Bài giảng môn Vật lí Lớp 12 - Bài 38: Phản ứng phân hạch (Bản đẹp)

1 
CÂU 1: Trong quá trình phóng xạ của một chất , số hạt nhân phóng xạ 
 A. giảm đều theo thời gian 
 B. giảm theo đường hypepol 
 C. không giảm 
 D. giảm theo quy luật hàm số mũ 
2 
CÂU 2: Liên hệ giữa hằng số phân rã  và chu kì bán rã T là 
3 
CÂU 3: Trong các phản ứng hạt nhân có sự bảo toàn 
 A. động năng 
 B. động lượng 
 C. năng lượng toàn phần 
 D. điện tích 
Hãy chỉ câu SAI 
4 
CÂU 4: Trong phóng xạ α , so với hạt nhân mẹ thì hạt nhân con ở vị trí nào ? 
 A. Tiến 1 ô 
 B. Tiến 2 ô 
 C. Lùi 1 ô 
 D. Lùi 2 ô 
5 
CÂU 5: Hạt nhân phóng xạ . Hạt nhân con sinh ra là 
 A. 5p và 6n 
 B. 6p và 7n 
 C. 7n và 7p 
 D. 7p và 6n 
6 
Bom nguyên tử 
Hiroshima 
Nagasaki 
Phản ứng hạt nhân với Uranium 
7 
8 
Cảnh hoang tàn , chết chóc sau vụ ném bom nguyên tử xuống 2 thành phố Hidroshima và Nagashaki tháng 8/1945 
9 
PHAÛN ÖÙNG PHAÂN HAÏCH 
38 
10 
I. CƠ CHẾ CỦA PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH 
	1/ Phản ứng phân hạch là gi ̀? 
	2/ Phản ứng phân hạch kích thích 
II. NĂNG LƯỢNG PHÂN HẠCH 
	1/ Phản ứng phân hạch tỏa năng lượng 
	2/ Phản ứng phân hạch dây chuyền 
	3/ Phản ứng phân hạch có điều kiện 
Bài 38. PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH 
11 
I. CƠ CHẾ CỦA PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH 
	 1/ Phản ứng phân hạch là gi ̀? 	 
Bài 38. PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH 
ĐN: Phản ứng phân hạch là phản ứng trong đó một hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ hơn ( phản ứng phân hạch kích thích ) 
12 
I. CƠ CHẾ CỦA PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH 
	1/ Phản ứng phân hạch là gi ̀?	 
Bài 38. PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH 
C1: Quá trình phóng xạ α có phải là phản ứng phân hạch không ? Tại sao ? 
Trả lời : Không phải là phản ứng phân hạch 
 Vì phóng xạ α tự phát , pư phân hạch kích thích 
13 
I. CƠ CHẾ CỦA PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH 
	1/ Phản ứng phân hạch là gi ̀?	 
 2/ Phản ứng phân hạch kích thích : 
Bài 38. PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH 
Câu hỏi : Để đưa hạt nhân X chuyển sang trạng thái kích thích ta cần phải làm gì ? 
C2: Tại sao không dùng proton thay cho nơtron ? 
14 
I. CƠ CHẾ CỦA PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH 
	1/ Phản ứng phân hạch là gi ̀?	 
 2/ Phản ứng phân hạch kích thích : 
Bài 38. PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH 
k – số nơtron trung bình sinh ra sau mỗi phân hạch ( hệ số nhân nơtron ) 
Phương trình phản ứng phân hạch 
15 
Hoàn thành các phản ứng sau 
16 
I. CƠ CHẾ CỦA PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH 
II. NĂNG LƯỢNG PHÂN HẠCH 
Bài 38. PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH 
Câu hỏi : Năng lượng do phân hạch tỏa ra có ưu điểm gì so với năng lượng nhiên liệu thường ( xăng , dầu , gỗ ,..)? 
