TIẾT 88: SỰ PHÂN HẠCH – NHÀ MÁY ĐIỆN NGUYÊN TỬ docx

MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: Giải thích cơ chế của phản ứng phân hạch dây chuyền và nguyên tắc của nhà máy điện nguyên tử.. Bài mới: Học sinh nhắc lại Thế nào là phản ứng phân hạchC. PHẢN ỨNG DÂY

TIẾT 88: SỰ PHÂN HẠCH – NHÀ MÁY ĐIỆN NGUYÊN TỬ

I MỤC ĐÍCH YÊU CẦU:

Giải thích cơ chế của phản ứng phân hạch dây chuyền và nguyên tắc của nhà máy

điện nguyên tử

Hiểu thế nào là phản ứng dây chuyền, hệ thống tới hạn, vượt hạn và dưới hạn

Phương pháp: Diễn giảng, pháp vấn, gợi mở

II CHUẨN BỊ: HS xem Sgk

III TIẾN HÀNH LÊN LỚP:

A Ổn định:

B Kiểm tra: Thế nào là phản ứng tỏa nhiệt? Phản ứng phân hạch?

C Bài mới:

Học sinh nhắc lại Thế nào là phản

ứng phân hạch?

I PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN:

Trong phản ứng phân hạch, một hạt nhân loại rất nặng hấp thụ một nơtron chậm và vỡ thành 2 hạt nhân trung bình

Ví dụ:

U

235

92 +1n

0  236U

92  Z X

'X

Z

A + k1n

0 + 200MeV

- Học sinh có thể tính

toán:200MeV = ? J

1 gam U235 có bao nhiêu hạt

nhân?

=> Tính năng lượng tỏa ra cho 1 g

đó?

(Nhắc thêm: 22.000kwh  1,9 tấn

xăng)

Từ đặc điểm thứ 2 của phản ứng

phân hạch => học sinh có thể cho

Với X và X’ là các hạt nhân trung bình Phản ứng tạo ra k nơtron và tỏa ra năng lượng 200MeV

Đặc điểm của phản ứng phân hạch là:

1 Mỗi phân hạch chỉ tỏa ra năng lượng là 200MeV =

3.2.10-11J Nhưng xét 1g U235 sẽ có 2,5.1021 hạt nhân, do

đó khi phân hạch sẽ tỏa ra một năng lượng rất lớn là 8.1010J = 22.000kwh

2 Mỗi phân hạch sinh ra từ 2  3 nơtron, các nơtron mới

sinh này có thể bị mất bớt do thoát ra khỏi khối Urani hoặc bị hấp thụ bởi hạt nhân khác Nhưng nếu sau mỗi phân hạch, còn lại trung bình s nơtron (mà s > 1) thì phản

ứng phân hạch lại xảy ra và ta có được phản ứng phân hạch dây chuyền

s: gọi là hệ số nhân nơtron

* s > 1: hệ thống vượt hạn: phản ứng không kiểm soát được

* s = 1: hệ thống tới hạn: kiểm soát được phản ứng

* s < 1: hệ thống dưới hạn: phản ứng dây chuyền không xảy ra

biết một số điều kiện để cho được

phản ứng dây chuyền

Điều kiện để có phản ứng dây chuyền:

- Phải có nơtron chậm

- s  1, đồng thời khối lượng của hạt nhân phải đạt tới một giá trị tối thiểu m0: khối lượng tới hạn

Trong sự phân hạch, người ta

dùng nơtron chậm vì nó dễ bị hạt

nhân bắt  dễ gây ra phản ứng

phân hạch Các hạt nhân sinh ra

đều có phóng xạ nên nó gây ra

nguyên nhân nguy hiểm phóng xạ

- Đối với D2O, chất này làm chậm

nơtron rất tốt vì khi nơtron va

chạm vào hạt nhân D làm nó mau

chóng mất động năng mà không bị

hấp thụ Nếu dùng H2O thường thì

nơtron bị hấp thụ

- Nước dùng làm chất tải nhiệt vì

có tính phóng xạ, nên chỉ được

chạy trong mạch kín (1) Nước

II NHÀ MÁY ĐIỆN NGUYÊN TỬ:

Là nhà máy điện mà trong đó phản ứng phân hạch dây chuyền được khống chế ở mức tới hạn (s = 1)

Lò phản ứng gồm các bộ phận chính:

- Thanh nhiên liệu (hợp kim U235 đã làm giàu)

- Chất làm chậm (nước nặng D 2 O hoặc than chì)

- Thanh điều khiển (hấp thụ bớt nơtron nhưng không phân hạch)

Hoạt động: khi lò hoạt động người ta điều chỉnh thành

điều khiển sao cho s = 1 Khi có phản ứng dây chuyền, năng lượng của phản ứng được biến thành nhiệt năng

để làm quay máy phát điện như là máy nhiệt điện thông thường

trong mạch (2) được đưa ra ngoài

ít bị nhiễm xạ hơn

D Củng cố: Nhắc lại: Phản ứng dây chuyền

E Dặn dò: BTVN: 3 Sgk trang 231

Xem bài: “Phản ứng nhiệt hạch”