VL12

BAØI TAÄP CUÛNG COÁ CÂU 2 : Phản ứng hạt nhân dây truyền là phản ứng phaân haïch : Coù heä soá nhaân nôtron s>1 Của hệ vượt hạn Của hệ tới hạn.. Thỏa bất kỳ điều nào ở A,B,C.[r]

THẢM HỌA TỰ NHIÊN NHẬT BẢN 7/12/2011 Động đất mạnh Nhật Bản ( Vành đai lửa Thái Bình Dương) Lúc 14:46:23, 11 tháng năm 2011 (tức 05:46 UTC), kéo dài phút Cường độ 9,1 MW (~ 0,8 tỉ TNT ; 3,3.1018J) Độ sâu tâm chấn 32 km, cách bờ biển phía Đông bán đảo Oshika, Tōhoku 72 km Tổng thiệt hại đến 235 tỉ $ Sóng thần cao 38.5 m tiến sâu 10km Thương vong 15.854 người thiệt mạng, 9.677 người bị thương và 3.155 người tích 18 tỉnh Nhật Bản và 125.000 công trình nhà bị hư hại phá hủy hoàn toàn Ít vụ nổ lò phản ứng rò rỉ khí hydro đã xảy hệ thống làm mát bị hỏng Phải sơ tán 80 km cách nhà máy điện hạt nhân Fukushima I và II NƯỚC NHẬT TRƯỚC & SAU THẢM HỌA FatManPu-Nagasaki 9/8/45 Quả bom đầu tiên Gadget Hiroshima Nagasaki LittleBoyU-Hiroshima 6/8/45 Hình ảnh các loại vũ khí – bom nguyên tử Cảnh hoang tàn, chết chóc, sau vụ ném bom nguyên tử xuống thaønh phoá Hidroshima vaø Nagashaki thaùng naêm 1945 BOM NGUYÊN TỬ & THUNG LŨNG SILICON Silicon Valley, San Jose, California Julius Robert Oppenheimer (1904–1967) Ottô Han (Otto Hahn) 1879-1968 URANIUM & LÀM GIÀU URANIUM & LÀM GIÀU • Trong các đồng vị có thể phân hạch hấp thụ nơtrôn chậm, đáng chú ý là đồng vị U235 và plutôni Pu239 • Urani thiên nhiên là hỗn hợp đồng vị: U 238 chiếm 99,27%, U235 chiếm 0,72% và U234 chiếm 0,01% Đồng vị U 235 dễ bị phân hạch • Việc tách riêng U235 công phu, tốn kém, nên các lò phản ứng hạt nhân thường dùng Urani thiên nhiên đã làm giàu, tức là qua chế biến, đã tăng lên vài vài chục phần trăm Khối lượng tới hạn từ vài đến vài chục I Hạt nhân & Sự phân hạch hạt nhân nặng I Hạt nhân & Sự phân hạch hạt nhân nặng I Sự phân hạch Là tượng hạt nhân nặng hấp thụ nơtron và thành hai hạt nhân có số khối trung bình Sự phân hạch là gì ? Nón đượ tìm rac o?: Sự phâ haïchc coù ñaë ñieåmnaø sau Sự phân hạch là hai loại phản Noù nn gggduï g để làm ? a arađượ nănngcg ứ lượ n raá tnlớ ứngTỏtỏ naê lượ đượ c nphaùt hieän trướ c đạra i chieá hai  Sinh mộnt thứ soá nôtron(2 nơtron )  Phản ứng Trong chiến tranh dùng để tạo bom 235 tử 236 A A' nguyeân 92 U 0 n 92 U Z X z' X'k n  200MeV Trong thời bình dùng sản suất điện nhà máy điện nguyên tử II PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN U U U n U U U k=2 U II.Phản ứng hạt nhân dây chuyền Trong phản ứng phân hạch, có số nơtrôn sinh bị maát maùt nhieàu nguyeân nhaân Nhöng neáu sau moãi phản ứng, còn lại trung bình k nơtrôn tiếp tục gây phaân haïch (k ≥ 1) thì soá phaân haïch taêng leân raát nhanh tạo phản ứng dây chuyền k gọi là hệ số nhân nơtrôn Nếu k > 1: phản ứng dây truyền vượt hạn, không kiểm soát Dùng chế tạo Bom nguyên tử Nếu k = 1: phản ứng dây truyền tới hạn, kiểm soát Dùng làm lò phản ứng hạt nhân Nếu k < 1: phản ứng dây truyền không xảy Muốn có k  thì khối lượng urani phải là m  mh ; với mh gọi là khối lượng tới hạn II PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN • Mỗi phân hạch toả lượng 200MeV = 3,2.1011J Mỗi 