Xét phản ứng phân hạch urani điển hình sau : 
17 
II. NĂNG LƯỢNG PHÂN HẠCH 
 1/ Phản ứng phân hạch tỏa năng lượng : 
Bài 38. PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH 
 Phản ứng phân hạch là phản ứng tỏa năng lượng 
Câu hỏi : Năng lượng do phản ứng phân hạch tỏa ra chủ yếu tồn tại dưới dạng nào ? 
Trả lời : Động năng của các mảnh vỡ 
18 
Bài 38. PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH 
 Năng lượng phân hạch 1 hạt nhân Urani 
Năng lượng giải phóng ngay khi phân hạch ( trong 10 -14 s) 
* Động năng của các mảnh : 167MeV 
* Động năng của các nơtron : 5MeV 
* Động năng của các proton : 6MeV 
Năng lượng tỏa ra do phóng xạ các mảnh 
* Động năng của các electron: 8MeV 
* Động năng của các  : 6MeV 
* Động năng của các nơtriô : 12MeV 
Tổng năng lượng tỏa ra 
204 MeV 
19 
Bài tập : Tính năng lượng tỏa ra khi phân hạch 1kg 235 U. Cho rằng mỗi phân hạch tỏa ra năng lượng 200MeV. 
Cho : N A = 6,023.10 23 ngtử /mol 
20 
II. NĂNG LƯỢNG PHÂN HẠCH 
 1/ Phản ứng phân hạch tỏa năng lượng 
 2/ Phản ứng phân hạch dây chuyền 
Bài 38. PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH 
Một lần phân hạch có k nơtron giải phóng . 
Sau n lần phân hạch số nơtron giải phóng là k n 
 phản ứng dây chuyền . 
21 
Bài 38. PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH 
n 
n 
n 
n 
U 
n 
n 
n 
U 
n 
n 
n 
U 
U 
U 
U 
U 
22 
Phản ứng dây chuyền với k = 2 
U 
n 
U 
U 
U 
U 
U 
U 
23 
II. NĂNG LƯỢNG PHÂN HẠCH 
 1/ Phản ứng phân hạch tỏa năng lượng 
 2/ Phản ứng phân hạch dây chuyền 
Bài 38. PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH 
* k < 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tắt nhanh 
* k = 1: phản ứng phân hạch tự duy trì năng lượng phát ra không đổi theo thời gian 
* k > 1: phản ứng phân hạch tự duy trì và năng lượng tăng nhanh có thể gây bùng nổ 
* Để k  1: khối lượng chất phân hạch phải đủ lớn ( mm th ) 
24 
II. NĂNG LƯỢNG PHÂN HẠCH 
 1/ Phản ứng phân hạch tỏa năng lượng 
 2/ Phản ứng phân hạch dây chuyền 
 3/ Phản ứng phân hạch có điều khiển 
Bài 38. PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH 
k = 1 phản ứng thực hiện trong lò phản ứng hạt nhân 
Dùng thanh điều khiển bằng Bo(B ) hay Cadimi(Cd ) đảm bảo k luôn bằng 1. 
25 
nhiên liệu 
điều chỉnh 
Chất làm chậm 
Chất tải nhiệt 
Bơm 
Nước 
Hơi đi tới tuabin 
Lò sinh hơi 
NHÀ MÁY ĐIỆN NGUYÊN TỬ 
26 
NHÀ MÁY ĐIỆN NGUYÊN TỬ 
27 
Một nhà máy điện hạt nhân 
Nhà máy đang hoạt động 
28 
BÀI TẬP 
Một phản ứng phân hạch của urani 235 là : 
Mo là kim loại molipđen , La là kim loại lantan ( họ đất hiếm ) 
m U = 234,99u, m Mo = 94,88u, m La = 138,87u, 
m n = 1,00866u, bỏ qua khối lượng electron. 
 Tính ra MeV năng lượng mà một phân hạch tỏa ra ? 
29 
BÀI TẬP 
- Làm bài tập 5 trang 198 SGK 
Làm bài tập 38.1, 38.2, 38.3, 38.4 SBT trang 62 
- Đọc bài đọc thêm : Lò phản ứng PWR 
- Đọc trước bài : Phản ứng nhiệt hạch và trả lời câu C1? 
30