Stt
Chuẩn KT, KN quy định trong chơng
trình
mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú 1 Nêu đợc lực hạt nhân là gì và các đặc điểm của lực hạt nhân. Cấp độ: Nhận biết. Mức độ thể hiện cụ thể:
Các nuclôn trong hạt nhân hút nhau bằng các lực rất mạnh tạo nên hạt nhân bền vững. Lực hút đó gọi là lực hạt nhân.
Đặc điểm của lực hạt nhân : :
− Lực hạt nhân không có cùng bản chất với lực tĩnh điện và lực hấp dẫn ; ; nó là một loại lực mới truyền tơng tác giữa các nuclôn trong hạt nhân (lực tơng tác mạnh). − Lực hạt nhân chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi kích thớc hạt nhân, cỡ nhỏ hơn
10−15m. 2 Nêu đợc độ hụt khối và năng lợng liên kết của hạt nhân là gì. Cấp độ: Thông hiểu. Mức độ thể hiện cụ thể:
Độ hụt khối : : Khối lợng m của một hạt nhân AZX luôn nhỏ hơn tổng khối lợng của các nuclôn tạo thành hạt nhân đó. Đại lợng ∆m = Z.mp + (A – Z).mn – m gọi là độ hụt khối của hạt nhân AZX.
Năng lợng liên kết của hạt nhân : :
∆E = ∆m.c2
Năng lợng liên kết hạt nhân đợc tính bằng tích của độ hụt khối của hạt nhân với thừa số c2.
Năng lợng liên kết riêng là thơng số giữa năng lợng liên kết ∆E và số nuclôn A. Hạt nhân có năng lợng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững.
3 Nêu đợc phản ứng
hạt nhân là gì. Cấp độ: Nhận biết. Mức độ thể hiện cụ thể:
Phản ứng hạt nhân là quá trình biến đổi của các hạt nhân. Phản ứng hạt nhân chia thành hai loại : :
− Phản ứng hạt nhân tự phát : : Quá trình tự phân rã của một hạt nhân không bền vững thành các hạt nhân khác : A → C + D. Trong đó, : A : là hạt nhân mẹ; C : là hạt nhân con ; D : là tia phóng xạ (α, β…).
− Phản ứng hạt nhân kích thích : :Quá trình các hạt tơng tác với nhau thành các hạt nhân khác : :
A + B → C + D
Các hạt trớc và sau phản ứng có thể nhiều hoặc ít hơn 2. Các hạt có thể là các hạt sơ cấp êlectron, pôzitron, nơtrôn…
4 Phát biểu đợc các định luật bảo toàn số khối, điện tích, động lợng và năng lợng toàn phần trong phản ứng hạt nhân. Cấp độ: Nhận biết. Mức độ thể hiện cụ thể:
Các phản ứng hạt nhân tuân theo các định luật bảo toàn sau đây : :
a) Định luật bảo toàn điện tích : : Tổng đại số các điện tích của các hạt tơng tác bằng tổng đại số các điện tích của các hạt sản phẩm.
b) Định luật bảo toàn số nuclôn (bảo toàn số A) : : Tổng số nuclôn của các hạt tơng tác bằng tổng số nuclôn của các hạt sản phẩm.
c) Định luật bảo toàn năng lợng : : Tổng năng lợng toàn phần của các hạt tơng tác bằng tổng năng lợng toàn phần của các hạt sản phẩm.
d) Định luật bảo toàn động lợng : : Vectơ tổng động lợng của các hạt tơng tác bằng vectơ tổng động lợng của các hạt sản phẩm.
Nếu có các hạt chuyển động với vận tốc rất lớn thì ta có sự bảo toàn động lợng tơng đối tính.
Năng lợng toàn phần trong phản ứng hạt nhân : :
Gọi mtrớc và msau lần lợt là tổng khối lợng của các hạt trớc phản ứng và sau phản ứng.
Năng lợng của một phản ứng hạt nhân là : :
Q = (mtrớc − msau)c2 Nếu mtrớc > msau thì Q > 0 : , ta có phản ứng toả năng lợng. Nếu mtrớc < msau thì Q < 0 : , ta có phản ứng thu năng lợng.
Muốn thực hiện phản ứng hạt nhân thu năng lợng, phải cung cấp cho hệ một năng l- ợng đủ lớn.
Hai loại phản ứng hạt nhân toả năng lợng là phản ứng nhiệt hạch và phản ứng phânhạch.
Yêu cầu biết nội dung định luật bảo toàn năng l- ợng và định luật bảo toàn động lợng để có thể vận dụng giải các bài tập.
3. PHóNG Xạ
Stt
Chuẩn KT, KN quy định trong chơng
trình
mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú 1 Nêu đợc hiện tợng
phóng xạ là gì.
Cấp độ: Nhận biết. Mức độ thể hiện cụ thể:
Phóng xạ là quá trình phân rã tự phát của một hạt nhân không bền vững (tự nhiên hay nhân tạo). Quá trình phân rã này kèm theo sự tạo ra các hạt và có thể kèm theo sự phát ra các bức xạ điện từ. Hạt nhân tự phân rã gọi là hạt nhân mẹ, hạt nhân đợc tạo thành sau phân rã gọi là hạt nhân con.
