Z A Z A Z A Z + → +
Trong số cỏc hạt này cú thể là hạt sơ cấp như nuclụn, e, phụtụn ... Trường hợp đặc biệt là sự phúng xạ: X1 → X2 + X3
X1 là hạt nhõn mẹ, X2 là hạt nhõn con, X3 là hạt α hoặc β
* Cỏc định luật bảo tồn
+ Bảo tồn số nuclụn (số khối): A1 + A2 = A3 + A4 + Bảo tồn điện tớch (nguyờn tử số): Z1 + Z2 = Z3 + Z4
Hai định luật này dựng để viết phương trỡnh phản ứng hạt nhõn
+ Bảo tồn năng lượng ( ) ( ) ∑∑ ∑∑ ∑ ∑ ∆ − ∆ = ∆ − ∆ = − = t s t s s t E E c m m c m m Q 2 2
Q>0 phản ứng tỏa năng lượng; Q<0 phản ứng thu năng lượng Ngồi ra : Q=∑Wđs−∑Wđt
+ Bảo tồn năng lượng: KX1+ KX2+ DE=KX3+ KX4
Trong đú: ∆E là năng lượng phản ứng hạt nhõn 2
1 2
X x x
K = m v là động năng chuyển động của hạt X + Bảo tồn động lượng: ∑pt =∑ps (với p=mv)
Lưu ý: - Khụng cú định luật bảo tồn khối lượng.
* Năng lượng phản ứng hạt nhõn ∆E = (M0 - M)c2
Trong đú: M0 =mX1+ mX2là tổng khối lượng cỏc hạt nhõn trước phản ứng.
3 4
X X
M =m + m là tổng khối lượng cỏc hạt nhõn sau phản ứng.
Lưu ý: - Nếu M0 > M thỡ phản ứng toả năng lượng ∆E dưới dạng động năng của cỏc hạt X3, X4 hoặc phụtụn γ.
Cỏc hạt sinh ra cú độ hụt khối lớn hơn nờn bền vững hơn.
- Nếu M0 < M thỡ phản ứng thu năng lượng |∆E| dưới dạng động năng của cỏc hạt X1, X2 hoặc phụtụn γ.
Cỏc hạt sinh ra cú độ hụt khối nhỏ hơn nờn kộm bền vững. * Trong phản ứng hạt nhõn 1 2 3 4 1 1 2 2 3 3 4 4 A A A A Z X + Z X đ Z X + Z X Cỏc hạt nhõn X1, X2, X3, X4 cú:
Năng lượng liờn kết riờng tương ứng là ε1, ε2, ε3, ε4. Năng lượng liờn kết tương ứng là ∆E1, ∆E2, ∆E3, ∆E4 Độ hụt khối tương ứng là ∆m1, ∆m2, ∆m3, ∆m4 Năng lượng của phản ứng hạt nhõn
∆E = A3ε3 +A4ε4 - A1ε1 - A2ε2 ∆E = ∆E3 + ∆E4 – ∆E1 – ∆E2 ∆E = (∆m3 + ∆m4 - ∆m1 - ∆m2)c2 * Quy tắc dịch chuyển của sự phúng xạ + Phúng xạ α (4 2He): 4 4 2 2 A A ZX He Z- Y - + đ
So với hạt nhõn mẹ, hạt nhõn con lựi 2 ụ trong bảng tuần hồn và cú số khối giảm 4 đơn vị.
+ Phúng xạ β- (-01e
): 10 1
A A
ZX đ- e+ Z+Y
So với hạt nhõn mẹ, hạt nhõn con tiến 1 ụ trong bảng tuần hồn và cú cựng số khối.
Thực chất của phúng xạ β- là một hạt nơtrụn biến thành một hạt prụtụn, một hạt electrụn và một hạt nơtrinụ:
n p e- v
+ +
đ
Lưu ý: - Bản chất (thực chất) của tia phúng xạ β- là hạt electrụn (e-)
- Hạt nơtrinụ (v) khụng mang điện, khụng khối lượng (hoặc rất nhỏ) chuyển động với vận tốc của ỏnh sỏng và hầu như khụng tương tỏc với vật chất.
+ Phúng xạ β+ (+01e
): 01 1
A A
ZX đ + e+ Z- Y
So với hạt nhõn mẹ, hạt nhõn con lựi 1 ụ trong bảng tuần hồn và cú cựng số khối.
Thực chất của phúng xạ β+ là một hạt prụtụn biến thành một hạt nơtrụn, một hạt pụzitrụn và một hạt nơtrinụ:
p n e+ v
+ +
đ
Lưu ý: Bản chất (thực chất) của tia phúng xạ β+ là hạt pụzitrụn (e+) + Phúng xạ γ (hạt phụtụn)
Hạt nhõn con sinh ra ở trạng thỏi kớch thớch cú mức năng lượng E1 chuyển xuống mức năng lượng E2 đồng thời phúng ra một phụtụn cú năng lượng
1 2 hc hf E E e l = = = - 4. 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
CHệễNG X. Tệỉ VI MÔ ẹẾN Vể MÔ