NĂNG LƯỢNG TRONG PHẢN ỨNG hạt NHÂN

NĂNG LƯỢNG TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
TĨM TẮT LÝ THUYẾT:
1. Độ hụt khối : Tổng khối lượng của các nuclon chưa liên kết là : m0 = Z.mp
+ (A – Z ).mn
Người ta thấy khối lượng hạt nhân mx được tạo nên bởi các nuclon đều
nhỏ hơn m0 .
Ta có độ hụt khối : ∆m = m0 – mx = Z.mp + (A – Z ).mn – mx
+ Khối lượng ngun tử là : mngun tử = m hạt nhân + Zme
1. Năng lượng liên kết : là năng lượng toả ra khi các nuclơn riêng lẻ liên kết

thành hạt nhân và năng lượng này bằng năng lượng cần cung cấp để phá vỡ
hạt nhân thành các nuclơn riêng lẻ .
- Năng lượng liên kết Wlk các nuclon tỉ lệ với độ hụt khối ∆m :
Wlk = ∆m.c2 = [Z.mp + (A – Z ).mn ]c2
3. Năng lượng liên kết riêng :

wlk
A

. Tính cho một nuclơn.

+ Vậy hạt nhân có độ hụt khối càng lớn, tức là năng lượng liên kết
càng lớn, thì càng bền vững.
+ Các hạt nhân bền vững có năng lượng liên kết riêng lớn nhất vào cỡ
8,8 MeV/ nuclơn ; đó là những hạt nhân có số khối nằm vào khoảng : 50 < A
< 95
4. Phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng và thu năng lượng :
Cho phản ứng hạt nhân: A + B → C + D
Gọi mtr = mA + mB ; msau = mC + mD
a. Một phản ứng hạt nhân trong đó có mtr > msau thì phản ứng tỏa năng
lượng

Wtỏa = (mtr – msau).c2
Các hạt sinh ra C và D bền vững hơn các hạt ban đầu A và B
b. Một phản ứng hạt nhân trong đó có mtr < msau thì phản ứng thu
năng lượng.
Wthu = (msau – mtr).c2= - Wtoả


5. Phản ứng hạt nhân : là mọi q trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân.
Có hai loại phản ứng hạt nhân:
+ Phản ứng tự phân rã của một hạt nhân khơng bền vững thành các
hạt nhân khác:
A→ B+ C
+ Phản ứng trong đó các hạt nhân tương tác với nhau , dẫn đến sự
biến đổi chúng thành các hạt nhân khác:
A+ B→ C + D
6. Các đònh luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân : Bảo toàn số
nuclôn.; Bảo toàn điện tích ;Bảo toàn năng lượng toàn phần và bảo toàn động
lượng.
Trong phản ứng hạt nhân, khối lượng và hạt nơtron khơng bảo tồn
.
BÀI TẬP
Câu 1: Khi bắn phá hạt nhân
14
7

14
7

N

N + He → F → O + H

thu vào
bao nhiêu?

4
2

18
9

17
8

1
1

α

bằng các hạt

có phương trình phản ứng sau

. Tính xem năng lượng trong phản ứng này tỏa ra hoặc

mα = 4, 001506u

Cho mN = 13,999275u;
, mo = 16,994746u; mp = 1,007276u
A. 115,57MeV B. 11,559MeV

C. 1,1559MeV D. 0,11559MeV
2
1

D

Câu 2: Tính năng lượng liên kết của hạt nhân
có khối lượng 2,0136u. Cho mp =
1,0078u,
mn = 1,0087u.
A. 0,27MeV
B. 2,7MeV
C. 0,72MeV
D. 7,2MeV
4
2

Câu3: Cho năng lượng liên kết của hạt nhân He là 28,3 MeV. Năng lượng liên
kết riêng của hạt
nhân đó bằng:
A. 4,72 MeV/nuclơn. B. 14,15 eV/nuclơn. C. 7,075 MeV/nuclơn. D. 14,15
MeV/nuclơn


4
2

Câu 4: Hạt nhân He có độ hụt khối bằng 0,03038u. Biết 1uc2 = 931,5 MeV. Năng
4
2

lượng liên kết của hạt nhân He:
A. 28,29897MeV. B. 32,29897MeV. C. 82,29897MeV. D. 25,29897MeV.
10
4

Câu 5: Hạt nhân Be có khối lượng 10,0135u. Khối lượng của nơtrôn (nơtron) mn
= 1,0087u, khối lượng của prôtôn (prôton) mp = 1,0073u, 1u = 931 MeV/c2. Năng
10
4

lượng liên kết riêng của hạt nhân Be là
A. 0,6321 MeV. B. 63,2152 MeV. C. 6,3215 MeV.
2
1

H + H → He + n
2
1

3
2

D. 632,1531 MeV.

Câu 6: Xét một phản ứng hạt nhân:
. Biết khối lượng của các hạt
nhânmH = 2,0135u ; mHe = 3,0149u ; mn = 1,0087u ; 1 u = 931 MeV/c2. Năng
lượng phản ứng trên toả ra là:
A. 2,7390 MeV. B. 7,4990 MeV. C. 1,8820 MeV. D. 3,1654 MeV.