tuổi cổ vật dựa vào l−ợng cacbon 14.
5. Phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch: a. Phản ứng phân hạch: a. Phản ứng phân hạch:
- P.− phân hạch: một hạt nhân rất nặng khi hấp thụ một nơtron sẽ vỡ thành hai hạt nhân nhẹ hơn, kèm theo 1 vài nơtrôn. Năng l−ợng tỏa ra trong phản ứng cỡ 210 MeV.
Sự phân hạch của 1g 235U giải phóng một năng l−ợng bằng 8,5.1010J t−ơng đ−ơng với năng l−ợng của 8,5 tấn than hoặc 2 tấn dầu tỏa ra khi cháy hết.
- P.− dây truyền: Gọi k là hệ số nhân nơtrôn, là số nơtrôn còn lại sau 1 p.− h.n đến kích thích các h.n khác.
Khi k ≥ 1 xảy ra p.− phân hạch dây chuyền: + Khi k < 1, p.− phân hạch dây chuyền tắt nhanh.
+ Khi k = 1, p.− phân hạch dây chuyền tự duy trì và năng l−ợng phát ra không đổi theo thời gian. + Khi k > 1, p.− phân hạch dây chuyền tự duy trì và năng l−ợng phát ra tăng nhanh và có thể gây ra bùng nổ.
- Khối l−ợng tới hạn: là khối l−ợng tối thiểu của chất phân hạch để p.− phân hạch dây chuyền duy trì. Với 235U khối l−ợng tới hạn cỡ 15 kg, với 239Pu vào cỡ 5 kg.
b. Phản ứng nhiệt hạch (p.− tổng hợp h.n):
- Hai hay nhiều hạt nhân rất nhẹ, có thể kết hợp với nhau thành một hạt nhân nặng hơn. Phản ứng này chỉ xảy ra ở nhiệt độ rất cao, nên gọi là phản ứng nhiệt hạch. Con ng−ời mới chỉ thực hiện đ−ợc phản ứng này d−ới dạng không kiểm soát đ−ợc (bom H).
- Điều kiện để p.− kết hợp h.n xảy ra:
+ Phải đ−a hỗn hợp nhiên liệu sang trạng thái plasma bằng cách đ−a nhiệt độ lên tới 108 độ. + Mật độ h.n trong plasma phải đủ lớn
42
CHƯƠNG VIII. Từ vi mô đến vĩ mô I. Các hạt sơ cấp: I. Các hạt sơ cấp:
1. Thế giới vi mô, vĩ mô đ−ợc sắp xếp theo kích th−ớc lớn dần: Hạt sơ cấp, hạt nhân nguyên tử, nguyên tử, phân tử, hành tinh, hệ Mặt Trời, thiên hà ... nguyên tử, phân tử, hành tinh, hệ Mặt Trời, thiên hà ...
2. Hạt sơ cấp: Là hạt có kích th−ớc và khối l−ợng nhỏ hơn hạt nhân nguyên tử. - Các hạt sơ cấp gồm: phôtôn γ, electron e-, pôzitron e+, prôtôn p, nơtrôn n, nơtrinô ν. - Các hạt sơ cấp gồm: phôtôn γ, electron e-, pôzitron e+, prôtôn p, nơtrôn n, nơtrinô ν. - Các hạt sơ cấp đ−ợc chia làm ba loại:
+ phôtôn
+ Các leptôn: Có khối l−ợng từ 0 đến200 me. Bao gồm: nơtrinô ν, electron e-, pôzitron e+, mêzôn à.
+ Các hađrôn: Có khối l−ợng trên 200me. Đ−ợc chia thành ba nhóm con:
• Mêzôn π, K: Có khối l−ợng trên 200me nh−ng nhỏ hơn khối l−ợng nuclôn.
• Nuclôn p, n.
• Hipêron: Có khối l−ợng lớn hơn khối l−ợng các nuclôn.
Nhóm các nuclôn và hipêron còn đ−ợc gọi là barion.
- Tất cả các hađrôn đều đ−ợc cấu tạo từ các hạt nhỏ hơn, gọi là quac. Có 6 loại quac (kí hiệu là: u, d, s, c, b, t) cùng với 6 phản quac t−ơng ứng. Các quac có mang điện phân số: ±e3 , ±2e3 .
- Phần lớn các hạt sơ cấp đều tạo thành cặp gồm hạt và phản hạt. Phản hạt có cùng khối l−ợng nghỉ và spin nh− hạt nh−ng các đặc tr−ng khác có trị số bằng về độ lớn và trái dấu.
- Chú ý:
+ Sắp xếp theo thứ tự tăng dần về khối l−ợng của các hạt sơ cấp đã biết: Phôtôn, leptôn, mêzôn và barion.
+ Các hạt sơ cấp là phôton, leptôn, hađrôn.
+ Hạt prôton có cấu tạo bởi các quac nên prôton có thể bị phá vỡ.
3. Bốn loại t−ơng tác cơ bản trong vũ trụ: mạnh, điện từ, yếu, hấp dẫn.
- T−ơng tác hấp dẫn: Là t−ơng tác giữa các hạt (các vật) có khối l−ợng khác không. Bán kính lớn vô cùng, lực t−ơng tác nhỏ.Vd: Trọng lực, lực hút của TĐ và mặt trăng...
