1. MỞ ĐẦU
1.1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Môn Vật Lí là một trong những môn học cơ bản và quan trọng trong trường
THPT. Đây là một trong ba môn của tổ hợp bài thi KHTN, đồng thời là một trong
ba môn tổ hợp xét tuyển của các trường ĐH, CĐ. Đối với môn Vật Lí, theo lộ trình
về cách thức gia đề thi của Bộ GD & ĐT thì hiện tại nội dung kiến thức chỉ nằm
trong chương trình Vật Lí 12. Là giáo viên giảng dạy khối 12, tôi luôn nghiên cứu
tìm tòi ra các phương pháp giảng dạy nhằm đem lại hiệu quả cao nhất.
Mặt khác, trong thời điểm hiện nay, hình thức thi TNKQ ( thời gian làm bài rút
ngắn hơn so với năm 2016 ) được áp dụng cho kỳ thi THPT quốc gia nên việc đưa
ra các phương pháp giải nhanh, tối ưu hóa các bước tính toán là rất tốt và thiết thực
để các em có thể đạt được kết quả cao trong các kỳ thi đó.
Khi dạy phần phản ứng hạt nhân, tôi nhận thấy học sinh rất lúng túng khi làm
bài tập. Vì vậy, nghiên cứu tìm ra phương pháp giảng dạy giúp các em học tốt phần
này là rất cần thiết.
Vì những lí do trên, tôi đã chọn đề tài nghiên cứu “ Một số phương pháp tính
năng lượng của phản ứng hạt nhân ”.
1.2. MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
a. Mục đích nghiên cứu
Phân loại các dạng bài tập về tính năng lượng của một phản ứng hạt nhân,
phương pháp giải quyết các dạng bài tập đó ở mức tối ưu, các bước làm cụ thể, quy
chuẩn, giúp các em học sinh vận dụng giải quyết tốt phần này.
b. Nhiệm vụ nghiên cứu
Nghiên cứu lý thuyết về phản ứng hạt nhân, xây dựng phương pháp giải quyết.
Vận dụng các công thức quy chuẩn xây dựng được cách giải các dạng bài tập
xuất hiện trong đề thi THPT Quốc Gia.
1.3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Trong giới hạn của đề tài, tôi chỉ đưa ra phần lý thuyết và các dạng bài tập về
tính năng lượng trong phản ứng hạt nhân ở chương trình Vật Lí THPT.
Đối tượng áp dụng: Tất cả học sinh dự thi THPT Quốc Gia dự thi bài KHTN.
1.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
a. Nghiên cứu lý thuyết
Đọc, tìm hiểu và nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến phần phản ứng hạt
nhân.
b. Nghiên cứu thực tiễn
Dự giờ bài “ Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử. Độ hụt khối ” và bài “ Phản ứng
hạt nhân ” của đồng nghiệp ở một số lớp 12C4, 12C5, 12C6.
Chọn một lớp dạy bình thường theo SGK và một lớp dạy theo kinh nghiệm đúc
rút được. So sánh đối chiếu kết quả giờ dạy và rút ra bài học kinh nghiệm.
1
2. NỘI DUNG
2.1. CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI
Chương hạt nhân nguyên tử là chương 9 của chương trình Vật Lí 12 nâng cao.
Phần tính năng lượng trong phản ứng hạt nhân có kiến thức liên quan thuộc bài “
Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử. Độ hụt khối ” và bài “ Phản ứng hạt nhân ”.
Nội dung kiến thức của phần phản ứng hạt nhân trong SGK Vật Lí 12 như sau.
A. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
Phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân.
A
A
A
A
Z X1 + Z X2 Z X3 + Z X4 hoặc là A + B C + D
Có hai loại phản ứng hạt nhân
+ Phản ứng tự phân rã của một hạt nhân không bền thành các hạt nhân khác
( phóng xạ ).
+ Phản ứng tương tác giữa các hạt nhân với nhau dẫn đến sự biến đổi thành các hạt
nhân khác. [2]
B. CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
a. Định luật bảo toàn số nuclon ( số khối A)
Trong phản ứng hạt nhân, tổng số nuclon của các hạt tương tác bằng tổng số nuclon
của các hạt sản phẩm.
