- Xét các phản ứng phân hạch: 1 235 236 0 92 92 95 138 1 39 53 0 * 3 n U U Y I n + → → + + 1 235 236 0 92 92 139 95 1 54 38 0 * 2 n U U Xe Sr n + → → + + 1. Phản ứng phân hạch toả năng lượng - Phản ứng phân hạch 235 92U là phản ứng phân hạch toả năng lượng, năng lượng đĩ gọi là
năng lượng phân hạch.
- Mỗi phân hạch 235 92U tỏa năng lượng 212MeV.
2. Phản ứng phân hạch dây chuyền
- Giả sử sau mỗi phân hạch cĩ k nơtrơn được giải phĩng đến kích thích các hạt nhân
235
92U tạo nên những phân hạch mới.
- Sau n lần phân hạch, số nơtrơn giải phĩng là kn và kích thích kn phân hạch mới. + Khi k < 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tắt nhanh. + Khi k = 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì, năng lượng phát ra khơng đổi. + Khi k > 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì, năng lượng phát ra tăng nhanh, cĩ thể gây bùng nổ.
GV: Nguyễn Thị Ái Vân 7/ Sau n lần phân hạch liên tiếp, số nơtrơn giải phĩng là bao nhiêu và tiếp tục kích thích bao nhiêu phân hạch mới?
8/ Khi k < 1 → điều gì sẽ xảy ra? 9/ Khi k = 1→ điều gì sẽ xảy ra? (Ứng dụng trong các nhà máy điện nguyên tử)
10/ Khi k > 1 → điều gì sẽ xảy ra? (Xảy ra trong trường hợp nổ bom) 11/ - Muốn k ≥ 1 cần điều kiện gì? kích thích kn phân hạch mới. 8/ Số phân hạch giảm rất nhanh.
9/ Số phân hạch khơng đổi → năng lượng toả ra khơng đổi.
10/ Số phân hạch tăng rất nhanh → năng lượng toả ra rất lớn → khơng thể kiểm sốt được, cĩ thể gây bùng nổ. 112/ Khối lượng của chất phân hạch phải đủ lớn để số nơtrơn bị “bắt” << số nơtrơn được giải phĩng.
*GV: nhận xét, gút lại kiến thức
- Năng lượng toả ra trong phân hạch phải ổn định → tương ứng với trường hợp k = 1. - Lưu ý: khối lượng tối thiểu để phản ứng phân hạch tự duy trì: khối lượng tới hạn. Với 235
92U vào cỡ 15kg, 239
94Pu vào cỡ 5kg.
*GV: giới thiệu cấu tạo lị PƯHN
- Bo hay cađimi cĩ tác dụng hấp thụ nơtrơn → dùng làm các thanh điều khiển trong phản ứng phân hạch cĩ điều khiển.
Lưu ý cho HS: sản phẩm tạo thành PƯPH thường cĩ tính phĩng xạ nên dễ gây ơ nhiễm mơi trường và gây nguy hại đến sức khỏe, do đĩ để xây dựng lị PƯHN phải xây dựng tại nơi xa dân cư để tránh hiểm họa xảy ra.
*HS: ghi nhận kiến thức
- Khối lượng tới hạn của 235 92U vào cỡ 15kg, 239 94Pu vào cỡ 5kg. 3. Phản ứng phân hạch cĩ điều khiển
- Được thực hiện trong các lị
phản ứng hạt nhân, tương ứng
trường hợp k = 1.
- Năng lượng toả ra khơng đổi theo thời gian.
- Lị PƯHN gồm:
+Thanh nhiên liệu chưa U235 + Chất làm chậm nơtrơn (nước nặng D2O)
+ Thanh điều khiển chauws Bo hoặc Cd điều chỉnh k
Hoạt động 6 ( 5 phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Giới thiệu bom nguyển tử: Bomb A - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
- Lắng nghe, theo dõi
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. - Ghi những chuẩn bị cho bài sau.
GV: Nguyễn Thị Ái Vân
Tiết 88 - Bài 39: PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH
Ngày soạn: 28/03/2016
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức: HS tiếp thu được các kiến thức- Phản ứng nhiệt hạch là gì. - Phản ứng nhiệt hạch là gì.
- Điều kiện xảy ra PƯNH - Năng lượng của PƯHN
2. Kĩ năng:
- Giải thích được (một cách định tính) phản ứng nhiệt hạch là phản ứng toả năng lượng. - Nêu được các điều kiện để tạo ra phản ứng nhiệt hạch.
- Nêu được những ưu việt của năng lượng nhiệt hạch.
3. Thái độ:
- Nghiêm túc, tích cực
- Yêu thích mơn học thơng qua việc tìm hiểu kiến thức khoa học hiện đại
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Một số phim ảnh về phản ứng tổng hợp hạt nhân.
2. Học sinh:
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 1( 5 phút): Kiểm tra bài cũ.
Câu 1: PƯPH là gì?
Câu 2: Trình bày về NL phân hạch Câu 3: Trình bày về PƯPH dây chuyền
Hoạt động 2(10 phút): Tìm hiểu cơ chế của phản ứng tổng hợp hạt nhân
Hệ thống câu hỏi Tiến trình bài dạy Kiến thức cơ bản Rút kinh nghiệm
1/ PƯNH là gì?
2/ Làm thế nào để tính năng lượng toả ra trong phản ứng trên?
3/ Nêu điều kiện để xảy ra PƯNH? * GV: Y/c Hs đọc Sgk và cho biết phản ứng nhiệt hạch là gì? * Học sinh đọc Sgk và trả lời. *GV: Nêu ví dụ về 1 PƯNH - Thường chỉ xét các hạt nhân cĩ A ≤ 10. *HS: ghi nhận ví dụ *GV: → câu 2 *GV: Y/c HS đọc Sgk và cho biết điều kiện thực hiện phản ứng tổng hợp hạt nhân. * HS đọc Sgk và trả lời câu hỏi. 2 3 4 1 1 1 2 0 2 ( H H He n) E m m m m c ∆ = + − − = 0,01879uc2 = 0,01879.931,5 = 17,5MeV GV: Phản ứng phản ứng nhiệt hạch cịn cĩ tên là PƯ tổng hợp hạt nhân (nhiệt: nĩng; hạch: hạt nhân). I. Cơ chế của phản ứng nhiệt hạch 1. Phản ứng nhiệt hạch là gì?
- Là quá trình trong đĩ hai hay nhiều hạt nhân nhẹ hợp lại thành một hạt nhân nặng hơn.
2 3 4 1
1H+1H →2He+0n
Phản ứng trên toả năng lượng: Qtoả = 17,6MeV 2. Điều kiện thực hiện - Nhiệt độ đến cỡ trăm triệu độ.
- Mật độ hạt nhân trong plasma (n) phải đủ lớn. - Thời gian duy trì trạng thái plasma (τ) phải đủ lớn. 14 16 3 (10 10 ) s n cm τ ≥ ÷
Hoạt động 3( 10 phút): Tìm hiểu về năng lượng tổng hợp hạt nhân
Hệ thống câu hỏi Tiến trình bài dạy Kiến thức cơ bản Rút kinh nghiệm
4/ NL nhiệt hạch là gì? *GV: → câu 4
Thực tế trong phản ứng tổng hợp hạt nhân, người