Bài 38. Phản ứng phân hạch

CÓ THỂ EM CHƯA BIẾT
ĐÂY LÀ HÌNH ẢNH GÌ?

HÌNH ẢNH HOANG TÀN CỦA HI-RÔ-SI-MA (NHẬT) SAU VỤ NỔ BOM NGUYÊN TỬ (1945)
HẬU QUẢ CỦA BOM NGUYÊN TỬ
PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
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 tỏa dây chuyền
3. Phản ứng phân hạch có điều khiển
PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
I – CƠ CHẾ CỦA PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
1. Phản ứng phân hạch là gì?
Phân hạch là phản ứng trong đó một hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ hơn.
Quá trình phóng xạ α có
phải là phân hạch hay không?
2. Phản ứng phân hạch kích thích
Tại sao không dùng prôtôn
thay cho nơtron?

2. Phản ứng phân hạch kích thích
2. Phản ứng phân hạch kích thích
Khi phân hạch, hạt nhân X* vỡ thành hai mảnh kèm theo một vài nơtron phát ra.
Như vậy, quá trình phân hạch của X là không trực tiếp mà phải qua trạng thái kích thích X*.
II – NĂNG LƯỢNG PHÂN HẠCH
1. Phản ứng phân hạch tỏa năng lượng
Phản ứng phân hạch là phản ứng tỏa năng lượng, năng lượng đó được gọi là năng lượng phân hạch.
Một hạt nhân urani phân hạch tỏa ra năng lượng xấp xỉ bằng 210 MeV
Năng lượng giải phóng ngay khi phân hạch (trong 10-14s)
* Động năng của các mảnh: 167 MeV
* Động năng của các nơtron: 5 MeV
* Động năng của các phôtôn: 6 MeV
* Động năng của các electron: 8 MeV
* Động năng của các γ: 6 MeV
* Động năng của các nơtrinô: 12 MeV
204 MeV
Tổng năng lượng tỏa ra
Năng lượng tỏa ra do phóng xạ của các mảnh
2. Phản ứng phân hạch tỏa dây chuyền
Các nơtron này có thể kích thích các hạt nhân khác của chất phân hạch tạo nên những phản ứng phân hạch mới. Kết quả là các phản ứng phân hạch xảy ra liên tiếp tạo thành một phản ứng dây chuyền.
Khi k < 1 phản ứng phân hạch dây chuyền tắt nhanh.
Khi k = 1 phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì và năng lượng phát ra không 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 nên bùng nổ.
Khi k  1, khối lượng của chất phân hạch phải đủ để phản ứng phân hạch phải đủ lớn để số nơtron bị “bắt” nhỏ hơn nhiều so với số nơtron được giải
Khối lượng tối thiểu của chất phân hạch để phản ứng phân hạch dây chuyền duy trì được trong đó gọi là khối lượng tới hạn.

Khối cầu lửa vụ thử nguyên tử "Trinity"
Đám mây hình nấm do quả bom nguyên tử Fat Man ném xuống Nagasaki, Nhật Bản cao đến 18 km.
Phản ứng phân hạch này được thực hiện trong các lò phản ứng hạt nhân, với k = 1.
3. Phản ứng phân hạch có điều khiển
Để k = 1 người ta dùng những thanh điều khiển có chứa Bo hay Cađimi


Bơm
Nước
Hơi đi tới tuabin
SƠ ĐỒ NHÀ MÁY ĐIỆN NGUYÊN TỬ
. Năng lượng toả ra từ lò phản ứng không đổi theo thời gian


EM CÓ BIẾT ?
Nhiều nhà máy điện nguyên tử đã được xây dựng ở các nước công nghiệp.
Trên 35% tổng điện năng sản xuất hàng năm ở Pháp, Thụy Điển, Phần Lan …
Trên 30% ở Nhật, trên 12% ở Mỹ.
Nước ta có một lò phản ứng hạt nhân nhỏ ở Đà Lạt, dùng để nghiên cứu khoa học và sản xuất đồng vị phóng xạ (công suất 500kW, có 89 thanh nhiên liệu là hợp kim chứa Urani đã làm giàu tới 36% U 235.)
CÂU 1: Tìm phát biểu SAI sau đây về tính chất của phản ứng phân hạch :
A. là phản ứng tỏa năng lượng
B. xảy ra do sự hấp thụ neutron
C. chỉ xảy ra với nguyên tử 235 U
D. Tạo ra hai hạt nhân có số khối trung bình
A. Động năng của các neutron.
B. Động năng của các proton.
C. Động năng của các electron.
D. Động năng của các mảnh.
Câu 2: Phản ứng hạt nhân phân hạch, phần tử nào sau đây có đóng góp năng lượng lớn nhất khi xảy ra phản ứng?