A1 + A2 = A3 + A4
b. Định luật bảo toàn điện tích ( nguyên tử số Z )
Tổng đại số điện tích của các hạt tương tác bằng tổng đại số điện tích của các hạt
sản phẩm.
Z1 + Z2 = Z3 + Z4
Quy ước : Hạt electron có Z = - 1
Hạt pozitron có Z = +1
c. Định luật bảo toàn động lượng
Véc tơ tổng động lượng của các hạt tương tác bằng véc tơ tổng động lượng của các
hạt sản phẩm.
P1 + P2 = P3 + P4
d. Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần
Tổng năng lượng toàn phần của các hạt tương tác bằng tổng năng lượng toàn phần
của các hạt sản phẩm.
1
2
3
4
1
2
3
4
m A mB c 2 K A K B mC mD c 2 K C K D
C. NĂNG LƯỢNG TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
Xét phản ứng hạt nhân
A
A
A
A
Z X1 + Z X2 Z X3 + Z X4
Đặt : Khối lượng các hạt trước phản ứng m0 = m1 + m2
Khối lượng các hạt sau phản ứng m = m3 + m4
Năng lượng của phản ứng được tính như sau.
1
2
3
4
1
2
3
4
E m1 m2 m3 m4 c 2 m0 m c 2
Nếu m0 > m, E >0 Phản ứng tỏa năng lượng
2
Nếu m0 < m, E <0 Phản ứng thu năng lượng [1]
2.2. THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ TRƯỚC KHI ÁP DỤNG SÁNG KIẾN
KINH NGHIỆM
Trong quá trình giảng dạy, tôi nhận thấy nếu giáo viên chỉ dạy theo SGK,
không tìm tòi sáng tạo thêm những cái mới thì sẽ không gây được hứng thú học tập
cho học sinh, đồng thời học sinh sẽ gặp rất nhiều khó khăn và lúng túng khi làm bài
tập. Vì lượng kiến thức trong SGK chỉ là kiến thức cơ bản, chưa đào sâu mở rộng.
Trong quá trình nghiên cứu đề thi đại học và THPT Quốc Gia những năm gần
đây tôi đã thống kê thấy một số dạng bài tập của phần phản ứng hạt nhân như sau.
Bài 1. Tổng hợp hạt nhân heli 42 He từ phản ứng hạt nhân : 11 H 37 Li 24 He X . Mỗi
phản ứng trên toả năng lượng 17,3MeV. Năng lượng toả ra khi tổng hợp được 0,5
mol heli là.
A. 1,3.1024MeV.
B. 2,6.1024MeV.
C. 5,2.1024MeV.
D. 2,4.1024MeV.
ĐA: B
( Đề thi tuyển sinh ĐH 2012)
14
Bài 2. Dùng một hạt có động năng 7,7 MeV bắn vào hạt nhân 7 N đang đứng
yên gây ra phản ứng 147 N 11 p 178 O . Hạt prôtôn bay ra theo phương vuông góc
với phương bay tới của hạt . Cho khối lượng các hạt nhân: m = 4,0015u; mP =
1,0073u; mN14 = 13,9992u; mO17=16,9947u. Biết 1u = 931,5 MeV/c2. Động năng của
hạt nhân 17
8 O là
A. 2,075 MeV.
B. 2,214 MeV.
C. 6,145 MeV.
D. 1,345 MeV.
ĐA: A
( Đề thi tuyển sinh ĐH 2014)
Bài 3. Hạt nhân A đang đứng yên thì phân rã thành hạt nhân B có khối lượng mB và
hạt có khối lượng m . Tỷ số giữa động năng của hạt nhân B và động năng của
hạt ngay sau phân rã bằng.
2
m
A. B .
m
mB
B. m .
2
m
C. .
mB
m
D. m .
B
ĐA: D
( Đề thi tuyển sinh ĐH 2008)
Bài 4. Cho phản ứng hạt nhân : D + T + n. Biết độ hụt khối của các hạt nhân
D, T và lần lượt là mD 0, 0024u ; mT 0, 0087u ; m 0, 0305u . 1uc2 =
931MeV. Phản ứng này toả hay thu bao nhiêu năng lượng.
