λ = ln2 T λ = l n 2 T: hằng số phóng xạ +) Sô hạt nhân bị phân rã sau thời gian phóng xạ t được tính theo công thức sau: ΔN =N 0(1−e−λt) = N 0⎛ ⎜⎝1 −2− t T ⎞ ⎟⎠ Δ N = N 0 ( 1 − e − λ t) = N 0 ( 1 − 2 − t T) +) Khối lượng bị phân rã sau thời gian phóng xạ t được tính theo công thức sau: Những lò phản ứng này dự kiến sẽ cung cấp khoảng 10% tổng năng lượng tiêu thụ. Trong số 33 lò phản ứng còn hoạt động, 25 lò đã được Cơ quan An toàn Hạt nhân sàng lọc để kiểm tra độ an toàn và 17 trong số đó đã nhận được sự chấp thuận cho đến nay. Pháp dự trù xây dựng thêm tổng cộng 14 lò phản ứng hạt nhân thế hệ mới EPR từ nay đến năm 2050. 14 lò phản ứng sử dụng công nghệ mới trước năm Tính chất và cấu tạo hạt nhân; Năng lượng liên kết của hạt nhân và phản ứng hạt nhân; Phóng xạ; Phản ứng phân hạch; Phản ứng nhiệt hạch; Chương 8: Từ Vi Mô Đến Vĩ Mô. Các hạt sơ cấp; Cấu tạo vũ trụ; Chi tiết tài liệu tổng hợp tóm tắt các công thức toán Dịch vụ hỗ trợ (hành chính, du lịch, an ninh, kiểm định…) và xử lý rác thải. Dịch vụ giáo dục. Chăm sóc sức khỏe và hoạt động trợ giúp xã hội. Nghệ thuật, vui chơi và giải trí. Dịch vụ lưu trú và ăn uống. Dịch vụ khác (ngoại trừ hành chính công) Hành chính công. Khi được hỏi về việc Mỹ sẽ phản ứng như thế nào nếu Nga sử dụng vũ khí hạt nhân tại Ukraine, Tổng thống Joe Biden cho biết sẽ là "vô trách nhiệm" khi ông thảo luận công khai những điều mà ông sẽ hoặc không làm. Nga trấn an, kéo giảm nỗi lo vũ khí hạt nhân 7 nguyên tố trong Genshin Impact. - Thiên nhiên: Mới chỉ xuất hiện ở quái, chưa áp dụng lên nhân vật. Với 7 nguyên tố kể trên, hiện Genshin Impact đang có 9 phản ứng nguyên tố gồm: Đòn tấn công sẽ gây sát thương gấp đôi nếu nước là nguyên tố kích hoạt và gấp 1,5 lần R4uZ1. Cập nhật lúc 00 15 05-08-2015 Mục tin Vật lý lớp 12 Bài viết trình bày định nghĩa hạt nhân, các định luật bảo toàn và năng lượng của phản ứng hạt nhân. Ưu điểm của bài viết dưới mỗi nội dung lý thuyết sẽ có vi dụ cụ thể có lời giải chi tiết để bạn đọc rèn luyện lý thuyết, cũng như biết phương pháp để làm bài tập tự luyện PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 1. Định nghĩa Phản ứng hạt nhân là mọi quy trình biến hóa hạt nhân dẫn đến sự đổi khác chúng thành những hạt khác . X1 + X2 → X3 + X4 trong đó X1, X2 là những hạt tương tác, còn X3, X4 là những hạt mẫu sản phẩm . Nhận xét Sự phóng xạ A→ B + C cũng là một dạng của phản ứng hạt nhân, trong đó A là hạt nhân mẹ, B là hạt nhân con và C là hạt α hoặc β. Một số dạng phản ứng hạt nhân a. Phản ứng hạt nhân tự phát – Là quá trình tự phân rã của một hạt nhân không bền vững và kiên cố thành những hạt nhân khác . b. Phản ứng hạt nhân kích thích – Quá trình những hạt nhân tương tác với nhau tạo ra những hạt nhân khác . c. Đặc điểm của phản ứng hạt nhân * Biến đổi những hạt nhân .* Biến đổi những nguyên tố .* Không bảo toàn khối lượng nghỉ . 2. