Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Bài 38: Phản ứng phân hạch - Trường THPT Sa Thầy

TRƯỜNG PT DTNT SA THẦY 
Trần Minh Phúc 
Tổ : Toán – Vật lý – Công nghệ 
COÙ THEÅ EM CHÖA BIEÁT 
ÑAÂY LAØ HÌNH AÛNH GÌ? 
Söùc taøn phaù khuûng khieáp cuûa bom nguyeân töû 
MÔØI QUYÙ THAÀY, COÂ VAØ CAÙC EM QUAN SAÙT 
COÙ THEÅ EM CHÖA BIEÁT ? 
HÌNH AÛNH HOANG TAØN CUÛA HI-ROÂ-SI-MA (NHAÄT) SAU VUÏ NOÅ BOM NGUYEÂN TÖÛ (1945) 
HAÄU QUAÛ CUÛA BOM NGUYEÂN TÖÛ 
Hình aûnh caùc loaïi vuõ khí – bom nguyeân töû 
Caûnh hoang taøn, cheát choùc, sau vuï neùm bom nguyeân töû xuoáng 2 thaønh phoá Hidroshima vaø Nagashaki thaùng 8 naêm 1945 
 PHAÛN ÖÙNG PHAÂN HAÏCH 
Cô cheá cuûa phaûn öùng ï phaân haïch 
 1.Phaûn öùng phaân haïch laø gì 
 2.Phaûn öùng phaân haïch kích thích 
 Naêng löôïng phaân haïch 
 1.Phaûn öùng phaân haïch toaû naêng löôïng 
 2.phaûn öùng phaân haïch daây chuyeàn 
 3.phaûn öùng phaân haïch coù ñieàu khieån 
Bài 38 
NOÄI DUNG CHÍNH 
 PHAÛN ÖÙNG PHAÂN HAÏCH 
NOÄI DUNG CHÍNH 
I. Cô cheá cuûa phaûn öùng phaân haïch 
 PHAÛN ÖÙNG PHAÂN HAÏCH 
NOÄI DUNG CHÍNH 
I. Cô cheá cuûa phaûn öùng phaân haïch 
 1. Phản ứng phân hạch là gì? 
	Phân hạch là phản ứng trong đó một hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ hơn. 
 2. Phản ứng phân hạch kích thích 
	*Phải truyền cho hạt X một năng lượng đủ lớn, giá trị tối thiểu này gọi là năng lượng kích hoạt, cỡ vài MeV 
	*Phương pháp: Bắn neutron vào hạt nhân X, X chuyển sang trạng thái kích thích và xảy ra phân hạch. 
Bài 38 
 PHAÛN ÖÙNG PHAÂN HAÏCH 
NOÄI DUNG CHÍNH 
I. Cô cheá cuûa phaûn öùng phaân haïch 
 2. Phản ứng phân hạch kích thích 
 SƠ ĐỒ PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH 
n + X → X* → Y + Z + kn 
 Ví dụ: 
Bài 38 
	Phaûn öùng toaû hay thu naêng löôïng , tính naêng löôïng toaû ra (hay thu vaøo) Cho bieát khoái löôïng cuûa caùc haït 
CHO PHAÛN ÖÙNG 
 BAØI TOAÙN 
 W = { 1,00866 + 234,99332 – ( 138,89700 +93,89014 + 3 . 1,00866 )}. 931,5 MeV 
 W = 175,923 MeV 
 KEÁT QUAÛ 
Trên đây là phản ứng tỏa năng lượng. 
Quaù trình phaân haïch haït nhaân 
 PHAÛN ÖÙNG PHAÂN HAÏCH 
NOÄI DUNG CHÍNH 
II. Naêng löôïng phaân haïch 
Bài 38 
1.Phaûn öùng phaân haïch toaû naêng löôïng 
Naêng löôïng toaû ra trong phaûn öùng xaáp xæ baèng 200 MeV goïi laø naêng löôïng phaân haïch 
 PHAÛN ÖÙNG PHAÂN HAÏCH 
NOÄI DUNG CHÍNH 
II. Naêng löôïng phaân haïch 
Phaân boá naêng löôïng Baûng 38.1 SGK 
Bài 38 
 PHAÛN ÖÙNG PHAÂN HAÏCH 
NOÄI DUNG CHÍNH 
II. Naêng löôïng phaân haïch 
2. Phaûn öùng phaân haïch daây chuyeàn 
*Mỗi sự phân hạch có kèm theo sự giải phóng 2,5 neutron (tính TB); 
*Các neutron này có thể kích thích các hạt nhân khác của hạt nhân tạo nên những phản ứng mới kết quả là các phản ứng xảy ra liên tiếp tạo thành một phản ứng dây chuyền.; 
*Sau một lần phân hạch có k neutron giải phóng đến kích thích các hạt nhân Urani khác tạo nên những phân hạch mới. 
*Sau n lần phân hạch liên tiếp, số neutron giải phóng k n và kích thích k n phân hạch mới. 
