Bom hydrogen (bom H) là một loại vũ khí hạt nhân có sức tàn phá lớn hơn bom nguyên tử

Sách bài tập Vật Lí 12 Bài 16: Phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch và ứng dụng - Chân trời sáng tạo

Câu 16.9 (VD) trang 71 Sách bài tập Vật Lí 12: Bom hydrogen (bom H) là một loại vũ khí hạt nhân có sức tàn phá lớn hơn bom nguyên tử (bom A) rất nhiều lần, dù hiện nay cả bom hydrogen và bom nguyên tử đều không được sử dụng trong các cuộc chiến tranh. Sở dĩ bom hydrogen có sức tàn phá lớn như vậy là do nó là sự kết hợp của phản ứng phân hạch của ${}_{92}^{235}\text{U}$ (giai đoạn 1) để tạo ra môi trường có nhiệt độ rất cao, cung cấp động năng cho các hạt tham gia phản ứng nhiệt hạch (giai đoạn 2) theo phương trình phản ứng ${}_1^2\text{H}{+}_1^3\text{H}{\to }_2^4\text{He}{+}_0^1\mathrm{n}+17,6\text{MeV}.$ Giả sử năng lượng toả ra từ quá trình phân hạch còn lại sau khi tạo phản ứng nhiệt hạch là 2,8.10¹⁰ J và khối lượng ${}_2^4\text{He}$ được tạo thành từ một vụ nổ bom hydrogen trong thí nghiệm vũ khí hạt nhân là 200 g thì sức tàn phá của quả bom này tương đương với khoảng bao nhiêu tấn thuốc nổ TNT? Biết rằng năng lượng toả ra khi một tấn thuốc nổ TNT cháy hoàn toàn là 4,2.10⁹ J. Cho số Avogadro là N_A ≈ 6,022.10²³ mol^-1.

A. 20 197,14 tấn.          

B. 20 190,48 tấn.          

C. 20 166,6 tấn.            

D. 20 183,81 tấn.

Lời giải:

Đáp án đúng là A

Số lượng ${}_2^4\text{He}$ được tạo thành là:

${\mathrm{N}}_{\text{He}}=\frac{200}{4}\cdot 6,022\cdot {10}^{23}=3,011\cdot {10}^{25}$ hạt

Tổng năng lượng toả ra của các phản ứng nhiệt hạch là:

$\mathrm{Q}=3,011\cdot {10}^{25}.\left(17,6\cdot {10}^6\cdot 1,6\cdot {10}^{-19}\right)\approx 8,48\cdot {10}^{13}\text{J}$

Khối lượng thuốc nổ TNT cần dùng để năng lượng toả ra tương đương với bom hydrogen là:

$\mathrm{m}=\frac{2,8\cdot {10}^{10}+8,48\cdot {10}^{13}}{4,2\cdot {10}^9}\approx 20197,14$ tấn.

Lời giải SBT Vật Lí 12 Bài 16: Phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch và ứng dụng hay khác:

• Câu 16.1 (B) trang 69 Sách bài tập Vật Lí 12: Cho phản ứng hạt nhân: ${}_9^{19} \text{F}{+}_1^1\text{H}{\to }_8^{16}\text{O}+\text{X}.$ X là hạt ....

• Câu 16.2 (B) trang 69 Sách bài tập Vật Lí 12: Phản ứng nhiệt hạch là A. sự biến đổi hạt nhân dưới tác dụng nhiệt ....

• Câu 16.3 (B) trang 69 Sách bài tập Vật Lí 12: Trong các phát biểu sau về phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch ....

• Câu 16.4 (B) trang 70 Sách bài tập Vật Lí 12: Trong một phản ứng hạt nhân, luôn có sự bảo toàn ....

• Câu 16.5 (H) trang 70 Sách bài tập Vật Lí 12: Hạt nhân ${}_{92}^{234}\text{U}$ phát ra hạt ${}_2^4\alpha$ và biến đổi thành hạt nhân mới ....

• Câu 16.6 (H) trang 70 Sách bài tập Vật Lí 12: Một trong các phản ứng xảy ra trong lò phản ứng là: ....

• Câu 16.7 (H) trang 70 Sách bài tập Vật Lí 12: Trong mỗi phát biểu sau, em hãy chọn đúng hoặc sai ....

• Câu 16.8 (VD) trang 70 Sách bài tập Vật Lí 12: Xét lần lượt hai phản ứng sau: ....

• Bài 16.1 (B) trang 71 Sách bài tập Vật Lí 12: Xác định số hiệu nguyên tử và số khối còn thiếu của các hạt nhân trong các phản ứng sau: ....

• Bài 16.2 (B) trang 72 Sách bài tập Vật Lí 12: Xét phản ứng nhiệt hạch: ${}_1^2\text{H}{+}_1^3\text{H}{\to }_2^4\text{He}{+}_0^1\mathrm{n}.$ ....

• Bài 16.3 (H) trang 72 Sách bài tập Vật Lí 12: Xét phản ứng nhiệt hạch: ${}_1^2\text{H}{+}_1^2\text{H}{\to }_2^4\text{He}$ có năng lượng toả ra là 3,25 MeV ....

• Bài 16.4 (H) trang 72 Sách bài tập Vật Lí 12: Cho một hạt neutron có động năng lớn đến bắn phá hạt nhân ....

• Bài 16.5 (VD) trang 72 Sách bài tập Vật Lí 12: a) Một nhà máy điện hạt nhân có công suất phát điện 1 920 MW ....

• Bài 16.6 (VD) trang 72 Sách bài tập Vật Lí 12: Năng lượng của Mặt Trời và các ngôi sao trong vũ trụ đều có nguồn gốc từ....