CHỦ ĐỀ 4. VẬT LÍ HẠT NHÂN. BÀI 2. NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
CHỦ ĐỀ 4. VẬT LÍ HẠT NHÂN. BÀI 2. NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN
Khởi động
Khởi động
Khởi động
Các proton mang điện tích dương nên đẩy nhau theo định luật Coulomb. Nguyên nhân nào khiến các proton và neutron vẫn có thể liên kết chặt chẽ với nhau trong hạt nhân?
Trả lời
Trả lời
Nguyên nhân khiến các proton và neutron vẫn có thể liên kết chặt chẽ với nhau trong hạt nhân là giữa các proton và neutron tồn tại lực hạt nhân.
Năng lượng liên kết hạt nhân
Năng lượng liên kết hạt nhân
Năng lượng liên kết hạt nhân
- Lực tương tác giữa các nucleon trong hạt nhân là lực hút, gọi là lực hạt nhân, có tác dụng liên kết các nucleon với nhau. - Tương tác hạt nhân chỉ đáng kể khi các hạt nucleon nằm cách nhau một khoảng rất ngắn, bằng hoặc nhỏ hơn kích thước của hạt nhân. Nói một cách khác, bán kính tác dụng của lực hạt nhân cỡ Latex(10^(-15)) m. Muốn tách nucleon ra khỏi hạt nhân, cần phải tốn năng lượng để thắng lực hạt nhân.
Độ hụt khối
Độ hụt khối
Độ chênh lệch giữa tổng khối lượng của các nucleon tạo thành hạt nhân và khối lượng m, của hạt nhân gọi là độ hụt khối của hạt nhân, kí hiệu là Δm:
Ảnh
Năng lượng liên kết hạt nhân
Năng lượng liên kết hạt nhân
- Năng lượng liên kết hạt nhân bằng năng lượng tối thiểu cần cung cấp để tách hạt nhân đó thành các nucleon riêng lẻ:
Ảnh
Ảnh
Năng lượng liên kết riêng
Năng lượng liên kết riêng
- Năng lượng liên kết riêng là năng lượng liên kết tính cho một nucleon. Năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững.
Ảnh
Ảnh
Luyện tập
Luyện tập
Tính năng lượng liên kết riêng của hạt nhân
Trả lời
Năng lượng liên kết riêng:
Ảnh
Ảnh
Luyện tập
Luyện tập
Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng bằng 8,8 MeV/nucleon là một trong những hạt nhân bền vững nhất trong tự nhiên. Tính độ hụt khối của hạt nhân này.
Trả lời
Độ hụt khối:
Ảnh
Ảnh
Sự phân hạch và sự tổng hợp hạt nhân
Sự phân hạch
Sự phân hạch
Phân hạch là quá trình trong đó một hạt nhân nặng vỡ thành hai hay nhiều hạt nhẹ hơn. Các hạt này được gọi là sản phẩm phân hạch. Sự phân hạch còn được gọi là phản ứng phân hạch. Phản ứng phân hạch tự phát có thể xảy ra nhưng với xác suất rất nhỏ. Sau đây, ta xét các phản ứng phân hạch kích thích. Phản ứng phân hạch là phản ứng toả năng lượng.
Ảnh
Sự tổng hợp hạt nhân
Sự tổng hợp hạt nhân
Tổng hợp hạt nhân là quá trình trong đó hai hay nhiều hạt nhân nhẹ kết hợp lại thành hạt nhân nặng hơn. Quá trình này còn được gọi là phản ứng tổng hợp hạt nhân. Phản ứng tổng hợp hạt nhân còn được gọi là phản ứng nhiệt hạch, phản ứng này toả năng lượng. Điều kiện để xảy ra phản ứng là ở nhiệt độ rất cao cỡ 107 đến 108 K, mật độ đủ lớn, thời gian phản ứng đủ dài.
Ảnh
Luyện tập
Luyện tập
Năng lượng toả ra khi 1,000 kg kg 92 phân hạch hoàn toàn theo phản ứng trong Hình 2.4 tương đương với năng lượng toả ra khi đốt cháy bao nhiêu tấn than đá? Cho biết: khối lượng mol nguyên tử của uranium là 235,0439 g/mol; số Avogadro NA =6,02.Latex(10^(23)) nguyên tử/mol. Mỗi kg than đá khi đốt cháy hoàn toàn toả ra 27.Latex(10^6) J năng lượng nhiệt.
Ảnh
Trả lời
Trả lời
Khối lượng nguyên tử trung bình: Mỗi hạt nhân tham gia 1 phản ứng, nên số phản ứng bằng với số hạt nhân Năng lượng toả ra ở 1 phản ứng là: 173,17 MeV (lấy kết quả ở câu trên) Năng lượng toả ra khi phân hạch 1000kg
Ảnh
Ảnh
Ảnh
Ảnh
Công nghiệp hạt nhân
Công nghiệp hạt nhân
Công nghiệp hạt nhân
Các ngành công nghiệp hạt nhân như công nghiệp năng lượng hạt nhân, sản xuất vật liệu phóng xạ có nhiều ứng dụng trong nghiên cứu khoa học, y học, sản xuất và đời sống. Ngành công nghiệp năng lượng hạt nhân khai thác và sử dụng năng lượng hạt nhân giải phóng thông qua các phản ứng phân hạch với nhiều mục đích khác nhau như sản xuất điện, tạo lực đẩy cho các phương tiện có công suất lớn (tên lửa, tàu ngầm, tàu phá băng, ... ) di chuyển.
Vận dụng
Vận dụng
Vận dụng
Tìm tài liệu như tranh ảnh, bài báo, ... và dựa vào các tài liệu đó thảo luận với bạn về vai trò của một số ngành công nghiệp hạt nhân trong khoa học và đời sống.
Trả lời
Trả lời
Ngày nay, công nghệ hạt nhân không chỉ là một phần quan trọng của ngành công nghiệp, mà còn đóng vai trò không thể phủ nhận trong việc cải thiện đời sống và tiến bộ khoa học. Dưới đây là những ứng dụng và vai trò của ngành công nghiệp hạt nhân trong cuộc sống hàng ngày và trong lĩnh vực khoa học: Y tế: Chẩn đoán và điều trị ung thư Năng lượng: + Phát điện hạt nhân. + Nghiên cứu và phát triển năng lượng hạt nhân mới.
Khoa học
Khoa học: + Nghiên cứu vật lý hạt nhân. + Ứng dụng trong nghiên cứu vật lý khác. Môi trường và bảo vệ: + Xử lý chất thải hạt nhân. + Giảm lượng khí thải carbon. Những ứng dụng và vai trò của ngành công nghiệp hạt nhân đã và đang đóng một vai trò quan trọng trong việc cải thiện đời sống của con người, từ cung cấp năng lượng sạch đến cải thiện phương pháp chẩn đoán và điều trị bệnh tật. Tuy nhiên, cần phải chú ý đến các vấn đề liên quan đến an toàn, bảo vệ môi trường và quản lý chất thải hạt nhân để đảm bảo rằng các ứng dụng này được sử dụng một cách an toàn và bền vững.
Cảm ơn
Ảnh