Bài giảng Vật lý 10 - Bài 57: Phản ứng nhiệt hạch

DateMoät vuï noå bom haït nhaânDateBom nguyeân töû neùm xuoáng Nagasaki, nhìn töø treân cao. Maãu  bom nguyeân töû "Caäu beù gaày" đöôïc thaû xuoáng Hiroshima vaø Nagasaki. Moät soá hình aûnh vuï neùm bom nguyeân töû xuoáng Hiroshima ngaøy 6/8 vaø Nagasaki ngaøy 9/8/1945 DatePHAÛN ÖÙNG PHAÂN HAÏCHBom nguyeân töûnNagasaki 9- 8-1945 Ñaùm maây naám cao 18km Hirosima:6-8-194574 000 ngöôøi cheát Phaù huûy hôn 90% thaønh phoá Khoaûng 80 000 ngöôøi cheát 100 000 ngöôøi bò thöông 200 000 ngöôøi khaùc bò aûnh höôûng laâu daøi Thảm họaVào sáng ngày 6/8/1945, quả bom nguyên tử đã phát nổ từ độ cao 580m trên bầu trời thành phố Hiroshima với một ánh sáng chói lòa, tạo ra quả cầu lửa khổng lồ và nhiệt độ bề mặt tăng lên đến 40000C. Sức nóng và phóng xạ vỡ tung ra theo nhiều hướng, tạo thành những cột khói áp suất cực cao ngay lập tức làm bốc hơi hàng chục vạn người và động vật, làm tan chảy những tòa nhà và xe cộ trên đường, biến một thành phố 400 năm tuổi thành tro bụi.DatePhụ nữ và trẻ em bị thiêu rụi ngay lập tức khi đang làm những công việc quen thuộc hàng ngày; các cơ quan nội tạng của họ bị luộc chín và các khớp xương bị cháy thành tro. Bên dưới trung tâm của vụ nổ, nhiệt độ nóng đến mức đủ làm tan chảy bê tông và thép. Trong vòng ít giây, 75000 người bị giết và bị thương rất nặng, 65% trong số đó mới chỉ 9 tuổi hoặc nhỏ hơn.DateSự nguy hiểm chết người của các chất phóng xạ thậm chí còn tiếp diễn nhiều ngày sau đó. “Không vì lý do gì rõ ràng, sức khỏe của họ bắt đầu suy giảm nghiêm trọng. Họ không muốn ăn. Tóc rụng. Các vết thâm tím xuất hiện khắp cơ thể. Và máu bắt đầu chảy ra từ tai, miệng và mũi.”DateCác bác sỹ đã tiêm cho họ những mũi tiêm Vitamin A. Hậu quả vô cùng khủng khiếp! Thịt bắt đầu rữa ra từ các vết tiêm. Và trong tất cả các trường hợp, nạn nhân đều tử vong.DateQuang caûnh sau neùm bom DateMoät em beù coøn soáng soùt sau thaûm hoïaDateThaû duø töôûng nhôù caùc naïn nhaân treân soâng Motoyasu - Hiroshima ngaøy nay. DateTrong baøi tröôùc ta ñaõ xeùt moät daïng phaûn öùng haït nhaân toûa naêng löôïng quan troïng laø phaûn öùng vôõ haït nhaân (phaân haïch).Phaân haïch laø gì?Phaân haïch laø söï vôõ cuûa moät haït nhaân naëng thaønh hai haït nhaân trung bình (keøm theo moät vaøi nôtron phaùt ra).DateNgoaøi phaûn öùng phaân haïch coøn moät daïng phaûn öùng toûa naêng löôïng khaùc theo moät quaù trình ngöôïc laïi – quaù trình toång hôïp haït nhaân.DateKIỂM TRA BÀI CŨBaøi 57 PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCHDatePHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH1 – PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCHa. Định nghĩa:b. Ví dụ về phản ứng nhiệt hạch :Thường chỉ xét hạt nhân có số A ≤ 10Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng trong đó 2 hạt nhân nhẹ hợp lại thành một hạt nhân nặng hơn.HS thaûo luaän nhoùm traû lôøi caâu hoûi C1.DatenMoâ phoûng phaûn öùng nhieät haïch.17,5 MeVDatePHẢN ỨNG NHIỆT HẠCHc. Điều kiện thực hiệnNhiệt độ cao từ  Mật độ hạt nhân n phải đủ lớn  Thời gian duy trì nhiệt độ cao phải đủ dài.