Phương pháp tính năng lượng của phản ứng hạt nhân theo khối lượng môn Vật Lý 12 năm 2021

PHƯƠNG PHÁP TÍNH NĂNG LƯỢNG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN THEO KHỐI LƯỢNG

Tính  năng lượng của phản ứng hạt nhân:

\({}_{{Z_1}}^{{A_1}}{X_1} + {}_{{Z_2}}^{{A_2}}{X_2} \to {}_{{Z_3}}^{{A_3}}{X_3} + {}_{{Z_4}}^{{A_4}}{X_4}\)

Tính theo khối lượng:

ΔE=Δmc² =( m₀ – m)c²

m_o: Khối lượng các hạt trước phản ứng

m: Khối lượng các hạt sau phản ứng

Ví dụ 1: Cho phản ứng hạt nhân: \({}_1^3T + {}_1^2D \to \alpha  + n\)

Biết m_T = 3,01605u; m_D = 2,01411u; m_a = 4,00260u; m_n = 1,00867u; 1u=931MeV/c².Năng lượng toả ra khi 1 hạt α được hình thành là:

A. 17,6MeV               B. 23,4MeV              

C. 11,04MeV             D. 16,7MeV

Giải

Ta có M_o = m_T + m_D = 5,03016u   và    M = m_n + m_α = 5,01127u

Năng lượng toả ra:

DE = (M_o – M­).c²  = 17,58659 » 17,6MeV

Ví dụ 2: Giả sử trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng của các hạt trước phản ứng nhỏ hơn tổng khối lượng các hạt sau phản ứng là 0,02 u. Phản ứng hạt nhân này

A. thu năng lượng 18,63 MeV.    

B. thu năng lượng 1,863 MeV.

C. tỏa năng lượng 1,863 MeV.     

D. tỏa năng lượng 18,63 MeV.

Giải

Vì m₀ < m : phản ứng thu năng lượng.

Năng lượng phản ứng thu vào :

W = ( m – m₀ ).c²|= 0,02.931,5 = 18,63MeV

Câu 1: Cho phản ứng hạt nhân sau: 

\({}_{17}^{37}Cl + X \to n + {}_{18}^{37}Ar\)

Biết: m_Cl = 36,9569u; m_n = 1,0087u; m_X = 1,0073u; m_Ar = 38,6525u.

Hỏi phản ứng toả hay thu bao nhiêu năng lượng ?

A. Toả 1,58MeV.                                          

B. Thu 1,58.10³MeV.                     

C. Toả 1,58J.                                                

D. Thu 1,58eV.

Câu 2: Cho phản ứng tổng hợp hạt nhân: 

\({}_1^2D + {}_1^2D \to {}_Z^AX + {}_0^1n\)

Biết độ hụt khối của hạt nhân D là  = 0,0024u và của hạt nhân X là  = 0,0083u. Phản ứng này thu hay toả bao nhiêu năng lượng ? Cho 1u = 931MeV/c²

A. toả năng lượng là 4,24MeV.                

B. toả năng lượng là 3,26MeV.

C. thu năng lượng là 4,24MeV.               

D. thu năng lượng là 3,26MeV.

Câu 3: Biết m_C = 11,9967u;  = 4,0015u. Năng lượng cần thiết để tách hạt nhân  thành 3 hạt  là

A. 7,2618J.               

B. 7,2618MeV.         

C. 1,16189.10^-19J.   

D. 1,16189.10^-13MeV.

Câu 4: Phân hạch một hạt nhân ²³⁵U trong lò phản ứng hạt nhân sẽ tỏa ra năng lượng 200 MeV. Số Avôgađrô N_A = 6,023.10²³ mol^-1. Nếu phân hạch 1 gam ²³⁵U thì năng lượng tỏa ra bằng

A. 5,13.10²³ MeV.                            

B. 5,13.10²⁰ MeV.    

C. 5,13.10²⁶ MeV.                            

D. 5,13.10^-23 MeV.

...

-(Nội dung tiếp theo của tài liệu, các em vui lòng xem tại online hoặc tải về)-

Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Phương pháp tính năng lượng của phản ứng hạt nhân theo khối lượng môn Vật Lý 12 năm 2021. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.