2 Nêu đợc thành phần và bản chất của các tia phóng xạ.
Cấp độ: Thông hiểu. Mức độ thể hiện cụ thể:
a) Tia α : thực chất là dòng các hạt 42He chuyển động với tốc độ cỡ 20 000 km/s. Quãng đờng đi đợc của tia α trong không khí chừng vài xentimét và trong vật rắn chừng vài micrômét.
b) Tia β:
- Phóng xạ β−là quá trình phân rã phát ra tia β−. Tia β−là dòng các êlectron (−01e) chuyển động với tốc độ rất lớn, xấp xỉ tốc độ ánh sáng. Tia β−truyền đi đợc vài mét trong không khí và vài milimét trong kim loại.
- Phóng xạ β+ là quá trình phân rã phát ra tia β+. Tia β+ là dòng các pôzitron (01e ) chuyển động với tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng. Pôzitron có điện tích +e và khối l- ợng bằng khối lợng êlectron. Tia β+ truyền đi đợc vài mét trong không khí và vài milimét trong kim loại.
c) Tia γ : có bản chất là sóng điện từ. Các tia γ có thể đi qua đợc vài mét trong bê tông và vài xentimét trong chì.
3 Viết đợc hệ thức của định luật phóng xạ. Cấp độ: Vận dụng. Mức độ thể hiện cụ thể: Hệ thức của định luật phóng xạ : : N = N0e−λt
Số hạt nhân phân rã của một nguồn giảm theo quy luật hàm số mũ.
Trong đó : , N0 là số nguyên tử ban đầu của chất phóng xạ, N là số nguyên tử chất ấy ở thời điểm t , λ là hằng số phóng xạ.
Chu kì bán rã T là đ : ại lợng đặc trng cho chất phóng xạ đợc đo bằng thời gian qua đó số lợng hạt nhân còn lại là 50% (nghĩa là phân rã 50%) đợc xác định bởi:
ln 2 0,693 T = =
λ λ
Yêu cầu từ công thức tính số hạt nhân phóng xạ còn lại suy ra biểu thức khối l- ợng chất phóng xạ còn lại. 4 Nêu đợc một số ứng dụng của các đồng vị phóng xạ. Cấp độ: Nhận biết. Mức độ thể hiện cụ thể:
Ngoài các đồng vị có sẵn trong thiên nhiên (gọi là các đồng vị phóng xạ tự nhiên), ngời ta còn tạo ra đợc nhiều đồng vị phóng xạ khác (gọi là các đồng vị phóng xạ nhân tạo).
− Các đồng vị phóng xạ nhân tạo có nhiều ứng dụng trong sinh học, hoá học, yhọc... Trong y học, ngời ta đa các đồng vị khác nhau vào cơ thể để theo dõi sự xâm nhập và di chuyển của nguyên tố nhất định trong cơ thể ng ời. Đây là phơng pháp nguyên tử đánh dấu, có thể dùng để theo dõi đợc tình trạng bệnh lí.
niên đại của các cổ vật. 5 Vận dụng đợc hệ thức của định luật phóng xạ để giải một số bài tập đơn giản. Cấp độ: Vận dụng. Mức độ thể hiện cụ thể:
Yêu cầu về kĩ năng là vận dụng thành thạo hệ thức của định luật phóng xạ: N = N0e−λt
T = ln 2 = 0,693
λ λ
Chỉ xét các bài toán tính toán các đại lợng trong hệ thức của định luật phóng xạ. 4. PHảN ứNG PHÂN HạCH Stt Chuẩn KT, KN quy định trong chơng trình
mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú 1 Nêu đợc phản ứng
phân hạch là gì.
Cấp độ: Nhận biết. Mức độ thể hiện cụ thể:
Phản ứng phân hạch là phản ứng trong đó một hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ hơn (có khối lợng cùng cỡ). Hai mảnh này gọi là sản phẩm phân hạch hay “mảnh vỡ” của phân hạch. Trong phản ứng phân hạch của 235U dới tác dụng của một nơtron năng lợng toả ra vào cỡ 200MeV.
2 Nêu đợc phản ứng dây chuyền là gì và nêu đợc các điều kiện để phản ứng dây chuyền xảy ra.
Cấp độ: Thông hiểu. Mức độ thể hiện cụ thể:
Phản ứng dây chuyền : : Sự phân hạch của 235U có kèm theo sự giải phóng 2,5 nơtron (tính trung bình) với năng lợng lớn. Các nơtron này kích thích hạt nhân khác của chất phân hạch tạo nên những phản ứng phân hạch mới. Kết quả là các phản ứng
phân hạch xảy ra liên tiếp tạo thành một phản ứng dây chuyền.
Giả sử sau một lần phân hạch, có k nơtron đợc giải phóng đến kích thích các hạt nhân 235U khác tạo nên những phân hạch mới.
Khi k < 1, phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy ra.
Khi k = 1, phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì, năng lợng phát ra không đổi theo thời gian, có thể kiểm soát đợc.
Khi k > 1, phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì, số nơtron tăng nhanh, số phản ứng tăng nhanh, nên năng lợng toả ra tăng nhanh và có thể gây nên bùng nổ.
Khối lợng tối thiểu của chất phân hạch để phản ứng phân hạch dây chuyền duy trì đ - ợc trong đó gọi là khối lợng tới hạn.