Tìm kiếm Bài giảng
Bài 36. Năng lượng liên kết của hạt nhân. Phản ứng hạt nhân

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Trần Văn Quế
Ngày gửi: 10h:22' 01-03-2023
Dung lượng: 287.0 KB
Số lượt tải: 500
Nguồn:
Người gửi: Trần Văn Quế
Ngày gửi: 10h:22' 01-03-2023
Dung lượng: 287.0 KB
Số lượt tải: 500
Số lượt thích:
0 người
KIEÅM TRA BAØI CUÕØ
1, Caáu taïo vaø kí hieäu haït nhaân ?
2, Ñònh nghóa ñôn vò khoái löôïng haït nhaân ?
BAØI 36
NAÊNG LÖÔÏNG LIEÂN KEÁT HAÏT NHAÂN.
PHAÛN ÖÙNG HAÏT NHAÂN.
Tieát 1.
I. LÖÏC HAÏT NHAÂN.
II. NAÊNG LÖÔÏNG LIEÂN KEÁT CUÛA HAÏT NHAÂN.
Tieát 2.
III. PHAÛN ÖÙNG HAÏT NHAÂN.
BAØI 36
NAÊNG LÖÔÏNG LIEÂN KEÁT HAÏT NHAÂN.
PHAÛN ÖÙNG HAÏT NHAÂN.
I. LÖÏC HAÏT NHAÂN:
- Caùc proâton trong haït nhaân mang ñieän tích döông
c proâThöï
ton trong
haïtt nhaâ
nhaân
n töông
neân ñaåyCaù
nhau.
c teá, haï
nguyeâtaù
n ctöû beàn vöõng
ñieän vôùi nhau nhö theá naøo? Vì sao
laø vì: caùc nuclon(goàm proâton vaø nôtron) huùt nhau bôûi
haït nhaân nguyeân töû beàn vöõng ?
löïc huùt raát maïnh, goïi laø löïc haït nhaân.
- Löïc haït nhaân khoâng coù cuøng baûn chaát vôùi löïc tónh
ñieän hay löïc haáp daãn. Noù coøn goïi laø löïc töông taùc
maïnh.
- Löïc haï
n chæ
t caù
huy
taùcton
duïng trong phaïm vi
Vìthì
sao
?c proâ
Vì tlöïnhaâ
c tónh
ñieäphaù
n
y nhau,
n löï
haáp daã
nhoû hônñaå
hoaë
c baèncoø
g baù
nckính
haïnt giöõ
nhaâan. Nghóa laø löïc
caùcoù
c nuclon
thì quaù
haït nhaân
baùn kính
taùc nhoû
duïn. g khoaûng 10-15m.
II. NAÊNG LÖÔÏNG LIEÂN KEÁT CUÛA HAÏT NHAÂN.
1. Ñoä huït khoái:
4
* Xeùt haït nhaân:
2
He
- Khoái löôïng caùc nuclon ban ñaàu chöa lieân keát:
m0= Z.mp+N.mn=2.1,00728u + 2.1,00866 u = 4,03188 u
(Trong ñoù N = A – Z)
- Khoái löôïng haït nhaân:
mX = 4,00150 u
→ Khoái löôï
n
g
cuû
a
moä
t
haï
t
nhaâ
n
luoâ
n
nhoû
hôn
toå
n
g
saùnh hai khoái löôïng treân. Ta ruùt
khoái löôïngSocuû
a caùc nuclon taïo thaønh haït nhaân ñoù.
luaäanhai
gì ?khoái löôïng ñoù goïi laø ñoä huït
Ñoä cheânhra
leäkeá
chtgiöõ
khoái cuûa haït nhaân, kí hieäu Δm.
Δm = mo- mX= Z.mp+ (A - Z).mn- mX
* Tính chaát naøy toång quaùt cho moïi haït nhaân.
