Tiet 38 phan ung phan hach

TRƯỜNG THPT TỊNH BIÊN
TỔ VẬT LÝ

GVBM: MAI PHI LONG


PPCT: 65 – BÀI 38:


NỘI DUNG
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?.
 Phân hạch là phản ứng trong đó một hạt nhân
nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ hơn. Hai mảnh này gọi
là sản phẩm phân hạch.
2. Phản ứng phân hạch kích thích.
Q
trìnhliệu
phóng
α có
là nghiệp năng

 Những
nhiên
cơ xạ
bản
củaphải
cơng
phân hạch hay không?
lượng hạt nhân:
235
238
239
92

U ; 92 U ; 94 Pu

Giải thích sơ đồ
hình 38.1 SGK?


I. Cơ chế của phản ứng phân hạch.
1. Phản ứng phân hạch là gì?.
2. Phản ứng phân hạch kích thích.

 Dùngn +
X→
Y+
+ kn
n bắn
vàoXhạt →
nhân

X.ZHạt
X “bắt” n và
Hãy
đưa thái
ra phương
trìnhX*. Trạng thái này
chuyển sang
trạng
kích
thích
• Với k = 1, 2, 3
phân hạch.
hạch? X* vỡ thành hai
khơng bềntổng
và qt
xảy của
ra phân

Qkèm
trình
phân
hạt X không
mảnh
theo
mộthạch
vài nơtrôn
phát ra.trực tiếp xảy ra
mà phải qua trạng thái kích thích X*.
*

I. Cơ chế của phản ứng phân hạch.
1. Phản ứng phân hạch là gì?.
2. Phản ứng phân hạch kích thích.

 Vì prơtơn mang điện dương, chịu tác dụng lực đẩy
của hạt nhân.Tại sao không dùng prôtôn
thay cho nơtrôn?


 Hãy quan sát sự phân hạch của một hạt nhân:


I. Cơ chế của phản ứng phân hạch.
II. Năng lượng phân hạch.

 Xét các phản ứng phân hạch 235U sau đây làm ví dụ
92
điển hình:
1
0

1
0

236
*
95
138
1

n + 235
U
→
U
→
Y
+
I
+
3
92
92
39
53
0n

n+ U → U → Xe+ Sr + 2 n
235
92

236
92

*

139
54

95
38

1
0

1. Phản ứng phân hạch toả năng lượng.
 Các phản ứng phân hạch là phản ứng toả năng
lượng, năng lượng đó gọi là năng lượng phân hạch.


I. Cơ chế của phản ứng phân hạch.
II. Năng lượng phân hạch.
1. Phản ứng phân hạch toả năng lượng.

 Tính tốn cho thấy, sự
phân hạch của 1g 235U giải
phóng 1 năng lượng bằng
8,5.1010J, tương đương với
năng lượng của 8,5 tấn than
hoặc 2 tấn dầu toả ra khi
cháy hết.


 Bảng 38.1.
Năng lượng giải phóng • Động năng của các mảnh: 167 MeV
• Động năng của nơtrơn: 5 MeV
ngay khi phân hạch
(trong 10-14s)
• Động năng của các prơtơn: 6 MeV
• Động năng của các electron: 8 MeV
Năng lượng toả ra do • Động năng của các γ : 6 MeV

phóng xạ của các mảnh
• Động năng của các nơtrinơ: 12 MeV
Tổng năng lượng toả ra

204 MeV

 Năng lượng
giảisựphóng
trong
trình phân hạch
Nhận xét
phân bố
năngq
lượng
chủ yếu dưới
động
năng
cácphân
mảnh.
giảidạng
phóng
trong
qcủa
trình
hạch của một hạt nhân U?


