Giáo án Vật lý 12 bài 38: Phản ứng phân hạch

TRƯỜNG THPT CAM LỘ

GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 CƠ BẢN

PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Nêu được phản ứng phân hạch là gì.
- Giải thích được (một cách định tính) phản ứng phân hạch là phản ứng hạt nhân
toả năng lượng.
- Lí giải được sự tạo thành phản ứng dây chuyền và nêu điều kiện để có phản
ứng dây chuyền.
2. Kĩ năng:
3. Thái độ:
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Một số phim ảnh về phản ứng phân hạch, bom A, lò phản ứng …
2. Học sinh: Ôn lại bài phóng xạ.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ: không
3. Bài mới:
Hoạt động của GV
Kiến thức cơ bản
GV: Y/c HS đọc Sgk và cho biết
I. Cơ chế của phản ứng phân hạch
phản ứng phân hạch là gì?
1. Phản ứng phân hạch là gì?
GV: Phản ứng hạt nhân có thể tự
- Là sự vỡ của một hạt nhân nặng thành
xảy ra → phản ứng phân hạch tự
2 hạt nhân trung bình (kèm theo một

vài nơtrôn phát ra).
phát (xác suất rất nhỏ).
GV: Ta chỉ quan tâm đên các phản
2. Phản ứng phân hạch kích thích
ứng phân hạch kích thích.
GV: Quá trình phóng xạ α có phải
n + X → X* → Y + Z + kn
là phân hạch không?
(k = 1, 2, 3)
U,
GV: Xét các phân hạch của 235
92
- Quá trình phân hạch của X là không
238
U , 239
U → chúng là nhiên liệu cơ
92
92
trực tiếp mà phải qua trạng thái kích
bản của công nghiệp hạt nhân.
thích X*.
GV: Để phân hạch xảy ra cần phải
làm gì?
GV: Dựa trên sơ đồ phản ứng phân
hạch.
GV: Trạng thái kích thích không bền
vững → xảy ra phân hạch.
GV: Tại sao không dùng prôtôn thay
cho nơtrôn?

TRƯỜNG THPT CAM LỘ

GV: Thông báo 2 phản ứng phân
U.
hạch của 235
92

GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 CƠ BẢN

II. Năng lượng phân hạch
- Xét các phản ứng phân hạch:
n + 235
U → 236
U*
92
92

1
0

→ 95
Y + 138
I + 301n
39
53
n + 235
U→
92

236
92

→

139
54

1
0

GV: Thông báo về kết quả các phép
toán chứng tỏ hai phản ứng trên là
phản ứng toả năng lượng: năng
lượng phân hạch.
U khi phân hạch toả năng
GV: 1g 235
92
lượng bao nhiêu?
→ Tương đương 8,5 tấn than hoặc 2
tấn dầu toả ra khi cháy hết.
U kèm theo
GV: Trong phân hạch 235
92
2,5 nơtrôn (trung bình) với năng
Pu kèm theo 3
lượng lớn, đối với 239
94
nơtrôn.
GV: Các nơtrôn có thể kích thích

các hạt nhân → phân hạch mới →
tạo thành phản ứng dây chuyền.
GV: Sau n lần phân hạch liên tiếp,
số nơtrôn giải phóng là bao nhiêu và
tiếp tục kích thích bao nhiêu phân
hạch mới?
GV: Khi k < 1 → điều gì sẽ xảy ra?
- Khi k = 1→ điều gì sẽ xảy ra?
(Ứng dụng trong các nhà máy điện
nguyên tử)
- Khi k > 1 → điều gì sẽ xảy ra?
(Xảy ra trong trường hợp nổ bom)
GV: Muốn k ≥ 1 cần điều kiện gì?
GV: Lưu ý: khối lượng tối thiểu để
phản ứng phân hạch tự duy trì: khối
U vào cỡ
lượng tới hạn. Với 235
92
Pu vào cỡ 5kg.
15kg, 239
94
GV: Làm thế nào để điều khiển
được phản ứng phân hạch?

U*
95
Xe+ 38
Sr + 201n

1. Phản ứng phân hạch toả năng lượng

U là phản ứng
- Phản ứng phân hạch 235
92
phân hạch toả năng lượng, năng lượng
đó gọi là năng lượng phân hạch.
U tỏa năng lượng
- Mỗi phân hạch 235
92
212MeV.
2. Phản ứng phân hạch dây chuyền
- Giả sử sau mỗi phân hạch có k nơtrôn
được giải phóng đến kích thích các hạt
U tạo nên những phân hạch
nhân 235
92
mới.
- Sau n lần phân hạch, số nơtrôn giải
phóng là kn và kích thích kn phân hạch
mới.
+ Khi k < 1: phản ứng phân hạch dây
chuyền tắt nhanh.
+ Khi k = 1: phản ứng phân hạch dây
chuyền tự duy trì, năng lượng phát ra
không đổi.
+ Khi k > 1: phản ứng phân hạch dây
chuyền tự duy trì, năng lượng phát ra
tăng nhanh, có thể gây bùng nổ.
- Khối lượng tới hạn của
Pu vào cỡ 5kg.
15kg, 239

94

235
92

U vào cỡ

3. Phản ứng phân hạch có điều khiển
- Được thực hiện trong các lò phản ứng
hạt nhân, tương ứng trường hợp k = 1.
- Năng lượng toả ra không đổi theo thời
gian.


TRƯỜNG THPT CAM LỘ

GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 CƠ BẢN

GV: Bo hay cađimi có tác dụng hấp
thụ nơtrôn → dùng làm các thanh
điều khiển trong phản ứng phân
hạch có điều khiển.
4. Cũng cố:
Thế nào là phản ứng phân hạch? Cho ví dụ?
5. Dặn dò:
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
IV. RÚT KINH NGHIỆM