Bài giảng bài phản ứng nhiệt hạch vật lý 12 (4)

Sự phân hạch là hiện tượng một hạt nhân rất nặng như Urani hấp thụ một nơtron chậm, vỡ thành hai hạt nhân có số khối trung bình.. Phản ứng phân hạch này sinh ra K từ 2 đến 3 nơtron và tỏ

VẬT LÝ LỚP 12

Phản ứng nhiệt

hạch

Kiểm tra bài

cũ

1 Sự phân hạch là gì?

Sự phân hạch là hiện tượng một hạt nhân rất nặng như Urani hấp thụ một nơtron chậm, vỡ thành hai hạt nhân có số khối trung bình

Nơtron chậm là nơtron có động năng của chuyển động nhiệt cỡ 0,1 eV

2 Đặc điểm của sự phân hạch?

Phản ứng phân hạch này sinh ra K (từ 2 đến 3) nơtron và tỏa năng lượng rất lớn, khỏang 200 MeV

Sự tỏa năng lượng khi phân hạch là do tổng khối lượng của các hạt được tạo

thành nhỏ hơn tổng khối lượng hạt nhân Urani và nơtron mà nó hấp thụ

3 Phản ứng dây chuyền là gì?

Trong sự phân hạch của các hạt nhân

U235, các nơtron bị mất do nhiều nguyên nhân Nếu sau mỗi phân hạch, số nơtron trung bình còn lại là s thì s nơtron này đập vào các hạt nhân U235 khác, lại gây ra s phân hạch, sinh ra s2 nơtron, rồi s3, s4… nơtron Kết quả số phân hạch tăng lên rất nhanh trong một thời gian ngắn Ta có

phản ứng dây chuyền, s gọi là hệ số nhân nơtron

I Định nghĩa:

Phản ứng nhiệt hạch là gì?

- Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng kết hợp hai hạt nhân rất nhẹ thành một hạt nhân nặng hơn

VD:

MeV n

He H

H

MeV n

H H

H

6 , 17

25 ,

3

1 0

4 2

3 1

2 1

1 0

3 2

2 1

2 1

II Đặc điểm:

- Là 1 phản ứng tỏa năng lượng

- Tuy 1 phản ứng nhiệt hạch tỏa năng lượng ít hơn 1 phản ứng phân hạch

nhưng nếu tính theo khối lượng nhiên liệu thì phản ứng nhiệt hạch tỏa năng lượng nhiều hơn

III Điều kiện để xảy ra phản

ứng nhiệt hạch:

- Phản ứng phải thực hiện ở nhiệt độ rất cao (hàng chục, hàng trăm triệu độ), nên còn gọi là phản ứng nhiệt hạch, vì chỉ ở nhiệt độ cao các hạt nhân nhẹ mới có

động năng đủ lớn để thắng lực đẩy

Colomb và tiế lại gần nhau đến mức lực hạt nhân tác dụng và kết hợp chúng lại

- Trong thiên nhiên có tồn tại những phản

ứng nhiệt hạch Nguồn gốc của năng lượng Mặt Trời là do các phản ứng nhiệt hạch vì trong lòng Mặt trời có nhiệt độ rất cao, cho phép các phản ứng nhiệt hạch xảy ra

Chẳng hạn Mặt trời có công suất bức xạ

lên tới 3,8.1026W là do sự tạo thành hạt

nhân Heli từ các hạt nhân Hidro

MeV e

H

H 26 , 8

411 24 02  

- Con người cũng thực hiện được phản

ứng nhiệt hạch dưới dạng không kiểm

soát được, ví dụ sự nổ của bom khinh

khí

- Một mục tiêu quan trọng của vật lý là

thực hiện phản ứng nhiệt hạch dưới dạng kiểm soát được, năng lượng tỏa ra khi đó

sẽ dùng phục vụ cho cuộc sống con

người

IV Lý do khiến con người quan tâm

đến năng lượng nhiệt hạch:

- Nhiên liệu tạo năng lượng nhiệt hạch

hầu như vô tận: đó là đơtêri và triti có rất nhiều trên Trái đất (trong nước

sông, biển)

- Về mặt sinh thái, phản ứng nhiệt hạch

“sạch” hơn phản ứng phân hạch vì ít

có bức xạ hay cặn bã phóng xạ làm ô nhiễm môi trường

khinh khí

Những tư liệu về lò phản ứng

nhiệt hạch JET

Mặt cắt của lò JET-chỉ ra thể plasma

Củng cố bài học

1 Tại sao phản ứng nhiệt hạch

thực hiện ở nhiệt độ rất cao?

- Vì chỉ ở nhiệt độ cao các hạt nhân

nhẹ mới có động năng đủ lớn để

thắng lực đẩy Colomb và tiến lại

gần nhau đến mức lực hạt nhân tác

dụng và kết hợp chúng lại

d 2 câu a và c đúng