Tài liệu Bài giảng bài phản ứng phân hạch vật lý 12 (2)

VẬT LÝ LỚP 12 PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH GV:Triệu Quốc Việt Kiểm tra bài cũ Quá trình phóng xạ hạt nhân là: • A.Thu năng lượng • B.Tỏa năng lượng • C.Không thu ,không tỏa năng lượng • D.Có trường hợp thu,có trường hợp tỏa năng lượng Cho phản ứng hạt nhân: A+BC+D • Cho biết điều kiện để 1 phản ứng hạt nhân toả năng lượng ? • Những loại phản ứng hạt nhân nào có thể tỏa năng lượng ? I.Cơ chế của phản ứng phân hạch 1.Phản ứng phân hạch là gì? 2.Phản ứng phân hạch kích thích II.Năng lượng phân hạch 1.Phản ứng phân hạch toả năng lượng 2.Phản ứng phân hạch dây chuyền 3.Phản ứng phân hạch có điều kiện I.Cơ chế của phản ứng phân hạch 1.Phản ứng phân hạch là gì? Vậy quá trình ứng phóng Phân hạch là phản trong đó một hạt cóhai phải là nhân nhẹ hơn nhân nặngXạ vỡ thành hạt phân hạch hay không 2.Phản ứng phân hạch kích thích ? Xét phản ứng phân hạch của một số hạt nhân:  238 92 U 235 92 U 239 94 PU • Khi hạt nhân X nhận một năng lượng kích hoạt khi bắn nơtron vào X,hạt nhân X sẽ chuyển lên trạng thái kích thích X* trạng thái này không bền vững và kết quả xảy ra phân hạch. • Sơ đồ phản ứng phân hạch: n + X X* Y + Z + kn ( k =1,2,3 ) Y n n X X* n Z II.Năng lượng phân hạch 1 n 0 + 23592U  235 U* 92 139 Xe 95 Sr 54 38 + 210n U  204 139 54 Xe 95 Sr 38 1.Phản ứng phân hạch tỏa năng lượng - Phản ứng phân hạch là phản ứng toả năng lượng. -1g Urani giải phóng năng lượng bằng 8,5.1010J tương đương năng lượng 8,5 tấn than hoặc 2 tấn dầu hoả ra khi cháy hết. - Một hạt nhân urani phân hạch toả năng lượng  204MeV Năng lượng giải phóng trong quá trình phân hạch một hạt nhân Urani Năng lượng giải phóng ngay khi phân hạch(trong 10-14s) •Động năng của các mảnh •Động năng của các nơtron:5MeV •Động năng của các phôtôn:6Mev Năng lượng toả ra do phóng xạ của các mảnh •Động năng của các electron:8MeV •Động năng của các  :6MeV •Động năng của các nơtrinô:12MeV 204MeV Tổng năng lượng toả ra 2.Phản ứng phân hạch dây chuyền -Sự phân hạch của các hạt nhân có kèm theo sự giải phóng các nơtron và các n này sẽ đến kích thích các hạt nhân khác gây ra pư phân hạch mới quá trình cứ tiếp tục kết quả tạo thành phản ứng dây chuyền -Giả sử sau mỗi lần phân hạch có k nơtron được giải phóng,sau n lần phân hạch liên tiếp số nơtron được giải phóng là:kn *K<1:Phản ứng phân hạch dây chuyền tắt nhanh * K=1:Phản ứng phân hạch tự duy trì,năng lượng phát ra không đổi theo thời gian. * K>1: Phản ứng phân hạch tự duy trì, năng lượng phát ra nhanh và có thể gây nổ Để K 1số n bị “bắt” phải nhỏ hơn nhiều so với số n được giải phóng -Khối lượng tới hạn là khối lượng chất phân hạch tối thiếu để phẩn ứng dây truyên xảy ra.ví dụ:235U khối lượng tới hạn cỡ 15kg 3.Phản ứng phân hạch có điều khiển -Được thực hiện trong các lò phản úng hạt nhân với k=1. Thanh điều khiển có chứa bo hoặc cađimi -Năng lượng của lò phản ứng hạt nhân không đổi theo thời gian. Củng cố - vận dụng Chọn câu đúng A. Động năng các mảnh B. Động năng các nơtron phát ra C. Năng lượng toả ra do phóng xạ của các mảnh D. Năng lượng các phôtôn P H P H A N U N G N H A C H Đây là cụm từ được nhắc nhiều ở bài học này