›
›
›

Bài giảng môn Vật lí nâng cao Lớp 12 - Bài 54: Phản ứng hạt nhân

ppt 26 trang phanha23b 29/03/2022 2950
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng môn Vật lí nâng cao Lớp 12 - Bài 54: Phản ứng hạt nhân", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pptbai_giang_mon_vat_li_nang_cao_lop_12_bai_54_phan_ung_hat_nha.ppt

Nội dung text: Bài giảng môn Vật lí nâng cao Lớp 12 - Bài 54: Phản ứng hạt nhân

  1. CâuTiết hỏi90: PHẢN kiểm ỨNG tra:HẠT NHÂN 1
  2. Tiết 90:KI ỂPHẢNM TRA ỨNG B À HẠTI CŨ NHÂN Câu 1. Viết cơng thức tính độ hụt khối ? Viết cơng thức liên hệ giữa khối lượng và năng lượng 2
  3. Tiết 90:KI ỂPHẢNM TRA ỨNG B À HẠTI CŨ NHÂN Câu 2. Tính chất hóa học của một nguyên tố phụ thuộc A. số khối B. nguyên tử số C. năng lượng liên kết D. số các đồng vị Câu 3. Lực hạt nhân là A . lực tĩnh điện . B . lực liên kết giữa các nơtron . C . lực liên kết giữa các prôtôn . D . lực liên kết giữa các nuclôn . Câu4. Chọn câu đúng về cấu tạo của hạt nhân nguyên tử A Z X A. Gồm Z prôtôn và Z electôn B. Gồm Z prôtôn và ( A –Z) nơtrôn. C. Gồm Z electrôn và (A – Z) nơtrôn D. A, B, C đều đúng. 3
  4. Tiết 90:KI ỂPHẢNM TRA ỨNG B À HẠTI CŨ NHÂN Câu 1. Tính chất hóa học của một nguyên tố phụ thuộc A. số khối B. nguyên tử số C. năng lượng liên kết D. số các đồng vị Câu 2. Lực hạt nhân là A . lực tĩnh điện . B . lực liên kết giữa các nơtron . C . lực liên kết giữa các prôtôn . D . lực liên kết giữa các nuclôn . Câu 3. Chọn câu đúng về cấu tạo của hạt nhân nguyên tử A Z X A. Gồm Z prôtôn và Z electôn B. Gồm Z prôtôn và ( A –Z) nơtrôn. C. Gồm Z electrôn và (A – Z) nơtrôn D. A, B, C đều đúng. 4
  5. TiếtQuan90: PHẢN sát đoạn ỨNG video HẠT sauNHÂN 5
  6. Tiết 90: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 1. Phản ứng hạt nhân: a. Thí nghiệm của Rơ dơ pho A A K P S Thực hiện năm 1909 14 17 1 ( nhà vật lý người Anh +7NOH → 8 + 1 1871 – 1937 )
  7. Tiết 90: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN Thế nào là phản ứng hạt nhân?
  8. Tiết 90: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 1. Phản ứng hạt nhân: * Định nghĩa: Phản ứng hạt nhân là một quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân •Phân loại : cĩ 2 loại - Phản ứng tự phân rã của một hạt nhân khơng bền vững thành các hạt khác ( sự phĩng xạ ) ABC→+ A: hạt nhân mẹ ; B: hạt nhân con; C là hạt hoặc  - Phản ứng trong đĩ các hạt nhân tương tác với nhau dẫn đến sự biến đổi chúng thành các hạt khác ( phản ứng hạt nhân nhân tạo ) ABCD+ → + A & B là các hạt tương tác; C & D là các hạt sản phẩm.
  9. Tiết 90: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN b.Phản ứng hạt nhân tạo nên đồng vị phĩng xạ: Năm 1934 ơng bà Giơ li ơ – Quy ri đã thực hiện được phản ứng: 27 30 1 +13Al → 15 P + 0 n Điều đặc sắc là P30 không bền, có tính phóng xạ + : Nguyên tử P30 không có trong thiên nhiên nên gọi là đồng vị phóng xạ nhân tạo
  10. Tiết 90: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN So sánh phản ứng hạt nhân và phản ứng hĩa học. * Giống nhau: đều là quá trình biến đổi chất nầy thành chất khác. * Khác nhau: - Trong phản ứng hĩa học các hạt nhân nguyên tử khơng đổi, chỉ sự ghép với nhau là thay đổi. - Trong phản ứng hạt nhân các hạt nhân nguyên tử biến đổi, nguyên tố nầy biến đổi thành nguyên tố khác.
  11. Tiết 90: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 2. Các định luật bảo tồn trong phản ứng hạt nhân: a. Định luật bảo tồn số nclơn ( số khối A ) - Trong phản ứng hạt nhân, tổng số nuclơn của các hạt tương tác bằng tổng số nuclơn của các hạt sản phẩm. AAA1ABXY+ 2 →A3 + 4 ZZZZ1 2 3 4 AAAA1+ 2 = 3 + 4
  12. Tiết 90: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 2. Các định luật bảo tồn trong phản ứng hạt nhân: a. Định luật bảo tồn số nclơn ( số khối A ) b. Định luật bảo tồn điện tích: Tổng đại số các điện tích của các hạt tương tác bằng tổng đại số các điện tích của các hạt sản phẩm. AAA1ABXY+ 2 →A3 + 4 ZZZZ1 2 3 4 ZZZZ1+ 2 = 3 + 4