Để phản ứng nhiệt hạch xảy ra thì nó tuân theo những điều kiện nào?1 – PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCHDateDateDateVị trí của Mặt TrờiDateNhìn từ trái đất là Mặt Trời như một đĩa sáng tròn gọi là quang cầu (quang quyển).DateMặt Trời :Cấu trúc mặt trời :Sắc cầu là lớp khí nằm sát mặt quang cầu có độ dày trên 10000km và có nhiệt độ khoảng 4500KNhật hoa là lớp khí phía ngoài sắc cầu. Nhật hoa ở trạng thái plaxma (ion), nhiệt độ khoảng 1 triệu độ và có hình dạng thay đổi theo thời gian.Khí quyển Mặt Trời : là lớp khí bao quanh quang cầu, cấu tạo chủ yếu bởi hyđrô, heli  Khí quyển được phân ra thành sắc cầu và nhật hoa.Sắc cầuNhật hoaDateMặt Trời liên tục bức xạ năng lượng ra xung quanh.Lượng năng lượng bức xạ của Mặt Trời truyền vuông góc tới một đơn vị diện tích cách nó một đơn vị thiên văn trong một đơn vị thời gian được gọi là hằng số mặt Trời H.	 	H = 1360W/m2Công suất bức xạ NL của Mặt Trời: P = 3,9.1026WNăng lượng Mặt Trời có được do trong lòng Mặt Trời đang diễn ra các phản ứng nhiệt hạch.DateDate- Nhiệt độ trong lòng các ngôi sao khoảng hàng chục triệu độ.- Sao có màu xanh thì nhiệt độ cao; sao màu đỏ có nhiệt độ thấp hơn.Sao có nhiệt độ caoSao có nhiệt độ thấpDateCác sao có độ sáng đột nhiên đang tăng lên hàng triệu lần gọi là sao siêu mới Sao RS Ophiuchi Date2 – PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH TRONG VŨ TRỤPhản ứng nhiệt hạch trong lòng Mặt trời và các ngôi sao là nguồn gốc năng lượng của chúngPHẢN ỨNG NHIỆT HẠCHDateMột số hình ảnh về bom khinh khí3 – THỰC HIỆN PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH TRÊN TRÁI ĐẤTDatePhaûn öùùng nhieät haïch khoâng ñieàu khieån:( bom nhieät haïch) - Nhieät ñoä cao taïo bôûi vuï noå bom A. - Nhôø ñoù phaûn öùng giöõa Li vaø H taïo ra He vaø toûa ra moät naêng löôïng cöïc kì lôùn (do hai vuï noå coäng laïi) - Hieän nay phaûn öùng nhieät haïch chöa ñieàu khieån ñöôïc neân naêng löôïng cuûa noù chöa ñöôïc khai thaùc.Bom AThuoác noåkích hoaïtHoãn hôïpLi vaø HDateHãy tìm ra những ưu điểm và nhược điểm của phản ứng nhiệt hạch?Ưu điểm:* Phản ứng nhiệt hạch toả ra năng lượng rất lớn.* Nguồn nhiên liệu tạo nên các phản ứng nhiệt hạch là dồi dào. * Phản ứng nhiệt hạch không làm ô nhiễm môi trườngNhược điểm: Điều kiện thực hiện khó khăn hơn: Nhiệt độ rất caoDate _ Năng lượng nhiệt hạch là nguồn gốc năng lượng của hầu hết các saoVậy: _ Phản ứng nhiệt hạch toả ra năng lượng rất lớn._ Nguồn nhiên liệu tạo nên các phản ứng nhiệt hạch là dồi dào._ Phản ứng nhiệt hạch không làm ô nhiễm môi trường.Những ưu việt của năng lượng nhiệt hạch?