Lớp 12

Vật lý 12 Bài 36: Năng lượng liên kết của hạt nhân và phản ứng hạt nhân

Năng lượng liên kết của hạt nhân phản ứng hạt nhân là hai nội dung quan trọng ở phần Hạt nhân nguyên tử. Để giúp cho chúng ta nhận biết 1 cách tổng thể hơn về thế giới vật chất nói chung, ở bài học ngày hôm nay,  các em học sinh sẽ cùng nhau tìm hiểu và nghiên cứu về các kiến thức liên quan đến Lực hạt nhânNăng lượng liên kết của hạt nhân, Phản ứng hạt nhân

2.1. Lực hạt nhân

2.2. Năng lượng liên kết của hạt nhân

a. Độ hụt khối

  • Khối lượng của một hạt nhân luôn luôn nhỏ hơn tổng khối lượng của các nuclôn tạo thành hạt nhân đó.

  • Độ chênh lệch khối lượng đó gọi là độ hụt khối của hạt nhân, kí hiệu Δm

 \(\Delta m=Zm_{p}+(A-Z)m_{n}-m_{X}\)

  • Trong đó:

    • \(m_p\) là khối lượng proton.

    • \(m_n\) là khối lượng notron.

    • \(m_X\) là khối lượng hạt nhân \(_{Z}^{A}\textrm{X}\)

b. Năng lượng liên kết

  • Năng lượng liên kết của một hạt nhân được tính bằng tích của độ hụt khối của hạt nhân với thừa số \(c^2\): 

\(W_{lk}=\Delta mc^2=[Zm_{p}+(A-Z)m_{n}-m_{X}].c^2\)

  • Năng lượng liên kết hạt nhân còn gọi là năng lượng tối thiểu để phá vỡ hạt nhân

c. Năng lượng liên kết riêng

  • Năng lượng liên kết riêng (Wlkr) là năng lượng kiên kết tính cho 1 nuclôn

\(\Rightarrow W_{lkr}=\frac{W_{lk}}{A}=\frac{[Zm_{p}+(A-Z)m_{n}-m_{X}]}{A}\)

  • Để so sánh tính bền vững của hạt nhân ta dựa vào Năng Lượng liên kết riêng ⇒ Hạt nhân có Năng Lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững (các hạt nhân có 50

2.3. Phản ứng hạt nhân

a. Định nghĩa và đặc tính

  • Phản ứng hạt nhân là quá trình biến đổi của các hạt nhân.

  • Phản ứng hạt nhân tự phát

    • Là quá trình tự phân rã của một hạt nhân không bền vững thành các hạt nhân khác.

  • Phản ứng hạt nhân kích thích

    • Quá trình các hạt nhân tương tác với nhau tạo ra các hạt nhân khác. 

  • Đặc tính:

    • Biến đổi các hạt nhân.

    • Biến đổi các nguyên tố.

    • Không bảo toàn khối lượng nghỉ.

b. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân

  • Bảo toàn điện tích.

  • Boả toàn số nuclôn (bảo toàn số A).

  • Bảo toàn năng lượng toàn phần.

  • Bảo toàn động lượng.

c. Năng lượng phản ứng hạt nhân

  • Phản ứng hạt nhân có thể toả năng lượng hoặc thu năng lượng.

Q = (mtrước – \(m_{_{sau}}\))\(.c^2\)

• Nếu Q > 0 → phản ứng toả năng lượng.

• Nếu Q

Bài 1:

Cho mHe = 40015u, mp = 1,0073u, mn = 1,0087u. Tìm năng lượng cần thiết để phá vỡ hạt nhân \(_{2}^{4}\textrm{He}\)Lấy \(1u=931,5 \ \frac{MeV}{c^2}\)

Hướng dẫn giải:

\(W_{lk}=[2.1,0073+2.1,0087-4,0015].uc^2\)

\(= (2.1,0073+2.1,0087-4,0015). 931,5\)

\(\Rightarrow W_{lk}=28,41 \ (MeV)\)

Bài 2: 

Cho năng lượng liên kết của \(_{2}^{4}\textrm{He}\) và \(_{26}^{56}\textrm{Fe}\) lần lượt là 28,41 MeV và 492 MeV. Hạt nhân nào bền hơn?

Hướng dẫn giải:

 

\(W_{lkr \ (He)}= \frac{28,41}{4}=7,1\) Mev/Nuclôn

\(W_{lkr \ (Fe)}= \frac{492}{56}= 8,8\) Mev/Nuclôn

⇒ Hạt nhân \(_{26}^{56}\textrm{Fe}\) bền hơn \(_{2}^{4}\textrm{He}\)

4. Luyện tập Bài 36 Vật lý 12 

Qua bài này, các em sẽ được làm quen với các kiến thức liên quan đến Năng lượng liên kết của hạt nhân và Phản ứng hạt nhân cùng với các bài tập liên quan theo nhiều cấp độ từ dễ đến khó…, các em cần phải nắm được : 

  • Phát biểu được các khái niệm lực hạt nhân – độ hụt khối – năng lượng liên lết – năng lượng liên kết riêng

  • Nêu được phản ứng hạt nhân tự phát – phản ứng hạt nhân kích thích

  • Giải quyết 1 số bài tập đơn giản .

4.1. Trắc nghiệm

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 12 Bài 36 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. 

  • Câu 1:

    Nguyên tử Plutoni  \(_{94}^{240}\textrm{Pu}\) có khối lượng 240,0538u. Biết khối lượng electron me = 5,486.10-4u. Khối lượng của hạt nhân \(_{94}^{240}\textrm{Pu}\) bằng

    • A.
      240,0533u. 
    • B.
      239,9221u.  
    • C.
      239,9737u
    • D.
      240,0022u.
  • Câu 2:

    Một nguyên tử có tổng số hạt là 137 trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 31. Hạt nhân nguyên tử đó là

    • A.
      \(_{42}^{95}\textrm{Mo}\)
    • B.
       \(_{38}^{94}\textrm{Sr}\)    
    • C.
      \(_{54}^{140}\textrm{Xe}\)   
    • D.
      \(_{41}^{93}\textrm{Nb}\)
  • Câu 3:

    Vât có khối lượng nghỉ m0 đang chuyển động với vận tốc v = 0,6c. Tính động năng của vật

    • A.
      0,25m0.c2 
    • B.
      0,6m0.c2  
    • C.
      0,5m0.c2
    • D.
      0,8m0.c2 

Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!

4.2. Bài tập SGK và Nâng cao 

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 12 Bài 36 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

5. Hỏi đáp Bài 36 Chương 7 Vật lý 12

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý Trường Cao Đẳng Sư Phạm Hà Nội sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!

Đăng bởi: Trường Cao Đẳng Sư Phạm Hà Nội

Chuyên mục: Giáo Dục Lớp 12

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Back to top button

Bạn đang dùng trình chặn quảng cáo!

Bạn đang dùng trình chặn quảng cáo!