Giáo án Vật lý 12 bài 36: Năng lượng liên kết của hạt nhân và phản ứng hạt nhân

Trường THPT Nguyễn Chí Thanh

GV: Đặng Hoàng Hải

NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN.
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
-------o0o-----I. MỤC TIÊU
1. Về kiến thức
- Nêu được những đặc tính của lực hạt nhân.
- Viết được hệ thức Anh-xtanh.
- Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của độ hụt khối lượng của hạt nhân.
- Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của năng lượng liên kết của hạt nhân.
2. Về kĩ năng
- Vận dụng các công thức đã học vào giải bài tập trong SGK
3. Về thái độ
- Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu các vấn đề mới trong khoa học
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên:
- Các bảng số liệu về khối lượng nguyên tử hoặc hạt nhân, đồ thị của

Wlk
theo A.
A

2. Học sinh: Ôn lại bài 35.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ
3. Bài mới
* Vào bài
Hoạt động 1 :Tìm hiểu về lực hạt nhân

Hoạt động của GV
Hoạt động của hs
- Các hạt nhân bền vững, - HS ghi nhận lực hạt
vậy lực nào đã liên kết các nhân.
nuclôn lại với nhau.
- Thông báo về lực hạt
nhân.
- Lực hạt nhân có phải là - Không, vì lực hạt nhân là
lực tĩnh điện?
lực hút giữa các nuclôn,
hay nói cách cách nó
không phụ thuộc vào điện
tích.
- Lực hạt nhân có phải là - Không, vì lực này khá
lực hấp dẫn?
nhỏ (cỡ 12,963.10-35N),
 Lực hạt nhân không không thể tạo thành liên
cùng bản chất với lực tĩnh kết bền vững.
điện hay lực hấp dẫn.
 Nó là một lực mới

Nội dung
I. Lực hạt nhân
- Lực tương tác giữa các nuclôn gọi là
lực hạt nhân (tương tác hạt nhân hay
tương tác mạnh).

- Kết luận:

Trường THPT Nguyễn Chí Thanh

GV: Đặng Hoàng Hải

truyền tương tác giữa các
nuclôn  lực tương tác
mạnh.
- Chỉ phát huy tác dụng
trong phạm vi kích thước
hạt nhân nghĩa là gì?

+ Lực hạt nhân là một loại lực mới
truyền tương tác giữa các nuclôn trong
- Nếu khoảng cách giữa hạt nhân, còn gọi là lực tương tác
các nuclôn lớn hơn kích mạnh.
thước hạt nhân thì lực hạt + Lực hạt nhân chỉ phát huy tác dụng
nhân giảm nhanh xuống trong phạm vi kích thước hạt nhân (1015
không.
m)
Hoạt động 2 : Tìm hiểu về năng lượng liên kết của hạt nhân
- Xét hạt nhân 24Hecó khối - Tổng khối lượng các II. Năng lượng liên kết của hạt
nuclôn tạo thành hạt nhân nhân
lượng m( 24He) = 4,0015u với 4
1. Độ hụt khối
He:
tổng khối lượng của các 2
2mp + 2mn = 2.1,00728 + - Khối lượng của một hạt nhân
nuclôn?
luôn luôn nhỏ hơn tổng khối
 Có nhận xét gì về kết quả 2.1,00866 = 4,03188u

lượng của các nuclôn tạo thành
2mp + 2mn > m( 24He)
tìm được?
hạt nhân đó.
 Tính chất này là tổng quát
đối với mọi hạt nhân.
4
- Độ hụt khối của hạt nhân m = 2mp + 2mn - m( 2 He)
4
= 4,03188 - 4,0015
- Độ chênh lệch khối lượng đó
He?
2
= 0,03038u
gọi là độ hụt khối của hạt nhân,
kí hiệu m
- Xét hạt nhân 24He, muốn
4
2
2
He
m = Zmp + (A – Z)mn
chuyển hệ từ trạng thái 1 sang (2mp + 2mn)c - m( 2 ) c
– m( ZA X )
trạng thái 2, cần cung cấp cho - Năng lượng liên kết:
4
2
hệ năng lượng để thắng lực Elk = [2mp + 2mn - m( 2 He)]c 2. Năng lượng liên kết
liên kết giữa các nuclôn, giá
= m.c2

trị tối thiểu của năng lượng
E �
Zm  ( A  Z)m  m( X)�
�
�c
cần cung cấp?
Hay Elk  mc2
 năng lượng liên kết.
- Trong trường hợp 24He, nếu
- Năng lượng liên kết của một
hạt nhân được tính bằng tích của
trạng thái ban đầu gồm các
độ hụt khối của hạt nhân với thừa
nuclôn riêng lẻ  hạt nhân
4
số c2.
He  toả năng lượng đúng
2
bằng năng lượng liên kết E lk
 quá trình hạt nhân toả năng
lượng.
- Hạt nhân có số khối A 
- Mức độ bền vững của một có A nuclôn  năng lượng
hạt nhân không những phụ liên kết tính cho 1 nuclôn:
thuộc vào năng lượng liên kết
Elk
mà còn phụ thuộc vào số
.
A
nuclôn của hạt nhân  Năng

3. Năng lượng liên kết riêng
lượng liên kết tính cho 1
- Năng lượng liên kết riêng, kí
lk

p

n

A
Z

2


Trường THPT Nguyễn Chí Thanh
nuclôn?
- Hạt nhân có năng lượng liên - Càng bền vững.
kết riêng càng lớn chứng tỏ
hạt nhân đó như thế nào?
- Các hạt nhân bền vững nhất
có

Elk
A

lớn nhất vào cỡ

8,8MeV/nuclôn, là những hạt
nhân nằm ở khoảng giữa của

bảng tuần hoàn (50 < A < 95)
----------------------//---------------------

GV: Đặng Hoàng Hải
hiệu

Elk
, là thương số giữa năng
A

lượng liên kết Elk và số nuclôn A.
- Năng lượng liên kết riêng đặc
trưng cho mức độ bền vững của
hạt nhân.