Bai 54 Phan ung hat nhan

Giáo viên biên soạn: Huỳnh Thị Ngọc Châu
Năm học: 2008 – 2009.



*
*
Kiểm tra bài cũ:
Kiểm tra bài cũ:


1/
1/
Sự phóng xạ là gì ? Chu kỳ bán rã của
Sự phóng xạ là gì ? Chu kỳ bán rã của


chất phóng xạ là gì? Viết biểu thức
chất phóng xạ là gì? Viết biểu thức


toán học diễn tả định luật phóng xạ.
toán học diễn tả định luật phóng xạ.


Giải bài tập số 4 SGK.
Giải bài tập số 4 SGK.

2/ Thế nào là độ phóng xạ của một
2/ Thế nào là độ phóng xạ của một


lượng chất phóng xạ? Hệ thức giữa độ
lượng chất phóng xạ? Hệ thức giữa độ


phóng xạ và số nguyên tử trong chất phóng
phóng xạ và số nguyên tử trong chất phóng


xạ? Giải bài tập số 5 SGK
xạ? Giải bài tập số 5 SGK


Dàn bài:
Dàn bài:


- Phản ứng hạt nhân.
- Phản ứng hạt nhân.


- Các định luật bảo toàn trong phản ứng
- Các định luật bảo toàn trong phản ứng


hạt nhân.

hạt nhân.


- Năng lượng trong phản ứng hạt nhân.
- Năng lượng trong phản ứng hạt nhân.


- Hai loại phản ứng hạt nhân tỏa năng
- Hai loại phản ứng hạt nhân tỏa năng


lượng.
lượng.



1.
1.
Phản ứng hạt nhân:
Phản ứng hạt nhân:


a.
a.
Thí nghiệm của Rơ dơ pho ( nhà vật lý người Anh
Thí nghiệm của Rơ dơ pho ( nhà vật lý người Anh


1871 – 1937 )
1871 – 1937 )

Thực hiện năm 1903
Thực hiện năm 1903
14 17 1
7 8 1
N O H
α
+ → +
Trình bày thí nghiệm
của Rơ dơ pho.
Trình bày thí nghiệm
của Rơ dơ pho.

A A
K


P S
Thực hiện năm 1909


Thế nào là phản ứng hạt
nhân?

Thế nào là phản ứng hạt
nhân?
* Định nghĩa:
Phản ứng hạt nhân là một quá trình dẫn đến sự
biến đổi hạt nhân

Sự phóng xạ có phải là một phản
ứng hạt nhân không ? Tại sao?
Sự phóng xạ có phải là một phản
ứng hạt nhân không ? Tại sao?
Vậy có mấy loại phản ứng hạt
nhân?
Vậy có mấy loại phản ứng hạt
nhân?
•
Phân loại : có 2 loại
- Phản ứng tự phân rã của một hạt nhân không bền
vững thành các hạt khác ( sự phóng xạ )
A: hạt nhân mẹ ; B: hạt nhân con; C là hạt hoặc
- Phản ứng trong đó các hạt nhân tương tác với nhau
dẫn đến sự biến đổi chúng thành các hạt khác ( phản
ứng hạt nhân nhân tạo )

A & B là các hạt tương tác; C & D là các hạt sản phẩm.
A B C→ +
A B C D
+ → +
α
β



chất phóng xạ , là một đồng vị phóng xạ nhân
chất phóng xạ , là một đồng vị phóng xạ nhân
tạo
tạo

30
15
P
β
−
Câu hòi 1: Nêu một
phản ứng hạt nhân xảy
ra trong tự nhiên.
Câu hòi 1: Nêu một
phản ứng hạt nhân xảy
ra trong tự nhiên.
Câu hỏi 2: Thế nào là phản ứng hóa
học? Cho ví dụ.
So sánh phản ứng hạt nhân và phản
ứng hóa học.
Câu hỏi 2: Thế nào là phản ứng hóa
học? Cho ví dụ.
So sánh phản ứng hạt nhân và phản
ứng hóa học.
226 4 222
88 2 86
Ra He Rn
→ +
* Giống nhau: đều là quá trình biến đổi chất nầy thành chất