  13. Tiết 90: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN c. Định luật bảo tồn năng lượng tồn phần ( bao gồm động năng và năng lượng nghỉ ) Tổng năng lượng tồn phần của các hạt tương tác bằng tổng năng lựơng tồn phần của các hạt sản phẩm. 2 , 2 W()W()dd+mABCD + m c = + m + m c
  14. Tiết 90: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN d. Định luật bảo tồn động lượng : Vectơ tổng động lượng của các hạt tương tác bằng vectơ tổng động lượng của các hạt sản phẩm pABCD+ p = p + p
  15. Tiết 90: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 3. Năng lượng trong phản ứng hạt nhân Do tính chất khơng bảo tồn về khối lượng nghỉ nhưng lại bảo tồn năng lượng tồn phần của hệ. Nên phản ứng hạt nhân cĩ thể tỏa năng lượng hoặc thu năng lượng Khi nào phản ứng tỏa năng lượng ? Khi nào phản ứng thu năng lượng ?
  16. Tiết 90: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 3. Năng lượng trong phản ứng hạt nhân Do tính chất khơng bảo tồn về khối lượng nghỉ nhưng lại bảo tồn năng lượng tồn phần của hệ. Nên phản ứng hạt nhân cĩ thể tỏa năng lượng hoặc thu năng lượng - Nếu mtrước > msau thì phản ứng tỏa năng lượng 2 Wtỏa = (mtrước - msau )c - Nếu mtrước < msau thì phản ứng thu năng lượng 2 Wthu = (mtrước - msau) c < 0
  17. Tiết 90: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 4. Hai loại phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng: a. Phản ứng nhiệt hạch: Sự kết hợp hai hạt nhân rất nhẹ thành hạt nhân nặng hơn. 1 3 4 1 1H+ 1 T → 2 He + 0 n +18 MeV b. Phản ứng phân hạch : Hiện tượng một hạt nhân nặng hấp thu một nơtron vỡ thành hai hạt nhân trung bình. 1 235 94 140 1 0n+ 92 U → 38 Sr + 54 Xe +2 0 n + 185 MeV
  18. Tiết 90: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN Thảo luận nhĩm Tính năng lượng tỏa ra khi 1kg 235 U bị phân hoạch theo phản ứng trên ? 1 235 94 140 1 0n+ 92 U → 38 Sr + 54 Xe +2 0 n + 185 MeV Giải 1 hat phân hoạch tỏa năng lượng 185 MeV m NN= . Số hạt nhân chứa trong 1 kg Urani là A A Năng lượng tỏa ra khi 1kg bị phân hoạch W 185.N= 7,58.1016J
  19. Tiết 90: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN Năng lượng hạt nhân ứng dụng như thế nào trong thực tế ?
  20. Tiết 90: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN Các nước hiện nay cơng bố cĩ vũ khí hạt nhân là Hoa Kỳ, Nga, Pháp, Anh, Trung Quốc, Ấn Độ và Pakistan. Thêm vào đĩ, Israel cĩ nhiều dấu hiệu chứng tỏ sở hữu bom hạt nhân mặc dù chưa bao giờ chính thức thừa nhận. Gần đây, CHDCND Triều Tiên cũng cơng bố đã chế tạo được vũ khí hạt nhân. Ukraina cũng cĩ thể sở hữu một quả bom hạt nhân cũ từ thời Liên Xơ do sai lầm của thời kỳ hậu chiến tranh lạnh. Việc phi quân sự hĩa năng lượng hạt nhân đã được đề xuất cho rất nhiều các ứng dụng dân sự
  21. Tiết 90: PHẢNCỦNG ỨNG CỐ HẠT NHÂN Câu 1 Phát biểu nào sau đây là sai? Trong phản ứng hạt nhân: A. Có sự biến đổi của các hạt nhân ban đầu thành các hạt nhân khác. B. Tổng số prôtôn ở hai vế của phương trình phản ứng phải bằng nhau. C. Tổng đại số điện tích ở hai vế của phương trình phản ứng phải bằng nhau. D. Không có định luật bảo toàn khối lượng.
  22. Tiết 90: PHẢNCỦNG ỨNG CỐ HẠT NHÂN 2 Cho biết hạt nhân X trong phản ứng hạt nhân sau: 27 30 13Al+ → 15 P + X A.Prơton B.Nơtron. 3 C. 1T 2 D. 1 D
  23. Tiết 90:Nhiệm PHẢN vụỨNG về HẠT nhà NHÂN • Làm các bài tập cịn lại trong SGK. • Làm các bài tập trang 59 và 60 SBT. . Chuẩn bị tiết sau giải bài tập 23
  24. Tiết 90: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 24
  25. Tiết 90: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
  26. Tiết 90: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN Bom nguyên tử A Quả bom Nguyên Tử đầu tiên thả xuống đất Nhật năm 1945 đã làm cho mọi người kinh hồng về thứ khí giới mới và cũng làm cho các nhà khoa học tin tưởng rằng Thuyết Tương J. Robert Oppenheimer (1904 - 1967), cha Đối của nhà Đại Bác Học Albert đẻ bom A , Giám Đốc Trung Tâm Einstein là đúng. Nghiên Cứu Nguyên Tử Lực tại Los Alamos thuộc tiểu bang New Mexico, Hoa Kỳ,