Bài 36. Năng lượng liên kết của hạt nhân. Phản ứng hạt nhân

Kính chào các thầy cô
Chào các em!
Tiết 60-61
NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
I. Lực hạt nhân :
1/Định nghĩa
Lực hạt nhân là lực hút rất mạnh giữa các nuclôn trong hạt nhân.
Các nuclôn trong hạt nhân hút nhau bằng các lực rất mạnh tạo nên hạt nhân bền vững. Các lực hút đó gọi là lực hạt nhân.
Lực hat nhân không phụ thuộc vào điện tích.
2. Bản chất, đặc tính
L?c h?t nhân là lực tương tác mạnh.
- Chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân (~10-15 m)
2mp + 2mn = 4,03188 u
mHe = 4,00150u
Hãy so sánh khối lượng của hạt nhân với tổng khối lượng các nuclôn riêng rẽ tạo thành hạt nhân đó? Cho mp=1,00728u; mn=1,00866u
mFe = 55,91728u
mU = 234,9933u
28mp + 28mn = 56,44632 u
92mp + 143mn = 236,90814 u
II. Năng lượng liên kết của hạt nhân
1. Độ hụt khối:
- Kh?i lu?ng c?a m?t h?t nhân luôn nhỏ hơn tổng khối lượng các nuclôn tạo thành hạt nhân đó.

- Độ chênh giữa hai khối lượng đó được gọi là độ hụt khối của hạt nhân ?m
2mp + 2mn = 4,03188 u
mHe = 4,00150u
Tính độ hụt khối?
mFe = 55,934939u
mU = 234,9933u
28mp + 28mn = 56,44632 u
92mp + 143mn = 236,90814u
Năng lượng nghỉ của hạt nhân :
E= mhn.c2
Năng lượng nghỉ của các nuclôn sau khi phá vỡ liên kết :
E0=[Zmp+(A-Z)mn].c2


?E = E0 - E = [Zmp+(A-Z)mn -mhn]c2
L� nang lu?ng c?n cung c?p
G?i l� Nang lu?ng li�n k?t Wlk
Eo > E
2. Năng lượng liên kết
- Là năng lượng tối thiểu cần thiết cần cung cấp cho một hạt nhân để phá vỡ nó thành các nuclôn đứng riêng rẽ.
- Năng lượng liên kết của một hạt nhân được tính bằng tích của độ hụt khối của hạt nhân với thừa số c2.
2mp + 2mn = 4,03188 u
mHe = 4,00150u
Tính nang lu?ng liên k?t?
mFe = 55,934939u
mU = 234,9933u
28mp+28mn=56,44632 u
92mp+143mn=236,90814u
Wlk=28,29897 MeV
Wlk=1783,67346 MeV
Wlk= 476,35140 MeV
3. Năng lượng liên kết riêng
- Năng lượng liên kết tính trên 1 nuclôn:
Năng lượng liên kết riêng
Wlk=28,29897 MeV
Wlk= 476,35047 MeV
Wlk=1783,67346 MeV
= 7,07 MeV/nuclôn
= 8,51 MeV/nuclôn
= 7,59 MeV/nuclôn
III. Phản ứng hạt nhân
1. Định nghĩa và đặc tính
- Phản ứng hạt nhân là quá trình các hạt nhân tương tác với nhau và biến đổi thành các hạt nhân khác
a. Phản ứng hạt nhân tự phát
+Là quá trình tự phân rã của một hạt nhân không bền vững thành các hạt nhân khác.
- Phân loại:
+Ví dụ: Quá trình phóng xạ.
b. Phản ứng hạt nhân kích thích
+Quá trình các hạt nhân tương tác với nhau tạo ra các hạt nhân khác.
- Đặc tính:
+ Biến đổi các hạt nhân.
+Ví dụ: phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch
So sánh với phản ứng hoá học?
+ Biến đổi các nguyên tố.
+ Không bảo toàn khối lượng nghỉ.
b. Bảo toàn số nuclôn (bảo toàn số A).
c. Bảo toàn năng lượng toàn phần.
-Bốn định luật bảo toàn cơ bản nhất:
d. Bảo toàn động lượng.
2. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân
a. Bảo toàn điện tích (bảo toàn số Z).
Điều kiện áp dụng?
* Z1 + Z2 = Z3 + Z4. (Các số Z có thể âm)
* A1 + A2 = A3 + A4. (Các số A luôn không âm).
-Chú ý:
+ Không có định luật bảo toàn khối lượng nghỉ.
+ Không có định luật bảo toàn số nơtrôn.
+ Không có định luật bảo toàn năng lượng thôngthường.
-Ví dụ:
3. Năng lượng phản ứng hạt nhân
- Phản ứng hạt nhân có thể toả năng lượng hoặc thu năng lượng.
Wtỏa = W = (mtrước - msau)c2 ≠ 0
+ Nếu W > 0 phản ứng toả năng lượng.
+ Nếu W < 0  phản ứng thu năng lượng.
Wthu = /W/ = - W
?
-Ví dụ:
mtrước = mA + mB
msau = mX + mY
Wtỏa = W = (mtrước - msau)c2 ≠ 0
-Muốn thực hiện một phản ứng hạt nhân thu năng lượng chúng ta cần phải cung cấp cho hệ một năng lượng đủ lớn.
Muốn thực hiện một phản ứng hạt nhân thu năng lượng chúng ta cần làm gì?
KIẾN THỨC CẦN GHI NHỚ
* Lực hạt nhân là lực tương tác giữa các nuclôn (tương tác hạt nhân hay tương tác mạnh)
* Năng lượng liên kết của hạt nhân: naêng löôïng toái thieåu caàn thieát caàn cung caáp cho moät haït nhaân ñeå phaù vôõ noù thaønh caùc nucloân ñöùng rieâng reõ
Wlk = Δm.c2
* Năng lượng liên kết cho 1 hạt nuclôn gọi là Năng lượng liên kết riêng :Wlk /A
NL liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững.
Câu 1: Bản chất lực tương tác giữa các nuclôn trong hạt nhân là.
A. Lực tĩnh điện.
B. Lực hấp dẫn.
C. Lực điện từ.
D. Lực tương tác mạnh.
CỦNG CỐ
Câu 2: Năng lượng liên kết riêng.
A. giống nhau với mọi hạt nhân.
B. lớn nhất với các hạt nhân nhẹ.
C. lớn nhất với các hạt nhân nặng.
D. lớn nhất với các hạt nhân trung bình.
B�i gi?i
Câu 3: Khối lượng của hạt nhân là 15,99041u. Tính năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng của ?
NL liên kết Wlk = ?m.c2 = 0,13711.931,5 MeV
~ 27,72 MeV
Độ hụt khối ?m = (8mp + 8mn -mO)
= (8.1,00728+8.1,00866-15,99041)u
= 0,13711 u
BÀI TẬP VỀ NHÀ
CÁC BÀI TẬP + CÂU HỎI SGK tr186
CHÚC CÁC EM HỌC TỐT