Bài giảng bài phản ứng phân hạch vật lý 12 (2)

VẬT LÝ LỚP 12

PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH

GV:Triệu Quốc Việt


Kiểm tra bài cũ
Quá trình phóng xạ hạt nhân là:
• A.Thu năng lượng
• B.Tỏa năng lượng
• C.Không thu ,không tỏa năng lượng
• D.Có trường hợp thu,có trường hợp tỏa
năng lượng


Cho phản ứng hạt nhân:
A+BC+D
• Cho biết điều kiện để 1 phản ứng hạt
nhân toả năng lượng ?
• Những loại phản ứng hạt nhân nào có thể
tỏa năng lượng ?


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 toả năng lượng
2.Phản ứng phân hạch dây chuyền

3.Phản ứng phân hạch có điều kiện


I.Cơ chế của phản ứng phân hạch
1.Phản ứng phân hạch là gì?
Vậy quá
trình ứng
phóng
Phân hạch
là phản
trong đó một hạt
cóhai
phải
là nhân nhẹ hơn
nhân nặngXạ
vỡ thành
hạt
phân hạch hay không
2.Phản ứng
phân hạch kích thích
?
Xét phản ứng phân hạch của một số hạt
nhân:



238

92 U

235

92 U

239
94

PU


• Khi hạt nhân X nhận một năng lượng kích
hoạt khi bắn nơtron vào X,hạt nhân X sẽ
chuyển lên trạng thái kích thích X* trạng
thái này không bền vững và kết quả xảy ra
phân hạch.
• Sơ đồ phản ứng phân hạch:
n + X
X*
Y + Z + kn
( k =1,2,3 )


Y
n

n

X

X*

n

Z


II.Năng lượng phân hạch
1 n
0

+ 23592U



235 U*
92

139 Xe 95 Sr
54
38

+ 210n

U



204
139

54

Xe

95 Sr
38


1.Phản ứng phân hạch tỏa năng lượng
- Phản ứng phân hạch là phản ứng toả
năng lượng.
-1g Urani giải phóng năng lượng bằng
8,5.1010J tương đương năng lượng 8,5 tấn
than hoặc 2 tấn dầu hoả ra khi cháy hết.
- Một hạt nhân urani phân hạch toả năng
lượng  204MeV


Năng lượng giải phóng trong quá trình phân hạch một
hạt nhân Urani
Năng lượng giải phóng ngay
khi phân hạch(trong 10-14s)

•Động năng của các mảnh
•Động năng của các
nơtron:5MeV
•Động năng của các
phôtôn:6Mev

Năng lượng toả ra do phóng
xạ của các mảnh

•Động năng của các
electron:8MeV
•Động năng của các  :6MeV
•Động năng của các
nơtrinô:12MeV
204MeV

Tổng năng lượng toả ra


2.Phản ứng phân hạch dây chuyền
-Sự phân hạch của các hạt nhân có kèm theo sự giải
phóng các nơtron và các n này sẽ đến kích thích các hạt
nhân khác gây ra pư phân hạch mới quá trình cứ tiếp tục
kết quả tạo thành phản ứng dây chuyền
-Giả sử sau mỗi lần phân hạch có k nơtron được giải
phóng,sau n lần phân hạch liên tiếp số nơtron được giải
phóng là:kn
*K<1:Phản ứng phân hạch dây chuyền tắt nhanh
* K=1:Phản ứng phân hạch tự duy trì,năng lượng phát ra
không đổi theo thời gian.
* K>1: Phản ứng phân hạch tự duy trì, năng lượng phát
ra nhanh và có thể gây nổ



Để K 1số n bị “bắt” phải nhỏ hơn nhiều so với số n
được giải phóng
-Khối lượng tới hạn là khối lượng chất phân hạch

tối thiếu để phẩn ứng dây truyên xảy ra.ví dụ:235U khối
lượng tới hạn cỡ 15kg
3.Phản ứng phân hạch có điều khiển
-Được thực hiện trong các lò phản úng hạt nhân
với k=1. Thanh điều khiển có chứa bo hoặc cađimi
-Năng lượng của lò phản ứng hạt nhân không đổi
theo thời gian.



Củng cố - vận dụng
Chọn câu đúng
A. Động năng các mảnh
B. Động năng các nơtron phát ra
C. Năng lượng toả ra do phóng xạ của các
mảnh
D. Năng lượng các phôtôn



P
H
P H A N U N G

N
H
A
C
H

Đây là cụm
từ được
nhắc nhiều
ở bài học
này