Bài 75 + 76 : SỰ PHÂN HẠCH ppt

 Hiểu phản ứng dây chuyền và điều kiện xảy ra phản ứng hạt nhân dây chuyền hiểu hệ số nhân nơtron, khối lượng tới hạn.. HS : Năng lượng liên kết riêng của các hạt nhân có số nuclôn A k

Tiết 95 + 96 :

Bài 75 + 76 : SỰ PHÂN HẠCH

I / MỤC TIÊU :

 Hiểu sự phân hạch

 Hiểu phản ứng dây chuyền và điều kiện xảy ra phản ứng hạt nhân dây chuyền (hiểu hệ số nhân nơtron, khối lượng tới hạn)

 Hiểu một cách sơ lược nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của lò phản ứng hạt nhân và nhà máy điện nguyên tử

II / CHUẨN BỊ :

1 / Giáo viên :

Cố gắng sưu tầm hoặc tự vẽ trên giấy khổ lớn Hình 75.2 SGK, Hình 75.3 SGK và Hình 75.4 SGK (lược bỏ các chi tiết không cần thiết)

2 / Học sinh :

Ôn lại kiến thức về phản ứng hạt nhân (§72 – 73)

III / GỢI Ý TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên

Hoạt động 1 :

HS : Khi các hạt nhân sinh ra bền

vững hơn các hạt nhân tương tác ban

đầu

HS : Năng lượng liên kết riêng của

các hạt nhân có số nuclôn A khác

nhau

HS : Nêu định nghĩa

HS : Nêu định nghĩa

Hoạt động 2 :

HS : Dùng nơtrơn chậm 1

0n bắn phá vào hạt nhân 235

92 U

HS : Hai hạt nhân có khối lượng nhỏ

hơn và số khối thuộc loại trung bình

GV : Phản ứng hạt nhân tỏa năng

lượng xảy ra khi nào ?

GV : Người ta dựa vào đâu để đi đến

kết luận có hai loại phản hạt nhân tỏa năng lượng ?

GV : Phản ứng nhiệt hạch là gì ?

GV : Phản ứng phân hạch là gì ?

GV : Giới thiệu phản ứng hạt nhân

của hai nhà hóa học người Đức : Otto Hann và Fritz Strassman

GV : Hạt nhân Urani vỡ thành mấy

hạt nhân ? Chúng có đặc điểm gì ?

GV : Kèm theo quá trình phân hạch

này còn có cái gì ?

HS : Một số nơtrôn và tỏa ra năng

lượng

HS : Có hơn 2 nơtrôn được giải

phóng ra và đều giải phóng ra một

năng lượng lớn

Hoạt động 3 :

HS : Quan sát sơ đồ hình 75.2

HS : Hai nơtrôn

HS : Hai hạt nhân

HS : Bốn nơtrôn

HS : Bốn hạt nhân

HS : Nêu định nghĩa

HS : Ba nơtrôn

GV : Đặc điểm chung của các phản

ứng hạt nhân là gì ?

GV : Giới thiệu sơ đồ phản ứng dây chuyền với 235

92 U ( khi k = 2 )

GV : Sau lần phân hạch thứ nhất có

mấy nơtrôn tạo ra bị các hạt nhân Urani hấp thụ

GV : Có mấy hạt nhân tiếp tục phân

hạch

GV : Sau lần phân hạch thứ hai có

mấy nơtrôn tạo ra bị các hạt nhân Urani hấp thụ

GV : Có mấy hạt nhân tiếp tục phân hạch

GV : Phản ứng hạt nhân dây chuyền

là gì ?

GV : Sau lần phân hạch thứ nhất có

mấy nơtrôn được tạo ra ?

HS : Một nơtrôn

HS : Nêu định nghĩa

HS : k < 1

HS : k = 1

HS : k > 1

HS : Nêu định nghĩa

Hoạt động 4 :

HS : Quan sát hình 75.3 : sơ đồ lò

phản ứng nơtrôn nhiệt

Hoạt động 5 :

HS : Quan sát hình 75.3 : sơ đồ đơn

giản hóa của một nhà máy điện hạt

nhân

GV : Số hạt nhân bị mất mát là bao

nhiêu

GV : Hệ số nhân nơtrôn k là gì ?

GV : Khi nào phản ứng dây chuyền

không xảy ra ?

GV : Khi nào phản ứng dây chuyền

xảy ra với mật độ nơtrôn không đổi ?

GV : Khi nào phản ứng dây chuyền

xảy ra với mật độ nơtrôn tăng liên tục

?

GV : Khối lượng tới hạn là gì ?

GV : Giới thiệu lò phản ứng hạt nhân

?

GV : Giới thiệu nhà máy điện

nguyên tử ?

IV / NỘI DUNG :

1 Hai loại phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng

Phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng xảy ra khi các hạt sinh ra bền vững hơn các hạt tương tác ban đầu

Có hai loại phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng

- Hai hạt nhân rất nhẹ kết hợp với nhau thành một hạt nhân nặng hơn Phản ứng tổng hợp hạt nhân

- Một hạt nhân rất nặng hấp thụ một nơtron và vỡ thành hai hạt nhân có số khối A vào loại trung bình Sự phân hạch

2 Sự phân hạch

a) Sự phân hạch của urani

b) Đặc điểm chung của các phản ứng phân hạch

Sau mỗi phản ứng đều có hơn 2 nơtron được phóng ra, và mỗi phân hạch đều giải phóng ra năng lượng lớn; người ta thường gọi đó là năng lượng hạt nhân

3 Phản ứng hạt nhân dây chuyền

a) Các nơtron sinh ra sau mỗi phân hạch lại có thể bị hấp thụ các hạt nhân

khác ở gần đó, và, cứ thế, sự phân hạch tiếp diễn thành một dây chuyền Số phân hạch tăng lên rất nhanh trong một thời gian rất ngắn, ta có phản ứng hạt nhân dây chuyền

b) Điều kiện xảy ra phản ứng hạt nhân dây chuyền

Hệ số nhân nơtron k bằng tỉ số giữa số nơtron sinh ra và số nơtron mất mát

đi do các nguyên nhân khác nhau đã nêu

- Nếu k < 1 thì phản ứng dây chuyền không thể xảy ra

- Nếu k = 1 thì phản ứng dây chuyền xảy ra với mật độ nơtron không đổi Đó

là phản ứng dây chuyền điều khiển được trong các lò phản ứng hạt nhân

- Nếu k > 1 thì dòng nơtron tăng liên tục theo thời gian, dẫn tới vụ nổ nguyên tử Đó là phản ứng dây chuyền không điều khiển được

Để giảm thiểu số nơtron bị mất vì thoát ra ngoài nhằm đảm bảo có k ≥ 1, thì khối lượng nhiên liệu hạt nhân phải đạt tới một giá trị tối thiểu, gọi là khối lượng tới hạn mth

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Trả lời câu hỏi 1, 2, 3 và làm bài tập 1

Xem bài 44