khác.
* Khác nhau:
- Trong phản ứng hóa học các hạt nhân nguyên
tử không đổi, chỉ sự ghép với nhau là thay đổi.
- Trong phản ứng hạt nhân các hạt nhân nguyên
tử biến đổi, nguyên tố nầy biến đổi thành
nguyên tố khác.
b.Phản ứng hạt nhân tạo nên đồng vị phóng xạ:
Năm 1934 ông bà Giô li ô – Quy ri đã thực hiện
được phản ứng:
4 4
Fe CuSO FeSO Cu+ → +
27 30
13 15
Al P X
α
+ → +



1.
1.
Phản ứng hạt nhân
Phản ứng hạt nhân
.
.
2.
2.
Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân
Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân

:
:


a.
a.


Định luật bảo toàn số nclôn ( số khối A )
Định luật bảo toàn số nclôn ( số khối A )


- Trong phản ứng hạt nhân, tổng số nuclôn của các hạt
- Trong phản ứng hạt nhân, tổng số nuclôn của các hạt
tương tác bằng tổng số nuclôn của các hạt sản phẩm.
tương tác bằng tổng số nuclôn của các hạt sản phẩm.








-
-
Giải thích
Giải thích

Trong phản ứng hạt nhân 1 prôton chỉ có thể biến đổi
Trong phản ứng hạt nhân 1 prôton chỉ có thể biến đổi
thành 1 nơtron và ngược lại nên tổng số prôton và
thành 1 nơtron và ngược lại nên tổng số prôton và
nơtron không đổi.
nơtron không đổi.
Hệ kín ( hệ vĩ mô )
tuân theo những định
luật bảo toàn nào?
Hệ kín ( hệ vĩ mô )
tuân theo những định
luật bảo toàn nào?
Định luật bảo toàn : điện tích, khối lượng,
năng lượng, động lượng, công,…
Viết định luật bảo toàn số nuclôn cho
các phản ứng hạt nhân sau:
Viết định luật bảo toàn số nuclôn cho
các phản ứng hạt nhân sau:
3
1 2 4
11 2 3 4
1 2 3 4
A
A A A
Z Z Z Z
A B X Y
A A A A
+ → +
+ = +
3

1 2 4
1 2 3 4
3
1 2
1 2 3
A
A A A
Z Z Z Z
A
A A
Z Z Z
A B X Y
A X Y
+ → +
→ +
3
1 2
1 2 3
1 2 3
A
A A
Z Z Z
A X Y
A A A
→ +
= +



1.

Phản ứng hạt nhân.
Phản ứng hạt nhân.
2.
2.
Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân:
Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân:


a.
a.
Định luật bảo toàn số nclôn ( số khối A )
Định luật bảo toàn số nclôn ( số khối A )


b.
b.
Định luật bảo toàn điện tích:
Định luật bảo toàn điện tích:


Tổng đại số các điện tích của các hạt tương tác bằng
Tổng đại số các điện tích của các hạt tương tác bằng
tổng đại số các điện tích của các hạt sản phẩm.
tổng đại số các điện tích của các hạt sản phẩm.

-
-
Giải thích
Giải thích
:
:


Các hạt tham gia phản ứng hạt nhân là hệ cô lập về điện.
Các hạt tham gia phản ứng hạt nhân là hệ cô lập về điện.
Viết định luật bảo toàn điện tích cho
các phản ứng hạt nhân sau:
Viết định luật bảo toàn điện tích cho
các phản ứng hạt nhân sau:
3
1 2 4
1 2 3 4
3
1 2
1 2 3
A
A A A
Z Z Z Z
A
A A
Z Z Z
A B X Y
A X Y

+ → +
→ +
3
1 2 4
1 2 3 4
1 2 3 4
A
A A A
Z Z Z Z
A B X Y
Z Z Z Z
+ → +
+ = +
3
1 2
1 2 3
1 2 3
A
A A
Z Z Z
A X Y
Z Z Z
→ +
= +

1.
1.
Phản ứng hạt nhân.
Phản ứng hạt nhân.
2.

