Content text Chương 4 - Chủ đề 5. Bài tập về Vật lí hạt nhân - HS.docx
Với c là tốc độ của ánh sáng trong chân không. - Một vật có khối lượng m 0 ở trạng thái nghỉ sẽ có năng lượng nghỉ E 0 = m 0 c 2 - Khi chuyển động vật có khối lượng m và năng lượng của vật khi đó gọi là năng lượng toàn phần + Khối lượng tương đối tính: 2 2 0 1 c v m m + Năng lượng toàn phần: 2mcE + Động năng của vật: 20)(cmmEEWOd d. Năng lượng liên kết - Là năng lượng tối thiểu dùng để tách toàn bộ số nucleon ra khỏi hạt nhân, được tính bằng tích của độ hụt khối của hạt nhân với thừa số c 2 . E lk = mc 2 e. Năng lượng liên kết riêng - Đặc trưng cho độ bền vững của hạt nhân. lk lkr E E A Hạt nhân có E lkr càng lớn thì càng bền vững và ngược lại. f. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân AA Z 1 1 + B22AZ → C33AZ + D44AZ - Định luật bảo toàn số nucleon (bảo toàn số khối A). A 1 + A 2 = A 3 + A 4 - Định luật bảo toàn điện tích. Z 1 + Z 2 = Z 3 + Z 4 - Định luật bảo toàn động lượng. ABCDpppp→→→→ - Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần. Năng lượng toàn phần bằng tổng năng lượng nghĩ và thế năng của hạt nhân. 2222 AdABdBCdCDdDmcWmcWmcWmcW - Trong phản ứng hạt nhân không có bảo toàn: khối lượng, số nơtron, năng lượng nghĩ..
*) Năng lượng của phản ứng hạt nhân: ΔE = (m t – m s )c 2 m t = m A + m B : tổng khối lượng của các hạt trước phản ứng. m s = m C + m D : tổng khối lượng của các hạt sau phản ứng. + Nếu ΔE > 0: phản ứng tỏa năng lượng. + Nếu ΔE < 0: phản ứng thu năng lượng. 2.3. Phản ứng phân hạch và tổng hợp hạt nhân Phân hạch hạt nhân Tổng hợp hạt nhân (Nhiệt hạch ) Hạt nhân nặng hấp thụ một nơtron chậm vỡ thành hai hạt nhân nhẹ hơn (trung bình: 50<A<160) Ví dụ: U23592 , Pu23994 , 2372519398,PuCf …. knZYXXn* Là phản ứng kết hợp hai hạt nhân rất nhẹ thành hạt nhân nặng hơn. + Nếu k < 1: Phản ứng dây chuyền không tắt nhanh + Nếu k =1: Phản ứng dây chuyền có thể tự duy trì và công suất phát ra không đổi theo thời gian + Nếu k >1: Phản ứng dây chuyền có thể tự duy trì và công suất phát ra tăng nhanh và có thể gây nên bùng nổ Để đảm bảo cho k = 1 người ta dùng các thanh điều khiển chứa Bo hay Cd, là các chất có tác dụng hấp thụ nơtron + Xét trên cùng một khối lượng nhiên liệu thì năng lượng nhiệt hạch sinh ra lớn hơn phân hạch. + Năng lượng nhiệt hạch là quá trình tạo ra nguồn năng lượng vô tận cho cho mặt trời và các ngôi sao khác trên vũ trụ. Chế tạo bom H Điều kiện: - Nhiệt độ cao - Mật độ hạt nhân trong trạng thái plasma đủ lớn. - Thời gian duy trì trạng thái đủ lớn. 3. Hiện tượng phóng xạ 3.1. Định nghĩa - Là hiện tượng một hạt nhân không bền vững (hạt nhân mẹ) tự phát biến đổi thành một hạt nhân khác (hạt nhân con) đồng thời phát ra tia phóng xạ. - Phóng xạ là quá trình phóng xạ là ngẫu nhiên. Với một hạt nhân phóng xạ cho trước, thời điểm phân rã của nó là không xác định. 3.2. Các dạng phóng xạ a. Phóng xạ alpha 44 22 AA ZZXYHe + Tia phóng xạ là hạt nhân 42He phóng ra từ hạt nhân mẹ + Có tốc độ khoảng 2.10 7 m/s. + Ion hoá mạnh môi trường vật chất, do đó nó chỉ đi được khoảng vài cm trong không khí và dễ dàng bị tờ giấy dày 1 mm chặn lại.