Ví duï 1: (Hoaït ñoäng nhoùm)
Tính ñoä huït khoái cuûa hai haït nhaân
sau:
12
6
16
8
C, O
Chuù yù: mX= m(nguyeân töû) – Z. me
Ñoä huït khoái cuûa haït nhaân:
12
6
C
mX= m(nguyeân töû) – Z. me
= 12,00000 u - 6.0,0005486 u
11,99671 u
→ Δm = Z.mp+ (A - Z).mn- mX
= 6. 1,00728 u+ 6. 1,00866 u- 11,99671 u
= 0,09893 u
16
Ñoä huït khoái cuûa haït nhaân:
8
/ ,
/
/
m X = m (nguyeân töû) – Z . me
= 15,99491 u - 8.0,0005486 u
15,99052 u
→ Δm/ = Z/.mp+ (A/ - Z/).mn- m/X,
= 8. 1,00728 u+ 8. 1,00866 u- 15,99052 u
= 0,13700 u
O
II. NAÊNG LÖÔÏNG LIEÂN KEÁT CUÛA HAÏT NHAÂN.
2. Naêng löôïng lieân keát:
p p
4
* Xeùt haït nhaân: He
p p n n
2
n n
Traïng thaùi 1
Traïng thaùi 2
Theo heä thöùc Anhxtanh: heä caùc nuclon ban ñaàu
coù naêng löôïng Eo= mo.c2 , haït nhaân taïo thaønh töø
chuùng coù naêng löôïng E = m.c2 < Eo . Vì naêng löôïng
ñöôïc baûo toaøn, neân ñaõ coù moät löôïng naêng löôïng
Wlk= Eo- E = Δm.c2 toûa ra ñeå caùc nuclon keát hôïp
thaønh haït nhaân.
II. NAÊNG LÖÔÏNG LIEÂN KEÁT CUÛA HAÏT NHAÂN.
2. Naêng löôïng lieân keát: p p
4
* Xeùt haït nhaân:
2
He
n
n
Traïng thaùi 1
p p n n
Traïng thaùi 2
Ngöôïc laïi, neáu muoán taùch haït nhaân ñoù thaønh
caùc nuclon rieâng reõ (chuyeån töø traïng thaùi 1 sang
traïng thaùi 2), ta phaûi cung caáp cho heä naêng löôïng
Wlk= Δm.c2 ñeå thaéng löïc lieân keát giöõa caùc nuclon.
Vì vaäy ñaïi löôïng Wlk= Δm.c2 goïi laø naêng löôïng
lieân keát cuûa haït nhaân.
→ Naêng löôïng lieân keát cuûa moät haït nhaân ñöôïc tính
ngalöôï
lieânnkeá
baèng tích Haõ
cuûay ñònh
ñoä huïnghóa
t khoánaê
i cuû
haïntgnhaâ
vôùti thöøa soá c 2.
cuûa haït nhaân ?
W
=
2 lk
Δm.c
Ví duï 2: (Hoaït ñoäng nhoùm)
Tính naêng löôïng lieân keát cuûa hai
12
haït nhaân sau: 6
16
8
C, O
Ñoä huït khoái cuûa haït nhaân:
Δm = 0,09893 u
→ Naêng löôïng lieân keát:
Wlk= Δm.c2
= 0,09893 u.c2
= 0,09893. 931,5 (MeV/c2).c2
92,15 MeV
12
6
Ñoä huït khoái cuûa haït nhaân:
Δm/ = 0,13700 u
→ Naêng löôïng lieân keát:
W/lk= Δm/.c2
= 0,13700 u.c2
= 0,13700. 931,5 (MeV/c2).c2
127,62 MeV
C
16
8
O
II. NAÊNG LÖÔÏNG LIEÂN KEÁT CUÛA HAÏT NHAÂN.
3. Naêng löôïng lieân keát rieâng:
Naêng löôïng tính cho moät nuclon, goïi laø naêng löôïng
Wlk
lieân keát rieâng: WlkR
A
→ Noù ñaëc tröng cho ñoä beàn vöõng cuûa haït nhaân.
- Haït nhaân coù naêng löôïng lieân keát rieâng caøng lôùn
thì caøng beàn vöõng.
