Giáo án Vật lý 12 bài 39: Phản ứng nhiệt hạch

VẬT LÝ 12

Bài 39. PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH
I. MỤC TIÊU:
- Nêu được phản ứng nhiệt hạch là gì.
- Giải thích được (một cách định tính) phản ứng nhiệt hạch là phản ứng toả năng lượng.
- Nêu được các điều kiện để tạo ra phản ứng nhiệt hạch.
- Nêu được những ưu việt của năng lượng nhiệt hạch.
II. CHUẨN BỊ:
1. Giáo viên:
- Một số phim ảnh về phản ứng tổng hợp hạt nhân.
2. Học sinh:
- Xem bài mới
- Chuẩn bị các bài tập sách giáo khoa, sách bài tập
3. Nội dung ghi bảng:
Bài 39. PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH
I. Cơ chế của phản ứng nhiệt hạch (tổng hợp hạt nhân)
1. Phản ứng nhiệt hạch - Là quá trình trong đó hai hay nhiều hạt nhân nhẹ ( A ≤ 10) hợp lại thành một
hạt nhân nặng hơn. 12H + 13H → 24He+ 01n
Phản ứng trên toả năng lượng: Qtoả = 17,6MeV
2. Điều kiện thực hiện
- Nhiệt độ đến cỡ trăm triệu độ. (50-100 triệu độ)
- Mật độ hạt nhân trong plasma (n) phải đủ lớn.
s
- Thời gian duy trì trạng thái plasma (τ) phải đủ lớn.
nτ ≥ (1014 ÷ 1016 ) 3
cm
II. Năng lượng tổng hợp hạt nhân
- Năng lượng toả ra bởi các phản ứng tổng hợp hạt nhân được gọi là năng lượng nhiệt hạch.
- Thực tế chỉ quan tâm đến phản ứng tổng hợp nên hêli
H + 12H → 23He

1
1

H + 13H → 24He+ 01n

2
1

H + 13H → 24He

1
1

H + 12H → 24He

2
1

H + 36Li → 2( 24He)

2
1

III. Phản ứng nhiệt hạch trên Trái Đất
1. Con người đã tạo ra phản ứng tổng hợp hạt nhân khi thử bom H và đang nghiên cứu tạo ra phản ứng
tổng hợp hạt nhân có điều khiển.
2. Phản ứng tổng hợp hạt nhân có điều khiển
2
H + 13H → 24He+ 01n

1
- Hiện nay đã sử dụng đến phản ứng
+ 17,6MeV
- Cần tiến hành 2 việc:
a. Đưa vận tốc các hạt lên rất lớn
b. “Giam hãm” các hạt nhân đó trong một phạm vi nhỏ hẹp để chúng có thể gặp nhau.
3. Ưu việt của năng lượng tổng hợp hạt nhân So với năng lượng phân hạch, năng lượng nhiệt hạch ưu
việt hơn:
a. Nhiên liệu dồi dào.
b. Ưu việt về tác dụng đối với môi trường.


VẬT LÝ 12

III. TIẾN TRÌNH BÀI DẠY:
Hoạt động 1. ( 10 phút) Ổn định, kiểm tra
HOẠT ĐỘNG CỦA GV
- Ổn định, kiểm tra sĩ số
- Kiểm tra:
+ Phản ứng phân hạch? Ví dụ
+ Thế nào là phản ứng dây chuyền? Làm sao để phản
ứng phân hạch tự duy trì nhưng không gây ảnh hưởng
xấu đến cuộc sống loài người?
- Vào bài: Năng lượng mới từ phản ứng hạt nhân được
sử dụng phổ biến. Những phản ứng hạt nhân nào được
sử dụng? Cách khai thác nguồn năng lượng này?
Ngược lại quá trình phân hạch trong vũ trụ xảy ra quá
trình nào?

HOẠT ĐỘNG CỦA HS

- Báo học sinh vắng
- Trả bài.

Hoạt động 2: (10phút) Cơ chế của phản ứng nhiệt hạch
HOẠT ĐỘNG CỦA GV
- Phản ứng nhiệt hạch?
- Thường chỉ xét các hạt nhân có A bao nhiêu?
- Tính năng lượng toả ra trong phản ứng trên?

HOẠT ĐỘNG CỦA HS

- Phát biểu
≤ 10
∆E = (m2H + m3H − m4He − m1n )c2
1

1

2

0

2

= 0,01879uc
= 0,01879.931,5 = 17,5MeV
- Điều kiện thực hiện nhiệt hạch?
- Phản ứng nhiệt hạch còn gọi tổng hợp hạt nhân
(nhiệt: nóng; hạch: hạt nhân).
Hoạt động 3 ( 10 phút) Năng lượng nhiệt hạch

HOẠT ĐỘNG CỦA GV

- Trả lời câu hỏi.
HOẠT ĐỘNG CỦA HS

- Năng lượng nhiệt hạch?
- Thực tế trong phản ứng tổng hợp hạt nhân,người ta
chủ yếu quan tâm đến phản ứng trong đó các hạt nhân
hiđrô tổng hợp thành hạt nhân Hêli.

- Năng lượng toả ra bởi các phản ứng tổng
hợp hạt nhân
- HS ghi nhận về năng lượng tổng hợp hạt
nhân và các phản ứng tổng hợp nên Hêli.

- Các phép tính cho thấy năng lượng toả ra khi tổng
hợp 1g He gấp 10 lần năng lượng toả ra khi phân hạch
1g U, gấp 200 triệu lần năng lượng toả ra khi đốt 1g
cacbon.

- HS ghi nhận năng lượng khổng lồ toả ra
trong phản ứng tổng hợp Hêli.

Hoạt động 4 ( 10 phút) Năng lượng phân hạch
HOẠT ĐỘNG CỦA GV
- Thông báo về việc gây ra phản ứng tổng hợp hạt

HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- HS ghi nhận những nổ lực gây ra phản ứng

VẬT LÝ 12
nhân trên Trái Đất.
- Năng lượng phát ra từ Mặt Trời và từ hầu hết các sao
trong vũ trụ đều có nguồn gốc là năng lượng tổng hợp
hạt nhân.
- Quá trình tổng hợp Heli từ hiđrô:

tổng hợp hạt nhân.
- HS đọc Sgk để tìm hiểu.

411H → 24He+ 210e+ 200ν + 2γ

Phản ứng trên xảy ra ở 30 triệu độ, năng lượng toả ra
là 26,7MeV.
- Phản ứng tổng hợp hạt nhân khi thử bom H → năng
lượng toả ra quá lớn → không thể sử dụng → nghiên
cứu những phản ứng tổng hợp có điều khiển, trong đó
năng lượng toả ra ổn định hơn.
- Những ưu việt phản ứng nhiệt hạch?
Hoạt động 5. (5 phút) Giao nhiệm vụ
HOẠT ĐỘNG GV
- Bài tập SGK
- Làm bài tâp sách bài tâp
- Bài mới:
+ Chuẩn bị tiết bài tập

- Nêu những ưu việc của phản ứng tổng hợp
hạt nhân.
HOẠT ĐỘNG HS

- Suy nghĩ làm
- Ghi bài tập
- Ghi vở bài soạn

IV. BỔ SUNG. RÚT KINH NGHIỆM
....................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
========================o0o========================