A. Toả năng lượng 921MeV.
B. Toả năng lượng 18,0614MeV.
C. Thu năng lượng 18,0614MeV.
D. Thu năng lượng 957,2MeV.
ĐA: B
( Đề thi tuyển sinh ĐH 2011)
Bài 5. Dùng một proton có động năng 5,58MeV bắn phá hạt nhân 23
11 Na đứng yên
sinh ra hạt và hạt nhân X và không kèm theo bức xạ . Biết năng lượng tỏa ra
trong phản ứng chuyển hết thành động năng của các hạt tạo thành, động năng của
hạt là 6,6MeV và động năng hạt X là 2,648MeV. Cho khối lượng các hạt tính
theo u bằng số khối. Góc tạo bởi hướng chuyển động của hạt và hướng chuyển
động của hạt proton là.
A. 147o.
B. 148o.
C. 150o.
D. 120o.
ĐA: C
( Đề thi tuyển sinh ĐH 2015)
3
Bài 6. Hạt có động năng 5MeV bắn vào một hạt nhân 94 Be đứng yên, gây ra
phản ứng tạo thành một hạt C12 và một hạt notron. Hai hạt sinh ra có véc tơ vận
tốc hợp với nhau một góc 800. Cho biết phản ứng tỏa ra một năng lượng 5,6MeV.
Coi khối lượng xấp xỉ bằng số khối. Động năng của hạt nhân C có thể bằng.
A. 7 MeV.
B. 0,589MeV.
C. 8 MeV.
D. 2,5 MeV.
ĐA: B
( Đề thi tuyển sinh ĐH 2013)
Trên đây chỉ là một số rất ít các ví dụ về một số dạng bài tập xuất hiện trong đề
thi tuyển sinh ĐH những năm vừa qua. Rõ ràng ta nhận thấy rằng, nếu chỉ với các
kiến thức được trang bị trong SGK mà gặp những bài tập này trong đề thi, thì giải
quyết được nó là nhiệm vụ bất khả thi đối với các em.
2.3. GIẢI PHÁP THỰC HIỆN
Trước thực trạng nêu trên, tôi đã nghiên cứu và đúc rút được kinh nghiệm khi
giảng dạy phần phản ứng hạt nhân như sau.
- Cần giúp cho học sinh nhớ lại các kiến thức cũ có liên quan đến bài học như
động lượng, động năng, năng lượng toàn phần, định luật bảo toàn năng
lượng…
- Cần hướng dẫn học sinh dựa vào kiến thức cũ và kiến thức mới để viết được
dạng tường minh của định luật bảo toàn động lượng và định luật bảo toàn
năng lượng toàn phần.
- Cần hướng dẫn học sinh xây dựng công thức tính năng lượng của phản ứng
hạt nhân dưới nhiều dạng khác nhau.
- Cần giúp học sinh nhận dạng được các bài tập
A. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
Các hạt thường gặp trong phản ứng hạt nhân
Proton : 11 p 11H ; Notron: 01 n ; Heli: 24 He 24 ; Electron: 10 e ; Poziton:
0
2
2
3
3
1 e ; Hidro nặng ( Đơ tê ri ) : 1 H 1 D ; Hidro siêu nặng ( Triti ): 1 H 1T .
Với việc nhắc lại các kiến thức này, giúp học sinh nhớ lại và tự tin hơn với
các kiến thức đã học qua đó học sinh xác định được các hạt trong phản ứng hạt
nhân và làm bài tập về phản ứng hạt nhân tốt hơn.
B. CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
Ngoài kiến thức trong SGK khi dạy phần này tôi bổ xung thêm các kiến thức
sau:
a. Định luật bảo toàn động lượng
P1 + P2 = P3 + P4
b. Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần
m A mB c 2 K A K B mC mD c 2 K C K D
Chú ý : Liên hệ giữa động lượng và động năng là :
2
mv
P = m.v p2 = m2.v2 = 2.m.