- T−ơng tác điện từ: là t−ơng tác giữa các hạt mang điện và giữa phôtôn với các hạt mang điện. Bán kính lớn vô hạn, lực t−ơng tác mạnh hơn t−ơng tác hấp dẫn cỡ 1038 lần. kính lớn vô hạn, lực t−ơng tác mạnh hơn t−ơng tác hấp dẫn cỡ 1038 lần.
T−ơng tác điện từ là bản chất của các lực Culông, lực điện từ, lực Lo – ren, lực ma sát, lực liên kết
hóa học...
- T−ơng tác yếu – các leptôn: Đó là t−ơng tác giữa các leptôn. Bán kính tác dụng rất nhỏ cỡ , lực t−ơng tác yếu hơn t−ơng tác hấp dẫn cỡ lần. Ví dụ: các quá trình phân rã β
1810− m 10− m 11 10 ± : p → n + e+ + ve ; n → p + e- + ~ e v
- T−ơng tác mạnh: Là t−ơng tác giữa các hadrôn; không kể các quá trình phân rã của chúng. Bán kính tác dụng rất nhỏ cỡ 10−15m, lực t−ơng tác yếu hơn t−ơng tác hấp dẫn cỡ 102 lần.
Một tr−ờng hợp riêng của t−ơng tác mạnh là lực hạt nhân.
4. Kích th−ớc của nguyên tử, hạt nhân, prôton lần l−ợt là: 10-10m, 10-14m, 10-15m. - Theo thứ tự kích th−ớc giảm dần: Phân tử > nguyên tử > hạt nhân > nuclôn > quac. - Theo thứ tự kích th−ớc giảm dần: Phân tử > nguyên tử > hạt nhân > nuclôn > quac.
43 II. mặt trời – hệ mặt trời: II. mặt trời – hệ mặt trời:
1.Hệ mặt trời: Gồm Mặt Trời và 8 hành tinh, các tiểu hành tinh và các vệ tinh, các sao chổi và thiên thạch. thạch.
- Các hành tinh: Thủy tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hỏa tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên V−ơng tinh, Hải V−ơng tinh.
- Để đo đơn vị giữa các hành tinh ng−ời ta dùng đơn vị thiên văn: 1ủvtv 150.10 km= 6 .
- Năm ánh sáng: là quãng đ−ờng mà as đi đ−ợc trong 1 năm. 1 naờm aựnh saựng = 9,46.10 Km12
- Các hành tinh đều quay quanh mặt trời theo chiều thuận trong cùng một phẳng, Mặt Trời và các hành tinh tự quay quanh nó và đều quay theo chiều thuận trừ Kim tinh.
2. Mặt trời:
- Là thiên thể trung tâm của hệ mặt trời. Có bán kính > 109 lần bk trái đất; khối l−ợng = 333 000 lần kl
TĐ.
- Có khối l−ợng lớn, lực hấp dẫn của Mặt Trời có vai trò quyết định sự hình thành, phát triển và chuyển động của hệ.
- Là một quả cầu khí nóng sáng, khoảng 75% là hiđrô và 23% là heli. Nhiệt độ bề mặt 6000K, trong lòng đến hàng chục triệu độ. Trong lòng mặt trời luôn xảy ra p.− nhệt hạch là p.− tổng hợp hạt nhân hiđrô thành hn heli.
- Công suất phát xạ Mặt Trời là P 3,9.10 W= 26 .
L−u ý: Công suất bức xạ của mặt trời P = 3,9.1026W, Mà P = At = Et ==> E = P.t
==> Khối L−ợng mặt trời giảm đi là : m = E/c2 = Pt/c2.
3. Trái Đất:
- Cấu tạo: Trái Đất có dạng hình phỏng cầu, bán kính xích đạo bằng , bán kính ở hai cực bằng , khối l−ợng riêng trung bình .
6378km
6357km 5515kg/m3
+ Lõi Trái Đất: bán kính 3000km; chủ yếu là sắt, niken; nhiệt độ khoảng 3000 - 40000C. + Vỏ Trái Đất: dày khoảng 35km; chủ yếu là granit; khối l−ợng riêng 3300kg/m3.
- 1 vài số liệu về TĐ: KL = 5,98.1024kg, BK quĩ đạo quanh mặt trời 150.106km. Chu kì quay quanh trục 23h56ph004giây. Chu kì quay quanh mặt trời 365,2422 ngày. Góc nghiêng 23027’
3. Hành tinh chuyển động xung quanh Mặt Trời theo một quỹ đạo xác định.
- Các hành tinh: Thủy tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hỏa tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên V−ơng tinh, Hải V−ơng tinh.
- Các hành tinh có kích th−ớc nhỏ cỡ vài trăm km hoặc nhỏ hơn gọi là các tiểu hành tinh. - Vệ tinh chuyển động quanh hành tinh.
- Những hành tinh thuộc nhóm Trái Đất là: Thuỷ tinh, Kim tinh, Trái Đất và Hoả tinh. Đó là các hành tinh nhỏ, rắn, có khối l−ợng riêng t−ơng đối lớn. Nhiệt độ bề mặt t−ơng đối cao.
- Những hành tinh thuộc nhóm Mộc tinh là: Mộc tinh, Thổ tinh, Hải v−ơng tinh và Thiên v−ơng tinh. Chúng là các hành tinh lớn, có thể là khối khí hoặc nhân rắn và xung quanh là chất lỏng. Nhiệt độ bề mặt t−ơng đối thấp.
44