- Caùc haït nhaân beàn vöõng coù naêng löôïng lieân keát
rieâng vaøo côõ 8,8 MeV/nuclon. Ñoù laø nhöõng haït nhaân
trung bình, coù soá khoái A trong khoaûng: 50 < A < 80
Ví duï:
Haït nhaân
WlkR(MeV/nuclon)
235
92
U
7,6
56
28
Fe
8,8
142
55
Cs
8,3
90
40
Zr
8,7
Ví duï 3: (Hoaït ñoäng nhoùm)
Tính naêng löôïng lieân keát rieâng
12
cuûa hai haït nhaân sau:
6
16
8
C, O
Naêng löôïng lieân keát rieâng cuûa haït nhaân:
Ta coù: Wlk 92,15 MeV
WlkR
12
6
Wlk 92,15
7,68( MeV )
A
12
16
Naêng löôïng lieân keát rieâng cuûa haït nhaân:
8
Ta coù: W/lk 127,62 MeV
W
/
C
/
lkR
O
W lk 127,62
/
7,98( MeV )
16
A
BAØI TAÄP CUÛNG COÁ
CAÂU1.
Naêng löôïng lieân keát rieâng.
A. Gioáng nhau vôùi moïi haït nhaân.
B. Lôùn nhaát vôùi caùc haït nhaân nheï.
C. Lôùn nhaát vôùi caùc haït nhaân trung bình.
D. Lôùn nhaát vôùi caùc haït nhaân naëng.
Ñaùp aùn:
C
CAÂU2.
Baûn chaát löïc töông taùc giöõa caùc nuclon laø:
A. Löïc tónh ñieän.
B. Löïc haáp daãn.
C. Löïc ñieän töø.
D. Löïc töôïng taùc maïnh.
Ñaùp aùn:
D
CAÂU 3.
Naêng löôïng lieân keát rieâng cuûa haït nhaân.
A. Coù theå aâm hoaëc döông.
B. Caøng lôùn thì haït nhaân caøng beàn.
C. Caøng nhoû thì haït nhaân caøng beàn.
D. Coù theå trieät tieâu ñoái vôùi moät soá haït nhaân ñaëc
bieät.
Ñaùp aùn:
B
CAÂU 4.
Haït nhaân naøo coù naêng löôïng lieân keát rieâng lôùn
nhaát ?
A. Heli.
B. Cacbon.
C. Saét.
D. Urani.
Ñaùp aùn:
C
BAØI TAÄP VEÀ NHAØ
Baøi 1 → 6 SGK trang 186, 187.
Caùc baøi taäp trong saùch BAØI TAÄP VAÄT LÍ
1, Caáu taïo vaø kí hieäu haït nhaân ?
2, Ñònh nghóa ñôn vò khoái löôïng haït nhaân ?
BAØI 36
NAÊNG LÖÔÏNG LIEÂN KEÁT HAÏT NHAÂN.
PHAÛN ÖÙNG HAÏT NHAÂN.
Tieát 1.
I. LÖÏC HAÏT NHAÂN.
II. NAÊNG LÖÔÏNG LIEÂN KEÁT CUÛA HAÏT NHAÂN.
Tieát 2.
III. PHAÛN ÖÙNG HAÏT NHAÂN.
BAØI 36
NAÊNG LÖÔÏNG LIEÂN KEÁT HAÏT NHAÂN.
PHAÛN ÖÙNG HAÏT NHAÂN.
I. LÖÏC HAÏT NHAÂN:
- Caùc proâton trong haït nhaân mang ñieän tích döông
c proâThöï
ton trong
haïtt nhaâ
nhaân
n töông
neân ñaåyCaù
nhau.
c teá, haï
nguyeâtaù
n ctöû beàn vöõng
ñieän vôùi nhau nhö theá naøo? Vì sao
laø vì: caùc nuclon(goàm proâton vaø nôtron) huùt nhau bôûi
haït nhaân nguyeân töû beàn vöõng ?
löïc huùt raát maïnh, goïi laø löïc haït nhaân.
- Löïc haït nhaân khoâng coù cuøng baûn chaát vôùi löïc tónh
ñieän hay löïc haáp daãn. Noù coøn goïi laø löïc töông taùc
maïnh.
