Tiet 87

VŨ HỒNG SƠN
Giáo án môn: Vật lý khối 12 năm học 2006-2007
1
Tiết 87: ĐỘ HỤT KHỐI
NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN
VŨ HỒNG SƠN
Giáo án môn: Vật lý khối 12 năm học 2006-2007
3
1. Độ hụt khối năng lượng liên kết
+ Z prôtôn và N nơtơron ban đầu chưa liên kết với nhau và đứng yên:
Tổng khối lượng là: m0 = Zmp+ Nmn
+ Nếu lực hạt nhân liên kết các nuclêôn để tạ thành một hạt nhân có khối lượng m thì:
m bé hơn m0 do đó E = mc2 < E0 vì năng lượng được bảo toàn nên phải có 1 lượng NL ΔE = E0 – E = (m0 – m) c2
VŨ HỒNG SƠN
Giáo án môn: Vật lý khối 12 năm học 2006-2007
4
Hiệu ∆m = m0 – m gọi là độ hụt khối.
∆E = (m0 – m)c2 gọi là năng lượng liên kết. Năng lượng ấy tỏa ra dưới dạng động năng của các hạt nhân hoặc năng lượng ta gama
Ngược lại muốn phá một hạt nhân có khối lượng m thành các nuclêôn có tổng khối lượng m0 > m thì phải tôna năng lượng ∆E = (m0 – m)c2 để thắng lực hạt nhân ∆E càng lớn thì năng lượng liên kết càng lớn.
Tóm lại: Hạt nhân có năng lượng liên kết càng lớn, thì càng bện vững.
VŨ HỒNG SƠN
Giáo án môn: Vật lý khối 12 năm học 2006-2007
5
2. Phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng và thu năng lượng
Xét phản ứng hạt nhân: A + B  C + D
Giả thiết A và B đứng yên. Tổng nuclêôn không đổi, nhưng A,B,C,D có độ hụt khối khác nhau nên tổng khối lượng M0 của A+B khác tổng khối lượng M của C+D
Giả sử ME = Mc2 năng lượng toàn phần được bảo toàn
vậy phản ứng phải tỏa năng lượng.
VŨ HỒNG SƠN
Giáo án môn: Vật lý khối 12 năm học 2006-2007
6
Tóm lại: Một phản ứng trong đó các hạt sinh ra có tổng khối lượng bé hơn các hạt nan đầu, nghĩa là bền vững hơn, là phản ứng tỏa năng lượng.
Trái lại M > M0 thì E > E0 phản ứng không tự xẩy
ra được mà phải cung cấp cho hạt A,B một năng
lương W. Voiư W > ∆E = E – E0 vì các hạt sinh ra
có động năng Wđ . W = ∆E + Wđ
Vậy: Một phản ứng hạt nhân sinh ra các hạt có
tổng khối lượng lớn hơn các hạt ban đầu (kém bề
vững) là phản ứng thu năng lượng.
VŨ HỒNG SƠN
Giáo án môn: Vật lý khối 12 năm học 2006-2007
7
3. Hai loại phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng
Hạt nhân rất nặng như urani ... hấp thụ một nơtơron và vỡ ra thành hai hạt nhân có khối lượng trung bình gọi là sự phân hạch.
Hai hạt nhân rất nhẹ như hyđrô ... kết hợp với nhau thành một hạt nhân nặng gọi là phản ứng nhiệt hạch.
VŨ HỒNG SƠN
Giáo án môn: Vật lý khối 12 năm học 2006-2007
8
Bài toán: Cho u = 1,66.10-27 kg
mp = 1,0073u; mn = 1,0087u; NA=6,02.1023 mol-1
Năng lượng liên kết của D có khối lượng 2,0136u là:


A. 2,3 MeV
VŨ HỒNG SƠN
Giáo án môn: Vật lý khối 12 năm học 2006-2007
9
Gợi ý cách giải
Từ công thức: ∆E = (m0 – m)c2 Ta có:
+ m0 = (Zmp + Nmn)u = (1,0073 + 1,0087). 1,66.10-27 = 3,34656.10-27kg
+ m = 2,0136u = 2,0136.1,66.10-27 = 3,342576.10-27kg.
∆E = 0,035856.10-11J = 2,3 MeV
VŨ HỒNG SƠN
Giáo án môn: Vật lý khối 12 năm học 2006-2007
10
6. Hướng dẫn học bài và
làm bài ở nhà:
+ Nắm kỹ các nội dung đã học trên lớp:
- Độ hụt khối năng lượng liên kết.
- Phản ứng hạt nhân tỏa và thu năng lượng.
+ Làm các bài tập: 5, 6, (SGK trang 227)
9.17, 9.18 (SBT)
+ Tiết sau : Bài tậpSự phân hạch nhà máy điện nguyên tử
VŨ HỒNG SƠN
Giáo án môn: Vật lý khối 12 năm học 2006-2007
11
CHÚC CÁC EM HỌC TẬP TỐT.