= 2mK. Hay K =
2
p2
2m
.
C. CÁC CÁCH TÍNH NĂNG LƯỢNG TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
A
A
A
A
Xét phản ứng hạt nhân : Z X1 + Z X2 Z X3 + Z X4
1
2
3
4
1
2
3
4
4
Ngoài công thức tính năng lượng như đã nêu trong SGK ở trên, tôi bổ xung thêm
các cách tính năng lượng như sau.
Cách thứ 1 : Nếu đề bài cho khối lượng các hạt nhân, ta sử dụng công thức của
SGK.
Đặt : Khối lượng các hạt trước phản ứng m0 = m1 + m2
Khối lượng các hạt sau phản ứng m = m3 + m4
Năng lượng của phản ứng được tính như sau.
E m1 m2 m3 m4 c 2 m0 m c 2
Nếu m0 > m, E >0 Phản ứng tỏa năng lượng
Nếu m0 < m, E <0 Phản ứng thu năng lượng
Cách thứ 2 : Nếu đề bài cho độ hụt khối của các hạt nhân
Xuất phát từ công thức : E m1 m2 m3 m4 c 2
Ta biến đổi : E m1 m2 m3 m4 c 2 = (( Z 3 m p A3 Z 3 mn m3 ) +
Z 4 m p A4 Z 4 mn m4 ) - ( Z 1 m p A1 Z 1 m n m1 ) - ( Z 2 m p A2 Z 2 mn m 2 ))c2 =
= m3 m4 m1 m2 c 2 .
(
Cách thứ 3 : Nếu đề bài cho động năng của các hạt trong phản ứng hạt nhân
Xuất phát từ định luật BTNL toàn phần :
m1 m2 c 2 K1 K 2 m3 m4 c 2 K 3 K 4
Ta biến đổi : m1 m2 c 2 - m3 m4 c 2 = K + K 4 - K 1 3
K2
= E .
Cách thứ 4 : Nếu đề bài cho năng lượng liên kết riêng của các hạt nhân
Từ công thức tính năng lượng liên kết riêng :
m
ER
=
W
LK
A
=
m.c 2
A
A.E R
.
c2
Kết hợp với : E = m3 m4 m1 m2 c 2 . Ta suy ra công thức
E = A3 E 3 R + A4 E 4 R - A1 E1R - A2 E 2 R = W3LK + W4LK – W1LK – W2LK.
[3]
Việc tìm ra các cách tính trên và đưa vào giảng dạy là rất quan trọng. Nắm
bắt được các công cụ này học sinh sẽ giải được các bài tập về phản ứng hạt nhân
nhanh chóng dễ ràng, tốn ít thời gian, phù hợp với hình thức thi trắc nghiệm hiện
nay.
2.4. HIỆU QUẢ CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
Vận dụng những kiến thức nêu trên vào một số loại bài tập thường gặp về tính
năng lượng trong phản ứng hạt nhân
27
30
Al 15
P +
Bài 1. Bắn hạt vào hạt nhân Al đứng yên gây ra phản ứng : + 13
n. Phản ứng này thu năng lượng E 2,7 MeV . Biết hai hạt sinh ra có cùng véc tơ
vận tốc, tính động năng của hạt ( coi khối lượng hạt nhân đo bằng đơn vị u, xấp
sỉ bằng số khối của nó ). [4]
5
K
m
P
P
Hướng dẫn. Ta có : K m 30
n
n
- Theo ĐLBT động lượng :
m v
- Tổng động năng của hai hạt :
= 30 K n ; với E =
KP
= m P mn v
KP
+
Kn
=
v
m v
m P mn
1
m P mn v 2
2
=
K P + K n - K
m P mn
2
2
m K
1 m v
= m m
2 m P mn
P
n
m K
- Thay vào phương trình trên : - 2,7 = m m P
n
= 3,1MeV.
