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

Albert Einstein 
Người Đức 
Kiểm tra bài cũ 
1.Phản ứng hạt nhân là gì ? Nêu các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân ? 
2.Viết biểu thức tính năng lượng trong phản ứng hạt nhân và giải thích các đại lượng trong đó . 
3.Hạt nhân 6 C 12 có bao nhiêu Nuclear, bao nhiêu Proton, bao nhiêu Nơtron . 
4.Tính năng lượng liên kết riêng của hạt nhân nguyên tử 3 Li 6 cho biết m Li = 6,01512 u 
Giải : Câu 4 
 Ta có 3 Li 6 : Z = 3 ,N = 3. 
 W lk = m.c 2 = ( Z.m p + N.m n – m Li ).c 2 
	 = (3.(1,00727 + 1,00866) -6,01512).931,5 
	= 30,43211 MeV . 
Năng lượng liên kết riêng =30,43211:6 = 5,072 
 MeV /nuclear. 
Bài 56. Phản ứng phân hạch . 1.Sự phân hạch : a.Định nghĩa : 
? Phân bào là gì . 
Là từ 1 tế bào mẹ phân chia thành 2 hay nhiều tế bào con. 
Vậy phân hạch hạt nhân là gì ? 
Quá trình phóng xạ  có phải là phân hạch hay không ? vì sao ? 
Bài 56. Phản ứng phân hạch  1.Sự phân hạch : a.Định nghĩa : 
Phân hạch là sự vỡ của một hạt nhân nặng thành hai hạt nhân có số khối trung bình , kèm theo một số k nơtron phát ra. 
Xét sự phân hạch của Uranium 
Quá trình phóng xạ không phải là phân hạch 
Bài 56. Phản ứng phân hạch  1.Sự phân hạch : a.Định nghĩa 
phản ứng phân hạch Uranium  làm một ví dụ điển hình : 
Bài 56. Phản ứng phân hạch  1.Sự phân hạch : a.Định nghĩa : 
? Đặc điểm của các hạt nhân sau phản ứng phân hạch . 
Hạt nhân X và Y có số khối trung bình và hầu hết là các hạt nhân phóng xạ ( ,) 
K là số nơtron trung bình được sinh ra . 
Phản ứng này tỏa ra năng lượng 200 MeV dưới dạng động năng các hạt 
Tính xem năng lượng tỏa ra khi phân hạch 1 gam Uranium 235. 
Giải : Một mol U 235 có :N A hạt 
6,023.10 23 nguyên tử U235 nặng 235 (g) 
Vậy 1 (g) U 235 có số hạt : 
 N = 6,023.10 23 :235 = 25,6.10 20 hạt 
1 hạt U235 phân hạch tỏa ra 200MeV 
Vây khi phân hạch N hạt thì năng lượng tỏa ra : 
E = 25,6.10 20 . 200MeV =51,2.10 22 MeV 
E =32.10 9 (J) 
Bài 56. Phản ứng phân hạch  1.Sự phân hạch : a.Định nghĩa  b.Đặc điểm chung của phản ứng phân hạch 
Nêu đặc điểm của phản ứng hạt nhân ? 
Sau mỗi phản ứng phân hạch đều giải phóng ra năng lượng lớn . 
Năng lượng đó gọi là năng lượng hạt nhân . 
Sau mỗi phản ứng có hơn 2 nơtron phóng ra 
( k > 2) 
Bài 56. Phản ứng phân hạch 	 1.Sự phân hạch :	 2.Phản ứng phân hạch dây chuyền :	 a.Phản ứng phân hạch dây chuyền : 
	 ? Nếu sau một phân hạch các hạt nhân chưa phân hạch tiếp tục hấp thụ các nơtron mới sinh ra thì hiện tượng gì xảy ra . 
Các nơtron sinh ra sau mỗi phân hạch tiếp tục bị các hạt nhân Urani chưa phân hạch hấp thụ.Kết quả phản ứng tiếp diển thành 1 dây chuyền . 
Số phân hạch tăng lên rất nhanh trong thời gian ngắn . 
2.Phản ứng phân hạch dây chuyền : a.Phản ứng phân hạch dây chuyền : 
Phản ứng dây chuyền 
2.Phản ứng phân hạch dây truyền : b.Điều kiện xảy ra phản ứng phân hạch dây chuyền 
Phản ứng phân hạch có dây chuyền hay không phụ thuộc vào các yếu tố nào ? 
- số nơtron trung bình k còn lại sau mỗi phân hạch và khối lượng tới hạn 
 k < 1 phản ứng dây chuyền không xãy ra . 
k = 1 phản ứng dây chuyền điều khiển được . 
k > 1 phản ứng dây chuyền không điều khiển được . ( Bom hạt nhân ) 
Để nơtron không bị mất vì thoát ra ngoài thì khối lượng nhiên liệu phải lớn hơn giá trị tới hạng . ( Urani 235 m th 15 kg). 
Bài 56. Phản ứng phân hạch .3.Lò phản ứng hạt nhân : 
Trong lò phản ứng hạt nhân luôn giữa 
 k = 1 phản ứng dây chuyền tiếp diễn,năng lượng hạt nhân điều khiển được . 
Để điều khiển được phản ứng dây truyền người ta cho các thanh điều khiển chứa Bo hay Cadimi là chất hấp thụ nơtron nhúng vào Urani 235 hay Pu 239. 
Năng lượng tỏa ra điều sử dụng được 
Bài 56. Phản ứng phân hạch .3.Lò phản ứng hạt nhân : 
Bom hạt nhân ( k > 1) 
Bài 56. Phản ứng phân hạch . 
	4.Nhà máy điện hạt nhân : 
- Bộ phận chính của nhà máy điện hạt nhân là lò phản ứng hạt nhân . 
- Chất tải nhiệt sơ cấp ( Nước nặng D 2 O),chất này sau khi chạy qua tâm của lò phản ứng sẽ đến lò hơi sinh nhiệt ở lò hơi làm quay tua bin hơi phát điện như các nhà máy phát điện thông thường khác 
Bài 56. Phản ứng phân hạch . 
1.Sự phân hạch : Phân hạch là sự vỡ của một hạt nhân nặng thành hai hạt nhân có số khối trung bình , kèm theo một số k nơtron phát ra. 
2.Phản ứng phân hạch dây chuyền : 
 -. Điều kiện xảy ra phản ứng phân hạch dây chuyền : 
Số nơtron sau mỗi phân hạch k > =1, 
và khối lượng của chất phân hạch phải lớn hơn giá trị tới hạn .