1. Định nghĩa và đặc tính
- Phản ứng hạt nhân là quá trình biến đổi của các hạt nhân.
a. Phản ứng hạt nhân tự phát
- Là quá trình tự phân rã của một hạt nhân không bền vững thành các hạt nhân khác.
GV: Y/c HS tìm hiểu các đặc tính của phản ứng hạt nhân dựa vào bảng 36.1
GV: Y/c Hs đọc Sgk và nêu các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân. Ví dụ: Xét phản ứng hạt nhân: 3 1 2 4 1 2 3 4 A A A A Z A+Z B= Z X+ ZY
GV: Lưu ý: Không có định luật bảo toàn khối lượng nghỉ mà chỉ có bảo toàn năng lượng toàn phần trong phản ứng hạt nhân.
GV: Muốn thực hiện một phản ứng hạt nhân thu năng lượng chúng ta cần làm gì?
nhau tạo ra các hạt nhân khác. - Đặc tính:
+ Biến đổi các hạt nhân. + Biến đổi các nguyên tố.
+ Không bảo toàn khối lượng nghỉ. 2. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân
a. Bảo toàn điện tích.
b. Boả toàn số nuclôn (bảo toàn số A). c. Bảo toàn năng lượng toàn phần. d. Bảo toàn động lượng.
3. Năng lượng phản ứng hạt nhân - Phản ứng hạt nhân có thể toả năng lượng hoặc thu năng lượng.
Q = (mtrước - msau)c2
+ Nếu Q > 0→ phản ứng toả năng lượng:
- Nếu Q < 0 → phản ứng thu năng lượng:
4. Cũng cố:
Năng lượng liên kết hạt nhân là gi? Phản ứng hạt nhân có đặg điểm gì?
5. Dặn dò:
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
Tiết: 61 - 62 PHÓNG XẠ I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Nêu được hạt nhân phóng xạ là gì. - Viết được phản ứng phóng xạ α, β-, β+.
- Nêu được các đặc tính cơ bản của quá trình phóng xạ.
- Viết được hệ thức của định luật phóng xạ. Định nghĩa được chu kì bán rã và hằng số phân rã.
- Nêu được một số ứng dụng của các đồng vị phóng xạ.
2. Kĩ năng:3. Thái độ: 3. Thái độ: II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Một số bảng, biểu về các hạt nhân phóng xạ; về 3 họ phóng xạ tự nhiên. tự nhiên.
2. Học sinh:
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ: câu 1,2,3,4,5,6,7 trang 187 SGK 3. Bài mới:
Hoạt động của GV và HS Kiến thức cơ bản
GV: Thông báo định nghĩa phóng xạ. GV: Y/c HS đọc Sgk và nêu những dạng phóng xạ. GV: Bản chất của phóng xạ α và tính chất của nó? - Hạt nhân 226 88Raphóng xạ α→ viết phương trình? GV: Bản chất của phóng xạ β- là gì? GV: Thực chất trong phóng xạ β-
kèm theo phản hạt của nơtrino (0 0ν ) có khối lượng rất nhỏ, không mang điện, chuyển động với tốc độ ≈ c. Cụ thể: 1 1 0 0 0n→1p+−1e+0ν GV: Hạt nhân 14 6Cphóng xạ β-→ viết phương trình? GV: Bản chất của phóng xạ β+ là gì? GV: Thực chất trong phóng xạ β+ kèm theo hạt nơtrino (0 0ν ) có khối I. Hiện tượng phóng xạ 1. Định nghĩa (Sgk) 2. Các dạng phóng xạ a. Phóng xạ α 4 4 2 2 A A ZX Z− Y He − → + Dạng rút gọn: 4 2 A A ZX α Z−Y − → - Tia α là dòng hạt nhân 4 2He chuyển động với vận tốc 2.107m/s. Đi được chừng vài cm trong không khí và chừng vài µm trong vật rắn. b. Phóng xạ β- - Tia β- là dòng êlectron ( 0 1e − ) 0 0 1 1 0 A A ZX→ Z+Y+− e+ ν Dạng rút gọn: 1 A A ZX β− Z Y + → c. Phóng xạ β+ - Tia β+ là dòng pôzitron (01e) 0 0 1 1 0 A A ZX→ Z−Y+ +e ν
lượng rất nhỏ, không mang điện, chuyển động với tốc độ ≈ c. Cụ thể: 1 1 0 0 1p→0n+ +1e 0ν GV: Hạt nhân 12 7Nphóng xạ β+→ viết phương trình? GV: Tia β- và β+ có tính chất gì? GV: Trong phóng xạ β- và β+, hạt nhân con sinh ra ở trạng thái kích thích → trạng thái có mức năng lượng thấp hơn và phát ra bức xạ điện từ γ, còn gọi là tia γ.