2.
Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân
Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân
:
:


a.
a.
Định luật bảo toàn số nclôn ( số khối A )
Định luật bảo toàn số nclôn ( số khối A )


b.
b.
Định luật bảo toàn điện tích
Định luật bảo toàn điện tích


c.
c.
Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần
Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần
( bao gồm
( bao gồm


động năng và năng lượng nghỉ
động năng và năng lượng nghỉ

)
)


Tổng năng lượng toàn phần của các hạt tương tác
Tổng năng lượng toàn phần của các hạt tương tác


bằng tổng năng lựơng toàn phần của các hạt sản phẩm.
bằng tổng năng lựơng toàn phần của các hạt sản phẩm.


d.
d.
Định luật bảo toàn động lượng
Định luật bảo toàn động lượng
:
:


Vectơ tổng động lượng của các hạt tương tác bằng
Vectơ tổng động lượng của các hạt tương tác bằng


vectơ tổng động lượng của các hạt sản phẩm
vectơ tổng động lượng của các hạt sản phẩm


*

*
Giải thích
Giải thích
: Vì hệ các hạt nhân tương tác là hệ kín.
: Vì hệ các hạt nhân tương tác là hệ kín.


*
*
Chú ý
Chú ý
:
:


- Không có định luật bảo toàn khối lượng
- Không có định luật bảo toàn khối lượng


nghỉ của hệ.
nghỉ của hệ.


- Nếu các hạt chuyển động với vận tốc
- Nếu các hạt chuyển động với vận tốc


lớn thì ta phải xét sự bảo toàn động
lớn thì ta phải xét sự bảo toàn động

lượng tương đối tính.
lượng tương đối tính.



1.
1.
Phản ứng hạt nhân.
Phản ứng hạt nhân.
2.
2.
Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân
Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân
:
:


a.
a.
Định luật bảo toàn số nclôn ( số khối A )
Định luật bảo toàn số nclôn ( số khối A )


b.
b.
Định luật bảo toàn điện tích
Định luật bảo toàn điện tích

c.
c.
Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần
Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần


d.
d.
Định luật bảo toàn động
Định luật bảo toàn động


lượng
lượng
:
:






Viết phương trình đầy
đủ của phản ứng hạt
nhân do ông bà Giô li
Ô – Quy ri thực hiện
Viết phương trình đầy
đủ của phản ứng hạt
nhân do ông bà Giô li
Ô – Quy ri thực hiện

1.
1.
Phản ứng hạt nhân.
Phản ứng hạt nhân.
2.
2.
Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân
Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân
3.
3.
Năng lượng trong phản ứng hạt nhân
Năng lượng trong phản ứng hạt nhân




Xét phản ứng hạt nhân
Xét phản ứng hạt nhân


Tổng khối lượng nghỉ của các hạt trước và sau tương tác
Tổng khối lượng nghỉ của các hạt trước và sau tương tác
là m
là m
0
0
= m
= m
A

A
+ m
+ m
A.
A.
và m = m
và m = m
C
C
+ m
+ m
D
D


a.
a.
.
.
Nếu m < m
Nếu m < m
0
0


Khi đó E < E
Khi đó E < E
0
0
: phản ứng tỏa năng lượng dưới dạng động

: phản ứng tỏa năng lượng dưới dạng động
năng của các hạt C và D hoặc năng lượng của phôton
năng của các hạt C và D hoặc năng lượng của phôton
(ĐLBTNL )
(ĐLBTNL )




W = ( m
W = ( m
0
0
- m ) c
- m ) c
2
2


Vậy :
Vậy :


Một phản ứng sinh ra các hạt có độ hụt khối lớn hơn
Một phản ứng sinh ra các hạt có độ hụt khối lớn hơn
các hạt ban đầu ( hay tổng khối lượng bé hơn các hạt ban
các hạt ban đầu ( hay tổng khối lượng bé hơn các hạt ban
đầu) nghĩa là bền vững hơn là phản ứng tỏa năng lượng.
đầu) nghĩa là bền vững hơn là phản ứng tỏa năng lượng.

