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

Tiết 59-60: Bài 36.
NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.


TRƯỜNG THPT NGUYỄN TRÃI
TỔ TOÁN - LÝ - TIN

Giáo viên: Nguyễn Thanh Bình


KIỂM TRA BÀI CŨ
Lực hạt nhân là gì? Thế nào là năng lượng liên
kết của một hạt nhân?


KIỂM TRA BÀI CŨ

- Lực hạt nhân là lực tương tác giữa các
nuclôn (Lực tương tác mạnh).

- Năng lượng liên kết của một hạt nhân là
năng lượng tối thiểu cần thiết phải cung cấp để tách
các nuclôn; nó được đo bằng tích của độ hụt khối
với thừa số c2.

W = ∆m.c2 = ( Zmp + (A – Z)mn – mX) c2


Tiết 59-60: Bài 36.
NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN

PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.
Nội dung của bài gồm 3 phần chính:
I. LỰC HẠT NHÂN.
II. NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN.
III. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.


Tiết 59-60: Bài 36.
NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.
III. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.

1. Định nghĩa và đặc tính.
- Đ/n: Phản ứng hạt nhân là quá trình các hạt nhân
tương tác với nhau và biến đổi thành các hạt nhân
khác.
- Phân loại:
a. Phản ứng hạt nhân tự phát.
+ Là quá trình tự phân rã của một hạt nhân không
bền vững thành các hạt nhân khác.
+ Ví dụ: Quá trình phóng xạ.



Tiết 59-60: Bài 36.
NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.
III. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.

1. Định nghĩa và đặc tính.

a. Phản ứng hạt nhân tự phát.
+ Là quá trình tự phân rã của một hạt nhân không
bền vững thành các hạt nhân khác.
b. Phản ứng hạt nhân kích thích
+Quá trình các hạt nhân tương tác với nhau tạo ra
các hạt nhân khác.
+Ví dụ: phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch




Ph¶n øng ph©n h¹ch

Ph¶n øng nhiÖt h¹ch


Tiết 59-60: Bài 36.
NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.
III. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.

1. Định nghĩa và đặc tính.
a. Phản ứng hạt nhân tự phát.
b. Phản ứng hạt nhân kích thích.
- Đặc tính.
+ Biến đổi các hạt nhân.
+ Biến đổi các nguyên tố.

So sánh với phản
ứng hoá học?

+ Không bảo toàn khối lượng nghỉ.


Tiết 59-60: Bài 36.
NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.
III. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.

1. Định nghĩa và đặc tính.
2. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân.
Bốn định luật bảo toàn cơ bản nhất:
a. Bảo toàn điện tích (bảo toàn số Z).
b. Bảo toàn số nuclôn (bảo toàn số A).
c. Bảo toàn năng lượng toàn phần.
d. Bảo toàn động lượng.


-Ví dụ:
A1
Z1

A

A2
Z2

B

A3

Z3

X

A4
Z4

Y

* Z1 + Z2 = Z3 + Z4. (Các số Z có thể âm)

* A1 + A2 = A3 + A4. (Các số A luôn không âm).
- Chú ý: Trong phản ứng hạt nhân không bảo toàn số
nơtrôn (A - Z).


Tiết 59-60: Bài 36.
NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.
III. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.

1. Định nghĩa và đặc tính.
2. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân.
3. Năng lượng phản ứng hạt nhân.
- Phản ứng hạt nhân có thể toả năng lượng hoặc
thu năng lượng.
+ Nếu mtrước > msau: Phản ứng tỏa năng lượng.
Wtỏa = W = (mtrước - msau)c2

Tiết 59-60: Bài 36.
NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.
3. Năng lượng phản ứng hạt nhân.
- Phản ứng hạt nhân có thể toả năng lượng hoặc
thu năng lượng.
+ Nếu mtrước > msau: Phản ứng tỏa năng lượng.

Wtỏa = W = (mtrước - msau)c2
+ Nếu mtrước < msau: W < 0. Phản ứng thu năng
lượng.

Wthu = /W/ = - W


-Ví dụ:
A1
Z1

A

A2
Z2

B

A3
Z3

X Y

mtrước = mA + mB
msau = mX + mY

A4
Z4


Muốn thực hiện một phản ứng hạt
nhân thu năng lượng chúng ta cần
làm gì?
- Muốn thực hiện một phản ứng hạt nhân
thu năng lượng chúng ta cần phải cung
cấp cho hệ một năng lượng đủ lớn.


Tiết 59-60: Bài 36.
NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.
III. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.

1. Định nghĩa và đặc tính.
2. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân.
3. Năng lượng phản ứng hạt nhân.

Ứng dụng?


NHÀ MÁY ĐIỆN NGUYÊN TỬ

BOM NGUYÊN TỬ


Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Ảnh: Wikipedia.


Lò nghiên cứu phản ứng hạt nhân Đà Lạt.
Ảnh: Viện Nghiên cứu Hạt nhân.


Nhà máy điện hạt nhân Tomari trên đảo Hokkaido,Nhật Bản.Ảnh: wikipedia


Lò phản ứng của nhà máy điện hạt nhân San Onofre, gần thành phố San Diego
của bang California, thuộc bờ tây nước Mỹ.