Giáo án điện tử Vật lí 12 kết nối Bài 22: Phản ứng hạt nhân và năng lượng liên kết

Bài 22: 

KHỞI ĐỘNG

Chiếc tem thư phát hành năm 1971 có in hình Rutherford và phương trình phản ứng hạt nhân được thực hiện lần đầu tiên trên thế giới vào năm 1909. Người ta đã thực hiện thí nghiệm phát hiện phản ứng hạt nhân như thế nào? Các hạt nhân có thể biến đổi thành các hạt nhân khác không?

I. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

So sánh tổng số điện tích, tổng số nucleon của các hạt nhân trước và sau khi tương tác trong thi nghiệm như mô tả ở Hình 22.2

Hãy trình bày sự khác nhau giữa phản ứng hạt nhân và phản ứng hoá học.

Hãy viết biểu thức liên hệ giữa các số khối và biểu thức liên hệ giữa các điện tích của các hạt nhân trong phản ứng hạt nhân:

Khi bắn phá bằng neutron người ta thấy chúng hợp nhất thành hạt nhân X, ngay sau đó hạt nhân X phân rã thành , ba hạt neutron và một hạt nhân Y.

a) Viết các phương trình phản ứng hạt nhân mô tả trong quá trình trên.

b) Sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn hãy xác định tên gọi và kí hiệu các hạt nhân X và Y.

II. NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT

Vì sao để tách được các nucleon ra khỏi hạt nhân cần một năng lượng lớn?

Nêu mối liên hệ giữa độ bền vững của hạt nhân và năng lượng liên kết riêng.

Giá trị năng lượng liên kết riêng của nhiều hạt nhân được biểu diễn trên đồ thị Hình 22.3. Em hãy:

a) Chỉ ra hai hạt nhân bền vững nhất, ước lượng của chúng.

b) Xác định năm hạt nhân nhẹ (A 30) và bốn hạt nhân nặng (A160) có 

< 8,2 MeV.

Hãy tính độ hụt khối của hạt nhân oxygen , biết khối lượng hạt nhân oxygen là amu.

Hãy thực hiện các yêu cầu sau:

a) Tính năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng của hạt nhân .

b) Tìm hệ số chuyển đổi giữa các đơn vị amu và MeV/c²

III.  PHẢN ỨNG HẠCH HẠT NHÂN

Sự phân hạch hạt nhân là gì? Nêu đặc điểm phản ứng phân hạch của uranium.

Nêu đặc điểm của phản ứng phân hạch dây truyền.

Tính năng lượg toả ra khi phân hạch hoàn toàn 1 kg . Biết mỗi phân hạch toả ra năng lượng 200 MeV.

IV. PHẢN ỨNG TỔNG HỢP HẠT NHÂN

Sự tổng hợp hạt nhân là gì? Nêu điều kiện xảy ra phản ứng tổng hợp hạt nhân.

So sánh định tính phản ứng tổng hợp hạt nhân và phản ứng phân hạch về các đặc điểm: nhiên liệu phản ứng và điều kiện xảy ra phản ứng.

- Nêu được nguyên tắc để biến một chất bất kì thành một chất mong muốn.

- Nêu được tiềm năng khai thác sử dụng năng lượng hạt nhân.

- Giải thích được vì sao phản ứng phân hạch và tổng hợp hạt nhân toả năng lượng.

- Giải thích nguồn gốc vạn vật.