Ưu việt:DateHình ảnh veà loø phaûn öùng nhieät haïch JETMặt cắt của loø JET-chỉ ra thể plasmaDateBuồng plasma của lò phản ứng nhiệt hạch tại Viện Max Planck ở Garching(Đức)Date * Phản ứng nhiệt hạch là quá trình trong đó hai hay nhiều hạt nhân nhẹ hợp lại thành một hạt nhân nặng hơn.* Điều kiện thực hiện phản ứng nhiệt hạch: * Năng lượng nhiệt hạch là nguồn gốc năng lượng của hầu hết các sao. * Năng lượng nhiệt hạch trên trái đất, với những ưu việt không gây ô nhiễm và nguyên liệu dồi dào sẽ là nguồn năng lượng của thế kỉ XXINhiệt độ cao từ  Mật độ hạt nhân n phải đủ lớn  Thời gian duy trì nhiệt độ cao phải đủ dài.DateCâu 1: Nếu tính theo khối lượng nhiên liệu thì năng lượng toả ra bởi phản ứng phân hạch A. Bằng với phản ứng nhiệt hạch.B. Lớn hơn phản ứng nhiệt hạch.C. Nhỏ hơn phản ứng nhiệt hạch .C. Nhỏ hơn phản ứng nhiệt hạch .D. Không so sánh được.DateCâu 2: Điều nào sau đây là đúng khi nói về phản ứng nhiệt hạch?Chỉ xẩy ra ở nhiệt độ rất caoB. Phản ứng nhiệt hạch là một phản ứng hạt nhân tỏa năng lượngC. Hiện nay, phản ứng nhiệt hạch chưa thể kiểm soát đượcD. Tất cả đều đúng.D. Tất cả đều đúng.DateCâu 3. Phaûn öùng naøo sau ñaây laø phaûn öùng toaû naêng löôïng:Phaûn öùng phaân haïchPhaûn öùng daây chuyeànPhaûn öùng nhieät haïchCaû 3 phaûn öùng treân DateCâu 4. Ñònh nghóa phaûn öùng nhieät haïch:Laø phaûn öùng keát hôïp hai haït nhaân raát nheï thaønh hai haït nhaân khaùc naëng hônLaø phaûn öùng taùch rôøi 1 haït nhaân naëng thaønh 2 haït nhaân nheïLaø phaûn öùng keát hôïp 2 haït nhaân coù soá khoái raát nhoû thaønh 1 haït nhaân coù soá khoái trung bình2 caâu a vaø c ñuùngDateCaâu 5: So vôùi phaûn öùng phaân haïch thì phaûn öùng nhieät haïch coù gì khaùc trong caùc ñaëc ñieåm saua. Nhieân lieäu phaûn öùng.b. Ñieàu kieän thöïc hieän.c. Naêng löôïng toûa ra öùng vôùi cuøng moät khoái löôïng nhieân lieäu.d. OÂ nhieãm moâi tröôøng.Doài daøo saün coù trong töï nhieân.Khoù khaên hôn vì nhieät ñoä raát cao (khoaûng 100 trieäu ñoä).Naêng löôïng toûa ra lôùn hôn gaáp 10 laàn ñoái vôùi 1g nhieân lieäu.Khoâng coù tính phoùng xaï neân khoâng gaây oâ nhieãm moâi tröôøng.Date Caâu 6: Hoaøn chænh caùc phaûn öùng sauDateHãy bảo vệ trái đất Mãi mãi làHành tinh xanh!DateCHÚC CÁC EM 12a2 HỌC TỐT!DateDatemD=2,01400umT=3,01605um=4,00260umn=1,00866uNaêng löôïng cuûa phaûn öùng treânW=(mtröôùc – msau).c2=[(mD + mT) – (m + mn)].c2=[(2,01400 + 3,01605) – (4,00260 + 1,00866)].u.c2= 0,01879u.c2Vôùi Ta coù 1u  931,5 MeV/c2 Thay vaøo ta ñöôïc W = 17,502885 MeV  17,5 MeV. Date