÒ PHẢN ỨNG HẠT
(13)BOM NGUYÊN TỬ
Năm 1945, Mỹ ném xuống thành phố Hirôsima Nhật bom nguyên tử với khối lượng Urani nguyên chất với khối lượng tới hạn khoảng 50kg!
(14)(15)Phân hạch vỡ hạt nhân nặng thành hai hạt nhân trung bình ( kèm theo vài nơ trôn phát ra)
Phân hạch 235U tác dụng nơ trôn tỏa NL vào cỡ 200MeV trì theo trình dây chuyền (trong điều kiện khối lượng u đủ lớn) Các sản phẩm phân hạch hạt nhân chứa nhiều nơ tron phóng xạ bê ta trừ
Phản ứng phân hạch dây chuyền có điều khiển tạo lò phản ứng
(16)Vận dụng
Xét phân hạch : 10 n + 92235U 9439Y + I + 313953 10 n+ Tính NL tỏa phân hạch hạt 235U
Biết 235U=234,99332U; 139I=138,897U; 94Y=93,89014U
Hướng dẫn :
• Tính tổng khối lượng hạt trước phản ứng • Tính tổng khối lượng hạt sau phản ứng • Tính độ hụt khối
• Áp dụng biểu thức liên hệ lượng khối lượng
(17)Dặn dị
• Làm tập SGK trang 198.
• Đọc thêm “Lị phản ứng PWR”.
• Đọc trước 39 : Phản ứng nhiệt hạch. CHÀO TẠM BIỆT !
(18)Hình 38.1 : Sơ đồ phân hạch
n
n n
X X*
Y
(19)Phản ứng phân hạch gì? X Y Z HAI HẠT NHÂN NHẸ HẠT NHÂN NẶNG
X X*
Y
Z
(20)Phản ứng hạt nhân kích thích
n X X*
Y
Z
n
n n
X X*
Y
(21)n nn n U n nn U n nn U U U U U
(22)k =
U n
U U
U
U
U
U
(23)Bảng phân bố NL giải phóng quá trình phân hạch hạt nhân U
NL giải phóng phân hạch (trong 10-4s)
NL tỏa phóng xạ mảnh
Tổng NL tỏa
• ĐN mảnh : 167MeV
• ĐN nơtrơn : 5MeV
• ĐN prơtơn : 6Mev
• ĐN êlectron : 8MeV
• ĐN gamma : 6MeV
(24)