- Löïc haï
n chæ
t caù
huy
taùcton
duïng trong phaïm vi
Vìthì
sao
?c proâ
Vì tlöïnhaâ
c tónh
ñieäphaù
n
y nhau,
n löï
haáp daã
nhoû hônñaå
hoaë
c baèncoø
g baù
nckính
haïnt giöõ
nhaâan. Nghóa laø löïc
caùcoù
c nuclon
thì quaù
haït nhaân
baùn kính
taùc nhoû
duïn. g khoaûng 10-15m.
II. NAÊNG LÖÔÏNG LIEÂN KEÁT CUÛA HAÏT NHAÂN.
1. Ñoä huït khoái:
4
* Xeùt haït nhaân:
2
He
- Khoái löôïng caùc nuclon ban ñaàu chöa lieân keát:
m0= Z.mp+N.mn=2.1,00728u + 2.1,00866 u = 4,03188 u
(Trong ñoù N = A – Z)
- Khoái löôïng haït nhaân:
mX = 4,00150 u
→ Khoái löôï
n
g
cuû
a
moä
t
haï
t
nhaâ
n
luoâ
n
nhoû
hôn
toå
n
g
saùnh hai khoái löôïng treân. Ta ruùt
khoái löôïngSocuû
a caùc nuclon taïo thaønh haït nhaân ñoù.
luaäanhai
gì ?khoái löôïng ñoù goïi laø ñoä huït
Ñoä cheânhra
leäkeá
chtgiöõ
khoái cuûa haït nhaân, kí hieäu Δm.
Δm = mo- mX= Z.mp+ (A - Z).mn- mX
* Tính chaát naøy toång quaùt cho moïi haït nhaân.
Ví duï 1: (Hoaït ñoäng nhoùm)
Tính ñoä huït khoái cuûa hai haït nhaân
sau:
12
6
16
8
C, O
Chuù yù: mX= m(nguyeân töû) – Z. me
Ñoä huït khoái cuûa haït nhaân:
12
6
C
mX= m(nguyeân töû) – Z. me
= 12,00000 u - 6.0,0005486 u
11,99671 u
→ Δm = Z.mp+ (A - Z).mn- mX
= 6. 1,00728 u+ 6. 1,00866 u- 11,99671 u
= 0,09893 u
16
Ñoä huït khoái cuûa haït nhaân:
8
/ ,
/
/
m X = m (nguyeân töû) – Z . me
= 15,99491 u - 8.0,0005486 u
15,99052 u
→ Δm/ = Z/.mp+ (A/ - Z/).mn- m/X,
= 8. 1,00728 u+ 8. 1,00866 u- 15,99052 u
= 0,13700 u
O
II. NAÊNG LÖÔÏNG LIEÂN KEÁT CUÛA HAÏT NHAÂN.
2. Naêng löôïng lieân keát:
p p
4
* Xeùt haït nhaân: He
p p n n
2
n n
Traïng thaùi 1
Traïng thaùi 2
Theo heä thöùc Anhxtanh: heä caùc nuclon ban ñaàu
coù naêng löôïng Eo= mo.c2 , haït nhaân taïo thaønh töø
chuùng coù naêng löôïng E = m.c2 < Eo . Vì naêng löôïng
ñöôïc baûo toaøn, neân ñaõ coù moät löôïng naêng löôïng
Wlk= Eo- E = Δm.c2 toûa ra ñeå caùc nuclon keát hôïp
thaønh haït nhaân.
II. NAÊNG LÖÔÏNG LIEÂN KEÁT CUÛA HAÏT NHAÂN.
2. Naêng löôïng lieân keát: p p
4
* Xeùt haït nhaân:
2
He
n
n
Traïng thaùi 1
p p n n
Traïng thaùi 2
Ngöôïc laïi, neáu muoán taùch haït nhaân ñoù thaønh
caùc nuclon rieâng reõ (chuyeån töø traïng thaùi 1 sang
traïng thaùi 2), ta phaûi cung caáp cho heä naêng löôïng
Wlk= Δm.c2 ñeå thaéng löïc lieân keát giöõa caùc nuclon.
Vì vaäy ñaïi löôïng Wlk= Δm.c2 goïi laø naêng löôïng
lieân keát cuûa haït nhaân.
