1. Lý thuyết
+ Phân hạch là sự vỡ của một hạt nhân nặng thành hai hạt nhân trung bình và phát ra một vài nơtron.
+ Phân hạch của 235U dưới tác dụng của một nơtron tỏa ra năng lượng vào cở 200 MeV và được duy trì theo quá trình dây chuyền (trong điều kiện khối lượng 235U đủ lớn). Các sản phẩm của phân hạch là những hạt nhân chứa nhiều nơtron và phóng xạ β-.
Số nơtron phát ra trong mỗi phân hạch gọi là hệ số nhân nơtron k: Nếu k < 1 thì phản ứng dây chuyền không xảy ra; nếu k = 1 thì phản ứng dây chuyền xảy ra nhưng không tăng vọt và có thể điều khiển được; nếu k > 1 thì phản ứng dây chuyền tăng vọt không điều khiển được dẫn đến vụ nổ nguyên tử.
Khối lượng tối thiểu của chất phân hạch để phản ứng phân hạch duy trì được trong đó gọi là khối lượng tới hạn. Với 23592U khối lượng tới hạn cỡ 15 kg; với 23994U khối lượng tới hạn cỡ 5 kg.
Phản ứng dây chuyền có điều khiển được tạo ra trong lò phản ứng của các nhà máy điện hạt nhân.
Lý thuyết – Công thức Lý 12CB – Dương Văn Đổng – Bình Thuận
+ Phản ứng nhiệt hạch là quá trình trong đó hai hay nhiều hạt nhân nhẹ hợp thành một hạt nhân nặng hơn.
+ Điều kiện thực hiện phản ứng nhiệt hạch: nhiệt độ cao (50 ÷ 100 triệu độ).
+ Năng lượng nhiệt hạch là nguồn gốc năng lượng của Mặt Trời và các sao.
+ Năng lượng nhiệt hạch trên Trái Đất, với những ưu việt không gây ô nhiễm (sạch) và nguyên liệu dồi dào sẽ là nguồn năng lượng của thế kỉ XXI.
2. Công thức
+ Liên hệ giữa động lượng và động năng của một hạt: Wđ = 2
1
mv2; p2 = m2v2 = 2mWđ.
+ Năng lượng tỏa ra hoặc thu vào trong phản ứng hạt nhân: ∆W = (m1 + m2 – m3 – m4)c2 = W3 + W4 – W1 – W2
= A3ε3 + A4ε4 – A1ε1 – A2ε2.
+ Các số liệu và đơn vị thường sử dụng trong vật lí hạt nhân: Số Avôgađrô: NA = 6,022.1023 mol-1.
Đơn vị năng lượng: 1eV = 1,6.10-19 J; 1MeV = 106 eV = 1,6.10-13 J. Đơn vị khối lượng nguyên tử:
1u = 1,66055.10-27 kg = 931,5 MeV/c2. Điện tích nguyên tố: e = 1,6.10-19 C.
Khối lượng prôtôn; nơtron: mp = 1,0073 u; mn = 1,0087 u. Khối lượng electron: me = 9,1.10-31 kg = 0,0005 u.