Năng lượng liên kết của hạt nhân

Một phần của tài liệu Giáo án Vật Lý 12 Cơ Bản năm học: 2011 - 2012 potx (Trang 107 - 109)

A Wlk

theo A

III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC1. Ổn định lớp 1. Ổn định lớp

2. Kiểm tra bài cũ3. Bài mới 3. Bài mới

* Vào bài

Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về lực hạt nhân

Hoạt động của GV Hoạt động của hs Nội dung

- Các hạt nhân bền vững, vậy lực nào đã liên kết các nuclơn lại với nhau.

- Thơng báo về lực hạt nhân. - Lực hạt nhân cĩ phải là lực tĩnh điện? - Lực hạt nhân cĩ phải là lực hấp dẫn? → Lực hạt nhân khơng cùng bản chất với lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn. → Nĩ là một lực mới truyền tương tác giữa các nuclơn → lực tương tác mạnh. - Chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân nghĩa là gì? - HS ghi nhận lực hạt nhân. - Khơng, vì lực hạt nhân là lực hút giữa các nuclơn, hay nĩi cách cách nĩ khơng phụ thuộc vào điện tích.

- Khơng, vì lực này khá nhỏ (cỡ 12,963.10-35N), khơng thể tạo thành liên kết bền vững.

- Nếu khoảng cách giữa các nuclơn lớn hơn kích thước hạt nhân thì lực hạt nhân giảm nhanh xuống khơng.

I. Lực hạt nhân

- Lực tương tác giữa các nuclơn gọi là lực hạt nhân (tương tác hạt nhân hay tương tác mạnh).

- Kết luận:

+ Lực hạt nhân là một loại lực mới truyền tương tác giữa các nuclơn trong hạt nhân, cịn gọi là lực tương tác mạnh.

+ Lực hạt nhân chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân (10- 15m)

Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về năng lượng liên kết của hạt nhân

- Xét hạt nhân 24Hecĩ khối lượng m(24He) = 4,0015u với tổng khối lượng của các nuclơn? → Cĩ nhận xét gì về kết quả tìm được?

→ Tính chất này là tổng quát đối với mọi hạt nhân.

- Độ hụt khối của hạt nhân 24He

?

- Xét hạt nhân 24He, muốn chuyển hệ từ trạng thái 1 sang trạng thái 2, cần cung cấp cho hệ năng lượng để thắng lực liên kết giữa các nuclơn, giá trị tối thiểu

- Tổng khối lượng các nuclơn tạo thành hạt nhân 24He: 2mp + 2mn = 2.1,00728 + 2.1,00866 = 4,03188u 2mp + 2mn > m(24He) ∆m = 2mp + 2mn - m(4 2He) = 4,03188 - 4,0015 = 0,03038u (2mp + 2mn)c2 - m(24He) c2 - Năng lượng liên kết:

Elk = [2mp + 2mn - m(24He)]c2

II. Năng lượng liên kết của hạt nhân nhân

1. Độ hụt khối

- Khối lượng của một hạt nhân luơn luơn nhỏ hơn tổng khối lượng của các nuclơn tạo thành hạt nhân đĩ.

- Độ chênh lệch khối lượng đĩ gọi là độ hụt khối của hạt nhân, kí hiệu ∆m

∆m = Zmp + (A – Z)mn – m(ZAX)

2. Năng lượng liên kết

của năng lượng cần cung cấp? → năng lượng liên kết. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

- Trong trường hợp 24He, nếu trạng thái ban đầu gồm các nuclơn riêng lẻ → hạt nhân 4

2He

→ toả năng lượng đúng bằng năng lượng liên kết Elk → quá trình hạt nhân toả năng lượng. - Mức độ bền vững của một hạt nhân khơng những phụ thuộc vào năng lượng liên kết mà cịn phụ thuộc vào số nuclơn của hạt nhân → Năng lượng liên kết tính cho 1 nuclơn?

- Hạt nhân cĩ năng lượng liên kết riêng càng lớn chứng tỏ hạt nhân đĩ như thế nào?

- Các hạt nhân bền vững nhất cĩ

lk

E

A lớn nhất vào cỡ

8,8MeV/nuclơn, là những hạt nhân nằm ở khoảng giữa của bảng tuần hồn (50 < A < 95)

= ∆m.c2

- Hạt nhân cĩ số khối A → cĩ A nuclơn → năng lượng liên kết tính cho 1 nuclơn: lk E A . - Càng bền vững. 2 ( ) (A ) lk p n Z E =Zm +A Z m− −m X c Hay 2 lk E = ∆mc

- Năng lượng liên kết của một hạt nhân được tính bằng tích của độ hụt khối của hạt nhân với thừa số c2.

3. Năng lượng liên kết riêng

- Năng lượng liên kết riêng, kí hiệu

lk

E

A , là thương số giữa năng lượng

liên kết Elk và số nuclơn A.

- Năng lượng liên kết riêng đặc trưng cho mức độ bền vững của hạt nhân.

Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về phản ứng hạt nhân

- Y/c HS đọc Sgk và cho biết như thế nào là phản ứng hạt nhân?

- Chia làm 2 loại.

- Y/c HS tìm hiểu các đặc tính của phản ứng hạt nhân dựa vào bảng 36.1

- Y/c Hs đọc Sgk và nêu các định luật bảo tồn trong phản ứng hạt nhân.

Ví dụ: Xét phản ứng hạt nhân:

- Là quá trình các hạt nhân tương tác với nhau và biến đổi thành hạt nhân khác. - HS ghi nhận các đặc tính. - HS đọc Sgk và ghi nhận các đặc tính. - Bảo tồn điện tích: Z1 + Z2 = Z3 + Z4 (Các Z cĩ thể âm) III. Phản ứng hạt nhân 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 khơng bền vững thành các hạt nhân khác.

b. Phản ứng hạt nhân kích thích - Quá trình các hạt nhân tương tác với nhau tạo ra các hạt nhân khác. - Đặc tính:

+ Biến đổi các hạt nhân. + Biến đổi các nguyên tố. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

+ Khơng bảo tồn khối lượng nghỉ.

2. Các định luật bảo tồn trong phản ứng hạt nhân phản ứng hạt nhân

a. Bảo tồn điện tích.

b. Boả tồn số nuclơn (bảo tồn số A).

c. Bảo tồn năng lượng tồn phần. d. Bảo tồn động lượng.

3. Năng lượng phản ứng hạt nhân

31 2 4 1 2 4 1 2 3 4 A A A A Z A+Z B= Z X+ZY

- Lưu ý: Khơng cĩ định luật bảo

tồn khối lượng nghỉ mà chỉ cĩ bảo tồn năng lượng tồn phần trong phản ứng hạt nhân.

- Muốn thực hiện một phản ứng hạt nhân thu năng lượng chúng ta cần làm gì?

- Bảo tồn số khối A: A1 + A2 = A3 + A4 (Các A luơn khơng âm)

- Phải cung cấp cho hệ một năng lượng đủ lớn.

- Phản ứng hạt nhân cĩ 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. Củng cố và BTVN a. Củng cố a. Củng cố

1. Có 100g chất phóng xạ với chu kì bán rã là 7 ngày đêm. Sau 28 ngày đêm khối lượng chất phóng xạ đó còn lại là phóng xạ đó còn lại là

A. 93,75g. B. 87,5g. C. 12,5g. D. 6,25g.

b. BTVN

Một phần của tài liệu Giáo án Vật Lý 12 Cơ Bản năm học: 2011 - 2012 potx (Trang 107 - 109)