K
- 2,7 =
4K
30 1
.
m v
m P mn
-
K
2
=
K
Bài 2. Người ta dùng hạt proton có động năng Kp = 2,69MeV, bắn vào hạt nhân Li
đứng yên thu được hai hạt có cùng động năng. Cho mp = 1,0073u; mLi =
7,0144u ; m = 4,0015u ; 1u = 931MeV/c2. Tính động năng của mỗi hạt tạo
thành. [5]
Hướng dẫn. Năng lượng của phản ứng hạt nhân : E m H m Li 2m c2 =
17,4097 MeV.
E K H
+ Mặt khác : E 2K - KH K =
= 10,049MeV.
2
Bài 3. Một notron có động năng Kn = 1,1MeV, bắn vào hạt nhân Li đứng yên gây
ra phản ứng: 01 n 36Li X 24He . Biết hạt nhân He bay ra vuông góc với hạt nhân X.
Cho mn = 1,00866u; mX = 3,01600u; mHe = 4,0016u; mLi = 6,00808u. Tính động
năng của hạt X và hạt He. [8]
Hướng dẫn.
+ Năng lượng của phản ứng hạt nhân : E mn m Li m X mHe c 2 = - 0,8MeV.
+ Theo ĐLBT động lượng : Pn PHe PX vì P PX Pn2 P2 PX2 mnKn =
m K + mXKX
+ Mặt khác : E = KX + KHe – Kn = -0,8.
K
K
0,3
He
X
Ta có hệ phương trình 4 K 3K 1,1
X
K
= 0,2MeV; KX = 0,1MeV.
Bài 4. Cho phản ứng hạt nhân: 12 D 31T 24 He X . Cho biết mT 0,009106u ; m D
= 0,002491u; m = 0,030382u; 1u = 931,5MeV/c2. Tính năng lượng của phản
ứng hạt nhân.
[7]
Hướng dẫn.
Vận dụng cách 2: E = ( m - m D - mT )c2 = 17,498MeV >0. Phản ứng tỏa
năng lượng.
6
Bài 5. Tìm năng lượng tỏa ra khi một hạt nhân 234
92 U phóng xạ tia và tạo thành
đồng vị Thori 230
90 Th. Cho biết, năng lượng liên kết riêng của hạt là 7,1MeV; của
U234 là 7,63MeV; của Th230 là 7,7MeV. [4]
Hướng dẫn.
Vận dụng cách 4: E = A3 E 3 R + A4 E 4 R - A1 E1R - A2 E 2 R = 230. 7,7 + 4.7,1 –
234.7,63 = 13,98MeV.
Bài 6. Cho phản ứng hạt nhân 31T 12D 24 He X 17,6MeV . Tính năng lượng tỏa ra
từ phản ứng trên khi tổng hợp được 2 gam khi Heli. [8]
Hướng dẫn.
+ Năng lượng tỏa ra khi 1 hạt Heli được tạo thành: E = 17,6MeV.
m.N A
2.6,02.10 23
=
= 3,01.1023 nguyên tử
4
A
N. E = 3,01.1023. 17,6 = 5,2976. 1024 MeV.
+ Số nguyên tử khí Heli: N =
+ Năng lượng tỏa ra là: E =
Bài 7. Cho phản ứng hạt nhân 12 D 31T 01 n 24He . Cho biết mD = 2,0136u; mT =
3,0160u; mn = 1,0087u; mHe = 4,0015u; 1u = 931MeV/c2.
a. Phản ứng trên thu hay tỏa bao nhiêu năng lượng.
b. Nước thiên nhiên có chứa 0,015% nước nặng D 2O. Hỏi nếu dùng toàn bộ Đơ
tê ri có trong 1m3 nước để làm nhiên liệu cho phản ứng trên thì năng lượng
thu được là bao nhiêu ( tính theo KJ ), khối lượng riêng của nước 1000kg/m3.
Hướng dẫn.
a. Năng lượng của phản ứng hạt nhân: E m D mT mn m X c 2 = 18,0614 MeV.
E > 0, phản ứng tỏa năng lương.
b.
+ Khối lượng nước nặng D2O có trong 1m3 nước: m = 1.1000.0,015%.1000 = 150g.
