Bài giảng bài phản ứng nhiệt hạch vật lý 12 (4)

VẬT LÝ LỚP 12
Phản ứng nhiệt
hạch


Trừơng Nguyễn Thị
Minh Khai
GV hướng dẫn:
Quyền Thị Kim Yến
Lớp 12A2
2005-2006


Kiểm tra bài
cũ


1. Sự phân hạch là gì?
Sự phân hạch là hiện tượng một hạt nhân
rất nặng như Urani hấp thụ một nơtron
chậm, vỡ thành hai hạt nhân có số khối
trung bình.
Nơtron chậm là nơtron có động năng của
chuyển động nhiệt cỡ 0,1 eV


2. Đặc điểm của sự phân hạch?
Phản ứng phân hạch này sinh ra K (từ 2
đến 3) nơtron và tỏa năng lượng rất lớn,
khỏang 200 MeV
Sự tỏa năng lượng khi phân hạch là do

tổng khối lượng của các hạt được tạo
thành nhỏ hơn tổng khối lượng hạt nhân
Urani và nơtron mà nó hấp thụ


3. Phản ứng dây chuyền là gì?
Trong sự phân hạch của các hạt nhân
U235, các nơtron bị mất do nhiều nguyên
nhân. Nếu sau mỗi phân hạch, số nơtron
trung bình còn lại là s thì s nơtron này đập
vào các hạt nhân U235 khác, lại gây ra s
phân hạch, sinh ra s2 nơtron, rồi s3, s4…
nơtron. Kết quả số phân hạch tăng lên rất
nhanh trong một thời gian ngắn. Ta có
phản ứng dây chuyền, s gọi là hệ số nhân
nơtron.


Định nghĩa:

I.

Phản ứng nhiệt hạch là gì?
- Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng
kết hợp hai hạt nhân rất nhẹ thành
một hạt nhân nặng hơn
VD: 2
2
3
1

1

H 1H 2 H  0 n  3,25MeV

2
1

H  H  He n  17,6MeV
3
1

4
2

1
0


II.

Đặc điểm:

- Là 1 phản ứng tỏa năng lượng
- Tuy 1 phản ứng nhiệt hạch tỏa năng
lượng ít hơn 1 phản ứng phân hạch
nhưng nếu tính theo khối lượng nhiên
liệu thì phản ứng nhiệt hạch tỏa năng
lượng nhiều hơn

III. Điều kiện để xảy ra phản
ứng nhiệt hạch:
- Phản ứng phải thực hiện ở nhiệt độ rất
cao (hàng chục, hàng trăm triệu độ), nên
còn gọi là phản ứng nhiệt hạch, vì chỉ ở
nhiệt độ cao các hạt nhân nhẹ mới có
động năng đủ lớn để thắng lực đẩy
Colomb và tiế lại gần nhau đến mức lực
hạt nhân tác dụng và kết hợp chúng lại


- Trong thiên nhiên có tồn tại những phản
ứng nhiệt hạch. Nguồn gốc của năng lượng
Mặt Trời là do các phản ứng nhiệt hạch vì
trong lòng Mặt trời có nhiệt độ rất cao, cho
phép các phản ứng nhiệt hạch xảy ra
Chẳng hạn Mặt trời có công suất bức xạ
lên tới 3,8.1026W là do sự tạo thành hạt
nhân Heli từ các hạt nhân Hidro
2 
0

4 H  H  e  26,8MeV
1
1

4
2

- Con người cũng thực hiện được phản
ứng nhiệt hạch dưới dạng không kiểm
soát được, ví dụ sự nổ của bom khinh
khí
- Một mục tiêu quan trọng của vật lý là
thực hiện phản ứng nhiệt hạch dưới dạng
kiểm soát được, năng lượng tỏa ra khi đó
sẽ dùng phục vụ cho cuộc sống con
người


IV. Lý do khiến con người quan tâm
đến năng lượng nhiệt hạch:
- Nhiên liệu tạo năng lượng nhiệt hạch
hầu như vô tận: đó là đơtêri và triti có
rất nhiều trên Trái đất (trong nước
sông, biển)
- Về mặt sinh thái, phản ứng nhiệt hạch
“sạch” hơn phản ứng phân hạch vì ít
có bức xạ hay cặn bã phóng xạ làm ô
nhiễm môi trường


Một số hình ảnh về bom
khinh khí

Những tư liệu về lò phản ứng
nhiệt hạch JET

Mặt cắt của lò JET-chỉ ra thể
plasma


Củng cố bài học
1. Tại sao phản ứng nhiệt hạch
thực hiện ở nhiệt độ rất cao?
- Vì chỉ ở nhiệt độ cao các hạt nhân
nhẹ mới có động năng đủ lớn để
thắng lực đẩy Colomb và tiến lại
gần nhau đến mức lực hạt nhân tác
dụng và kết hợp chúng lại


2. Phản ứng nào sau đây là phản ứng toả
năng lượng:
a. Phản ứng phân hạch
b. Phản ứng dây chuyền
c. Phản ứng nhiệt hạch
d. Cả 3 phản ứng trên


3. Định nghĩa phản ứng nhiệt hạch:
a. Là phản ứng kết hợp hai hạt nhân rất
nhẹ thành hai hạt nhân khác nặng hơn
b. Là phản ứng tách rời 1 hạt nhân nặng
thành 2 hạt nhân nhẹ

c. Là phản ứng kết hợp 2 hạt nhân có số
khối rất nhỏ thành 1 hạt nhân có số
khối trung bình
d. 2 câu a và c đúng