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân Xét phản ứng hạt nhân \ _ { Z_ { 1 } } ^ { A_ { 1 } } \ textrm { X1 } + _ { Z_ { 2 } } ^ { A_ { 2 } } \ textrm { X2 } \ rightarrow _ { Z_ { 3 } } ^ { A_ { 3 } } \ textrm { X3 } + _ { Z_ { 4 } } ^ { A_ { 4 } } \ textrm { X4 } \ a Định luật bảo toàn điện tích. Tổng đại số những điện tích của những hạt tương tác bằng tổng đại số những điện tích của những hạt loại sản phẩm. Tức là Z1 + Z2 = Z3 + Z4 b Bảo toàn số nuclôn bảo toàn số A. Trong phản ứng hạt nhân, tổng số nuclôn của những hạt tương tác bằng tổng số nuclôn của những hạt loại sản phẩm. Tức là A1 + A2 = A3 + A4 c Bảo toàn động lượng. Trong phản ứng hạt nhân thì động lượng của những hạt trước và sau phản ứng được bằng nhauTức là \ \ overline { p_ { 1 } } + \ overline { p_ { 2 } } = \ overline { p_ { 3 } } + \ overline { p_ { 4 } } \ Leftrightarrow m_ { 1 } \ overline { v_ { 1 } } + m_ { 2 } \ overline { v_ { 2 } } = m_ { 3 } \ overline { v_ { 3 } } + m_ { 4 } \ overline { v_ { 4 } } \ d Bảo toàn năng lượng toàn phần. Trong phản ứng hạt nhân thì năng lượng toàn phần trước và sau phản ứng là bằng nhau. Năng lượng toàn phần gồm động năng và năng lượng nghỉ nên ta có biểu thức của định luật bảo toàn năng lượng toàn phần \ m_ { X_ { 1 } } c ^ { 2 } + K_ { X_ { 1 } } + m_ { X_ { 2 } } c ^ { 2 } + K_ { X_ { 2 } } = m_ { X_ { 3 } } c ^ { 2 } + K_ { X_ { 3 } } + m_ { X_ { 4 } } c ^ { 2 } + K_ { X_ { 4 } } \ Chú ý Từ công thức tính động lượng và động năng ta có hệ thức liên hệ giữa động lượng và động năng Ví dụ 1 Xác định X trong các phản ứng hạt nhân sau Ví dụ 2 Cho phản ứng \_{92}^{235}\textrm{U}\rightarrow _{82}^{206}\textrm{Pb}+x\alpha +y\beta ^{-}\ Xác định x và yĐ / s x = 8 và y = 6 . Ví dụ 3 Sau bao nhiêu phóng xạ α và β thì \_{92}^{235}\textrm{U}\rightarrow _{82}^{206}\textrm{Pb}\ Đ / s 6 phóng xạ anpha và 4 phóng xạ beta . Ví dụ 4 Tìm hạt nhân X trong phản ứng hạt nhân sau \_{5}^{10}\textrm{Bo}+_{Z}^{A}\textrm{X}\rightarrow \alpha +_{4}^{8}\textrm{Be}\ A. \_{1}^{3}\textrm{T}\ B. \_{1}^{2}\textrm{D}\ C. \_{0}^{1}\textrm{n}\ D. \_{1}^{1}\textrm{p}\ Giải Xác định hạt α có Z= ? và A= ?. α ≡ \_{2}^{4}\textrm{He}\ vận dụng định luật bảo toàn số khối và điện tích .Khi đó suy ra X có điện tích Z = 2 + 4 – 5 = 1 và số khối A = 4 + 8 – 10 = 2 . Vậy X là hạt nhân đồng vị phóng xạ của H. → Chọn đáp án B. Ví dụ 5 Trong phản ứng sau đây n + \_{92}^{235}\textrm{U}\ → \_{42}^{95}\textrm{Mo}\ + \_{57}^{139}\textrm{La}\+ 2X + 7β– ; hạt X là A. Electron B. Proton C. Hêli D. Nơtron Giải Ta phải xác định được điện tích và số khối của các tia & hạt còn lại trong phản ứng \_{0}^{1}\textrm{n};\ \_{-1}^{0}\textrm{p}\ Áp dụng định luật bảo toàn điện tích và số khối ta được 2 hạt X có2Z = 0 + 92 – 42 – 57 – 7. – 1 = 02A = 1 + 235 – 95 – 139 – = 2 . Vậy suy ra X có Z = 0 và A = 1. Đó là hạt nơtron \_{0}^{1}\textrm{n}\.→ Chọn đáp án D Ví dụ 6 Sau bao nhiêu lần phóng xạ α và bao nhiêu lần phóng xạ β– thì hạt nhân \_{90}^{232}\textrm{Th}\ biến đổi thành hạt nhân \_{82}^{208}\textrm{Pb}\ ? A. 4 lần phóng xạ α; 6 lần phóng xạ β– B. 6 lần phóng xạ α; 8 lần phóng xạ β– C. 8 lần phóng xạ; 6 lần phóng xạ β– D. 6 lần phóng xạ α; 4 lần phóng xạ β– Giải . – Theo đề ta có quá trình phản ứng \_{90}^{232}\textrm{Th}\rightarrow _{82}^{208}\textrm{Pb}+x ._{2}^{4}\textrm{He}+y.