+ Số hạt D có trong 150g nước nặng: N =
m
. N A .2
A
= 9,0345,1024 hạt.
+ Năng lượng thu được từ 1m3 nước là: E = N. E = 9,0345,1024. 18,0614. 1,6.103
. 10-3 = 2,61.1010 (KJ).
Bài 8. Dùng chùm Proton có động năng KH = 5,75MeV bắn phá hạt nhân 49 Be
đứng yên tạo ra hạt và hạt nhân X. Hạt chuyển động theo phương vuông góc
với vận tốc của hạt Proton và có động năng 4MeV. Tính động năng của hạt X. Phản
ứng thu hay tỏa bao nhiêu năng lượng. Coi khối lượng hạt nhân
đo bằng đơn vị u xấp sỉ bằng số khối của nó. [3]
Hướng dẫn.
+ Phương trình phản ứng: 11 H 49Be 24 He 36Li .
+ Áp dụng ĐLBT động lượng: PH P PX vì PH P
PX2 P2 PH2 2 m X K X = 2 m K + 2 m H K H 6KX = 4.4 +
1.5,75 KX = 3,625MeV.
+ Năng lượng của phản ứng hạt nhân: E = KX + K - KH =
1,875 MeV. E >0, phản ứng tỏa năng lượng.
7
Bài 9. Bắn hạt có động năng 4MeV vào hạt 147 N đứng yên gây ra phản ứng hạt
nhân: + 147 N 178 O + 11 H . Biết động năng của hạt proton là 2,09MeV và hạt
proton chuyển động theo hướng hợp với hướng chuyển động
của hạt góc 600. Phản ứng thu hay tỏa bao nhiêu năng
lượng.
[7]
Hướng dẫn. Ta có: P = PO + PH P - PH = PO . Bình
phương hai vế, rút gọn.
mHKH + m K - 2.cos60. m H K H .m K = m0.K0; thay số
1.2,09 + 4.4 - 1.2,09.4.4 = 17K0 K0 = 0,7239MeV
Năng lượng của phản ứng hạt nhân: E = K0 + KH - K = -1,1861 MeV. Phản
ứng thu năng lượng.
Bài 10. Hạt Notron có động năng 2MeV bắn phá hạt nhân 36 Li đứng yên gây ra
phản ứng tạo thành hạt và hạt T. Các hạt và T bay theo các hướng hợp với
hướng tới của hạt Notron những góc tương ứng bằng 150 và 300. Bỏ qua bức xạ .
Phản ứng thu hay tỏa bao nhiêu năng lượng ( coi tỷ số khối lượng hạt nhân bằng tỷ
số số khối của chúng ).
[3]
Hướng dẫn.
+ Sơ đồ phản ứng: 01 n + 36 Li 24 He + 31T
+ Sử dụng hàm số Sin
P
Sin30 0
=
Pn
Sin135 0
=
m K
PT
2 =
0
Sin30
Sin15
mn K n
Sin135 2 =
mT K T
Sin15 2
4K
Sin30
2
=
1 .2
Sin135 2
=
+ Sử dụng cách 3: E =
ứng thu năng lượng.
3.K T
Sin15 2
K
K = 0,25 MeV; KT = 0,0893 MeV.
+ KT – Kn = 0,25 + 0,0893 – 2 = - 1,6607MeV. Phản
Bài 11. Hạt có động năng 5MeV bắn vào hạt 49 Be đứng yên, gây ra phản ứng
tạo thành một hạt C12 và một notron. Hai hạt sinh ra có véc tơ vận tốc hợp với
nhau góc 800. Cho phản ứng tỏa ra năng lượng 5,6MeV. Coi
khối lượng hạt nhân đo bằng đơn vị u xấp sỉ bằng số khối.
Tính động năng của hạt C12.
[3]
Hướng dẫn.
