1. Phản ứng phân hạch: Là phản ứng trong đĩ một hạt nhân nặng vỡ thành hai hạt nhân nhẹ hơn (cĩ số khối trung bình) và vài nơtron. số khối trung bình) và vài nơtron.
n 1 0 + U 235 92 → 236U → 92 139I 53 + Y 94 39 +3( n 1 0 ) + γ .
+ Nơtron chậm là nơtron cĩ động năng dưới 0,01MeV. + Mỗi hạt nhân
U
23592 92
khi phân rã tỏa năng lượng khoảng 200MeV.
a. Phản ứng phân hạch là phản ứng tỏa năng lượng, năng lượng đĩ gọi là năng lượng phân hạch.
b. Phản ứng phân hạch dây chuyền.
- Giả sử một lần phân hạch cĩ k nơtron được giải phĩng đến kích thích các hạt nhân 235U
tạo nên những phân hạch mới. Sau n lần phân hạch liên tiếp, số nơtron giải phĩng là
n k và kích thích n k phân hạch mới - Khi k≥
1 thì phản ứng phân hoạch dây chuyền được duy trì.
- Khối lượng tối thiểu của chất phân hạch để phản ứng phân hạch duy trì gọi là khối lượng tới hạn. Để xảy ra phản ứng phân hạch thì khối lượng chất phải lớn hơn khối lượng tới hạn. (Đây là phản ứng của bom nguyên tử).
Khi k = 1 thì phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì và năng lượng phát ra khơng đổi theo thời gian. Đây là phản ứng phân hạch cĩ điều khiển được thực hiện trong các lị phản ứng hạt nhân.
2. Phản ứng nhiệt hạch: là phản ứng trong đĩ 2 hay nhiều hạt nhân nhẹ tổng hợp lại thành một hạt nhân nặng hơn và vài nơtron. nhân nặng hơn và vài nơtron.
2 3 4 1
1H + 1H → 2He+ 0n
+ 17,6MeV
a. Đặc điểm: + Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng toả năng lượng.
+ Tính theo mỗi một phản ứng thì phản ứng nhiệt hạch toả ra năng lượng ít hơn phản ứng phân hạch, nhưng tính theo khối lượng nhiên liệu thì nhiệt hạch toả ra năng lượng nhiều hơn.
+ Sản phẩm của pứ nhiệt hạch sạch hơn (khơng cĩ tính phĩng xạ) b. Điều kiện để cĩ phản ứng nhiệt hạch xảy ra:
Nhiệt độ cao khoảng 100 triệu độ.
Mật độ hạt nhân trong plasma phải đủ lớn.
Thời gian duy trì trạng thái plasma ở nhiệt độ cao 100 triệu độ phải đủ lớn. c. Năng lượng nhiệt hạch:
Tỏa ra năng lượng rất lớn.
Là nguồn gốc năng lượng của hầu hết các vì sao. d. Ưu điểm của năng lượng nhiệt hạch:
Nguồn nguyên liệu dồi dào.