Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (268.46 KB, 19 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
SỰ PHÂN HẠCH.
A + B C + D
Cho biết điều kiện để 1 phản ứng hạt
nhân toả năng lượng ?
Những loại phản ứng hạt nhân nào có thể
Sự phân hạch là hiện tượng một hạt nhân
(loại rất nặng) hấp thụ một nơtrôn rồi vỡ
thành 2 hạt nhân trung bình.
Nơtrơn chậm, có động năng < 0,1eV dễ bị
hấp thụ hơn nơtrôn nhanh.
Phản ứng phân hạch của U 235:
Với X, X’: các hạt nhân trung bình (số khối từ 80
đến 160) và k=2 hoặc 3 : số nơtrôn sinh ra.
235
<b>n</b>
<b>nn</b>
s = 2
<b>U</b>
<b>n</b>
<b>U</b>
<b>U</b>
<b>U</b>
<b>U</b>
<b>U</b>
Một phần số nơtrôn sinh ra bị mất mát vì
nhiều nguyên nhân, nhưng nếu sau mỗi
phân hạch, <b>vẫn còn lại trung bình s </b>
nơtrôn.
Số phân hạch tăng rất nhanh trong một
thời gian ngắn: <b>ta có phản ứng dây </b>
<b>chuyền</b>.
Mỗi phân hạch chỉ toả ra năng lượng
200MeV = 3,2.1011J nhưng 1 gam U 235
chứa tới 2,5.1021 hạt nhân nên khi phân
hạch sẽ cho năng lượng rất lớn, bằng
8.1010J tương đương 22.000kWh.
Khi s>1, hệ thống gọi là <b>vượt hạn</b>: ta
Khi s=1, hệ thống gọi là <b>tới hạn</b>: phản
ứng dây chuyền tiếp diễn nhưng không
tăng vọt, năng lượng tỏa ra không đổi
(chế độ hoạt động của lò phản ứng hạt
nhân).
Khi s<1, hệ thống gọi là <b>dưới hạn</b>: phản
ứng dây chuyền không xảy ra.
Để s<sub></sub>1 khối lượng U 235 phải đạt tới một
<b>Julius Robert </b>
<b>Oppenheimer</b>
<b>Julius Robert </b>
<b>Oppenheimer</b>
<b>(1904–1967)</b>
Trong các đồng vị có thể phân hạch khi hấp thụ
nơtrơn chậm, đáng chú ý nhất là đồng vị U 235
và plutôni Pu 239.
Urani thiên nhiên là hỗn hợp của 3 đồng vị: U
238 chiếm 99,27%, U 235 chiếm 0,72% và U
234 chiếm 0,01%. Đồng vị U 235 dễ bị phân
hạch nhất.
Việc tách riêng U 235 rất công phu, tốn kém, nên
<b>A</b>
<b>C</b>
<b>B</b>
<b>Chất </b>
<b>tải </b>
<b>nhiệt</b>
<b>Bơm</b>
<b>Nước</b>
<b>Hơi đi tới tuabin</b>
A : những thanh nhiên liệu hạt nhân làm bằng
hợp kim chứa urani đã làm giàu.
B : chất làm chậm (nước nặng D<sub>2</sub>O).
C : các thanh điều chỉnh (hấp thụ nơtrôn mà
không phân hạch).
Khi lị hoạt động thì các thanh điều chỉnh tự
động giữ độ cao sao cho s=1.
Phản ứng phân hạch tỏa ra năng lượng dưới
Nhiều nhà máy điện nguyên tử đã được
xây dựng ở các nước công nghiệp.
Trên 35% tổng điện năng sản xuất hàng
năm ở Pháp, Thụy Điển, Phần Lan…
Trên 30% ở Nhật.
Trên 12% ở Mỹ.
Nước ta có một lị phản ứng hạt nhân nhỏ
U 235 có thể phân hạch theo nhiều cách
khác nhau, một phản ứng phân hạch của
U 235:
Cho N<sub>A</sub> = 6,02.1023 mol-1.
Hỏi 1g U235 phân hạch hoàn toàn toả ra
bao nhiêu năng lượng? Tính khối lượng
xăng tương đương, biết năng suất toả
nhiệt của xăng là 46.106 J/Kg.
<i>MeV</i>
<i>U</i> <sub>0</sub>1 <sub>42</sub>95 139<sub>57</sub> 2 7 215
235