Bài giảng Vật lý 12 bài 38: Phản ứng phân hạch

Bao gồm những bài giảng được tuyển chọn trong môn Vật lý 12 bài Phản ứng phân hạch giúp quý thầy cô, các bạn học sinh có tiết học và dạy hiệu quả. Những bài giảng chọn lọc về phản ứng phân hạch môn vật lý lớp 12 là bộ sưu tập bao gồm những bài giảng hay nhất, với hiệu ứng slide sinh động giúp các bạn học sinh tiếp thu bài học một cách nhanh nhất, hiệu quả nhất. Học sinh có thể làm tốt các bài tập được giao. Các thầy cô giáo tham khảo để soạn bài giảng hiệu quả. Chúc các bạn thành công!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vật lý 12 bài 38: Phản ứng phân hạch KIỂM TRA BÀI CŨCâu 1: Phản ứng hạt nhân là gì ? Có mấy loại phản ứng hạtnhân ? Kể tên.Trả lời: Phản ứng hạt nhân là quá trình biến đổi của cáchạt nhân. Có 2 loại phản ứng hạt nhân: phản ứng hạtnhân tỏa năng lượng và phản ứng hạt nhân thu nănglượng. KIỂM TRA BÀI CŨCâu 2: Chọn phát biểu sai về phản ứng hạt nhân:A. Phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân.B. Không có định luật bảo toàn khối lượng trong phản ứng hạt nhân.C. Các phản ứng hạt nhân đều tỏa năng lượng.D. Trong phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng, các hạt sinh ra có độ hụt khối lớn hơn các hạt ban đầu, nghĩa là các hạt sinh ra bền vững hơn các hạt ban đầu.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 tỏa năng lượng. 2. Phản ứng phân hạch dây chuyền. 3. Phản ứng phân hạch có điều khiển. Phản ứng phân hạchI. Cơ chế của phản ứng phân hạch: 1. Phản ứng phân hạch là gì ? Phân hạch là phản ứng trong đó một hạt nhân nặngvỡ ra thành hai hạt nhân nhẹ hơn. Quá trình phóng xạ  có phải là phân hạch không ? Trả lời: Không phải. Phản ứng phân hạch2. Phản ứng phân hạch kích thích: Xét phản ứng phân hạch của 235 U Phản ứng phân hạch Để tạo nên phản ứng phân hạch của hạt X, phảitruyền cho hạt X một năng lượng đủ lớn, giá trị tối thiểucủa năng lượng này gọi là năng lượng kích hoạt, vào cỡvài MeV. Bằng cách cho hạt X hấp thụ 1 nơtrôn. 1 0 n  X  X  Y  Z  kn * Phản ứng phân hạch Tại sao không dùng prôtôn thay cho nơtrôn ?Trả lời:Prôtôn tích điện dương, chịu tác dụng lực đẩy do cáchạt nhân tác dụng. Phản ứng phân hạch n 235U 236U n 138I 95Yn + -- n Sơ đồ phản ứng phân hạch. Quá trình phân hạch xảy ra trực tiếp hay gián tiếp ? Trả lời: Xảy ra gián tiếp, qua trạng thái kích thích X*. Phản ứng phân hạchII. Năng lượng phân hạch: Xét phản ứng sau: 1 0 n U  U  Y  I 3 n 235 92 236 92 * 95 39 138 53 1 0 1 0 n U  U  Xe Sr 2 n 235 92 236 92 * 139 54 95 38 1 0 1. Phản ứng tỏa năng lượng: Các phản ứng trên là phản ứng tỏa năng lượng. Năng lượng này được gọi là năng lượng phân hạch. Phản ứng phân hạch Trong phản ứng trên, năng lượng tỏa ra xấp xỉ bằng210 MeV đối với một hạt nhân Urani phân hạch.1 g Urani khi phân hạch sẽ giải phóng một năng lượngbằng 8,5.1010 J, tương đương năng lượng của 8,5 tấnthan hoặc 2 tấn dầu hỏa tỏa ra khi cháy hết. Bảng 38.1 cho ta thấy sự phân bố của năng lượng trong quá trình phân hạch của hạt nhân Urani tương ứng với các sản phẩm sau phản ứng: Phản ứng phân hạchNăng lượng • Động năng của các mảnh: 167 MeV.giải phóng • Động năng của các nơ tron: 5 MeV.ngay khi phân • Động năng của các phô tôn: 6 MeV.hạch ( trong10-14s. )Năng lượng • Động năng của các electron: 8 MeV.tỏa ra do • Động năng của các  : 6 MeV.phóng xạ của • Động năng của các nowtrino: 12 MeV.các mảnhTổng năng 204 MeV.lượng tỏa ra Bảng 38.1 SGK. Phản ứng phân hạch2. Phản ứng phân hạch dây chuyền: Sự phân hạch của Urani có kèm theo sự giải phóng 2,5 nơtrôn ( tính trung bình ) với năng lượng lớn. Đối với hạt nhân 239 Pu , con số này là 3. Các nơtrôn sinh ra sau mỗi phân hạch có ảnh hưởng gì đến khối lượng Urani còn lại ?Các nơtrôn sinh ra sau mỗi phân hạch của Urani có thểgây ra các phân hạch khác, số phân hạch tăng lên rấtnhanh. Ta có phản ứng phân hạch dây chuyền. Phản ứng phân hạchphản ứng phân hạch dây chuyền. Phản ứng phân hạch Cứ sau một phân hạch, có k nơ trôn được giải phóng vàkích thích các hạt nhân 235U khác tạo thành phản ứngphân hạch mới. Sau n lần phân hạch liên tiếp, số nơtrôn n nđược giải phóng là k và kích thích k phân hạch mới. - Khi k Phản ứng phân hạch- Khi k=1: phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì,năng lượng phát ra không thay đổi theo thời gian.- Khi k>1: phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì,năng lượng phát ra tăng nhanh và có thể gây bùng nổ. Phản ứng phân hạch Muốn cho k  1: khối lượng của chất phân hạch phảiđủ lớn để số nơ trôn bị “bắt” nhỏ hơn nhiều so với sốnơtrôn được giải phóng. Khối lượng đó được gọi là khốilượng tới hạn. Phản ứng phân hạch3. Phản ứng phân hạch có điều khiển: Là phản ứng được thực hiện trong các lò phản ứng hạt nhân, ứng với k=1. Để đảm bảo cho k=1, người ta dùng những thanh điều khiển có chứa Bo hay Cađimi. Phản ứng phân hạchNhà máy điện hạt nhân đang hoạt động. Phản ứng phân hạch ...