Slide vật lý lớp 12 bài phản ứng phân hạch _L.V Sơn

UBND TỈNH ĐIỆN BIÊN
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
Cuộc thi Thiết kế bài giảng điện tử e-learning
Bài giảng:
TIẾT 72: PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
Chương trình Vật lí, Lớp 12 hệ GDTX
Giáo viên: Lưu Văn Sơn

Điện thoại: 0972043033
TRUNG TÂM GIÁO DỤC THƯỜNG XUYÊN TỈNH
Thành phố Điện Biên Phủ, Tỉnh Điện Biên
Tháng 12/2014
BÀI 38
PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
I. CƠ CHẾ CỦA PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
1. Phản ứng phân hạch là gì ?
2. Phản ứng phân hạch kích thích
II. NĂNG LƯỢNG PHÂN HẠCH
1. Phản ứng phân hạch tỏa năng lượng
2. Phản ứng phân hạch dây chuyền
n
I. CƠ CHẾ CỦA PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
1. Phản ứng phân hạch là gì ?
- Phân hạch là sự vỡ của một hạt nhân nặng thành hai hạt nhân
trung bình (kèm theo một vài nơtron phát ra).
2. Phản ứng phân hạch kích thích
- Để tạo nên phản ứng phân hạch của hạt nhân X phải truyền cho X
một năng lượng đủ lớn – Giá trị tối thiểu của năng lượng này được
gọi là năng lượng kích hoạt.
Có những cách nào để
truyền năng lượng cho

hạt nhân X ?
X
X*
Y
Z
n
n
Nhiên liệu cơ bản của CN năng lượng hạt nhân là ;

II. NĂNG LƯỢNG PHÂN HẠCH
- Xét các phản ứng phân hạch sau:
Hãy cho biết hai phản ứng
phân hạch trên tỏa năng
lượng hay thu năng lượng ?
Vì sao ?
1. Phản ứng phân hạch tỏa năng lượng

- Năng lượng tỏa ra trong phản ứng phân hạch gọi là năng lượng
phân hạch
Q = q.m
với q là năng suất tỏa nhiệt
(Tương đương với năng lượng của 8,5 tấn than hoặc 2 tấn dầu tỏa ra khi cháy hết)
- Sự phân hạch của 1 gam 235U giải phóng năng lượng có giá trị
bằng 8,5.1010J
1 235 236 * 95 138 1
0 92 92 39 53 0
3n U U Y I n
+ → → + +
1 235 236 * 139 95 1
0 92 92 54 38 0

2
e r
n U U X S n
+ → → + +
Năng lượng giải phóng
ngay khi phân hạch
(trong 10-14s)
•
Động năng của các mảnh: 167 MeV
•
Động năng của nơtrôn: 5 MeV
•
Động năng của các prôtôn: 6 MeV
Năng lượng toả ra do
phóng xạ của các mảnh
•
Động năng của các electron: 8 MeV
•
Động năng của các γ: 6 MeV
•
Động năng của các nơtrinô: 12 MeV
Tổng năng lượng toả ra 204 MeV
* Bảng phân bố năng lượng giải phóng trong quá trình phân
hạch một hạt nhân urani:
Nhận xét sự phân bố năng lượng giải
phóng trong quá trình phân hạch của
một hạt nhân U ?
- Năng lượng giải phóng trong quá trình phân hạch chủ yếu dưới
dạng động năng của các mảnh.
- Trở lại các phản ứng phân hạch:

Quan sát các pư phân hạch trên hãy cho
biết khi phân hạch một hạt nhân 235U có
trung bình bao nhiêu nơtron được giải
phóng ?
Các nơtron được giải phóng có vai trò gì
trong việc kích thích các phản ứng phân
hạch khác ? Phản ứng phân hạch dây
chuyền là gì ?

Khi xảy ra sự phân hạch, các nơtron được giải phóng có thể kích
thích các hạt nhân khác của chất phân hạch tạo nên những phản
ứng phân hạch mới. Kết quả là các phản ứng phân hạch xảy ra liên
tiếp tạo thành một phản ứng dây chuyền.
2. Phản ứng phân hạch dây chuyền
Nếu sau 1 lần phân hạch có k
nơtron được giải phóng thì sau n
lần phân hạch liên tiếp có bao
nhiêu nơtron được giải phóng ?
Có kn nơtron được giải phóng kích thích kn phân hạch mới

1 235 236 * 95 138 1
0 92 92 39 53 0
3n U U Y I n
+ → → + +
1 235 236 * 139 95 1
0 92 92 54 38 0
2
e r
n U U X S n
+ → → + +

nnn
sự phân hạch DÂY CHUYỀN
n
U
nnn
U
nnn
U
U
U
U
U
Hệ số nhân nơtron k có vai trò như thế
nào trong phản ứng dây chuyền ?
+ k < 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tắt nhanh
+ k = 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì và năng lượng
phát ra không đổi theo thời gian. (được thực hiện trong các lò phản
ứng hạt nhân)
+ k > 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì và năng lượng
phát ra tăng nhanh có thể gây ra bùng nổ. (được ứng dụng để chế
tạo bom nguyên tử)
- Khối lượng tới hạn là khối lượng tối thiểu của chất phân hạch để
phản ứng phân hạch dây chuyền duy trì được trong đó.
k < 1 phản ứng phân
hạch dây chuyền có
xảy ra không ?
K = 1 phản ứng phân hạch dây chuyền có
xảy ra không ? Nêu có hãy nêu đặc điểm
của phản ứng phân hạch dây chuyền trong
trường hợp này ?

K > 1 phản ứng phân hạch dây chuyền có
xảy ra không ? Nêu có hãy nêu đặc điểm
của phản ứng phân hạch dây chuyền trong
trường hợp này ?
NÉM BOM NGUYÊN TỬ XUỐNG THÀNH PHỐ HIROSHIMA
Cảnh hoang tàn chết chóc, sau vụ nổ bom nguyên tử ở hai thành phố
Hidroshima và Nagashaki vào tháng 8 năm 1945 ở Nhật.
MÔ HÌNH NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN
- Phản ứng phân hạch, với vai trò không thể thay thế được trong hơn 440 lò
phản ứng ở 30 nước trên thế giới và đóng góp trên 17% tổng điện năng toàn
cầu, đang có cống hiến lớn lao cho hạnh phúc và phồn vinh của loài người.
- Nước ta có một lò phản ứng hạt nhân nhỏ ở Đà Lạt, dùng để nghiên cứu
khoa học và sản xuất đồng vị phóng xạ (công suất 500kW)
cau hoi trac nghiem
CỦNG CỐ
* Phân hạch là sự vỡ của một hạt nhân nặng thành hai
hạt nhân trung bình (kèm theo một vài nơtron phát ra
* Phản ứng phân hạch dây chuyền có điều khiển được
tạo ra trong lò phản ứng.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Vật lí 12, Nxb Giáo dục, Hà Nội 2008
Hướng dẫn thực hiện chuẩn kiến thức kỹ năng vật lí 12,
Nxb Giáo dục, Hà Nội 2010
Bài tập chọn lọc Vật lí 12, Nxb Giáo dục, Hà Nam 2008
Thuvienvatly.com
/> />