Đang tải... (xem toàn văn)
Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh ng[r]
(1)CHUYÊN ĐỀ XÁC ĐỊNH
NĂNG LƯỢNG TỎA RA - THU VÀO CỦA PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Tính lượng của phản ứng hạt nhân:
1
1 2 3 4
A A A A Z X + Z X →Z X + Z X
- Cách 1: Tính theo khối lượng: ΔE = Δm.c2 = (m - mo).c2
+ mo: Khối lượng hạt trước phản ứng + m: Khối lượng hạt sau phản ứng - Cách : Tính theo động
+ Bảo toàn lượng:
K1 + K2 + ΔE = K3 + K4 ⇒ ΔE = Ksau - Ktrước ΔE lượng phản ứng hạt nhân
2
1
X X X
K = m v động chuyển động của hạt X
- Cách 3: Tính theo lượng liên kết, liên kết riêng, độ hụt khối ΔE = Eliên kết sau - Eliên kết trước = (Δmsau - Δmtrước).c2
Tính lượng nhiên liệu dựa công thức Q = mq = ΔE , q suất tỏa nhiệt (J/kg) 2 VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Cho phản ứng hạt nhân
1
A A A A
Z A+Z B→Z C+Z D Độ hụt khối của hạt nhân tương
ứng là: ΔmA, ΔmB, ΔmC, ΔmD Thiết lập biểu thức tính độ hụt khối của phản ứng, từ đó suy công thức tính lượng tỏa của phản ứng
Giải Độ hụt khối của phản ứng:
(2)= [(Z1 + Z2) - (Z3 + Z4)]mp + [(N1 + N2) - (N3 + N4)]mn - (ΔmA + ΔmB) + (ΔmC + ΔmD) = (ΔmC + ΔmD) - (ΔmA + ΔmB)
Tức là:
(Độ hụt khối của phản ứng
= ∑ Khối lượng hạt nhân trước - ∑ Khối lượng hạt nhân sau phản ứng = ∑Độ hụt khối của hạt nhân sau - ∑Độ hụt khối của hạt nhân sau) - Năng lượng tỏa của phản ứng:
ΔE = Δmc2 = (mA + mB).c2 - (mC + mD).c2 = [(mC + mD) - (mA + mB)].c2 ΔE = Δmc2 = (ΔEC + ΔED) - (ΔEA + ΔEB)
Ví dụ 2: Cho phản ứng hạt nhân 9
4Be+1H →2He+3Li Hãy cho biết đó phản ứng tỏa
lượng hay thu lượng Xác định lượng tỏa thu vào Biết mBe = 9,01219 u; mP = 1,00783 u; mLi = 6,01513 u; mX = 4,0026 u; 1u = 931 MeV/c2
Giải
Ta có: mo = mBe + mP = 10,02002u; m = mX + mLi = 10,01773u Vì mo > m nên phản ứng tỏa lượng, lượng tỏa ra: W = (mo – m).c2 = (10,02002 – 10,01773).931 = 2,132MeV Ví dụ 3: cho phản ứng hạt nhân: 3
1T+1D→2He+ +X 17, 6MeV Tính lượng toả từ phản
ứng tổng hợp được 2g Hêli
Giải - Số nguyên tử hêli có 2g hêli:
23
23
2.6, 023.10
3, 01.10
A
m N N
A
= = =
- Năng lượng toả gấp N lần lượng của phản ứng nhiệt hạch: E = N.Q = 3,01.1023.17,6 = 52,976.1023 MeV
3 BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Tìm lượng tỏa hạt nhân 234
92U phóng xạ tia α tạo thành đồng vị Thôri
230 Th Cho lượng liên kết riêng của hạt α 7,1 MeV, của 234U 7,63 MeV, của 230Th 7,7 MeV
(3)B 13,98 MeV C 11,51 MeV D 17,24 MeV
Câu 2: Khi hạt nhân234
92U bị phân hạch tỏa lượng 200 MeV Cho số A-vô-ga-đrô
NA = 6,02.1023 mol-1 Nếu g 234
92U bị phân hạch hồn tồn lượng tỏa xấp xỉ
A 5,1.1016 J B 8,2.1010 J C 5,1.1010 J D 8,2.1016 J
Câu 3: Cho phản ứng hạt nhân:
23 20
11Na+1H →2He+10Ne
Khối lượng hạt nhân 23 20
11Na;10Ne He H;2 ;1 lần lượt 22,9837 u; 19,9869 u; 4,0015 u; 1,0073
u; u = 931,5 MeV/c2 Trong phản ứng này, lượng A thu vào 3,4524 MeV
B thu vào 2,4219 MeV C tỏa 2,4219 MeV D tỏa 3,4524 MeV
Câu 4: Dùng hạt prôtôn có động 1,6 MeV bắn vào hạt nhân liti 7
3Li đứng yên Giả sử sau
phản ứng thu được hai hạt giống có động không kèm theo tia γ Biết lượng tỏa của phản ứng 17,4 MeV Động của hạt sinh
A 19,0 MeV B 15,8 MeV C 9,5 MeV D 7,9 MeV
Câu 5: Cho phản ứng hạt nhân:
3
1H+1H→ 2He+0n+17, 6MeV
(4)B 4,24.105J C 5,03.1011J D 4,24.1011J Câu 6: Pơlơni 210
84Po phóng xạ α biến đổi thành chì Pb Biết khối lượng hạt nhân Po; α;
Pb lần lượt là: 209,937303 u; 4,001506 u; 205,929442 u 1u=931,5MeV/c2 Năng lượng tỏa hạt nhân pôlôni phân rã xấp xỉ
(5)Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng
I. Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóa luyện thi THPTQG mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn.
II. Khoá Học Nâng Cao HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Tốn: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III. Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia