Bài giảng bài năng lượng liên kết của hạt nhân và phản ứng hạt nhân vật lý 12 (4)

VẬT LÍ 12
BÀI 36


KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 1:Cho biết cấu tạo của các hạt nhân
sau:
4
2

He

56
28

Fe

235
92

U

Hạt nhân Hêli, có 4 nuclôn, gồm
2 prôtôn và 2 nơtrôn

Hạt nhân Sắt, có 56 nuclôn,
gồm 28 prôtôn và 28 nơtrôn
Hạt nhân Urani, có 235 nuclôn,
gồm 92 prôtôn và 143 nơtrôn

Câu 2: Phát biểu nào là sai khi nói về cấu
tạo của hạt nhân nguyên tử ?
A. Tổng số các prôtôn và nơtrôn gọi là số
khối.
B. Nơtrôn trong hạt nhân mang điện tích
âm –e.
C. Prôtôn trong hạt nhân mang điện tích
dương +e.
D. Nơtrôn trong hạt nhân không mang điện.


Câu 3: Hệ thức Anhxtanh giữa khối lượng và
năng lượng là:
A. E= m/c2
B. E=mc

C. E=mc2
D. E=m/c


BÀI 36


I. Lực hạt nhân :

Lực hút giữa các
nuclôn với nhau
rất lớn so với lực
đẩy giữa các
prôtôn => giữ

được các nuclôn
liên kết với nhau
=> lực hạt nhân

a/Định nghĩa
Lực hạt nhân là lực hút rất mạnh giữa các
nuclôn trong hạt nhân.


b. Bản chất, đặc tính
- Lực hạt nhân là lực tương tác mạnh.
- Chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi kích
thước hạt nhân (~10-15 m)


II. Năng lượng liên kết của hạt nhân
Hãy so sánh khối lượng của hạt nhân với tổng
khối lượng các nuclôn riêng rẽ tạo thành hạt nhân
đó? Cho mp=1,00728u; mn=1,00866u
4
2

He

56
28

Fe

235

92

U

 mHe = 4,00150u
2mp + 2mn = 4,03188 u

 mFe = 55,91728u
28mp + 28mn = 56,44632 u
 mU = 234,9933u
92mp + 143mn = 236,90814 u


1. Độ hụt khối:
- Khối lượng của một hạt nhân luôn nhỏ hơn tổng
khối lượng các nuclôn tạo thành hạt nhân đó.
Độ chênh giữa hai khối lượng đó được gọi là
độ hụt khối của hạt nhân Δm
Δm = [Zmp +(A-Z)mn –mX]


Tính độ hụt khối?
4

He
2
56

Fe
28

235

U
92

 mHe = 4,00150u

mHe  0,03038 u

2mp + 2mn = 4,03188 u

 mFe = 55,934939u

mFe  0,511381 u

28mp + 28mn = 56,44632 u

 mU = 234,9933u
mU  1,91484 u
92mp + 143mn = 236,90814u


Năng lượng nghỉ
của hạt nhân :
E= mhn.c2

Năng lượng nghỉ của
các nuclôn sau khi
phá vỡ liên kết :
E0=[Zmp+(A-Z)mn].c2

Eo > E

ΔE = [Zmp+(A-Z)mn –mhn]c2
=> năng lượng cung cấp
=>Năng lượng liên kết Wlk


2. Năng lượng liên kết
- Là năng lượng tối thiểu cần thiết cần cung cấp cho
một hạt nhân để phá vỡ nó thành các nuclôn đứng
riêng rẽ.
Wlk = [Zmp+(A-Z)mn –mhn]c2

hay

Wlk = Δm.c2


Tính năng lượng liên kết?
4

He
2
56

Fe
28
235

U

92

 mHe = 4,00150u
2mp + 2mn = 4,03188 u

mHe  0,03038 u

Wlk=28,29897 MeV

mFe  0,511381 u
28mp+28mn=56,44632 u Wlk= 476,35140 MeV

 mFe = 55,934939u

 mU = 234,9933u
92mp+143mn=236,90814u

mU  1,91484 u
Wlk=1783,67346 MeV


3. Năng lượng liên kết riêng
- Năng lượng liên kết tính trên 1 nuclôn:

Wlk
A
4
2

He

56
28

Fe

235
92

U

Năng lượng liên kết riêng

Wlk=28,29897 MeV

Wlk
= 7,07 MeV/nuclôn
A

Wlk= 476,35047 MeV

Wlk
= 8,51 MeV/nuclôn
A

Wlk=1783,67346 MeV

Wlk
= 7,59 MeV/nuclôn
A

KIẾN THỨC CẦN GHI NHỚ
* Lực hạt nhân là lực tương tác giữa các nuclơn (tương tác
hạt nhân hay tương tác mạnh)
* Độ hụt khối là độ giảm khối lượng khi các nuclơn riêng
rẽ liên kết lại thành hạt nhân => khối lượng khơng bảo tồn

Δm = [Zmp +(A-Z)mn –mX]
* Năng lượng liên kết của hạt nhân: năng lượng
tối thiểu cần thiết cần cung cấp cho một
hạt nhân để phá vỡ nó thành các nuclôn
đứng riêng rẽ
Wlk = Δm.c2
* Năng lượng liên kết cho 1 hạt nuclơn gọi là
Năng lượng liên kết riêng :Wlk /A
NL liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững.


CỦNG CỐ
Câu 1: Chọn câu đúng?
Bản chất lực tương tác giữa các nuclôn trong hạt
nhân là
A. Lực tĩnh điện
B. Lực hấp dẫn

C. Lực điện từ
D. Lực tương tác mạnh

Câu 2: Hãy chọn câu đúng?
Năng lượng liên kết riêng

A. giống nhau với mọi hạt nhân.
B. lớn nhất với các hạt nhân nhẹ
C. lớn nhất với các hạt nhân trung bình.

D. lớn nhất với các hạt nhân nặng.


Câu 3: Khối lượng của hạt nhân O là 15,99041u.
Tính năng lượng liên kết và năng lượng liên kết
16
riêng của 8 O ?
16
8

Bg
Độ hụt khối Δm = (8mp + 8mn –mO)
= (8.1,00728+8.1,00866-15,99041)u
= 0,13711 u
NL liên kết Wlk = Δm.c2 = 0,13711.931,5 MeV

~ 27,72 MeV
NL liên kết riêng

Wlk
= 7,98 MeV/nuclôn
A