Tài liệu Bài giảng bài năng lượng liên kết của hạt nhân và phản ứng hạt nhân vật lý 12 (4)

VẬT LÍ 12 BÀI 36 KIỂM TRA BÀI CŨ Câu 1:Cho biết cấu tạo của các hạt nhân sau: 4 2 He 56 28 Fe 235 92 U Hạt nhân Hêli, có 4 nuclôn, gồm 2 prôtôn và 2 nơtrôn Hạt nhân Sắt, có 56 nuclôn, gồm 28 prôtôn và 28 nơtrôn Hạt nhân Urani, có 235 nuclôn, gồm 92 prôtôn và 143 nơtrôn Câu 2: Phát biểu nào là sai khi nói về cấu tạo của hạt nhân nguyên tử ? A. Tổng số các prôtôn và nơtrôn gọi là số khối. B. Nơtrôn trong hạt nhân mang điện tích âm –e. C. Prôtôn trong hạt nhân mang điện tích dương +e. D. Nơtrôn trong hạt nhân không mang điện. Câu 3: Hệ thức Anhxtanh giữa khối lượng và năng lượng là: A. E= m/c2 B. E=mc C. E=mc2 D. E=m/c BÀI 36 I. Lực hạt nhân : Lực hút giữa các nuclôn với nhau rất lớn so với lực đẩy giữa các prôtôn => giữ được các nuclôn liên kết với nhau => lực hạt nhân a/Định nghĩa Lực hạt nhân là lực hút rất mạnh giữa các nuclôn trong hạt nhân. b. Bản chất, đặc tính - Lực hạt nhân là lực tương tác mạnh. - Chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân (~10-15 m) II. Năng lượng liên kết của hạt nhân Hãy so sánh khối lượng của hạt nhân với tổng khối lượng các nuclôn riêng rẽ tạo thành hạt nhân đó? Cho mp=1,00728u; mn=1,00866u 4 2 He 56 28 Fe 235 92 U  mHe = 4,00150u 2mp + 2mn = 4,03188 u  mFe = 55,91728u 28mp + 28mn = 56,44632 u  mU = 234,9933u 92mp + 143mn = 236,90814 u 1. Độ hụt khối: - Khối lượng của một hạt nhân luôn nhỏ hơn tổng khối lượng các nuclôn tạo thành hạt nhân đó. Độ chênh giữa hai khối lượng đó được gọi là độ hụt khối của hạt nhân Δm Δm = [Zmp +(A-Z)mn –mX] Tính độ hụt khối? 4 He 2 56 Fe 28 235 U 92  mHe = 4,00150u mHe  0,03038 u 2mp + 2mn = 4,03188 u  mFe = 55,934939u mFe  0,511381 u 28mp + 28mn = 56,44632 u  mU = 234,9933u mU  1,91484 u 92mp + 143mn = 236,90814u Năng lượng nghỉ của hạt nhân : E= mhn.c2 Năng lượng nghỉ của các nuclôn sau khi phá vỡ liên kết : E0=[Zmp+(A-Z)mn].c2 Eo > E ΔE = [Zmp+(A-Z)mn –mhn]c2 => năng lượng cung cấp =>Năng lượng liên kết Wlk 2. Năng lượng liên kết - Là năng lượng tối thiểu cần thiết cần cung cấp cho một hạt nhân để phá vỡ nó thành các nuclôn đứng riêng rẽ. Wlk = [Zmp+(A-Z)mn –mhn]c2 hay Wlk = Δm.c2 Tính năng lượng liên kết? 4 He 2 56 Fe 28 235 U 92  mHe = 4,00150u 2mp + 2mn = 4,03188 u mHe  0,03038 u Wlk=28,29897 MeV mFe  0,511381 u 28mp+28mn=56,44632 u Wlk= 476,35140 MeV  mFe = 55,934939u  mU = 234,9933u 92mp+143mn=236,90814u mU  1,91484 u Wlk=1783,67346 MeV 3. Năng lượng liên kết riêng - Năng lượng liên kết tính trên 1 nuclôn: Wlk A 4 2 He 56 28 Fe 235 92 U Năng lượng liên kết riêng Wlk=28,29897 MeV Wlk = 7,07 MeV/nuclôn A Wlk= 476,35047 MeV Wlk = 8,51 MeV/nuclôn A Wlk=1783,67346 MeV Wlk = 7,59 MeV/nuclôn A KIẾN THỨC CẦN GHI NHỚ * Lực hạt nhân là lực tương tác giữa các nuclôn (tương tác hạt nhân hay tương tác mạnh) * Độ hụt khối là độ giảm khối lượng khi các nuclôn riêng rẽ liên kết lại thành hạt nhân => khối lượng không bảo toàn Δm = [Zmp +(A-Z)mn –mX] * Năng lượng liên kết của hạt nhân: naêng löôïng toái thieåu caàn thieát caàn cung caáp cho moät haït nhaân ñeå phaù vôõ noù thaønh caùc nucloân ñöùng rieâng reõ Wlk = Δm.c2 * Năng lượng liên kết cho 1 hạt nuclôn gọi là Năng lượng liên kết riêng :Wlk /A NL liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững. CỦNG CỐ Câu 1: Chọn câu đúng? Bản chất lực tương tác giữa các nuclôn trong hạt nhân là A. Lực tĩnh điện B. Lực hấp dẫn C. Lực điện từ D. Lực tương tác mạnh Câu 2: Hãy chọn câu đúng? Năng lượng liên kết riêng A. giống nhau với mọi hạt nhân. B. lớn nhất với các hạt nhân nhẹ C. lớn nhất với các hạt nhân trung bình. D. lớn nhất với các hạt nhân nặng. Câu 3: Khối lượng của hạt nhân O là 15,99041u. Tính năng lượng liên kết và năng lượng liên kết 16 riêng của 8 O ? 16 8 Bg Độ hụt khối Δm = (8mp + 8mn –mO) = (8.1,00728+8.1,00866-15,99041)u = 0,13711 u NL liên kết Wlk = Δm.c2 = 0,13711.931,5 MeV ~ 27,72 MeV NL liên kết riêng Wlk = 7,98 MeV/nuclôn A