1g U235 chứa 2,5.1021 hạt nhân nên phân hạch hết cho lượng lớn 8.1010J (~ 22.000kWh) • Khi k>1, hệ thống gọi là vượt hạn: ta không khống chế phản ứng dây chuyền, lượng toả có sức tàn phá dội (trường hợp bom nguyên tử)  Dựa trên chế này, người đã sử dụng  Lá thư mở màn thời đại nguyên tử Nguồn lượng nguyên tử dùng để chế tạo bom nguyên tử và nhà máy điện nguyên tử Các đoạn phim tư liệu noùi veà caùc vuï noå bom nguyên tử Sự công phá dội noù BAØI 60 NOÄI DUNG I Sự phân hạch II.Phản ứng hạt nhaân daây chuyeàn III Nhaø maùy điện nguyên tử Caáu taïo Hình aûnh minh hoïa Hoạt động Hình aûnh minh hoïa IV.Baøi taäp III Nhà máy điện nguyên tử Caáu taïo Bộ phận chính là lò phản ứng hạt nhân đó phản ứng khống chế mức tới hạn (k=1) goàm : Lò phản ứng Chất tải nhiệt Lò sinh Turbine phát điện Hệ thống nước làm mát III NHÀ MÁY ĐIỆN NGUYÊN TỬ Cấu tạo: • Những nhiên liệu hạt nhân làm hợp kim chứa urani đã làm giàu • Chất làm chậm (nước nặng D2O) • Các điều chỉnh (hấp thụ nơtrôn mà không phân hạch) Khi lò hoạt động thì các điều chỉnh tự động giữ độ cao cho k=1 BAØI 60 NOÄI DUNG I Sự phân hạch II.Phản ứng hạt nhaân daây chuyeàn III Nhaø maùy điện nguyên tử Caáu taïo Hình aûnh minh hoïa Hoạt động Hình aûnh minh hoïa IV.Baøi taäp Hoạt động Phản ứng phân hạch tỏa lượng dạng động các mảnh hạt nhân và các hạt khác ,động này chuyển thành nhiệt, nhờ chất tải nhiệt cung cấp nhiệt cho lò sinh hơi, nước làm chạy tua bin phát điện BAØI 60 Các nhà máy điện nguyên tử trên giới NOÄI DUNG I Sự phân hạch II.Phản ứng hạt nhaân daây chuyeàn III Nhaø maùy điện nguyên tử Caáu taïo Hình aûnh minh hoïa Hoạt động Hình aûnh minh hoïa IV.Baøi taäp Nhaø maùy hoạt động III NHÀ MÁY ĐIỆN NGUYÊN TỬ • Nhiều nhà máy điện nguyên tử đã xây dựng các nước công nghiệp • Trên 35% tổng điện sản xuất hàng năm Pháp, Thụy Điển, Phần Lan… • Trên 30% Nhật • Trên 12% Mỹ • Nước ta có lò phản ứng hạt nhân nhỏ Đà Lạt, dùng để nghiên cứu khoa học và sản xuất đồng vị phóng xạ (công suất 500kW, có 89 nhiên liệu là hợp kim chứa Urani đã làm giàu tới 36% U235) BAØI TAÄP CUÛNG COÁ CAÂU : Tìm phaùt bieåu SAI sau ñaây veà tính chaát phản ứng phân hạch : Là phản ứng tỏa lượng SAI Xảy hấp thụ nơtron SAI Chỉ xảy với nguyên tử 235 92 U 00s 01s 02s 03s 04s 05s 06s 07s 08s 09s 10s 11s 12s 13s 14s 15s 16s 17s 18s 19s 20s 21s 22s 23s 24s 25s 26s 27s 28s 29s 30s Taïo hai haït nhaân coù soá khoái trung bình SAI BAØI TAÄP CUÛNG COÁ CÂU : Phản ứng hạt nhân dây truyền là phản ứng phaân haïch : Coù heä soá nhaân nôtron s>1 SAI Của hệ vượt hạn SAI Của hệ tới hạn SAI Thỏa điều nào A,B,C 00s 01s 02s 03s 04s 05s 06s 07s 08s 09s 10s 11s 12s 13s 14s 15s 16s 17s 18s 19s 20s 21s 22s 23s 24s 25s 26s 27s 28s 29s 30s BAØI TAÄP CUÛNG COÁ CAÂU CAÂU : Tìm phaùt bieåu SAI sau ñaây veà tính chaát phản ứng phân hạch : Là phản ứng tỏa lượng RAÁT GIOÛI Xảy hấp thụ nơtron Chỉ xảy với nguyên tử 235 U 92 Taïo hai haït nhaân coù soá khoái trung bình BAØI TAÄP CUÛNG COÁ CÂU : Phản ứng hạt nhân dây truyền là phản ứng phaân haïch : Coù heä soá nhaân nôtron s>1 Của hệ vượt hạn Của hệ tới hạn Thỏa điều nào A,B,C RAÁT GIOÛI