+ Sơ đồ phản ứng: 24 He + 49 Be 126 C + 01 n
+ Theo ĐLBT động lượng: P = Pn + PC
+ Bình phương hai vế: P2 = Pn2 + PC2 + 2.PC.Pn.cos800
8
m K
=
mC .K C
+
m n .K n
+2
mC .K C .mn .K n
.cos800. Mặt khác E = KC + Kn -
K
4.5 12 K C 1..K n 2 12.K C .1.K n . cos 80 0
Kn
5
,
6
K
K
5
C
n
phương trình
11KC + 2cos800.
12 K C .10,6 K C 9,4
= 10,6 - KC. Thay vào ta có
KC = 0,5889MeV.
23
Na đứng yên
Bài 12. Dùng hạt Proton có động năng 5,58MeV bắn phá hạt nhân 11
sinh ra hạt và hạt X. Coi phản ứng không kèm theo bức xạ .
a. Tính năng lượng của phản ứng trên.
b. Biết năng lượng tỏa ra trong phản ứng chuyển hết thành động năng của các
hạt tạo thành. Động năng của hạt là 6,6MeV. Tính động năng của hạt X.
c. Xác định góc tạo bởi hướng chuyển động của hạt và hạt Proton. Cho mP =
1,0073u; mNa = 22,98504u; mX = 19,9869u; m = 4,0015u; uc2 = 931MeV.
20
23
Ne
Na 24 He + 10
Hướng dẫn. Sơ đồ phản ứng: 11 H + 11
2
a. Vận dụng cách 1: E = (mP + mNa - mX - m )c = 3,6681 MeV.
b. Vận dụng cách 3: E = KHe + KX – KH KX = E + KH - KHe = 2,6481
MeV
c. Theo ĐLBT động lượng: PH = P + PX PH - P = PX
cos =
m H K H m K m X K X
PH2 P2 PX2
=
=
2 m H K H m K
2 PH .P
4.6,6 1.5,58 20.2,6481
2 1.5,58.4.6,6
= - 0,864 = 149,80.
Bài 13. Urani 235 phân hạch theo cách:
235
1
140
1
94
0
92 U + 0 n
58 Ce + 42 Mo + 2 0 n + 8 1 e
Cho năng lượng liên kết riêng của U235 là 7,7MeV, của
Ce140 là 8,43MeV, của Mo94 là 8,8MeV và mP = 1,007276u; mn = 1,008665u; uc2
= 931,5MeV. Tính năng lượng tỏa ra của phản ứng trên.
Hướng dẫn. Vận dụng công thức: E = mU mn mCe mMo 2mn c2 = ((58mp +
82mn – mCe) + ( 42mP + 52mn – mMo ) – ( 92mp + 143mn – mU ))c2 + 8(mn – mp )c2 =
( mCe + m Mo - mU )c2 + 8(mn – mp )c2
Mặt khác: Er =
m.c 2
A
m
Er .A
, thay vào công thức trên.
c2
E = ( 8,43.140 + 8,8.94 – 7,7.235) + 8(1,008665u – 1,007276u)c2 = 208,24 MeV.
Bài 14. Một phản ứng phân hạch của U235 là:
235
1
139
1
95
0
92 U + 0 n 42 Mo + 57 La + 2 0 n + 7 1 e
Cho năng lượng liên kết riêng của U235 là 7,7MeV, của Mo95 là 8,91MeV, của
La139 là 8,53MeV; mP = 1,007276u; mn = 1,008665u; uc2 = 931,5MeV. Tính năng
lượng tỏa ra của phản ứng trên.
[6]
Hướng dẫn. Năng lượng của phản ứng hạt nhân
9
E = ( m M 0 + m La - mU )c2 + 7(mn – mp )c2 = ( 95. 8,91 + 139.8,53 – 235.7,7 )
+ 7(1,008665u - 1,007276u)c2 = 231,677MeV.
3. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ
3.1. KẾT LUẬN
Nghiên cứu đối với đối tượng là lớp 12B1 năm học 2015 – 2016 và lớp 12C1
năm học 2016 – 2017.
10
1. Giờ dạy ở lớp 12B1 năm học 2015 – 2016.
Năm học 2015 – 2016 tôi dạy theo SGK, theo quan sát giờ dạy tôi thấy học sinh ít
hoạt động, lớp học trầm, học sinh lúng túng khi giải bài tập.
