Slide vật lý lớp 12 bài phản ứng phân hạch _L.V Sơn

Slide vật lý lớp 12 bài phản ứng phân hạch _L.V Sơn tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn...

UBND TỈNH ĐIỆN BIÊN

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Cuộc thi Thiết kế bài giảng điện tử e-learning

Bài giảng:

TIẾT 72: PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH

Chương trình Vật lí, Lớp 12 hệ GDTX

Giáo viên: Lưu Văn Sơn haanh.luuson@gmail.com

Điện thoại: 0972043033 TRUNG TÂM GIÁO DỤC THƯỜNG XUYÊN TỈNH Thành phố Điện Biên Phủ, Tỉnh Điện Biên

Tháng 12/2014

BÀI 38 PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH

I CƠ CHẾ CỦA PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH

1 Phản ứng phân hạch là gì ?

2 Phản ứng phân hạch kích thích

II NĂNG LƯỢNG PHÂN HẠCH

1 Phản ứng phân hạch tỏa năng lượng

2 Phản ứng phân hạch dây chuyền

I CƠ CHẾ CỦA PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH

1 Phản ứng phân hạch là gì ?

- Phân hạch là sự vỡ của một hạt nhân nặng thành hai hạt nhân trung bình (kèm theo một vài nơtron phát ra)

2 Phản ứng phân hạch kích thích

- Để tạo nên phản ứng phân hạch của hạt nhân X phải truyền cho X một năng lượng đủ lớn – Giá trị tối thiểu của năng lượng này được gọi là năng lượng kích hoạt

Có những cách nào để truyền năng lượng cho hạt nhân X ?

Y

Z

n n

Nhiên liệu cơ bản của CN năng lượng hạt nhân là ;

II NĂNG LƯỢNG PHÂN HẠCH

- Xét các phản ứng phân hạch sau:

Hãy cho biết hai phản ứng phân hạch trên tỏa năng lượng hay thu năng lượng ?

Vì sao ?

1 Phản ứng phân hạch tỏa năng lượng

- Năng lượng tỏa ra trong phản ứng phân hạch gọi là năng lượng phân hạch

Q = q.m với q là năng suất tỏa nhiệt

(Tương đương với năng lượng của 8,5 tấn than hoặc 2 tấn dầu tỏa ra khi cháy hết)

- Sự phân hạch của 1 gam 235U giải phóng năng lượng có giá trị bằng 8,5.1010J

0n + 92U → 92U → 54 Xe + 38 Sr + 20 n

Năng lượng giải phóng

ngay khi phân hạch

(trong 10-14s)

• Động năng của các mảnh: 167 MeV

• Động năng của nơtrôn: 5 MeV

• Động năng của các prôtôn: 6 MeV

Năng lượng toả ra do

phóng xạ của các mảnh

• Động năng của các electron: 8 MeV

• Động năng của các γ: 6 MeV

• Động năng của các nơtrinô: 12 MeV Tổng năng lượng toả ra 204 MeV

* Bảng phân bố năng lượng giải phóng trong quá trình phân hạch một hạt nhân urani:

Nhận xét sự phân bố năng lượng giải phóng trong quá trình phân hạch của một hạt nhân U ?

- Năng lượng giải phóng trong quá trình phân hạch chủ yếu dưới dạng động năng của các mảnh

- Trở lại các phản ứng phân hạch:

Quan sát các pư phân hạch trên hãy cho biết khi phân hạch một hạt nhân 235U có trung bình bao nhiêu nơtron được giải phóng ?

Các nơtron được giải phóng có vai trò gì trong việc kích thích các phản ứng phân hạch khác ? Phản ứng phân hạch dây chuyền là gì ?

 Khi xảy ra sự phân hạch, các nơtron được giải phóng có thể kích thích các hạt nhân khác của chất phân hạch tạo nên những phản ứng phân hạch mới Kết quả là các phản ứng phân hạch xảy ra liên tiếp tạo thành một phản ứng dây chuyền

2 Phản ứng phân hạch dây chuyền

Nếu sau 1 lần phân hạch có k

nơtron được giải phóng thì sau n

lần phân hạch liên tiếp có bao

nhiêu nơtron được giải phóng ?

Có kn nơtron được giải phóng kích thích kn phân hạch mới

0n + 92U → 92U → 54 Xe + 38 Sr + 20 n

n nn

sự phân hạch DÂY CHUYỀN

n nn

U

n nn

U

U

U

U

U

Hệ số nhân nơtron k có vai trò như thế nào trong phản ứng dây chuyền ?

+ k < 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tắt nhanh

+ k = 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì và năng lượng phát ra không đổi theo thời gian (được thực hiện trong các lò phản ứng hạt nhân)

+ k > 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì và năng lượng phát ra tăng nhanh có thể gây ra bùng nổ (được ứng dụng để chế tạo bom nguyên tử)

- Khối lượng tới hạn là khối lượng tối thiểu của chất phân hạch để phản ứng phân hạch dây chuyền duy trì được trong đó

k < 1 phản ứng phân hạch dây chuyền có xảy ra không ?

K = 1 phản ứng phân hạch dây chuyền có xảy ra không ? Nêu có hãy nêu đặc điểm của phản ứng phân hạch dây chuyền trong trường hợp này ?

K > 1 phản ứng phân hạch dây chuyền có xảy ra không ? Nêu có hãy nêu đặc điểm của phản ứng phân hạch dây chuyền trong trường hợp này ?

NÉM BOM NGUYÊN TỬ XUỐNG THÀNH PHỐ HIROSHIMA

Cảnh hoang tàn chết chóc, sau vụ nổ bom nguyên tử ở hai thành phố

Hidroshima và Nagashaki vào tháng 8 năm 1945 ở Nhật.

MÔ HÌNH NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN

- Phản ứng phân hạch, với vai trò không thể thay thế được trong hơn 440 lò phản ứng ở 30 nước trên thế giới và đóng góp trên 17% tổng điện năng toàn cầu, đang có cống hiến lớn lao cho hạnh phúc và phồn vinh của loài người

- 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)

cau hoi trac nghiem

CỦNG CỐ

* Phân hạch là sự vỡ của một hạt nhân nặng thành hai hạt nhân trung bình (kèm theo một vài nơtron phát ra

* Phản ứng phân hạch dây chuyền có điều khiển được tạo ra trong lò phản ứng.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Vật lí 12, Nxb Giáo dục, Hà Nội 2008

Hướng dẫn thực hiện chuẩn kiến thức kỹ năng vật lí 12, Nxb Giáo dục, Hà Nội 2010

Bài tập chọn lọc Vật lí 12, Nxb Giáo dục, Hà Nam 2008 Thuvienvatly.com

https://www.youtube.com/watch?v=AdIm5ydbJY0

https://www.youtube.com/watch?v=T4euEGqWnSg