TIẾT 88: SỰ PHÂN HẠCH – NHÀ MÁY ĐIỆN NGUYÊN TỬ docx

TIẾT 88: SỰ PHÂN HẠCH – NHÀ MÁY ĐIỆN NGUYÊN TỬ
I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU:
Giải thích cơ chế của phản ứng phân hạch dây chuyền và nguyên tắc của nhà máy
điện nguyên tử.
Hiểu thế nào là phản ứng dây chuyền, hệ thống tới hạn, vượt hạn và dưới hạn.
Phương pháp: Diễn giảng, pháp vấn, gợi mở.
II. CHUẨN BỊ: HS xem Sgk.
III. TIẾN HÀNH LÊN LỚP:
A. Ổn định:
B. Kiểm tra: Thế nào là phản ứng tỏa nhiệt? Phản ứng phân hạch?
C. Bài mới:

PHƯƠNG PHÁP
NỘI DUNG
Học sinh nhắc lại Thế nào là phản
ứng phân hạch?




I. PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN:
Trong phản ứng phân hạch, một hạt nhân loại rất nặng
hấp thụ một nơtron chậm và vỡ thành 2 hạt nhân trung
bình.
Ví dụ:
U
235
92
+ n
1
0

 U
236
92
 X
Z
A
+ '
'
'
X
Z
A
+ k n
1
0
+ 200MeV
- Học sinh có thể tính
toán:200MeV = ? J
1 gam U235 có bao nhiêu hạt
nhân?
=> Tính năng lượng tỏa ra cho 1 g
đó?
(Nhắc thêm: 22.000kwh

1,9 tấn
xăng)

Từ đặc điểm thứ 2 của phản ứng
phân hạch => học sinh có thể cho
Với X và X’ là các hạt nhân trung bình
Phản ứng tạo ra k nơtron và tỏa ra năng lượng 200MeV.
Đặc điểm của phản ứng phân hạch là:
1. Mỗi phân hạch chỉ tỏa ra năng lượng là 200MeV =
3.2.10
-11
J. Nhưng xét 1g U235 sẽ có 2,5.10
21
hạt nhân, do
đó khi phân hạch sẽ tỏa ra một năng lượng rất lớn là
8.10
10
J = 22.000kwh
2. Mỗi phân hạch sinh ra từ 2  3 nơtron, các nơtron mới
sinh này có thể bị mất bớt do thoát ra khỏi khối Urani
hoặc bị hấp thụ bởi hạt nhân khác. Nhưng nếu sau mỗi
phân hạch, còn lại trung bình s nơtron (mà s > 1) thì phản
ứng phân hạch lại xảy ra và ta có được phản ứng phân
hạch dây chuyền.
s: gọi là hệ số nhân nơtron.
* s > 1: hệ thống vượt hạn: phản ứng không kiểm soát
được.

* s = 1: hệ thống tới hạn: kiểm soát được phản ứng
* s < 1: hệ thống dưới hạn: phản ứng dây chuyền không
xảy ra.
biết một số điều kiện để cho được
phản ứng dây chuyền.
Điều kiện để có phản ứng dây chuyền:
- Phải có nơtron chậm
- s  1, đồng thời khối lượng của hạt nhân phải đạt tới
một giá trị tối thiểu m
0
: khối lượng tới hạn
Trong sự phân hạch, người ta
dùng nơtron chậm vì nó dễ bị hạt
nhân bắt  dễ gây ra phản ứng
phân hạch. Các hạt nhân sinh ra
đều có phóng xạ nên nó gây ra
nguyên nhân nguy hiểm phóng xạ.
- Đối với D
2
O, chất này làm chậm
nơtron rất tốt vì khi nơtron va
chạm vào hạt nhân D làm nó mau
chóng mất động năng mà không bị
hấp thụ. Nếu dùng H
2
O thường thì
nơtron bị hấp thụ.
- Nước dùng làm chất tải nhiệt vì
có tính phóng xạ, nên chỉ được
chạy trong mạch kín (1). Nước

II. NHÀ MÁY ĐIỆN NGUYÊN TỬ:
Là nhà máy điện mà trong đó phản ứng phân hạch
dây chuyền được khống chế ở mức tới hạn (s = 1)
Lò phản ứng gồm các bộ phận chính:
- Thanh nhiên liệu (hợp kim U235 đã làm giàu)
- Chất làm chậm (nước nặng D
2
O hoặc than chì)
- Thanh điều khiển (hấp thụ bớt nơtron nhưng không
phân hạch)
Hoạt động: khi lò hoạt động người ta điều chỉnh thành
điều khiển sao cho s = 1. Khi có phản ứng dây chuyền,
năng lượng của phản ứng được biến thành nhiệt năng
để làm quay máy phát điện như là máy nhiệt điện
thông thường.
trong mạch (2) được đưa ra ngoài
ít bị nhiễm xạ hơn

D. Củng cố: Nhắc lại: Phản ứng dây chuyền
E. Dặn dò: BTVN: 3 Sgk trang 231
Xem bài: “Phản ứng nhiệt hạch”