Phản ứng hạt nhân nguyên tử

Chủ đề cơ bản : PHẢN ỨNG HẠT NHÂN NGUYÊN TỬLÝ THUYẾT 1) Phương trình tổng quát của phản ứng hạt nhân : Với : A, B : Các hạt nhân tương tác C, D : Các hạt nhân sản phẩm LÝ THUYẾT 2) Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân  Bảo toàn điện tích (Z)  Bảo toàn số nuclôn (A) Ta có : Với : A1 + A2 = A3 + A4 Z1 + Z2 = Z3 + Z4  Bảo toàn năng lượng toàn phần. LÝ THUYẾT 3) Phản ứng hạt nhân tỏa va thu năng lượng Ta có :  M0 > M : Phản ứng tỏa năng lượng  M0 U235  N1 > N2 BÀI TẬP Bài giải 2 :Gọi N0 : Số nguyên tử ban đầu của mỗi đồng vị U238 và U235 khi Trái Đất hình thành. N1, N2 : Số nguyên tử của mỗi đồng vị tại lúc xét : (1) BÀI TẬP Bài giải 2 :Với : = 1,54.10-10 (năm -1) = 9,72.10-10 (năm -1) Từ (1) : - (1 - 2)t = ln140  t = = 6.109 ( năm ) BÀI TẬP Bài 3 : Câu 1 : Cho các phản ứng hạt nhân : (1) (2) Viết đầy đủ các phản ứng trên : Cho biết tên gọi, số khối và số thứ tự của các hạt nhân X. Trong các phản ứng trên : phản ứng nào là tỏa ? Thu năng lượng ? Tính độ lớn của năng lượng tỏa ra hay thu vào đó ra (ev). BÀI TẬP Bài 3 : Câu 1 : Cho khối lượng của hạt nhân : BÀI TẬP Bài giải 3 : Câu 1a :Áp dụng định luật bào toàn điện tích và bảo toàn số nuclôn trong phản ứng hạt nhân. Với phản ứng (1) :A = 23 + 1 – 20 = 4 ; Z = 11 + 1 – 10 = 2 Vậy : : Hạt nhân nguyên tử Hêli Dạng đầy đủ của phản ứng trên : BÀI TẬP Bài giải 3 : Câu 1a :Áp dụng định luật bào toàn điện tích và bảo toàn số nuclôn trong phản ứng hạt nhân. Với phản ứng (2) :A = 38 -37 = 1 ; Z = 18 – 17 = 1 Vậy : : Hạt nhân nguyên tử Hiđrô Dạng đầy đủ của phản ứng trên : BÀI TẬP Bài giải 3 : Câu 1b :Gọi : mA, mB : Khối lượng hạt nhân trước phản ứng. mC, mD : Khối lượng hạt nhân sau phản ứng.Độ chênh lệch khối lượng sau phản ứng : m = (mC + mD) – (mA + mB) BÀI TẬP Bài giải 3 : Câu 1b : m = (mC + mD) – (mA + mB)  Phản ứng (1) : m = - 0,002554 u 0 :  Phản ứng thu năng lượng. Năng lượng thu vào : E = 1,601 (Mev)BÀI TẬP Bài 3tt : Câu 2 : Cho các phản ứng hạt nhân : Xác định hạt nhân X Tính năng lượng tỏa ra từ phản ứng trên khi tổng hợp được 1 (g) He. Cho biết NA = 6,02.1023 phân tử/mol BÀI TẬP Bài giải 3tt : Câu 2a :Với :  ( Hạt nhân đơtơri) đồng vị của hiđrô BÀI TẬP Bài giải 3tt : Câu 2b :Muốn được 1 g He thì phải : Lượng nhiệt sinh ra : Q = N.17,6 = 26,5.1023 (Mev) BÀI TẬP Bài 4 : Người ta dùng phôtôn có năng lượng KP = 1,6 (Mev) bắn vào hạt nhân đứng yên và thu được 2 hạt giống nhau có cùng động năng. Viết phương trình của phản ứng, ghi rõ các nguyên tử số Z và số khối A. Tính động năng K của mỗi hạt. Phản ứng hạt nhân này tỏa hay thu bao nhiêu năng lượng, năng lượng này có phụ thuộc vào động năng của phôtôn không ? Nếu toàn bộ động năng của 2 hạt thu được ở trên biến thành nhiệt, thì nhiệt lượng này có phụ thuộc vào động năng của phôtôn không ? BÀI TẬP Bài 4 : Cho : mp = 1,0073u ; mLi = 7,0144 u m = 4,0015u ; u = 1,66055.10-27 (Kg) = 931 BÀI TẬP Bài giải 4 : a) Áp dụng định luật bảo toàn cho phản ứng : Ta có :  Hạt nhân Heli Dạng đầy đủ của phản ứng : BÀI TẬP Bài giải 4 : b) Động năng của hạt  : K ? Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng toàn phần cho phản ứng : (mP + mLi)c2 + KP = 2mc2 + 2K Với :  mp + mLi = 7468,2  2m = 7450,8  KP = 1,6 (Mev) K = 9,5 (Mev)BÀI TẬP Bài giải 4 : c) (mP + mLi) > 2m : Phản ứng tỏa năng lượng. Năng lượng tỏa ra : E = mc2 = (mP + mLi - 2m)c2 = 17,4 (Mev) Không phụ thuộc vào Kp d) Theo giả thiết : Q = 2K = (mP + mLi - 2m)c2 Phụ thuộc vào Kp