2. Giờ dạy ở lớp 12C1 năm học 2016 – 2017.
Năm học này tôi vận dụng những kinh nghiệm đã trình bày trong sáng kiến kinh
nghiệm ( đặc biệt là các công thức ngoài SGK) học sinh học tập sôi nổi, hứng thú
hơn và giải được nhiều bài tập hơn.
3. Sau khi học xong mỗi giờ học, tôi cho học sinh làm bài kiểm tra 15
phút. Kết quả bài kiểm tra tính trung bình như sau:
Lớp
dạy
Năm
2015 –
2016
Năm
2016 –
2017
Tổng số
bài
33
33
Điểm 0 – 4
Số bài
%
15
45,45%
3
9,09%
Điểm 5 – 7
Số bài
%
7
21,21%
13
39,39%
Điểm 8 – 10
Số bài
%
11
33,33%
17
51,52%
Như vậy, kết quả giờ dạy năm học 2016 – 2017 cao hơn so với năm học trước.
Đặc biệt số bài có điểm yếu, kém giảm đi rất nhiều. Từ đó tôi tự tin hơn vào cách
làm của mình và viết nội dung vào bản báo cáo này.
3.2. Kiến nghị
Qua thời gian giảng dạy tôi nhận thấy với phương pháp dạy như trên sẽ giúp
học sinh có cái nhìn đúng đắn và hứng thú hơn khi học phần vật lí hạt nhân. Các
em không còn lúng túng, bỡ ngỡ khi gặp các bài tập phần tính năng lượng trong
phản ứng hạt nhân, và như vậy kết quả thi đại học của học sinh sẽ được nâng lên.
Trong thực tế giảng dạy tôi thấy còn có nhiều câu hỏi đi liền với nội dung này. Tuy
nhiên do trình độ và thời gian có hạn nên tôi chưa thể đề cập tới các vấn đề một
cách sâu rộng và triệt để, rất mong được sự góp ý của các đồng nghiệp để đề tài
được hoàn thiện hơn, tiếp đó đề nghị cấp trên triển khai kết quả đề tài lên các lớp
học khác, địa phương khác để nâng cao chất lượng hiệu quả giảng dạy.
Triệu Sơn, tháng 5 năm 2017
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ
CAM KẾT KHÔNG COPY
11
NGUYỄN VIẾT THẮNG
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Sách giáo khoa Vật Lí 12 (nâng cao) – Nguyễn Thế Khôi
12
2. Sách giáo khoa Vật Lí 12 ( cơ bản) – Lương Duyên Bình
3. Ôn luyện thi đại học môn Vật Lí theo chủ đề - Chu Văn Biên
4. Giải toán Vật Lí 12 – Bùi Quang Hân
5. Một số phương pháp chọn lọc giải toán Vật Lí sơ cấp – Vũ Thanh Khiết
6. Tuyển tập các bài tập Vật Lí đại cương – I.E.Irôđôp, I.V.Xaveliep,
O.I.Damsa. ( Lương Duyên Bình – Nguyễn Quang Hậu dịch từ tiếng Nga )
7. Giải bằng nhiều cách & một cách cho nhiều bài toán Vật Lí – Nguyễn Anh
Vinh
8. Bài tập cơ bản và nâng cao Vật Lí 12 – Vũ Thanh Khiết
MỤC LỤC
13
1. MỞ ĐẦU………………………………………………………………….Trang 1
1.1. Lí do chọn đề tài………………………………………………………..............1
1.2. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài......................................................1
1.3. Đối tượng nghiên cứu..........................................................................................1
1.4. Phương pháp nghiên cứu.....................................................................................1
2. NỘI DUNG............................................................................................................2
2.1. Cơ sở lí luận của đề tài........................................................................................2
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.............................3
2.3. Giải pháp thực hiện.............................................................................................4
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm..................................................................5
3. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ.................................................................................10
3.1. Kết luận ............................................................................................................10
3.2. Kiến nghị ..........................................................................................................10
14
15
- Xem thêm -
.PDF 
15 
67 
86 