\\\beta ^{-}\. – Áp dụng định luật bảo toàn điện tích và số khối, ta được Vậy có 6 hạt α và 4 hạt β – → Chọn đáp án D. 3. Năng lượng phản ứng hạt nhân Xét phản ứng hạt nhân X1 + X2→ X3 + X4 Tổng khối lượng của những hạt nhân tham gia phản ứng \ m_ { 0 } = m_ { X_ { 1 } } + m_ { X_ { 2 } } \ Tổng khối của những hạt nhân sau phản ứng \ m_ { 0 } = m_ { X_ { 3 } } + m_ { X_ { 4 } } \ Do có sự hụt khối trong từng hạt nhân nên trong phản ứng hạt nhân không có sự bảo toàn khối lượng \ \ Rightarrow m_ { 0 } \ neq m \ a Khi m0 > m Do năng lượng toàn phần của phản ứng được bảo toàn nên trong trường hợp này phản ứng tỏa một lượng năng lượng, có giá trị ΔE = m0 – m c2Năng lượng tỏa ra này dưới dạng động năng của những hạt nhân con . Chú ý Trong trường hợp này do các hạt sinh ra có độ hụt khối lớn hơn các hạt nhân ban đầu nên các hạt sinh ra bền vững hơn các hạt ban đầu. b Khi m0 m nên phản ứng tỏa năng lượng ; năng lượng tỏa ra W = m0 – m . c2 = 10,02002 – 10,01773 . 931 = 2,132 MeV . Ví dụ 10 Chất phóng xạ \_{84}^{210}\textrm{Po}\ phát ra tia α và biến thành \_{82}^{206}\textrm{Pb}\. Biết khối lượng của các hạt là mPb= 205,9744 u, mPo= 209,9828 u, mα = 4,0026 u. Tính năng lượng tỏa ra khi một hạt nhân Po phân rã. Đáp án 5,4 MeV 3. Bài tập tự luyện Câu 1. Hạt nhân \_{6}^{14}\textrm{C}\ phóng xạ β–. Hạt nhân con sinh ra có A. 5p và 6n. B. 6p và 7n. C. 7p và 7n. D. 7p và 6n. Câu 2. Khi một hạt nhân nguyên tử phóng xạ lần lượt một tia α và một tia β– thì hạt nhân nguyên tử sẽ biến đổi như thế nào ? A. Số khối giảm 2, số prôtôn tăng 1. B. Số khối giảm 2, số prôtôn giảm 1. C. Số khối giảm 4, số prôtôn tăng 1. D. Số khối giảm 4, số prôtôn giảm 1. Câu 3. Hạt nhân poloni \_{84}^{210}\textrm{Po}\ phân rã cho hạt nhân con là chì \_{82}^{206}\textrm{Pb}\. Đã có sự phóng xạ tia A. α B. β– C. β+ D. γ Câu 4. Hạt nhân \_{88}^{226}\textrm{Ra}\ biến đổi thành hạt nhân \_{86}^{222}\textrm{Rn}\ do phóng xạ A. β+. B. α và β–. C. α. D. β–. Câu 5. Hạt nhân \_{88}^{226}\textrm{Ra}\ phóng xạ α cho hạt nhân con A. \_{2}^{4}\textrm{He}\ B. \_{87}^{226}\textrm{Fr}\ C. \_{86}^{222}\textrm{Rn}\ D. \_{89}^{226}\textrm{Ac}\ Câu 6. Xác định hạt nhân X trong các phản ứng hạt nhân sau đây \_{9}^{16}\textrm{F}+p\rightarrow _{8}^{16}\textrm{O}+X\ A. 7 Li B. α C. prôtôn D. Be Câu 7. Xác định hạt nhân X trong phản ứng hạt nhân sau \_{13}^{27}\textrm{F}+\alpha \rightarrow _{15}^{30}\textrm{P}+X\ A. \_{1}^{2}\textrm{D}\ B. nơtron C. prôtôn D. \_{1}^{3}\textrm{T}\ Câu 8. Hạt nhân \_{6}^{11}\textrm{Cd}\ phóng xạ β+, hạt nhân con là A. \_{7}^{14}\textrm{N}\ B. \_{5}^{11}\textrm{B}\ C. \_{84}^{218}\textrm{X}\ D. \_{82}^{224}\textrm{X}\ Câu 9. Từ hạt nhân \_{88}^{226}\textrm{Ra}\ phóng ra 3 hạt α và một hạt β– trong một chuỗi phóng xạ liên tiếp, khi đó hạt nhân tạo thành là A. \_{84}^{224}\textrm{X}\ B. \_{83}^{214}\textrm{X}\ C. \_{84}^{218}\textrm{X}\ D. \_{82}^{224}\textrm{X}\ Câu 10. Cho phản ứng hạt nhân \_{12}^{25}\textrm{Mg}+X \rightarrow _{11}^{22}\textrm{Na}+\alpha\, hạt nhân X là hạt nhân nào sau đây? A. α B. \_{1}^{2}\textrm{D}\ C. \_{1}^{3}\textrm{T}\ D. proton. Câu 11. Cho phản ứng hạt nhân \_{17}^{37}\textrm{Cl}+X \rightarrow _{18}^{37}\textrm{Ar}+n\, hạt nhân X là hạt nhân nào sau đây? A. \_{1}^{1}\textrm{H}\ B. \_{1}^{2}\textrm{D}\ C. \_{1}^{3}\textrm{T}\ D. \_{2}^{4}\textrm{He}\. Câu 12. Chất phóng xạ \_{84}^{209}\textrm{Po}\ là chất phóng xạ α. Chất tạo thành sau phóng xạ là P b. Phương trình phóng xạ của quá trình trên là A. \_{84}^{209}\textrm{Po}\rightarrow _{2}^{4}\textrm{He}+_{80}^{207}\textrm{Pb}\ B. \_{84}^{209}\textrm{Po}+_{2}^{4}\textrm{He}\rightarrow _{86}^{213}\textrm{Pb}\ C. \_{84}^{209}\textrm{Po}\rightarrow _{2}^{4}\textrm{He}+_{80}^{205}\textrm{Pb}\ D. \_{84}^{209}\textrm{Po}\rightarrow _{2}^{4}\textrm{He}+_{205}^{82}\textrm{Pb}\ Câu 13. Trong quá trình phân rã hạt nhân \_{92}^{238}\textrm{U}\ thành hạt nhân \_{92}^{234}\textrm{U}\, đã phóng ra một hạt α và hai hạt A. prôtôn B. pôzitrôn. C. electron. D. nơtrôn. Câu 14. \_{92}^{238}\textrm{U}\ sau một số lần phân rã α và β– biến thành hạt nhân chì \_{82}^{206}\textrm{U}\ bền vững. Hỏi quá trình này đã phải trải qua bao nhiêu lần phân rã α và β– ? A. 8 lần phân rã α và 12 lần phân rã β– B. 6 lần phân rã α và 8 lần phân rã β– C. 6 lần phân rã α và 8 lần phân rã β– D. 8 lần phân rã α và 6 lần phân rã β– Câu 15. Đồng vị \_{92}^{234}\textrm{U}\ sau một chuỗi phóng xạ α và β– biến đổi thành \_{92}^{206}\textrm{Pb}\. Số phóng xạ α và β– trong chuỗi là A. 7 phóng xạ α, 4 phóng xạ β– B. 5 phóng xạ α, 5 phóng xạ β– C. 10 phóng xạ α, 8 phóng xạ β– D. 16 phóng xạ α, 12 phóng xạ β– Câu 16. Trong dãy phân rã phóng xạ có bao nhiêu hạt α và β được phát ra? A. 3α và 7β. B. 4α và 7β. C. 4α và 8β. D. 7α và 4β. Câu 17. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về phản ứng hạt nhân? A. Phản ứng hạt nhân là sự va chạm giữa các hạt nhân. B. Phản ứng hạt nhân là sự tác động từ bên ngoài vào hạt nhân làm hạt nhân đó bị vỡ ra. C. Phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi của chúng thành các hạt nhân khác. D. A, B và C đều đúng. Câu 18. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về phản ứng hạt nhân? A. Phản ứng hạt nhân là tất cả các quá trình biến đổi của các hạt nhân. B. Phản ứng hạt nhân tự phát là quá trình tự phân rã của một hạt nhân không bền thành một hạt nhân khác C. Phản ứng hạt nhân kích thích là quá trình các hạt nhân tương tác với nhau và tạo ra các hạt nhân khác. D. Phản ứng hạt nhân có điểm giống phản ứng hóa học là bảo toàn nguyên tố và bảo toàn khối lượng nghỉ. Câu 19. Hãy chi ra câu sai. Trong một phản ứng hạt nhân có định luật bảo toàn A. năng lượng toàn phần. B. điện tích. C. động năng. D. số nuclôn. Câu 20. Hãy chi ra câu sai. Trong một phản ứng hạt nhân có định luật bảo toàn A. năng lượng toàn phần. B. điện tích. C. động lượng. D. khối lượng. Câu 21. Kết quả nào sau đây là sai khi nói về khi nói về định luật bảo toàn số khối và định luật bảo toàn điện tích? A. A1 + A2 = A3 + A4. B. Z1 + Z2 = Z3 + Z4. C. A1 + A2 + A3 + A4 = 0. D. A hoặc B hoặc C đúng. Câu 22. Kết quả nào sau đây là sai khi nói về định luật bảo toàn động lượng? A. PA + PB = PC + PD. B. mAc2 + KA + mBc2 + KB = mCc2+ KC+mDc2+ KD. C. PA + PB = PC + PD = 0. D. mAc2 + mBc2 = mCc2 + mDc2 Câu 23. Khi nói về phản ứng hạt nhân, phát biểu nào sau đây là đúng? A. Tổng động năng của các hạt trước và sau phản ứng hạt nhân luôn được bảo toàn. B. Tất cả các phản ứng hạt nhân đều thu năng lượng. C. Tổng khối lượng nghỉ tĩnh của các hạt trước và sau phản ứng hạt nhân luôn được bảo toàn. D. Năng lượng toàn phần trong phản ứng hạt nhân luôn được bảo toàn. Câu 24. Đơn vị đo khối lượng nào không sử dụng trong việc khảo sát các phản ứng hạt nhân ? A. Tấn. B. 10-27 kg. C. MeV/c2. D. u đơn vị khối lượng nguyên tử. Câu 25. Động lượng của hạt có thể do bằng đơn vị nào sau đây? A. Jun B. MeV/c2 C. MeV/c D. ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM 01. C 02. D 03. A 04. C 05. C 06. B 07. B 08. B 09. B 10. D 11. A 12. C 13. C 14. D 15. A 16. D 17. C 18. D 19. C 20. D 21. C 22. C 23. D 24. A 25. C 26. D 27. D 28. B 29. B 30. A 31. D 32. A 33. D 34. C 35. B 36. A 37. C 38. D 39. C 40. A 41. A 42. C 43. C Tất cả nội dung bài viết. Các em hãy xem thêm và tải file chi tiết dưới đây Luyện Bài tập trắc nghiệm môn Vật lý lớp 12 – Xem ngay Lịch Sử[sửa] Năm 1896, nhà vật lý người Pháp Henri Becquerel và sau đó là ông bà Pierre Curie và Marie Curie phát hiện ra rằng các hợp chất của Uranium khi có khả năng tự phát ra những tia không nhìn thấy được đi xuyên qua vật mà tia sáng thường không có khả năng đi qua được gọi là các tia phóng xạ và phân hủy thành các Hạt Gamma, Hạt Beta dưới ánh sáng mặt trời. Hiện tượng này gọi là Phân Rả Phóng Xạ và Uranium gọi là Chất Phóng Xạ Ngoài sự phân rã tự nhiên của các chất phóng xạ, tia phóng xạ cũng còn được quan sát từ các nguồn khác như các lò phản ứng hạt nhân, máy gia tốc hay va chạm của các tia vũ trụ trong khí quyển Trái Đất. Các lò phản ứng hạt nhân có thể tạo ra dòng hạt neutron mạnh. Các máy gia tốc có thể sinh ra dòng các hạt tổ hợp có khối lượng cao hơn. Còn tia vũ trụ có thể sản sinh muon và meson. Thuật ngữ tia phóng xạ cũng có thể mở rộng, để bao gồm các dòng hạt chuyển động nhanh phát ra từ các nguồn này. Phân Rã Phóng Xạ Hạt Nhân[sửa] Phân Rã Phóng Xạ Hạt Nhân là hiện tượng xảy ra đối với các chất có Hạt nhân không bền hay Hạt nhân phóng xạ có Z>82 tự phân rã thành chất có Hạt nhân bền đồng thời giải thoát Nhiệt và ba Tia Vật chất vô hình Alpha, Beta, Gamma di chuyển với vận tốc ánh sáng. Phân rã Hạt nhân[sửa] Phân rã hạt nhân là quá trình hạt nhân của các nguyên tử phóng xạ có số khối lượng lớn Ví dụ [[uranium] tự vỡ ra thành các mảnh hạt nhân có khối lượng nhỏ hơn . Trong quá trình phân rã hạt nhân đều có sự Hụt khối lượng, tức là tổng khối lượng của các hạt tạo thành nhỏ hơn khối lượng hạt nhân ban đầu. Khối lượng bị hao hụt này được chuyển hóa thành năng lượng nhiệt rất cao được tính theo công thức nổi tiếng của Albert Einstein E = Δm c2 = M c2 E , Nhiệt Lượng Δm , Khối Lượng Hụt c , vận tốc ánh sáng trong chân không , 299792458 m/s Phóng Xạ Hạt Nhân[sửa] Phóng Xạ alpha Ur -> He + Z + E + Phóng Xạ Beta C -> N + Z + E + Phóng Xạ Gamma Các dòng hạt chuyển động nhanh phóng ra từ các chất phóng xạ có Hạt Nhân không bền cho ra ba tia phóng xạ di chuyển với vận