Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Bài 38: Phản ứng phân hạch - Bùi Văn Toàn

THAO GIẢNG LỚP 12x 
Giáo Viờn: 
Buứi Vaờn Toaứn 
Kiểm tra bài cũ : 
1.Phản ứng hạt nhân là gì ? Phản ứng hạt nhân chia làm mấy loại ?2. Phóng xạ là gì ? Nêu đ ặc tính của qu á trình phóng xạ. 
Bài 38 : 
Phản ứng phân hạch 
Nội dung: 
I.Cơ chế của phản ứng phân hạch II.Năng lượng phân hạch 
Ottụ Han (Otto Hahn) 1879-1968 
Phát hiện ra phản ứng phân hạch trước đại chiến thế giới 2 
I. Cơ chế của phản ứng phân hạch: 
1. Phản ứng phân hạch là gì ? 
 Là phản ứng trong đ ó một hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh ( sản phẩm phân hạch hay mảnh vỡ ) nhẹ hơn . 
I.Cơ chế ủa phản ứng phân hạch. 
2. Phản ứng phân hạch kích thích . 
* Các hạt nhân phân hạch: 
( nguyên liệu cơ bản của công nghiệp năng lượng hạt nhân ) 
* Để tạo nên phản ứng phân hạch của hạt nhân X, phải truyền cho X 1 năng lượng đủ lớn ( năng lượng kích hoạt) vào cở MeV : 
Bắn 1 nơtron vào X  X* (ở trạng thái kích thích )  xảy ra phân hạch. 
k gọi là hệ số nhân nơtron 
 - X không phân hạch trực tiếp mà phải qua trạng thái kích thích X* 
- X* khi phân rã thành 2 mảnh , kèm theo các nơtron phát ra . 
* Nhận xét : 
II. Năng lượng phân hạch: 
 - Các phản ứng phân hạch tỏa năng lượng , gọi là năng lượng phân hạch 
1.Phản ứng phân hạch toả năng lượng : 
- Năng lượng phân hạch vào cở 210 MeV 
 Xét các phản ứng phân hạch đ iển hình : 
 Năng lượng phân hạch1 hạt nhân U 
Năng lượng giải phóng ngay khi phân hạch 
 (trong 10 –14 s) 
*Đ ộng năng các mảnh : 
 167 MeV 
*Đ ộng năng các nơtron : 
 5 MeV 
* Đ ộng năng các phôtôn : 
 6 MeV 
Năng lượng toả ra do phóng xạ của các mảnh 
* Đ/ năng các electron: 8 MeV 
* Đ ộng năng các : 6 MeV 
* Đ ộng năng nơtrin ô: 12 MeV 
Tổng năng lượng 
 204 MeV 
2.Phản ứng phân hạch dây chuyền : 
* 1 phân hạch có k nơtron giải phóng đ ến kích thích vào . Sau n lần phân hạch liên tiếp , số nơtron giải phóng là k n , kích thích k n phân hạch mới . 
* Đặc điểm : 
K< 1, phản ứng tắt nhanh 
K= 1, phản ứng tự duy tr ì, năng lượng phát ra không đ ổi theo thời gian 
K > 1, phản ứng tự duy tr ì, năng lượng phát ra tăng nhanh theo thời gian gây nên bùng nổ . 
Để k ≥ 1 th ì, m 235 U đạt cỡ 15 kg, m 239 Pu cỡ 5 kg 
3. Phân hạch có đ iều khiển : 
 - Dùng thanh đ iều khiển bằng Bo hay Cađimi đảm bảo k luôn bằng 1. 
- Đư ợc thực hiện trong các lò phản ứng hạt nhân , với k = 1. 
- Năng lượng tỏa ra từ lò không đ ổi theo thời gian 
Lề PHẢN ỨNG NƯỚC ÁP SUẤT CAO (PWR) 
 NHÀ MÁY ĐIỆN NGUYấN TỬ 
BOM NGUYấN TỬ 
Julius Robert Oppenheimer(1904–1967) 
Caỷnh hoang taứn , cheỏt choực , sau vuù neựm bom nguyeõn tửỷ xuoỏng 2 thaứnh phoỏ Hidroshima vaứ Nagashaki thaựng 8 naờm 1945 
Caõu 1 : Tỡm phaựt bieồu SAI sau ủaõy veà tớnh chaỏt cuỷa phaỷn ửựng phaõn haùch : 
Laứ phaỷn ửựng toỷa naờng lửụùng 
Xaỷy ra do sửù haỏp thuù nụtron 
Chổ xaỷy ra vụựi nguyeõn tửỷ U235 
Taùo ra hai haùt nhaõn coự soỏ khoỏi trung bỡnh 
Caõu 2 : Phaỷn ửựng haùt nhaõn daõy chuyeàn laứ phaỷn ửựng phaõn haùch : 
Coự heọ soỏ nhaõn nụtron k = 1 hoaởc k >1 
Cuỷa heọ vửụùt haùn 
Cuỷa heọ tụựi haùn 
Thoỷa baỏt kyứ ủieàu naứo ụỷ A,B,C