Tiết 61+62:

Năng lượng liên kết của hạt nhân.
Phản ứng hạt nhân

NỘI DUNG CHÍNH
I.Lực hạt nhân
II. Năng lượng liên kết hạt nhân
III. Phản ứng hạt nhân

Truyện cổ tích Hi lạp có tên
“Vua MiDas thích vàng”
-Câu chuyện này cho thấy người xưa
cũng có mong muốn biến mọi thứ
thành vàng.
-Thời xưa các nhà giả kim đã thực
hiện nhiều nghiên cứu để biến chì
thành vàng nhưng đều thất bại. Họ
đều dựa vào các phản ứng hóa học
Ngày nay con người đã có thể biến chì
thành vàng.

Biến chì thành vàng hoặc
mọi nguyên tố khác thành
vàng đều thực hiện được
bởi phản ứng hạt nhân.

Tiết 1

I. Lực hạt nhân :
Hạt nhân được cấu tạo từ
các nuclon không mang
điện hoặc mang điện cùng
- Các dấu.
hạt proton
nhau
Tại saođẩy
chúng
lại rất
– liên
kết chặt
vớitác điện
- Cácbền
hạtvững
nơtron
không
tương
nhau?

- Các hạt proton và Nơ tron không tương tác
- điện
Lực hạt nhân không phải lực điện

từ

I. Lực hạt nhân :
a/Định nghĩa
Lực hạt nhân là lực hút giữa các nuclôn
trong hạt nhân.

b. Bản chất, đặc tính

- Lực hạt nhaân laø löïc töông taùc maïnh.
- Chæ phaùt huy taùc duïng trong phaïm vi kích
thöôùc haït nhaân (~10-15 m)

II. Năng lượng liên kết của hạt nhân
- So saùnh khoái löôïng cuûa haït nhaân vôùi toång khoái
löôïng caùc nucloân rieâng reõ taïo thaønh haït nhaân ñoù?
Cho mp=1,00728u; mn=1,00866u
.
 mHe = 4,00150u
4
2

He

56
26

Fe

235
92

U

2mp + 2mn = 4,03188 u
 mFe = 55,91728u

26mp + 30mn = 56,44908 u
 mU = 234,9933u

92mp + 143mn = 236,90814 u

1. Độ hụt khối:
- Nhaän xeùt: Khối lượng của một hạt nhaân luoân
nhoû hôn toång khoái löôïng caùc nucloân taïo thaønh haït
nhaân ñoù.
- Ñoä cheânh giöõa hai khoái löôïng ñoù ñöôïc goïi
laø ñoä huït khoái cuûa haït nhaân Δm
Δm = [Zmp +(A-Z)mn –mX]

Tính ñoä huït khoái?
4

He
2
56

Fe
26
235

U
92

 mHe = 4,00150u
2mp + 2mn = 4,03188 u
 mFe = 55,91728u

m 0,03038u
He

m 0,5318u
Fe

26mp + 30mn = 56,44908 u
 mU = 234,9933u

m 1,91484u
U

92mp + 143mn = 236,90814u

Năng lượng nghỉ
của hạt nhân :
E= mhn.c2

Năng lượng nghỉ của các
nuclôn khi đứng riêng rẽ :
E0=[Zmp+(A-Z)mn].c2

E < Eo

Wlk = E0 – E
Wlk = [Zmp+(A-Z)mn –mhn]c2
=>Năng lượng lieân kết.

2. Naêng löôïng lieân keát
- Laø naêng löôïng toái thieåu caàn thieát caàn cung caáp
cho moät haït nhaân ñeå phaù vôõ noù thaønh caùc nucloân
ñöùng rieâng reõ.
Wlk = [Zmp+(A-Z)mn –mhn]c2
hay

Wlk = Δm.c2

Tính năng lượng lieân kết? Bieát 1u.c2=931.5
Mev
 mHe = 4,00150u
4
He
2
2mp + 2mn = 4,03188 u

m 0,03038u Wlk=28,29897 MeV
He
235

U

92

 mU = 234,9933u

92mp+143mn=236,908
14u
m 1,91484u Wlk=1783,67346 MeV
U

3. Naêng löôïng lieân keát rieâng
- Naêng löôïng lieân keát tính treân 1 nucloân:

W
lk
A

4
2

He

235

U

92

Naêng löôïng lieân keát rieâng

W
lk
= 7,07
Wlk=28,29897 MeV
A
MeV/nucloân
W = 7,59
Wlk=1783,67346 MeV lk
A MeV/nucloân