1
A A
ZX β+ Z Y
−→ →
* Tia β- và β+ chuyển động với tốc độ ≈ c, truyền được vài mét trong không khí và vài mm trong kim loại.
d. Phóng xạ γ
E2 – E1 = hf
- Phóng xạ γ là phóng xạ đi kèm phóng xạ β- và β+.
- Tia γ đi được vài mét trong bêtông và vài cm trong chì.
GV: Y/c HS đọc Sgk và nêu các đặc tính của quá trình phóng xạ.
GV: Gọi N là số hạt nhân ở thời điểm t. Tại thời điểm t + dt → số hạt nhân còn lại N + dN với dN < 0. → Số hạt nhân phân rã trong thời gian dt là bao nhiêu?
→ Số hạt nhân đã phân huỷ -dN tỉ lệ với đại lượng nào?
GV: Gọi N0 là số hạt nhân của mẫu phóng xạ tồn tại ở thời điểm t = 0 → muốn tìm số hạt nhân N tồn tại lúc t > 0 → ta phải làm gì? → ln | | N0 0t N N = −λt → ln|N| - ln|N0| = -λt → 0 0 | | ln | | t N t N N e N = − → =λ −λ GV: Chu kì bán rã là gì? 0 0 1 2 2 T T N N = =N e−λ →e−λ = →λT = ln2 → T ln 2 0,693 λ λ = =
GV: Chứng minh rằng, sau thời gian t = xT thì số hạt nhân phóng xạ còn lại là 0 2x N N = GV: Y/c HS đọc Sgk về độ phóng II. Định luật phóng xạ 1. Đặc tính của quá trình phóng xạ a. Có bản chất là một quá trình biến đổi hạt nhân.
b. Có tính tự phát và không điều khiển
được.
c. Là một quá trình ngẫu nhiên. 2. Định luật phân rã phóng xạ - Xét một mẫu phóng xạ ban đầu. + N0 sô hạt nhân ban đầu.
+ N số hạt nhân còn lại sau thời gian t.
0 t
N=N e−λ
Trong đó λ là một hằng số dương gọi là
hằng số phân rã, đặc trưng cho chất phóng xạ đang xét.
3. Chu kì bán rã (T)
- Chu kì bán rã là thời gian qua đó số lượng các hạt nhân còn lại 50% (nghĩa là phân rã 50%).
ln 2 0,693
T
λ λ
= =
- Lưu ý: sau thời gian t = xT thì số hạt nhân phóng xạ còn lại là: 0 2x N N= 4. Độ phóng xạ (H)
xạ, và chứng minh 0 t H=H e−λ (Sgk) 4. Cũng cố: Các dạng phóng xạ và định luật phóng xạ 5. Dặn dò:
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
Tiết: 64 PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Nêu được phản ứng phân hạch là gì.
- Giải thích được (một cách định tính) phản ứng phân hạch là phản ứng hạt nhân toả năng lượng.
- Lí giải được sự tạo thành phản ứng dây chuyền và nêu điều kiện để có phản ứng dây chuyền.
2. Kĩ năng:3. Thái độ: 3. Thái độ: II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Một số phim ảnh về phản ứng phân hạch, bom A, lò phản ứng … …
2. Học sinh: Ôn lại bài phóng xạ.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ: không 3. Bài mới:
Hoạt động của GV Kiến thức cơ bản
GV: Y/c HS đọc Sgk và cho biết phản ứng phân hạch là gì?
GV: Phản ứng hạt nhân có thể tự xảy ra → phản ứng phân hạch tự phát (xác suất rất nhỏ).
GV: Ta chỉ quan tâm đên các phản ứng phân hạch kích thích. GV: Quá trình phóng xạ α có phải là phân hạch không? GV: Xét các phân hạch của 235 92U, 238 92U, 239
92U → chúng là nhiên liệu cơ bản của công nghiệp hạt nhân. GV: Để phân hạch xảy ra cần phải làm gì?
GV: Dựa trên sơ đồ phản ứng phân hạch.
GV: Trạng thái kích thích không bền vững → xảy ra phân hạch. GV: Tại sao không dùng prôtôn thay cho nơtrôn?