+ Một hạt nhõn nặng hấp thụ một notron chậm (notron nhiệt) vỡ thành hai mảnh nhẹ hơn (cú khối lượng cựng cỡ). Phản ứng này gọi là phản ứng phõn hạch.
+ Đặc điểm : Sau mỗi phản ứng đều cú hơn 2 notron được phúng ra, và mỗi phõn hạch đều giải phúng ra năng lượng lớn. Người ta gọi đú là năng lượng hạt nhõn.
+ Phản ứng phõn hạch dõy chuyền : Cỏc nơtron sinh ra sau mỗi phõn của của urani lại cú thể bị hấp thụ bởi cỏc hạt nhõn urani khỏc ở gần đú và cứ thế, sự phõn hạch tiếp diễn thành một dõy chuyền. Số phõn hạch tăng lờn rất nhanh trong một thời gian ngắn, ta cú phản ứng phõn hạch dõy chuyền. Trờn thực tế cỏc notron sinh ra cú thể mất đi do nhiều nguyờn nhõn khỏc nhau nờn khụng tiếp tục tham gia vào phản ứng phõn hạch. Thành thử, muốn phản ứng dõy chuyền xảy ra ta phải xột tới
số notron trung bỡnh s cũn lại sau mỗi lần phõn hạch (hệ số notron). + Nếu s <1 thỡ phản ứng dõy chuyền khụng xảy ra.
+ Nếu s = 1 thỡ phản ứng xõy chuyền xảy ra với mật độ notron khụng đổi. Đú là phản ứng dõy chuyền điều khiển được xảy ra trong lũ phản ứng hạt nhõn.
+ Nếu s> 1thỡ dũng notron tăng lờn liờn tục theo thời gian, dẫn tới vụ nổ nguyờn tử. Đú là phản ứng dõy chuyền khụng điều khiển được.
Để giảm thiểu số notron bị mất đi nhằm đảm bảo k1, thỡ khối lượng nhiờn liệu hạt nhõn cần phải cú một giỏ trị tối thiểu, gọi là khối lượng giới hạn mth.
6. Cỏc hằng số và đơn vị thường sử dụng
* Số Avụgađrụ: NA = 6,022.1023 mol-1
* Đơn vị năng lượng: 1eV = 1,6.10-19 J; 1MeV = 1,6.10-13 J
* Đơn vị khối lượng nguyờn tử (đơn vị Cacbon): 1u = 1,66055.10-27kg = 931 MeV/c2
* Điện tớch nguyờn tố: e = 1,6.10-19 C * Khối lượng prụtụn: mp = 1,0073u * Khối lượng nơtrụn: mn = 1,0087u
* Khối lượng electrụn: me = 9,1.10-31kg = 0,0005u
CHƯƠNG : TỪ VI Mễ ĐẾN VĨ Mễ. I. CÁC HẠT SƠ CẤP
1. Hạt sơ cấp: Cỏc hạt sơ cấp (hạt cơ bản) là cỏc hạt nhỏ hơn hạt nhõn.2. Cỏc đặc trương của hạt sơ cấp: 2. Cỏc đặc trương của hạt sơ cấp:
a. Khối lượng nghỉ m0: Phụtụn , nơtrinụ , gravitụn cú khối lượng nghỉ bằng khụng.
b. Điện tớch: Cỏc hạt sơ cấp cú thể cú điện tớch bằng điện tớch nguyờn tố Q 1, cũng cú thể khụng mang điện. Q được gọi là số lượng tử điện tớch.
c. Spin s: Mỗi hạt sơ cấp khi đứng yờn cũng cú momen động lượng riờng và momen từ riờng. Cỏc momen này được đặc trưng bằng số lượng tử spin. Prụtụn, nơtrụn cú
12 2
s
, phụtụn cú s1, piụn cú s0.
d. Thời gian sống trung bỡnh T: Trong cỏc hạt sơ cấp cú 4 hạt khụng phõn rĩ
(proton, electron, photon, notrino) gọi là cỏc hạt nhõn bền. Cũn cỏc hạt khỏc gọi là hạt khụng bền và phõn rĩ thành cỏc hạt khỏc. Notron cú T 932s, cỏc hạt khụng bền cú thời gian ngắn từ 1024s
đến 106s
.
3. Phản hạt: Cỏc hạt sơ cấp thường tạo thành một cặp; mỗi cặp gồm hai hạt cú
khối lượng nghỉ và spin như nhau nhưng cú điện tớch trỏi dấu nhau. Trong quỏ trỡnh tương tỏc cú thể sinh cặp hoặc hủy cặp.
4. Phõn loại hạt sơ cấp:
a. Photon (lượng tử ỏnh sỏng):
b. Lepton: Gồm cỏc hạt nhẹ như electron, muyon ( , ), cỏc hạt tau ( ,
), … c. Mờzụn: Gồm cỏc hạt cú khối lượng trung bỡnh, được chia thành mờzụn và mờzụn K.
Barion: Gồm cỏc hạt nặng cú khối lượng lớn, được chia thành nuclon và hipờrụn. Tập hợp cỏc mờzụn và bariụn được gọi là hađrụn.
5. Tương tỏc của cỏc hạt sơ cấp:
a. Tương tỏc hấp dẫn: Bỏn kớnh lớn vụ cựng, lực tương tỏc nhỏ.
b. Tương tỏc điện từ: Bỏn kớnh lớn vụ hạn, lực tương tỏc mạnh hơn tương tỏc hấp dẫn cỡ 1038 lần.
c. Tương tỏc yếu: Bỏn kớnh tỏc dụng rất nhỏ cỡ 1018m
, lực tương tỏc yếu hơn t/ tỏc hấp dẫn cỡ 1011 lần.
d. Tương tỏc mạnh: Bỏn kớnh tỏc dụng rất nhỏ cỡ 1015m
, lực tương tỏc yếu hơn tương tỏc hấp dẫn cỡ 102 lần. Tương tỏc giữa cỏc hađrụn.
6. Hạt quark:
a. Hạt quark: Tất cả cỏc hạt hađrụn được tạo nờn từ cỏc hạt rất nhỏ.
b. Cỏc loại quark: Cú 6 loại quark là u, d, s, c, b, t và phản quark tương ứng. Điện tớch cỏc quark là 2e ; 3 3 e .
c. Cỏc baraiụn: Tổ hợp của 3 quark tạo nờn cỏc baraiụn.