tốc ánh sáng trong chân không của Sóng Điện Từ . Sóng có Sóng điện vuông góc với sóng từ Tia Alpha Tia Beta Tia Gamma Các Tia Phóng Xạ có khả năng đi xuyên qua vật Các hạt alpha có thể dễ dàng chặn lại bởi một tờ giấy. Tia beta cần miếng kim loại để chặn. Trong khi đó . dòng tia gamma có khả năng xuyên qua vật chất cao; cần một khối vật chất có mật độ dày đặc chặn lại. Do đó các nhà máy hạt nhân đều sử dụng chì trong quá trình xây dựng và vận hành để chắn các tia phóng xạ, vì Chì có số khối rất lớn, tỉ lệ Số notron/ Số proton xấp xỉ 1,5 Các hạt notron hầu như không tương tác với vật chất và có thể xuyên qua tất cả và đi ra ngoài vũ trụ. Các Tia Phóng Xạ có khả năng giải thoát Điện tử ra khỏi Nguyên tử vật chất trở thành Điện tử tự do làm cho vật trở thành Dẫn Điện. . Tia phóng xạ và Điện[sửa] Dưới tác dụng của điện trường tia phóng xạ bị tách làm 3 tia Tia Alpha đi lệch về phía cực âm của điện trường, bao gồm các hạt anpha mang điện tích dương gấp 2 lần điện tích của proton . Có khối lượng bằng khối lượng của nguyên tử heli. Tia Beta đi lệch về phía cực dương của điện trường bao gồm các hạt Điện tử electron. Tia Gamma Không lệch về cực nào của điện trường, có bản chất như tia sáng. Cho phản ứng hạt nhân Công thức , khối lượng của các hạt nhân là Công thức = 4,0015 u, m Al = 26,97435 u, m P = 29,97005 u, m n = 1,008670 u và 1 u = 931,5 Mev/c 2 . Năng lượng mà phản ứng này tỏa ra hoặc thu vào là bao nhiêu?Cập nhật ngày 12-10-2022Chia sẻ bởi Dương Trà MiCho phản ứng hạt nhân , khối lượng của các hạt nhân là = 4,0015 u, mAl = 26,97435 u, mP = 29,97005 u, mn = 1,008670 u và 1 u = 931,5 Mev/c2. Năng lượng mà phản ứng này tỏa ra hoặc thu vào là bao nhiêu?DThu vào 2, J. 1 Một nhà máy điện hạt nhân có công suất phát điện ­­­­­­­­w, dùng năng lư­ợng phân hạch của hạt nhân U235 vớ­i hiệu suất 30%. Trung bình mỗi hạt U235 phân hạch tỏa ra nă­ng lượng­­­­­ 200MeV. Hỏi trong 365 ngày hoạt động nhà máy tiêu thụ một khối lượng U235 nguyên chất là bao nhiêu?. so NA= Nhờ mọi người giúp mình nhé.. Cảm ơn nhiều ^_^ Sửa lần cuối bởi điều hành viên 3/4/11 2 hix. chỉ hỏi mấy anh thui nhưng mình thử trả lời nà, ko chắc lắm 235g U có NA=6,02x10^23 nguyên tử. 1 hạt nhân U cần 200MeV => 6,02x10^23 hạt nhân có E=6,022x10^23x200x1,6x10^-13J Điện năng của nhà máy tiêu thụ trong 265 ngày W= Pxt= 182x10^7x365x60x60=2,39148x10^15J Năng lượng U235 cung cấp Wu =W/H=7,9716x10^17J khối lượng U235 là m= Wu/E= 41367kg BÀI TOÁN ĐỘNG NĂNG, VẬN TỐC TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN ALí Thyết $\bullet $ Dùng định luật bảo toàn năng lượng toàn phần +Tổng năng lượng toàn phần của các hạt tượng tác bằng tổng năng lượng toàn phần của các hạt sản phẩm. ${{K}_{1}}+{{m}_{1}}{{c}^{2}}+{{K}_{2}}+{{m}_{2}}{{c}^{2}}={{K}_{3}}+{{m}_{3}}{{c}^{2}}+{{K}_{4}}+{{m}_{4}}{{c}^{2}}$ Với K là động năng của các hạt ${{p}^{2}}=2mK$ p là động lượng. $\bullet $ Kết hợp định luật bảo toàn động lượng +Tổng vecto động lượng của các hạt tương tác bằng tổng vecto động lượng của các hạt sản phẩm. $\overrightarrow{{{p}_{A}}}+\overrightarrow{{{p}_{B}}}=\overrightarrow{{{p}_{C}}}+\overrightarrow{{{p}_{D}}}$ +Xét với hạt B đứng yên $\overrightarrow{{{v}_{B}}}=0\to \overrightarrow{{{p}_{B}}}=0$ Khi đó $\overrightarrow{{{p}_{A}}}=\overrightarrow{{{p}_{C}}}+\overrightarrow{{{p}_{D}}}$ Nếu cho $\alpha $ là góc hợp bởi giữa $\widehat{\overrightarrow{{{p}_{C}}};\overrightarrow{{{p}_{D}}}}$ hoặc giữa $\widehat{\overrightarrow{{{v}_{C}}};\overrightarrow{{{v}_{D}}}}$ Độ lớn $p_{A}^{2}=p_{C}^{2}+p_{D}^{2}+2{{p}_{C}}{{p}_{D}}\cos \alpha $ $*$ $\alpha ={{0}^{0}}\to {{p}_{C}};{{p}_{D}}$cùng phương, cùng chiều $\overrightarrow{{{p}_{C}}}\uparrow \uparrow \overrightarrow{{{p}_{D}}}\to \cos \alpha =1\to {{p}_{A}}={{p}_{C}}+{{p}_{D}}$ $*$ $\alpha ={{180}^{0}}\to {{p}_{C}};{{p}_{D}}$ cùng phương, ngược chiều $\overrightarrow{{{p}_{C}}}\uparrow \downarrow \overrightarrow{{{p}_{D}}}\to \cos \alpha =-1\to {{p}_{A}}={{p}_{C}}-{{p}_{D}}$ $*$ $\alpha ={{90}^{0}}\to {{p}_{C}}$ ;${{p}_{D}}$ vuông góc $\overrightarrow{{{p}_{C}}}\bot \overrightarrow{{{p}_{D}}}\to \cos \alpha =0\to p_{A}^{2}=p_{C}^{2}+p_{D}^{2}$ $*$ ${{p}_{C}}={{p}_{D}}\to {{p}_{A}}=2{{p}_{C}}\cos \alpha /2$ Từ đó suy ra đại lượng cần tìm ví dụ góc hợp bởi chiều chuyển động của các hạt so với một phương nào đó… BVí Dụ Minh Họa Ví dụ 1 Ta dùng proton có 2,0 MeV vào nhân Li đứng yên thì thu được hai nhân X có cùng động năng. Năng lượng liên kết của hạt nhân X là 28,3 MeV và độ hụt khối của hạt Li là 0,042u. Cho 1u=931,5 MeV/c$^{2}$; khối lượng hạt nhân tính theo u xấp xỉ bằng số khối. Tốc độ của hạt nhân X bằng Hướng dẫn Ta có phương trình phản ứng $_{1}^{1}H+_{3}^{7}Li\to 2_{2}^{4}X$ Độ hụt khối của các hạt nhân $\Delta {{m}_{X}}=2{{m}_{P}}+2{{m}_{n}}-{{m}_{X}}$ với $\Delta {{m}_{X}}=\frac{28,3}{931,5}=0,0304u$ $\Delta {{m}_{Li}}=3{{m}_{P}}+4{{m}_{n}}-{{m}_{Li}}$ Độ hụt khối của phản ứng $\Delta m=2{{m}_{X}}-{{m}_{Li}}+{{m}_{P}}=\Delta {{m}_{Li}}-2\Delta {{m}_{X}}=-0,0187u0 phản ứng tỏa năng lượng. $\Rightarrow $ Chọn đáp án D. Ví dụ 6 Hạt nhân $_{84}^{210}Po$ đang đứng yên thì phóng xạ $\alpha $, ngay sau phóng xạ đó, động năng của hạt $\alpha $. hơn động năng của hạt nhân con. có thể nhỏ hơn hoặc bằng động năng của hạt nhân con. động năng của hạt nhân con. hơn động năng của hạt nhân con. Hướng dẫn $_{84}^{210}Po\to _{2}^{4}He+_{82}^{206}Pb$ Áp dụng định luật bảo toàn động lượng $\overrightarrow{{{p}_{\alpha }}}+\overrightarrow{{{p}_{Pb}}}=\overrightarrow{{{p}_{Po}}}=\overrightarrow{0}\to {{p}_{\alpha }}={{p}_{Pb}}$ $\to {{m}_{\alpha }}{{K}_{\alpha }}={{m}_{Pb}}{{K}_{Pb}}\to {{K}_{\alpha }}=51,5{{K}_{Pb}}$ $\Rightarrow $ Chọn đáp án A. Ví dụ 7 Hạt proton có động năng 5,48MeV được bắn vào hạt nhân $_{4}^{9}Be$ đứng yên gây ra phản ứng hạt nhân, sau phản ứng thu được hạt nhân $_{3}^{6}Li$ và hạt X. Biết hạt X bay ra với động năng 4MeV theo phương vuông góc với hướng chuyển động của hạt proton tới lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u gần bằng số khối. Vận tốc của các hạt nhân Li là Hướng dẫn + Áp dụng định luật BT động lượng $\overrightarrow{{{p}_{P}}}=\overrightarrow{{{p}_{Li}}}+\overrightarrow{{{p}_{X}}}$ với $\overrightarrow{{{p}_{X}}}\bot \overrightarrow{{{p}_{p}}}\to p_{Li}^{2}=p_{X}^{2}+p_{P}^{2}$ $\to {{m}_{Li}}{{K}_{Li}}={{m}_{X}}{{K}_{X}}+{{m}_{P}}{{K}_{P}}\to {{K}_{Li}}=\frac{{{m}_{X}}{{K}_{X}}+{{m}_{P}}{{K}_{P}}}{{{m}_{Li}}}$ $\to {{K}_{Li}}=3,58MeV=5,{{ +Với m$_{Li}$= 6u = {{v}_{Li}}=\sqrt{\frac{2{{K}_{Li}}}{{{m}_{Li}}}}=10,{{ $\Rightarrow $ Chọn đáp án C. Ví dụ 8 Bắn một proton vào hạt nhân $_{3}^{7}Li$ đứng yên. Phản ứng tạo ra hai hạt nhân X giống nhau bay ra với cùng tốc độ và theo các phương hợp với phương tới của proton các góc bằng nhau là ${{60}^{0}}$. Lấy khối lượng của mỗi hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối của nó. Tỉ số giữa tốc độ của proton và tốc độ của hạt nhân X là B.$\frac{1}{4}$ D.$\frac{1}{2}$ Hướng dẫn +Phương trình phản ứng hạt nhân đó là $_{1}^{1}H+_{3}^{7}Li\to Theo định luật bảo toàn động lượng ta có $\overrightarrow{{{p}_{P}}}=\overrightarrow{{{p}_{1}}}+\overrightarrow{{{p}_{2}}}$ Vì hai hạt sinh ra giống nhau có cùng vận tốc, bay theo hướng hợp với nhau một góc bằng 120$^{0}$ nên động lượng của hai hạt có độ lớn bằng nhau và cũng hợp với nhau một góc 120$^{0}$. Từ đó suy ra ${{p}_{P}}={{p}_{1}}={{p}_{2}}\to {{m}_{P}}.{{v}_{P}}={{m}_{\alpha }}.{{v}_{\alpha }}\to \frac{{{v}_{P}}}{{{v}_{\alpha }}}=\frac{{{m}_{\alpha }}}{{{m}_{P}}}=4$ $\Rightarrow $ Chọn đáp án A. Ví dụ 9 Hạt $\alpha $ có động năng K$_{\alpha }$=3,1MeV đập vào hạt nhân nhôm đứng yên gây ra phản ứng $\alpha +_{13}^{27}Al\to _{15}^{30}P+n$, khối lượng của các hạt nhân là m$_{\alpha }$=4,0015u, m$_{Al}$=26,97435u, m$_{P}$=29,97005u, m$_{n}$=1,008670u, 1u=931,5MeV/c$^{2}$. Giả sử hai hạt sinh ra có cùng tốc độ. Động năng của hạt n là Hướng dẫn Năng lượng phản ứng thu $\Delta E={{m}_{\alpha }}+{{m}_{Al}}-{{m}_{P}}-{{m}_{n}}u{{c}^{2}}=-0,00287u{{c}^{2}}=-2,672MeV$ ${{K}_{P}}+{{K}_{n}}={{K}_{\alpha }}+\Delta E=0,428MeV$ ; ${{K}_{P}}=\frac{{{m}_{P}}v_{P}^{2}}{2}$ mà ${{v}_{P}}={{v}_{n}}$ $\to \frac{{{K}_{n}}}{{{K}_{P}}}=\frac{{{m}_{n}}}{{{m}_{P}}}=\frac{1}{30}\to \frac{{{K}_{n}}}{{{K}_{n}}+{{K}_{P}}}=\frac{1}{1+30}$ $\to {{K}_{n}}=\frac{{{K}_{n}}+{{K}_{P}}}{31}=\frac{0,428}{31}=0,0138MeV$ $\Rightarrow $ Chọn đáp án D. Ví dụ 10 Người ta dùng hạt proton bắn vào hạt nhân đứng yên, để gây ra phản ứng $_{1}^{1}H+_{3}^{7}Li\to 2\alpha $. Biết phản ứng tỏa năng lượng và hai hạt $\alpha $ có cùng động năng. Lấy khối lượng các hạt theo đơn vị u gần bằng số khối của chúng. Góc $\varphi $ tạo bởi hướng của các hạt $\alpha $ có thể là giá trị bất kì Hướng dẫn Theo ĐL bảo toàn động lượng $\overrightarrow{{{p}_{P}}}=\overrightarrow{{{p}_{\alpha 1}}}+\overrightarrow{{{p}_{\alpha 2}}}$ ; p$^{2}$=2mK $\cos \frac{\varphi }{2}=\frac{{{P}_{P}}}{2{{P}_{\alpha }}}=\frac{1}{2}\sqrt{\frac{2{{m}_{P}}{{K}_{P}}}{2{{m}_{\alpha }}{{K}_{\alpha }}}}=\frac{1}{2}\sqrt{\frac{1{{K}_{P}}}{4{{K}_{\alpha }}}}$ ${{K}_{P}}=2{{K}_{\alpha }}+\Delta E\to {{K}_{P}}-\Delta E=2{{K}_{\alpha }}\to {{K}_{P}}>2{{K}_{\alpha }}$ $\to \cos \frac{\varphi }{2}=\frac{\sqrt{2}}{4}\to \frac{\varphi }{2}>69,{{3}^{0}}$ hay $\varphi >138,{{6}^{0}}$ $\Rightarrow $ Chọn đáp án C. Bài viết gợi ý

công thức phản ứng hạt nhân