A B C D
+ → +
So sánh năng lượng nghỉ
của hệ trước và sau tương
tác. Theo ĐLBTNL ta rút
ra được nhận xét gì?
So sánh năng lượng nghỉ
của hệ trước và sau tương
tác. Theo ĐLBTNL ta rút
ra được nhận xét gì?

b.
b.
Nếu m > m
Nếu m > m
0
0




Khì đó E > E
Khì đó E > E
0
0
: muốn có phản ứng ta phải cung
: muốn có phản ứng ta phải cung
cấp cho các A và B một năng lượng
cấp cho các A và B một năng lượng

W = ( m
W = ( m
0
0
– m ) c
– m ) c
2
2
+ Wđ
+ Wđ


Vậy một pnản ứng hạt nhân sinh ra các hạt
Vậy một pnản ứng hạt nhân sinh ra các hạt
có tổng khôi lượng lớn hơn các hạt ban đầu
có tổng khôi lượng lớn hơn các hạt ban đầu
nghĩa là kém bền vững hơn là phản ứng thu
nghĩa là kém bền vững hơn là phản ứng thu
năng lượng.
năng lượng.
So sánh năng nghỉ của hệ
trước và sau tương tác, ta rút
ra được nhận xét gì?
So sánh năng nghỉ của hệ
trước và sau tương tác, ta rút
ra được nhận xét gì?

1.
1.
Phản ứng hạt nhân.
Phản ứng hạt nhân.
2.
2.
Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân
Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân
3.
3.
Năng lượng trong phản ứng hạt nhân
Năng lượng trong phản ứng hạt nhân
4.
4.
Hai loại phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng:
Hai loại phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng:


a.
a.
Phản ứng nhiệt hạch:
Phản ứng nhiệt hạch:




Sự kết hợp hai hạt nhân rất nhẹ thành hạt nhân
Sự kết hợp hai hạt nhân rất nhẹ thành hạt nhân

nặng hơn.
nặng hơn.


b.
b.
Phản ứng phân hạch
Phản ứng phân hạch
:
:




Hiện tượng một hạt nhân nặng hấp thu một nơtron
Hiện tượng một hạt nhân nặng hấp thu một nơtron


vỡ thành hai hạt nhân trung bình.
vỡ thành hai hạt nhân trung bình.





*
*
Củng cố
Củng cố

:
:
Câu hỏi trắc nghiệm
Câu hỏi trắc nghiệm


1/ Chọn câu sai:
1/ Chọn câu sai:


A. Sự hụt khối của các hạt nhân kéo theo sự không
A. Sự hụt khối của các hạt nhân kéo theo sự không


bảo toàn khối lượng trong phản ứng hạt nhân.
bảo toàn khối lượng trong phản ứng hạt nhân.


B. Một phản ứng trong đó các hạt nhân sinh ra có tổng
B. Một phản ứng trong đó các hạt nhân sinh ra có tổng


khối lượng bé hơn các hạt nhân là phản ứng tỏa
khối lượng bé hơn các hạt nhân là phản ứng tỏa


năng lượng.
năng lượng.

C. Một phản ứng trong đó các hạt nhân sinh ra có
C. Một phản ứng trong đó các hạt nhân sinh ra có


tổng khối lượng lớn hơn các hạt nhân ban đầu là
tổng khối lượng lớn hơn các hạt nhân ban đầu là


phản ứng thu năng lượng.
phản ứng thu năng lượng.


D. Trong phản ứng tỏa năng lượng khối lượng bị hụt đi
D. Trong phản ứng tỏa năng lượng khối lượng bị hụt đi


đã biến thành năng lượng tỏa ra
đã biến thành năng lượng tỏa ra


W = ( m
W = ( m
0
0
– m ) c
– m ) c
2
2
0
m m m

∆ = −

2 Cho bi
2 Cho bi
ết h
ết h
ạt nhân X trong phản ứng hạt nhân sau:
ạt nhân X trong phản ứng hạt nhân sau:


27 30
13 15
F P X
α
+ → +
A.Prôton
B.Nơtron.
C.
3
1
T
D.
2
1
D