TỔNG ÔN VỀ CHỦ ĐỀ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
1. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
a. Phản ứng hạt nhân là quá trình biến đổi hạt nhân, được chia là 2 loại:
+ Phản ứng hạt nhân tự phát: là quá trình tự phân rã của một hạt nhân không bền thành các hạt nhân khác.
+ Phản ứng hạt nhân kích thích: là quá trình tương tác giữa các hạt nhân để tạo ra các hạt nhân khác.
b. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân:
Xét phản ứng hạt nhân: a + b à c + d.
+ Bảo toàn Số khối A : Aa + Ab = Ac + Ad
+ Bảo toàn Điện tích Z: Za + Zb = Zc + Zd
+ Bảo toàn Động lượng : + = + ;
+ Bảo toàn năng lượng: Năng lượng toàn phần (động năng + năng lượng nghỉ ) trong quá trình phản ứng là bảo toàn.
Biểu thức: ma c2 + Ka + mb c2 + Kb = mcc2 + Kc + md c2 + Kd
Với: ma; mb; mc; md là khối lượng (nghỉ) của các hạt nhân a, b, c, d.
Ka = ½ mava2 : động năng hạt nhân a; tương tự, Kb; Kc; Kd là động năng các hạt nhân b, c, d.
c. Phản ứng hạt nhân toả năng lượng và thu năng lượng.
Xét phản ứng hạt nhân: a + b à c + d.
Khối lượng các hạt nhân trước phản ứng: mtrước = ma + mb
và khối lượng các hạt sau phản ứng: msau = mc + md
* Nếu mtrước > msau : thì đây là phản ứng toả năng lượng.
- Năng lượng toả ra là: Wtỏa = ( mtrước – msau )c2.
+ Có 2 loại phản ứng hạt nhân toả năng lượng:
- Phản ứng phân hạch (sự phân hạch): Các hạt nhân nặng như Urani, Plutôni, …khi hấp thu một nơtron chậm thì phân chia thành các hạt nhân trung bình và toả ra năng lượng cỡ 200 MeV/ 1phản ứng
- Phản ứng nhiệt hạch: Là phản ứng tổng hợp các nhân nhẹ như Hydrô, hêli … thành một hạt nhân nặng hơn ở nhiệt độ rất cao và toả ra năng lượng từ vài MeV đến vài chục MeV.
* Nếu mtrước < msau : thì đây là phản ứng thu năng lượng.
Loại phản ứng này không thể tự động xảy ra. Muốn xảy ra phải cung cấp năng lượng.
Năng lượng cung cấp thỏa mãn: Wcungcap ≥ (msau -mtrước)c2
2. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1: Hạt prôtôn có động năng KP = 2MeV bắn phá vào hạt nhân \({}_3^7Li\) đứng yên, sinh ra hai hạt nhân X có cùng động năng, theo phản ứng hạt nhân sau: p + \({}_3^7Li\) -> X + X. Cho biết mP = 1,0073u; mLi = 7,0144u; mX = 4,0015u. 1u = 931MeV/c2. Theo phản ứng trên: để tạo thành 1,5g chất X thì phản ứng toả ra bao nhiêu năng lượng?
A. 17,41MeV.
B. 19,65.1023MeV.
C. 39,30.1023MeV.
D. 104,8.1023MeV.
Câu 2: Người ta dùng hạt proton có động năng KP = 5,45MeV bắn vào hạt nhân \({}_4^9Be\) đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt α. Sau phản ứng hạt bay ra theo phương vuông góc với phương của hạt p với động năng Kα = 4MeV. Coi khối lượng của một hạt nhân xấp xỉ số khối A của nó ở đơn vị u. Động năng của hạt nhân X là
A. KX = 3,575eV.
B. KX = 3,575MeV.
C. KX = 35,75MeV.
D. KX = 3,575J.
Câu 3: Cho phản ứng hạt nhân sau: \({}_4^9Be + p \to X + {}_3^6Li\). Hạt nhân X là
A. Hêli.
B. Prôtôn.
C. Triti.
D. Đơteri.
Câu 4: Độ hụt khối khi tạo thành các hạt nhân \({}_1^2D,{}_1^3T,{}_2^4He\) lần lượt là:
\(\Delta {m_D} = 0,0024u;\Delta {m_T} = 0,0087u;\Delta {m_{He}} = 0,0305u.\)
Hãy cho biết phản ứng : \({}_1^2D + {}_1^3T \to {}_2^4He + {}_0^1n\)
Toả hay thu bao nhiêu năng lượng? Chọn kết quả đúng trong các kết quả sau:
A. Toả năng lượng 18,06 eV.
B. Thu năng lượng 18,06 eV
C. Toả năng lượng 18,06 MeV.
D. Thu năng lượng 18,06 MeV.
Câu 5: Cho hạt prôtôn có động năng KP = 1,46MeV bắn vào hạt nhân Li đứng yên. Hai hạt nhân X sinh ra giống nhau và có cùng động năng. Cho mLi = 7,0142u, mp = 1,0073u, mX = 4,0015u. Góc tạo bởi các vectơ vận tốc của hai hạt X sau phản ứng là
A. 168036’.
B. 48018’.
C. 600.
D. 700.
...
-(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 Tổng ôn về chủ đề Phản ứng hạt nhân 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.
