Bài 35. Tính chất và cấu tạo hạt nhân

CHƯƠNG VII.HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ • Lực hạt nhân.. • Năng lượng phản ứng hạt nhân.. Theo mô hình nguyên tử Rơdơpo: Hạt nhân tích điện dương +Ze Z là số thứ tự trong bảng tuần hoàn, kích thư

CÁC NHÀ VẬT LÝ ĐI TIÊN PHONG

NGHIÊN CỨU HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ

CHƯƠNG VII.

HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ

• Lực hạt nhân Năng lượng liên kết của hạt nhân

• Phản ứng hạt nhân : phóng xạ, phân

hạch, dây chuyền, nhiệt hạch Định luật

bảo toàn trong phản ứng hạt nhân

• Năng lượng phản ứng hạt nhân Năng

lượng phân hạch Năng lượng nhiệt hạch

TI ẾT ẾT T T 58. 58

TÍNH CHẤT VÀ

CẤU TẠO HẠT NHÂN.

I CẤU TẠO HẠT NHÂN.

1 Theo mô hình nguyên tử Rơdơpo:

Hạt nhân tích điện dương +Ze (Z là số thứ tự

trong bảng tuần hoàn), kích thước của hạt nhân rất nhỏ, nhỏ hơn kích thước nguyên tử khoảng104÷105 lần

Hạt nhân được cấu tạo từ 2 loại hạt là prôtôn, nơtrôn gọi chung

là nuclôn (A)

prôtôn (p): mang một điện tích nguyên tố dương (+e),khối lượng

m p = 1,67262.10 -27 kg

Nơtrôn (n): không mang điện, khối lượng m n =1,67493.10 -27 kg

2 Cấu tạo hạt nhân

+ Nếu một nguyên tố có số thư tự Z trong bảng tuần hoàn

Menđêlêep ( Z gọi là nguyên tử số ) thì nguyên tử của nó có Z êlectron ở vỏ ngoài, và hạt nhân của nguyên tử ấy chứa Z

+ Tổng số A = Z + N gọi là khối lượng số hoặc số khối.

3 Kí hiệu hạt nhân

Hạt nhân nguyên tử X có kí hiệu hóa học.

X

A

6

Thí dụ: Nguyên tử hiđrô đứng đầu bảng tuần hoàn, Z = 1; nó

có 1 êlectron ở vỏ ngoài, hạt nhân của nó có 1 prôtôn và

không có nơtrôn; số khối A = 1

H

1

+ Nguyên tử cacbon (than) ứng với Z = 6, nó có 6 êlectron, hạt nhân của nó chứa 6 prôtôn và 6 nơtrôn,

số khối A = 12

+ Nguyên tử natri ứng với Z = 11 có 11 êlectron, hạt nhân của nó chứa 11 prôtôn và 12 nơtrôn, số khối

A = 11 + 12 = 23

4 ĐỒNG VỊ

+ Các hạt nhân chứa cùng số prôtôn Z nhưng có số nơtrôn

N khác nhau (số khối A khác nhau) gọi là đồng vị.

+ Hầu hết các nguyên tố đều là hỗn hợp của nhiều đồng vị.

Thí dụ: cacbon có 4 đồng vị trong đó hai đồng vị

Đồng vị bền, chi m kho ng 99%, chi m ếm khoảng 99%, chiếm ảng 99%, chiếm ếm khoảng 99%, chiếm

kho ng 1,11% ảng 99%, chiếm

:

; 136

12

C

12

Đồng vị không bền , có tính phóng xạ

:

; 14 6

11

Hyđrô có 3 đồng vị :

1 1

2 1

Có 3N= 1p + 2n: 31T : triti

1 1

H

3 1

H

+ Đơtêri kết hợp với oxi thành nước nặng D2O là nguyên liệu của công nghệ nguyên tử.

II KHỐI LƯỢNG HẠT NHÂN

1 ĐƠN VỊ KHỐI LƯỢNG HẠT NHÂN

+ Trong vật lí nguyên tử và hạt nhân người ta thường dùng một đơn vị khối lượng riêng gọi là đơn vị khối

lượng nguyên tử, kí hiệu là u.

Đơn vị u có giá trị bằng 1/12 khối lượng của đồng vị phổ biến của nguyên tử cacbon C12

+ Vì vậy đôi khi đơn vị này gọi là đơn vị cacbon.

27

1 12

1,66055.10

12 A

N



+ Đồng vị C12 có 12 nuclôn nên khối lượng của 1 nuclôn xấp

xỉ bằng u.

Một nguyên tử có số khối A thì có khối lượng xấp xỉ bằng Au

vì hạt nhân của nó chứa A nuclôn

+ Khối lượng chính xác của prôtôn là mP = 1,00728u, của nơtrôn là mn = 1,00866u.

+ So sánh với khối lượng của êlectron me = 0,000549u, ta thấy rằng khối lượng của nguyên tử chủ yếu tập trung ở

hạt nhân

+Theo lí thuyết Anh-Xtanh một vật có khối lượng thì cũng có

năng lượng tương ứng và ngược lại

H th c Anh-Xtanh: E = mcệ thức Anh-Xtanh: E = mc ức Anh-Xtanh: E = mc

H th c Anh-Xtanh: E = mcệ thức Anh-Xtanh: E = mc ức Anh-Xtanh: E = mc 2

T ừ h ừ h h hệ thức Anhxtanh: E = mc2

 m= E

c 2  m có đơn vị là(MeV/c 2 )

1u = 931,5 MeV/c2 = 1,66055.10-27kg

mp = 1,007276u = 938 MeV/c2 = 1,67262.10-27kg

mn = 1,008665u = 939 MeV/c2 = 1,67493.10-27kg

me= 0,0005486u = 0,511 MeV/c2 = 9,1.10-31kg

CHÚ Ý SGK tr179

- Chú ý quan trọng:

+ Một vật có khối lượng m0 khi ở trạng thái nghỉ thì khi chuyển động với

vận tốc v, khối lượng sẽ tăng lên thành m với

Trong đó m0: khối lượng nghỉ và m là khối lượng động.

+ Năng lượng toàn phần:

Trong đó: E0 = m0c 2 gọi là năng lượng nghỉ.

E – E = (m - m )c 2 chính là động năng của vật.

0 2 2

1

m m

v c





2 2 0 2

2

2 0 2

1

1

c v

E

c v

c m mc

E











CÂU HỎI CỦNG CỐ :

Câu1:Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo bởi các.

Câu 2: Đồng vị là những nguyên tử mà hạt

nhân chứa :

CÂU HỎI CỦNG CỐ :

Câu 3: Đơn vị khối lượng nguyên tử là :

CÂU HỎI CỦNG CỐ :

CÂU HỎI CỦNG CỐ :

C âu 4 s ố nuclôn trong 27 Al 13 là bao nhiêu

D C

13

40

27

14

C âu 5 s ố nơtron trong 27 Al 13 là bao nhiêu A

C

B 14

D 40

13

27

ĐÚNG ĐÚNG

BÀI TẬP VỀ NHÀ

CÁC BÀI TẬP + CÂU HỎI SGK tr180

CHÚC CÁC EM HỌC TỐT