PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

Lịch sử phát triển của hạt nhân nguyên tử 1896 (năm khai sinh ra vật lý hạt nhân)Henri Becquerel(1852-1908) khám phá ra phóng xạ phát ra trong hợp chất Unranium. 1911 Rutherford đã tiến hành thí nghiệm tán xạ hạt alpha, thí nghiệm quan trọng giúp phát hiện là lực chưa biết – lực hạt nhân. 1930 Cockroft và Walton đã tiến hành thí nghiệm phản ứng hạt nhân bằng máy gia tốc các hạt tích điện. 1932 Chadwick phát hiện ra neutron(nơtrôn) và kết luận một nữa hạt nhân nguyên tử được cấu tạo bởi các neutron....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
PHẢN ỨNG HẠT NHÂNBài t p 12 luy n thi ð i h c - Tr n Th An (tranthean1809@gmail.com – 09.3556.4557) Trang 1 PHgN “NG HiT NHèN A. LÝ THUY TI. C U T O H T NHÂN NGUYÊN T* C u t o h t nhân. Nuclôn+ H t nhân ñư c c u t o t nh ng h t nh hơn g i là các nuclôn. Có hai lo i nuclôn: prôton, kí hi u p, kh ilư ng mp = 1,67262.10-27kg, mang m t ñi n tích nguyên t dương +e, và nơtron kí hi u n, kh i lư ng mn =1,67493.10-27kg, không mang ñi n. Prôtôn chính là h t nhân nguyên t hiñrô.+ S prôtôn trong h t nhân b ng s th t Z c a nguyên t trong b ng tu n hoàn; Z ñư c g i là nguyên t s .T ng s các nuclôn trong h t nhân g i là s kh i, kí hi u A. Như v y s nơtron trong h t nhân là: N = A – Z.+ Kí hi u h t nhân: ZA X . Nhi u khi, ñ cho g n, ta ch c n ghi s kh i, vì kí hi u hóa h c ñã xác ñ nh Z r i.+ Kích thư c h t nhân: n u coi h t nhân như m t qu c u bán kính R thì R ph thu c vào s kh i theo công 1th c g n ñúng: R = 1,2.10-15A 3 m.* ð ng v ð ng v là nh ng nguyên t mà h t nhân ch a cùng s prôtôn Z (có cùng v trí trong b ng h th ng tu nhoàn), nhưng có s nơtron N khác nhau. Các ñ ng v còn ñư c chia làm hai lo i: ñ ng v b n và ñ ng v phóng x . Trong thiên nhiên có kho ng g n300 ñ ng v b n; ngoài ra ngư i ta còn tìm th y vài nghìn ñ ng v phóng x t nhiên và nhân t o.* ðơn v kh i lư ng nguyên t Trong v t lí h t nhân, kh i lư ng thư ng ñư c ño b ng ñơn v kh i lư ng nguyên t , kí hi u là u. M t ñơn v 1u có giá tr b ng kh i lư ng c a ñ ng v cacbon 12 C. 1u = 1,66055.10-27kg. 6 12 Kh i lư ng c a m t nuclôn x p xĩ b ng u. Nói chung m t nguyên t có s kh i A thì có kh i lư ng x p xĩb ng A.u.* Kh i lư ng và năng lư ng H th c Anhxtanh gi a năng lư ng và kh i lư ng: E = mc2. E T h th c Anhxtanh suy ra m = 2 ch ng t kh i lư ng có th ño b ng ñơn v c a năng lư ng chia cho c2, c 2 2c th là eV/c hay MeV/c . Theo lí thuy t c a Anhxtanh, m t v t có kh i lư ng m0 khi tr ng thái ngh thì khi chuy n ñ ng v i t c ñ m0v, kh i lư ng s tăng lên thành m v i: m = trong ñó m0 ñư c g i là kh i lư ng ngh và m g i là kh i v2 1− 2 clư ng ñ ng.