Bài 35. Tính chất và cấu tạo hạt nhân

CÁC NHÀ VẬT LÝ ĐI TIÊN PHONG
NGHIÊN CỨU HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ
CHƯƠNG VII.
HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
Lực hạt nhân. Năng lượng liên kết của hạt nhân.
Phản ứng hạt nhân : phóng xạ, phân hạch, dây chuyền, nhiệt hạch. Định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân.
Năng lượng phản ứng hạt nhân. Năng lượng phân hạch. Năng lượng nhiệt hạch.
TIẾT 58.

TÍNH CHẤT VÀ
CẤU TẠO HẠT NHÂN.
I. CẤU TẠO HẠT NHÂN.
Theo mô hình nguyên tử Rơdơpo:
Hạt nhân tích điện dương +Ze (Z là số thứ tự trong bảng tuần hoàn), kích thước của hạt nhân rất nhỏ, nhỏ hơn kích thước nguyên tử khoảng104÷105 lần.
Hạt nhân được cấu tạo từ 2 loại hạt là prôtôn, nơtrôn gọi chung là nuclôn (A).
prôtôn (p): mang một điện tích nguyên tố dương (+e),khối lượng mp= 1,67262.10-27 kg
Nơtrôn (n): không mang điện, khối lượng mn=1,67493.10-27kg
2. Cấu tạo hạt nhân
+ Nếu một nguyên tố có số thư tự Z trong bảng tuần hoàn Menđêlêep (Z gọi là nguyên tử số) thì nguyên tử của nó có Z êlectron ở vỏ ngoài, và hạt nhân của nguyên tử ấy chứa Z prôtôn và (N) nơtrôn.
+ Tổng số A = Z + N gọi là khối lượng số hoặc số khối.
3. Kí hiệu hạt nhân
Hạt nhân nguyên tử X có kí hiệu hóa học.
Thí dụ: Nguyên tử hiđrô đứng đầu bảng tuần hoàn, Z = 1; nó có 1 êlectron ở vỏ ngoài, hạt nhân của nó có 1 prôtôn và không có nơtrôn; số khối A = 1.
+ Nguyên tử cacbon (than) ứng với Z = 6, nó có 6 êlectron, hạt nhân của nó chứa 6 prôtôn và 6 nơtrôn, số khối A = 12.
+ Nguyên tử natri ứng với Z = 11 có 11 êlectron, hạt nhân của nó chứa 11 prôtôn và 12 nơtrôn, số khối A = 11 + 12 = 23.

4. ĐỒNG VỊ
+ Các hạt nhân chứa cùng số prôtôn Z nhưng có số nơtrôn N khác nhau (số khối A khác nhau) gọi là đồng vị.
+ Hầu hết các nguyên tố đều là hỗn hợp của nhiều đồng vị.
Thí dụ: cacbon có 4 đồng vị trong đó hai đồng vị


Đồng vị bền, chiếm khoảng 99%, chiếm khoảng 1,11%



Đồng vị không bền , có tính phóng xạ
Hyđrô có 3 đồng vị :
Có 1N= 1p + 0n:
Có 2N= 1p + 1n :
: đơtêri
Có 3N= 1p + 2n:
: triti
+ Đơtêri kết hợp với oxi thành nước nặng D2O là nguyên liệu của công nghệ nguyên tử.
II. KHỐI LƯỢNG HẠT NHÂN
1. ĐƠN VỊ KHỐI LƯỢNG HẠT NHÂN
+ Trong vật lí nguyên tử và hạt nhân người ta thường dùng một đơn vị khối lượng riêng gọi là đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu là u.

Đơn vị u có giá trị bằng 1/12 khối lượng của đồng vị phổ biến của nguyên tử cacbon C12.

+ Vì vậy đôi khi đơn vị này gọi là đơn vị cacbon.
+ Đồng vị C12 có 12 nuclôn nên khối lượng của 1 nuclôn xấp xỉ bằng u.
Một nguyên tử có số khối A thì có khối lượng xấp xỉ bằng Au vì hạt nhân của nó chứa A nuclôn.
+ Khối lượng chính xác của prôtôn là mP = 1,00728u, của nơtrôn là mn = 1,00866u.
+ So sánh với khối lượng của êlectron me = 0,000549u, ta thấy rằng khối lượng của nguyên tử chủ yếu tập trung ở hạt nhân.
2. KHỐI LƯỢNG VÀ NĂNG LƯỢNG
+Theo lí thuyết Anh-Xtanh một vật có khối lượng thì cũng có năng lượng tương ứng và ngược lại
H? th?c Anh-Xtanh: E = mc2
Từ hệ thức Anhxtanh: E = mc2
? m cú don v? l�(MeV/c2)
1u = 931,5 MeV/c2 = 1,66055.10-27kg
mp = 1,007276u = 938 MeV/c2 = 1,67262.10-27kg
mn = 1,008665u = 939 MeV/c2 = 1,67493.10-27kg
me= 0,0005486u = 0,511 MeV/c2 = 9,1.10-31kg
CHÚ Ý. SGK tr179
- Chú ý quan trọng:
+ Một vật có khối lượng m0 khi ở trạng thái nghỉ thì khi chuyển động với vận tốc v, khối lượng sẽ tăng lên thành m với
Trong đó m0: khối lượng nghỉ và m là khối lượng động.
+ Năng lượng toàn phần:

Trong đó: E0 = m0c2 gọi là năng lượng nghỉ.
E – E0 = (m - m0)c2 chính là động năng của vật.


CÂU HỎI CỦNG CỐ :
Câu1:Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo bởi các.
Prôtôn
Nơtrôn
Prôtôn và electrôn
Prôtôn và nơtrôn
Câu 2: Đồng vị là những nguyên tử mà hạt nhân chứa :
Cùng số prôtôn Z, số electrôn khác nhau.
Cùng số nơtrôn N, số prôtôn Z khác nhau.
Cùng số nơtrôn Z, số nuclôn N khác nhau.
Cùng số prôtôn Z, số nơtrôn N khác nhau.
CÂU HỎI CỦNG CỐ :
Câu 3: Đơn vị khối lượng nguyên tử là :
Khối lượng của hạt nhân nguyên tử Hyđrô
Khối lượng của một nguyên tử hyđrô
1/12 khối lượng nguyên tử các bon
1/12 khối lượng nguyên tử các bon 12
CÂU HỎI CỦNG CỐ :
CÂU HỎI CỦNG CỐ :
Câu 4. số nuclôn trong 27Al13 là bao nhiêu
13
40
27
14
Câu 5. số nơtron trong 27Al13 là bao nhiêu
14
40
13
27
BÀI TẬP VỀ NHÀ
CÁC BÀI TẬP + CÂU HỎI SGK tr180
CHÚC CÁC EM HỌC TỐT
CH�C C�C EM H?C T?T
TẠM BIỆT QUÍ THẦY CÔ VÀ CÁC EM!