Bài 38. Phản ứng phân hạch

TRU?NG PT DTNT SA TH?Y
Trần Minh Phúc
Tổ : Toán – Vật lý – Công nghệ
CÓ THỂ EM CHƯA BIẾT
ĐÂY LÀ HÌNH ẢNH GÌ?
Sức tàn phá khủng khiếp của bom nguyên tử
MỜI QUÝ THẦY, CÔ VÀ CÁC EM QUAN SÁT
CÓ THỂ EM CHƯA BIẾT ?

HÌNH ẢNH HOANG TÀN CỦA HI-RÔ-SI-MA (NHẬT) SAU VỤ NỔ BOM NGUYÊN TỬ (1945)
HẬU QUẢ CỦA BOM NGUYÊN TỬ
Hình ảnh các loại vũ khí - bom nguyên tử
Cảnh hoang tàn, chết chóc, sau vụ ném bom nguyên tử xuống 2 thành phố Hidroshima và Nagashaki tháng 8 năm 1945
PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
Cơ chế của phản ứng � phân hạch
1.Phản ứng phân hạch là gì
2.Phản ứng phân hạch kích thích
Năng lượng phân hạch
1.Phản ứng phân hạch toả năng lượng
2.phản ứng phân hạch dây chuyền
3.phản ứng phân hạch có điều khiển
Bài 38
NỘI DUNG CHÍNH
PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
NỘI DUNG CHÍNH
I. Cơ chế của phản ứng phân hạch


PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
NỘI DUNG CHÍNH
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.
2. Phản ứng phân hạch kích thích
*Phải truyền cho hạt X một năng lượng đủ lớn, giá trị tối thiểu này gọi là năng lượng kích hoạt, cỡ vài MeV
*Phương pháp: Bắn neutron vào hạt nhân X, X chuyển sang trạng thái kích thích và xảy ra phân hạch.
Bài 38

PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
NỘI DUNG CHÍNH
I. Cơ chế của phản ứng phân hạch
2. Phản ứng phân hạch kích thích
SƠ ĐỒ PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
n + X → X* → Y + Z + kn
Ví dụ:
Bài 38

Phản ứng toả hay thu năng lượng , tính năng lượng toả ra (hay thu vào) Cho biết khối lượng của các hạt
CHO PHẢN ỨNG
BÀI TOÁN

W = {1,00866 + 234,99332 - (138,89700 +93,89014 + 3 . 1,00866)}. 931,5 MeV
W = 175,923 MeV
KẾT QUẢ
Trên đây là phản ứng tỏa năng lượng.
Quá trình phân hạch hạt nhân

PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
NỘI DUNG CHÍNH
II. Năng lượng phân hạch
Bài 38
1.Phản ứng phân hạch toả năng lượng

Năng lượng toả ra trong phản ứng xấp xỉ bằng 200 MeV gọi là năng lượng phân hạch
PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
NỘI DUNG CHÍNH
II. Năng lượng phân hạch
Phân bố năng lượng Bảng 38.1 SGK
Bài 38
PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
NỘI DUNG CHÍNH
II. Năng lượng phân hạch
2. Phản ứng phân hạch dây chuyền
*Mỗi sự phân hạch có kèm theo sự giải phóng 2,5 neutron (tính TB);
*Các neutron này có thể kích thích các hạt nhân khác của hạt nhân tạo nên những phản ứng mới kết quả là các phản ứng xảy ra liên tiếp tạo thành một phản ứng dây chuyền.;
*Sau một lần phân hạch có k neutron giải phóng đến kích thích các hạt nhân Urani khác tạo nên những phân hạch mới.
*Sau n lần phân hạch liên tiếp, số neutron giải phóng kn và kích thích kn phân hạch mới.
Bài 38
SƠ ĐỒ PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN


PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
NỘI DUNG CHÍNH
II. Năng lượng phân hạch
2. Phản ứng phân hạch dây chuyền
Bài 38


PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
NỘI DUNG CHÍNH
II. Năng lượng phân hạch
Phản ứng phân hạch dây chuyền
Đặc điểm:
*k < 1: phản ứng hạt nhân dây chuyền tắt nhanh.
*k = 1: phản ứng hạt nhân dây chuyền tự duy trì, năng lượng phát ra không đổi theo thời gian.
*k > 1: phản ứng hạt nhân dây chuyền tự duy trì, năng lượng phát ra tăng nhanh và có thể gây nên bùng nổ (như bom nguyên tử).
Điều kiện:
*k ≥ 1 (m>mth). Muốn thế, khối lượng chất phân hạch phải đủ lớn, khối lượng tối thiểu của chất phân hạch để phản ứng duy trì được, trong đó gọi là: khối lượng ban đầu tới hạn (mth).
VD: với 235U: mth = 15 kg; với 239Pu: mth = 5 kg
Bài 38
Bài 38

. Để k = 1 người ta dùng những thanh điều khiển có chứa Bo hay Cađimi
PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
NỘI DUNG CHÍNH
II. Năng lượng phân hạch
Phản ứng phân hạch dây chuyền
3. Phản ứng phân hạch có điều khiển
. Phản ứng phân hạch được thực hiện
trong các lò phản ứng hạt nhân ứng
với k = 1


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.)
BÀI TẬP CỦNG CỐ
CÂU 1: Tìm phát biểu SAI sau đây về tính chất của phản ứng phân hạch :
30s
29s
28s
27s
26s
25s
24s
23s
22s
21s
20s
19s
18s
17s
16s
15s
14s
13s
12s
11s
10s
09s
08s
07s
06s
05s
04s
03s
02s
01s
00s
A
B
C
D
Là phản ứng tỏa năng lượng
Xảy ra do sự hấp thụ neutron
Chỉ xảy ra với nguyên tử 235 92U
Tạo ra hai hạt nhân có số khối trung bình
SAI
SAI
SAI
BÀI TẬP CỦNG CỐ
A
B
C
D
Là phản ứng tỏa năng lượng
Xảy ra do sự hấp thụ neutron
Chỉ xảy ra với nguyên tử 235 92U
Tạo ra hai hạt nhân có số khối trung bình
CÂU 1: Tìm phát biểu SAI sau đây về tính chất của phản ứng phân hạch :
BÀI TẬP CỦNG CỐ
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
A
B
C
D
Động năng của các neutron.
Động năng của các proton.
Động năng của electron.
Động năng của các mảnh.
SAI
SAI
SAI
30s
29s
28s
27s
26s
25s
24s
23s
22s
21s
20s
19s
18s
17s
16s
15s
14s
13s
12s
11s
10s
09s
08s
07s
06s
05s
04s
03s
02s
01s
00s
BÀI TẬP CỦNG CỐ
A
B
C
D
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 ?
Động năng của các neutron.
Động năng của các proton.
Động năng của các electron.
Động năng của các mảnh.
BÀI HỌC KẾT THÚC - THANKS
Tổ : Toán – Vật lý – Công nghệ. Trường PT DTNT Sa Thầy