* L c h t nhân L c tương tác gi a các nuclôn trong h t nhân là l c hút, g i là l c h t nhân, có tác d ng liên k t các nuclônl i v i nhau. L c h t nhân không ph i là l c tĩnh ñi n, nó không ph thu c vào ñi n tích c a nuclôn. So v i l cñi n t và l c h p d n, l c h t nhân có cư ng ñ r t l n (còn g i là l c tương tác m nh) và ch tác d ng khi hainuclôn cách nhau m t kho ng b ng ho c nh hơn kích thư c h t nhân (kho ng 10-15 m).* ð h t kh i và năng lư ng liên k t+ ð h t kh i c a m t h t nhân là hi u s gi a t ng kh i lư ng c a các nuclôn c u t o nên h t nhân và kh ilư ng h t nhân ñó: ∆m = Zmp + (A – Z)mn – mhn+ Năng lư ng liên k t c a h t nhân là năng lư ng to ra khi các nuclôn riêng l liên k t thành h t nhân và ñócũng chính là năng lư ng c n cung c p ñ phá v h t nhân thành các nuclôn riêng l : ∆Elk = ∆m.c2. ∆E+ Năng lư ng liên k t tính cho m t nuclôn ( lk ) g i là năng lư ng liên k t riêng c a h t nhân, ñ c trưng cho As b n v ng c a h t nhân.Bài t p 12 luy n thi ð i h c - Tr n Th An (tranthean1809@gmail.com – 09.3556.4557) Trang 2II. PHÓNG X* Hi n tư ng phóng x Phóng x là hi n tư ng m t h t nhân không b n v ng t phát phân rã, phát ra các tia phóng x và bi n ñ ithành h t nhân khác. Quá trình phân rã phóng x ch do các nguyên nhân bên trong gây ra và hoàn toàn không ph thu c vào cáctác ñ ng bên ngoài như nhi t ñ , áp su t, … Ngư i ta quy ư c g i h t nhân phóng x là h t nhân m và h t nhân phân rã là h t nhân con.* Các tia phóng x :+ Tia α: là chùm h t nhân hêli 4 He, g i là h t α, ñư c phóng ra t h t nhân v i t c ñ kho ng 2.107m/s. Tia α 2làm ion hóa m nh các nguyên t trên ñư ng ñi c a nó và m t năng lư ng r t nhanh. Vì v y tia α ch ñi ñư c t iña 8cm trong không khí và không xuyên qua ñư c t bìa dày 1mm.+ Tia β: là các h t phóng x phóng ra v i v n t c r t l n, có th ñ t x p x b ng v n t c ánh sáng. Tia β cũnglàm ion hóa môi trư ng nhưng y u hơn so v i tia α. Vì v y tia β có th ñi ñư c quãng ñư ng dài hơn, t i hàngtrăm mét trong không khí và có th xuyên qua ñư c lá nhôm dày c vài mm. Có hai lo i tia β:- Lo i ph bi n là tia β-. ðó chính là các electron (kí hi u −0 e). 1- Lo i hi m hơn là tia β+. ðó chính là pôzitron, hay electron dương (kí hi u +0 e, có cùng kh i lư ng như 1electron nhưng mang ñi n tích nguyên t dương.+ Tia γ: là sóng ñi n t có bư c sóng r t ng n (dư i 10-11m), cũng là h t phôtôn có năng lư ng cao. Vì v y tia γcó kh năng xuyên th u l n hơn nhi u so v i tia α và β. Trong phân rã α và β, h t nhân con có th trong tr ngthái kích thích và phóng x ra tia γ ñ tr v tr ng thái cơ b n. Do ñó, tia γ thư ng là b c x ñi kèm các phóngx α và β.* ð nh lu t phóng x : Trong quá trình phân rã, s h t nhân phóng x gi m theo th i gian theo ñ nh lu t hàm mũ v i s mũ âm. Các công th c bi u th ñ nh lu t phóng x : −t −t N(t) = No 2 T = No e-λt và m(t) = mo 2 T = mo e-λt. ln 2 0,693 V iλ= = g i là h ng s phóng x ; T g i là chu kì bán rã: sau kho ng th i gian T ...