I. Cơ chế của phản ứng phân hạch.
II. Năng lượng phân hạch.

1. Phản ứng phân hạch toả năng lượng.
2. Phản ứng phân hạch dây chuyền.
 Khi xảy ra sự phân hạch, các nơtrơn được giải
hiểu SGK,
phóng có Tìm
thể kích
thích hãy
các cho
hạt biết
nhânthếkhác của chất
nàonên
là phản
ứng
dâyứng
chuyền?
phân hạch tạo
những
phản
phân hạch mới. Kết
quả là các phản ứng phân hạch xảy ra liên tiếp tạo
thành một phản ứng dây chuyền.


sự phân hạch DÂY CHUYỀN
U
n
U

n

U

n
U

U

n
U

U


U
U
U
n

U
U
U
U

k=2


I. Cơ chế của phản ứng phân hạch.
II. Năng lượng phân hạch.

1. Phản ứng phân hạch toả năng lượng.

2. Phản ứng phân hạch dây chuyền.
 k < 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tắt nhanh.
số nhân nơtrơn k có vai trò như
 k = 1: Hệ
phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì và
thế nào trong phản ứng dây chuyền?
năng lượng phát ra không đổi theo thời gian.
 k > 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì và
năng lượng phát ra tăng nhanh có thể gây ra bùng nổ.
 Là khối lượng tối thiểu của chất phân hạch để phản
Thếdây
nàochuyền
là khối duy
lượng
ứng phân hạch
trì tới
được trong đó.
hạn?


BOM NGUYÊN TỬ

Julius Robert
Oppenheimer
(1904 – 1967)


 Một vài hình ảnh về thảm hoạ do bom nguyên tử.

 Cảnh hoang tàn chết chóc, sau vụ nổ bom nguyên tử ở hai thành
phố Hidroshima và Nagashaki vào tháng 8 năm 1945 ở Nhật.


I. Cơ chế của phản ứng phân hạch.
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.
 Phản ứng phân hạch thực hiện trong các lò phản ứng
hạt nhân tương ứng với trường hợp k = 1. Người ta
dùng những thanh điều khiển chứa Bo hay Cađimi có
tác dụng hấp thụ nơtrơn để đảm bảo cho k = 1. Năng
lượng toả ra từ lò phản ứng không đổi theo thời gian.


NHÀ MÁY ĐIỆN NGUYÊN TỬ


NHÀ MÁY ĐIỆN NGUYÊN TỬ
Chất
tải
nhiệt

điều
chỉnh
nhiên
liệu

Chất làm
chậm
Bơm

Hơi đi tới tuabin

lò sinh
hơi
Nước


HỆ THỐNG KIẾN THỨC
• Phân hạch: Là sự vỡ của một hạt nhân nặng thành hai hạt
nhân trung bình (kèm theo một vài nơtrơn phát ra.
• Phân hạch của 235U: dưới tác dụng của một nơtrôn toả ra
năng lượng vào cỡ 200 MeV và được duy trì theo quá
trình dây chuyền (trong điều khiện khối lượng 235U đủ
lớn). Các sản phẩm của phân hạch là những hạt nhân chứa
nhiều nơtrôn và phóng xạ β-.
• Phản ứng phân hạch dây chuyền có điều kiện được tạo ra
trong lị phản ứng.


KIỂM TRA KIẾN THỨC
CÂU 1: Phần lớn năng lượng giải phóng trong phân hạch
là:
A. Động năng các nơtrơn phát ra.
B. Động năng các mảnh.
C. Năng lượng toả ra do phóng xạ của các mảnh.
D. Năng lượng các phôtôn của tia γ .

CÂU 2: Hoàn chỉnh các phản ứng sau:
1
0

1
0

94
140
1
n+ 235
U
→
Y
+
I
+
x
(
92
39
?
0 n)

n+ U → Zn + Te + x( n)
235
92

95
?

138
52

1
0


KIỂM TRA KIẾN THỨC
CÂU 3: Xét phản ứng phân hạch:
1
0

n+ U → I + Y + 3( n) + γ
235
92

139
53

94
39

1
0

Tính năng lượng toả ra khi phân hạch một hạt nhân
Cho biết: 235U = 234,99332 u
139

U?

235

I = 138,89700 u ; 94Y = 93,89014 u

CÂU 4: Tính năng lượng toả ra khi phân hạch 1 kg 235U.
Cho rằng mỗi phân hạch toả ra năng lượng 200
MeV.


BÀI HỌC ĐẾN ĐÂY KẾT THÚC