Title CHUYÊN ĐỀ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN - NHÓM ĐHSPHN.Image.Marked.pdf ✅

Trang 2 I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Phản ứng hạt nhân Là mọi quá trình dẫn tới sự biến đổi hạt nhân, cũng có thể hiểu đó là quá trình tương tác giữa các hạt nhân để tạo ra các hạt nhân khác đồng thời hấp thụ hoặc tỏa ra năng lượng. Phương trình: 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 A A A A Z X  Z X  Z X  Z X 2. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân. a. Định luật bảo toàn số Z (điện tích hạt nhân): Z1  Z2  Z3  Z4 b. Định luật bảo toàn số khối: A1  A2  A3  A4 c. Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần: Et  Es     2 2 K1 K2 m1 m2 3 4 3 4    c  K  K  m  m c d. Định luật bảo toàn vectơ động lượng : P  1 2 3 4 p  p  p  p     Với p  m.v   Chú ý:  Trong vật lý hạt nhân, không có định luật bảo toàn khối lượng.  Phóng xạ cũng là một phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng. 3. Phản ứng hạt nhân tỏa – thu năng lượng Cho phản ứng hạt nhân tổng quát (1) X1  X2  X3  X4 Gọi là tổng khối lượng của các hạt nhân mt  m1  m2 trước phản ứng là tổng khối lượng của các hạt nhân ms  m3  m4 sau phản ứng + Nếu phản ứng hạt nhân tỏa năng mt  ms  Mô hình phản ứng hạt nhân giữa nơtron và hạt nhân uranium Một số ví dụ về phản ứng hạt nhân 14 4 18 0 7 N 2H 9 0  e  F  Y 9 1 6 4 4B 1 3 2 e  H  Li  He 19 4 22 1 9F 2H 10 1  e  Ne  H Khi giải các bài tập về phản ứng hạt nhân ta thường phải vẽ giản đồ véctơ động lượng, và biểu thức cho định luật bảo toàn động lượng được thể hiện dưới dạng hệ thức lượng trong tam giác (định lý hàm số cos). Từ đó chuyển mối liên hệ về động lượng sang mối liên hệ về động năng. Thông thường, hạt nhân trong phương trình (1) X2 đứng yên. Do đó động năng K và động lượng P của nó bằng không. Vậy nên có thể xác định giản đồ véctơ của phản ứng.
Trang 3 lượng.   2 E mt ms    c + Nếu phản ứng hạt nhân thu năng mt  ms  lương.   2 W ms mt   c Năng lượng của phản ứng dưới dạng động năng các hạt. SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA II. CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Phản ứng hạt nhân chưa biết trong phản ứng hạt nhân Phương pháp giải Ví dụ: Cho phản ứng hạt nhân: . Hạt nhân X là 10 8 5 4 A B Z o  X   Be A. B. 3 1T. 2 1D. Định luật bảo toàn Z Z1  Z2  Z3  Z4 Định luật bảo toàn số khối A1  A2  A3  A4 Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần   2 K1 K2 m1 m2    c   2 K3 K4 m3 m4     c Định luật bảo toàn véctơ động lượng P1  P2  P3  P4     Liên hệ giữa động lượng và động năng 2 p  2mK. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 A A A A Z X  Z X  Z X  Z X Năng lượng của phản ứng hạt nhân m0  m1  m2 m  m3  m4 Tỏa năng lượng m0  m  Thu năng lượng m0  m  Năng lượng tỏa ra/thu vào dưới dạng động năng các hạt   2 W m m0   c   2 m m0     c   2 m3 m4 m1 m2         c WLK3 WLK4 WLK1 WLK2     Các định luật bảo toàn
Trang 4 Bước 1: Hoàn chỉnh các kí hiệu hạt nhân còn thiếu trong phản ứng hạt nhân về dạng đầy đủ: . 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 A A A A Z X  Z X  Z X  Z X Ghi nhớ: 4 1 1 0 0 1 2 3 2 0 1 1 1 1 1 1 , n, p,  ,  , H, D, T,...    Bước 2: Áp dụng định luật bảo toàn điện tích hạt nhân và   định luật bảo toàn số Z1  Z2  Z3  Z4 khối   để tìm hạt nhân chưa biết. A1  A2  A3  A4 C. D. 1 0 n. 1 1 p. Hướng dẫn giải Bước 1: Phương trình phản ứng: 10 4 8 5 2 4 A B Z o  X    Be Bước 2: Ta có: 2 1 10 4 8 2 5 2 4 1 A A D Z Z                 Vậy hạt nhân X là 2 1D. Chọn B. Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Cho phương trình phản ứng: Trong đó Z, A là 235 93 92 41 3 7 . A U Z n X Nb n        A. Z  58; A 143. B. Z  44; A 140. C. Z  58; A 140. D. Z  58; A 139 Hướng dẫn giải Phương trình phản ứng: 235 1 93 1 0 92 0 41 0 1 3 7 A U Z n X Nb n         Ta có:   235 1 93 3.1 7.0 140 92 0 41 3.0 7. 1 58 A A Z Z                      Chọn C. 1 0 3.1 3 3 3.0 0 A n Z         Ví dụ 2: Cho phản ứng hạt nhân: . Hạt X là 19 4 16 X 9F 2H 8   e  O A. anpha. B. nơtron. C. đơteri. D. prôtôn. Hứng dẫn giải Phương trình phản ứng: 19 4 16 9 2 8 A Z X  F  He  O Ta có: 1 1 19 4 16 1 9 2 8 1 A A p Z Z                 Vậy X là hạt prôtôn. Chọn D Bài toán 2: Phản ứng tỏa – thu năng lượng Phương pháp giải Ví dụ: Cho phản ứng hạt nhân: . Lấy khối lượng các 23 1 4 20 11N 1 2 10 a  H  He  Ne