3. Naêng löôïng lieân keát rieâng
- YÙ nghóa: Naêng löôïng lieân keát rieâng

caøng lôùn thì haït nhaân caøng beàn vöõng
vaø ngöôïc laïi
Chú ý: Các hạt nhân có số
khối rất lớn hoặc rất nhỏ đều
kém bền.
Các hạt nhân có số khối trung
bình (A: 50 – 95) rất bền vững

CUÛNG COÁ
* Lực hạt nhân là lực tương tác giữa các nuclôn (tương tác hạt nhân hay tương tác
mạnh)

* Độ hụt khối là độ giảm khối lượng khi các nuclôn riêng
rẽ liên kết lại thành hạt nhân => khối lượng không bảo toàn
Δm = [Zmp +(A-Z)mn –mX]

* Năng lượng liên kết của hạt nhân: naêng löôïng toái thieåu caàn
thieát caàn cung caáp cho moät haït nhaân ñeå phaù vôõ noù thaønh caùc
nucloân ñöùng rieâng reõ
Wlk = Δm.c2
* Năng lượng liên kết cho 1 hạt nuclôn gọi là
Năng lượng liên kết riêng :Wlk /A
NL liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững.

Tiết 2

NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.
III. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.

1. Định nghĩa và đặc tính.
- Đ/n: Phản ứng hạt nhân là quá trình các hạt nhân
tương tác với nhau và biến đổi thành các hạt nhân
khác.
- Phân loại:
a. Phản ứng hạt nhân tự phát.
+ Là quá trình tự phân rã của một hạt nhân không
bền vững thành các hạt nhân khác.
+ Ví dụ: Quá trình phóng xạ.

NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.
III. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.

1. Định nghĩa và đặc tính.
b. Phản ứng hạt nhân kích thích
+Quá trình các hạt nhân tương tác với nhau tạo ra
các hạt nhân khác.
+Ví dụ: phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch

Ph¶n øng ph©n h¹ch

Ph¶n øng nhiÖt h¹ch

NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.
III. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.

1. Định nghĩa và đặc tính.
a. Phản ứng hạt nhân tự phát.
b. Phản ứng hạt nhân kích thích.
- Đặc tính.
+ Biến đổi các hạt nhân.
+ Biến đổi các nguyên tố.
+ Không bảo toàn khối lượng nghỉ.

NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.
III. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.

1. Định nghĩa và đặc tính.
2. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân.
Bốn định luật bảo toàn cơ bản nhất:
a. Bảo toàn điện tích (bảo toàn số Z).
* Z1 + Z2 = Z3 + Z4. (Các số Z có thể âm)
b. Bảo toàn số nuclôn (bảo toàn số A).
* A1 + A2 = A3 + A4. (Các số A luôn không âm).
c. Bảo toàn năng lượng toàn phần.
d. Bảo toàn động lượng.

-Ví dụ:

A1
Z1

4
2

A

A2
Z2

14
7

B

A3
Z3

17
8

X

A4
Z4

Y

1
1

He  N  O  H

Bảo toàn số nuclôn:

4+14=17+1

Bảo toàn điện tích:

2+7=8+1

- Chú ý: Trong phản ứng hạt nhân không bảo toàn số
nơtrôn (A - Z).

NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.
III. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.

1. Định nghĩa và đặc tính.
2. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân.
3. Năng lượng phản ứng hạt nhân.
- Phản ứng hạt nhân có thể toả năng lượng hoặc
thu năng lượng.
+ Nếu mtrước > msau: Phản ứng tỏa năng lượng.
Wtỏa = W = (mtrước - msau)c2

NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.

3. Năng lượng phản ứng hạt nhân.
- Phản ứng hạt nhân có thể toả năng lượng hoặc
thu năng lượng.
+ Nếu mtrước > msau: Phản ứng tỏa năng lượng.

Wtỏa = W = (mtrước - msau)c2
+ Nếu mtrước < msau( W < 0): Phản ứng thu năng lượng.

Wthu = /W/ = - W

NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.

3. Năng lượng phản ứng hạt nhân.

Ứng dụng?

NHÀ MÁY ĐIỆN NGUYÊN TỬ

BOM NGUYÊN TỬ

Bom nhiệt hạch

Củng cố

PHẢN
ỨNG
HẠT
NHÂN

Phản ứng hạt nhân là quá trình tương tác giữa
các hạt nhân và biến đổi thành hạt nhân khác.
Phản ứng hạt nhân tự phát (phóng xạ)
Phản ứng hạt nhân kích thích (ph,nh)
Bảo toàn điện tích.
- Bảo toàn số nuclôn (bảo toàn số A).
- Bảo toàn năng lượng toàn phần.
- Bảo toàn động lượng.

Wtoa Wthu  mtruoc  msau c 2

 mtruoc   msau :Toûa nl
 mtruoc   msau :Thu nl