→ Naêng löôïng lieân keát cuûa moät haït nhaân ñöôïc tính
ngalöôï
lieânnkeá
baèng tích Haõ
cuûay ñònh
ñoä huïnghóa
t khoánaê
i cuû
haïntgnhaâ
vôùti thöøa soá c 2.
cuûa haït nhaân ?
W
=
2 lk
Δm.c
Ví duï 2: (Hoaït ñoäng nhoùm)
Tính naêng löôïng lieân keát cuûa hai
12
haït nhaân sau: 6
16
8
C, O
Ñoä huït khoái cuûa haït nhaân:
Δm = 0,09893 u
→ Naêng löôïng lieân keát:
Wlk= Δm.c2
= 0,09893 u.c2
= 0,09893. 931,5 (MeV/c2).c2
92,15 MeV
12
6
Ñoä huït khoái cuûa haït nhaân:
Δm/ = 0,13700 u
→ Naêng löôïng lieân keát:
W/lk= Δm/.c2
= 0,13700 u.c2
= 0,13700. 931,5 (MeV/c2).c2
127,62 MeV
C
16
8
O
II. NAÊNG LÖÔÏNG LIEÂN KEÁT CUÛA HAÏT NHAÂN.
3. Naêng löôïng lieân keát rieâng:
Naêng löôïng tính cho moät nuclon, goïi laø naêng löôïng
Wlk
lieân keát rieâng: WlkR
A
→ Noù ñaëc tröng cho ñoä beàn vöõng cuûa haït nhaân.
- Haït nhaân coù naêng löôïng lieân keát rieâng caøng lôùn
thì caøng beàn vöõng.
- Caùc haït nhaân beàn vöõng coù naêng löôïng lieân keát
rieâng vaøo côõ 8,8 MeV/nuclon. Ñoù laø nhöõng haït nhaân
trung bình, coù soá khoái A trong khoaûng: 50 < A < 80
Ví duï:
Haït nhaân
WlkR(MeV/nuclon)
235
92
U
7,6
56
28
Fe
8,8
142
55
Cs
8,3
90
40
Zr
8,7
Ví duï 3: (Hoaït ñoäng nhoùm)
Tính naêng löôïng lieân keát rieâng
12
cuûa hai haït nhaân sau:
6
16
8
C, O
Naêng löôïng lieân keát rieâng cuûa haït nhaân:
Ta coù: Wlk 92,15 MeV
WlkR
12
6
Wlk 92,15
7,68( MeV )
A
12
16
Naêng löôïng lieân keát rieâng cuûa haït nhaân:
8
Ta coù: W/lk 127,62 MeV
W
/
C
/
lkR
O
W lk 127,62
/
7,98( MeV )
16
A
BAØI TAÄP CUÛNG COÁ
CAÂU1.
Naêng löôïng lieân keát rieâng.
A. Gioáng nhau vôùi moïi haït nhaân.
B. Lôùn nhaát vôùi caùc haït nhaân nheï.
C. Lôùn nhaát vôùi caùc haït nhaân trung bình.
D. Lôùn nhaát vôùi caùc haït nhaân naëng.
Ñaùp aùn:
C
CAÂU2.
Baûn chaát löïc töông taùc giöõa caùc nuclon laø:
A. Löïc tónh ñieän.
B. Löïc haáp daãn.
C. Löïc ñieän töø.
D. Löïc töôïng taùc maïnh.
Ñaùp aùn:
D
CAÂU 3.
Naêng löôïng lieân keát rieâng cuûa haït nhaân.
A. Coù theå aâm hoaëc döông.
B. Caøng lôùn thì haït nhaân caøng beàn.
C. Caøng nhoû thì haït nhaân caøng beàn.
D. Coù theå trieät tieâu ñoái vôùi moät soá haït nhaân ñaëc
bieät.
Ñaùp aùn:
B
CAÂU 4.
Haït nhaân naøo coù naêng löôïng lieân keát rieâng lôùn
nhaát ?
A. Heli.
B. Cacbon.
C. Saét.
D. Urani.
Ñaùp aùn:
C
BAØI TAÄP VEÀ NHAØ
Baøi 1 → 6 SGK trang 186, 187.
Caùc baøi taäp trong saùch BAØI TAÄP VAÄT LÍ
 








Các ý kiến mới nhất