Bài 38 
 SƠ ĐỒ PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN 
 PHAÛN ÖÙNG PHAÂN HAÏCH 
NOÄI DUNG CHÍNH 
II. Naêng löôïng phaân haïch 
2. Phaûn öùng phaân haïch daây chuyeàn 
Bài 38 
 PHAÛN ÖÙNG PHAÂN HAÏCH 
NOÄI DUNG CHÍNH 
II. Naêng löôïng phaân haïch 
Phản ứng phân hạch dây chuyền 
Đặc điểm: 
*k < 1: phản ứng hạt nhân dây chuyền tắt nhanh. 
*k = 1: phản ứng hạt nhân dây chuyền tự duy trì, năng lượng phát ra không đổi theo thời gian. 
*k > 1: phản ứng hạt nhân dây chuyền tự duy trì, năng lượng phát ra tăng nhanh và có thể gây nên bùng nổ (như bom nguyên tử). 
Điều kiện: 
*k ≥ 1 (m>m th ). Muốn thế, khối lượng chất phân hạch phải đủ lớn, khối lượng tối thiểu của chất phân hạch để phản ứng duy trì được, trong đó gọi là: khối lượng ban đầu tới hạn (m th ). 
VD: với 235 U: m th = 15 kg; với 239 Pu: m th = 5 kg 
Bài 38 
Bài 38 
. Ñeå k = 1 ngöôøi ta duøng nhöõng thanh ñieàu khieån coù chöùa Bo hay Cañimi 
 PHAÛN ÖÙNG PHAÂN HAÏCH 
NOÄI DUNG CHÍNH 
II. Naêng löôïng phaân haïch 
Phản ứng phân hạch dây chuyền 
3. Phaûn öùng phaân haïch coù ñieàu khieån 
. Phaûn öùng phaân haïch ñöôïc thöïc hieän 
trong caùc loø phaûn öùng haït nhaân öùng 
vôùi k = 1 
nhiên liệu 
điều chỉnh 
ch ất l àm chậm 
B ơm 
Nước 
Hơi đi tới tuabin 
l ò sinh hơi 
 SƠ ĐỒ NHÀ MÁY ĐIỆN NGUYÊN TỬ 
. Naêng löôïng toaû ra töø loø phaûn öùng khoâng ñoåi theo thôøi gian 
EM CÓ BIẾT ? 
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 lò phản ứng hạt nhân nhỏ ở Đà Lạt, dùng để nghiên cứu khoa học và sản xuất đồng vị phóng xạ (công suất 500kW, có 89 thanh nhiên liệu là hợp kim chứa Urani đã làm giàu tới 36% U 235.) 
BAØI TAÄP CUÛNG COÁ 
CAÂU 1: Tìm phaùt bieåu SAI sau ñaây veà tính chaát cuûa phaûn öùng phaân haïch : 
30s 
29s 
28s 
27s 
26s 
25s 
24s 
23s 
22s 
21s 
20s 
19s 
18s 
17s 
16s 
15s 
14s 
13s 
12s 
11s 
10s 
09s 
08s 
07s 
06s 
05s 
04s 
03s 
02s 
01s 
00s 
A 
B 
C 
D 
Laø phaûn öùng toûa naêng löôïng 
Xaûy ra do söï haáp thuï neutron 
Chæ xaûy ra vôùi nguyeân töû 235 92 U 
Taïo ra hai haït nhaân coù soá khoái trung bình 
SAI 
SAI 
SAI 
BAØI TAÄP CUÛNG COÁ 
A 
B 
C 
D 
Laø phaûn öùng toûa naêng löôïng 
Xaûy ra do söï haáp thuï neutron 
Chæ xaûy ra vôùi nguyeân töû 235 92 U 
Taïo ra hai haït nhaân coù soá khoái trung bình 
Ñuùng roài 
CAÂU 1: Tìm phaùt bieåu SAI sau ñaây veà tính chaát cuûa phaûn öùng phaân haïch : 
BAØI TAÄP CUÛNG COÁ 
 CAÂU 2 : Phaûn öùng haït nhaân phaân haïch, phaàn töû naøo sau ñaây coù ñoùng goùp naêng löôïng lôùn nhaát khi xaûy ra phaûn öùng 
A 
B 
C 
D 
Ñoäng naêng cuûa caùc neutron. 
Ñoäng naêng cuûa caùc proton. 
Ñoäng naêng cuûa electron. 
Ñoäng naêng cuûa caùc maûnh. 
SAI 
SAI 
SAI 
30s 
29s 
28s 
27s 
26s 
25s 
24s 
23s 
22s 
21s 
20s 
19s 
18s 
17s 
16s 
15s 
14s 
13s 
12s 
11s 
10s 
09s 
08s 
07s 
06s 
05s 
04s 
03s 
02s 
01s 
00s 
BAØI TAÄP CUÛNG COÁ 
A 
B 
C 
D 
RAÁT 
GIOÛI 
CAÂU 2 : Phaûn öùng haït nhaân phaân haïch, phaàn töû naøo sau ñaây coù ñoùng goùp naêng löôïng lôùn nhaát khi xaûy ra phaûn öùng ? 
Ñoäng naêng cuûa caùc neutron. 
Ñoäng naêng cuûa caùc proton. 
Ñoäng naêng cuûa caùc electron. 
Ñoäng naêng cuûa caùc maûnh. 
BAØI HOÏC KEÁT THUÙC – THANKS 
Tổ : Toán – Vật lý – Công nghệ. Trường PT DTNT Sa Thầy