Lý thuyết Năng lượng liên kết của hạt nhân. Phản ứng hạt nhân hay, chi tiết nhất - Vật Lí lớp 12

Lý thuyết Năng lượng liên kết của hạt nhân. Phản ứng hạt nhân hay, chi tiết nhất

Tài liệu Lý thuyết Năng lượng liên kết của hạt nhân. Phản ứng hạt nhân hay, chi tiết nhất Vật Lí lớp 12 sẽ tóm tắt kiến thức trọng tâm về Năng lượng liên kết của hạt nhân. Phản ứng hạt nhân từ đó giúp học sinh ôn tập để nắm vứng kiến thức môn Vật Lí lớp 12.

I) Lực hạt nhân

     - Khái niệm: các nuclôn trong hạt nhân hút nhau bằng một lực rất mạnh, gọi là lực hạt nhân, có tác dụng liên kết các nuclôn tạo nên hạt nhân bền vững.

     - Tính chất:

         +) Không cùng bản chất với với lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn .

         +) Là lực tương tác mạnh

         +) Chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi cỡ kích thước hạt nhân ≈ 10^-15 m

II) Năng lượng liên kết của hạt nhân.

     - Độ hụt khối: Khối lượng của hạt nhân luôn nhỏ hơn tổng khối lượng của các nuclôn tạo thành hạt nhân đó. Độ chênh lệch giữa 2 khối lượng đó gọi là độ hụt khối (∆m) của hạt nhân:

     ∆m = (Z.m_p + (A - Z) m_n ) - m_X

     - Năng lượng liên kết W_lk: là năng lượng cần để liên kết các nuclôn để tạo thành một hạt nhân, hay năng lượng tỏa ra khi mọt hạt nhân tách thành các nuclôn riêng biệt.

     W_lk = [Z.m_p + (A - Z) m_n - m_X ] c² = ∆m.c²

     - Năng lượng liên kết riêng W_lkr: là đại lượng đặc trưng cho độ bền vững của hạt nhân, W_lkr càng lớn hạt nhân càng bền vững. Những hạt nhân bền vững ở khoảng giữa của bảng tuần hoàn 50 < A < 80.

     W_lkr = W_lk/A

III) Phản ứng hạt nhân

     - Khái niệm: phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến biến đổi hạt nhân

     - Phân loại: gồm 2 loại

         +) Phản ứng hạt nhân tự phát: là quá trình một hạt nhân không bền vững tự phân rã thành các hạt nhân khác. VD: phóng xạ.

     A → B + C

         +) Phản ứng hạt nhân kích thích: quá trình các hạt nhân tương tác với nhau tạo ra các hạt nhân khác. VD: phản ứng nhiệt hạch, phản ứng phân hạch.

     A + B → C + D

IV) Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân:

     Với phản ứng hạt nhân:

     Có các định luận bảo toàn sau:

     - Định luật bảo toàn điện tích:

     Z₁ + Z₂ = Z₃ + Z₄

     - Định luật bảo toàn nuclôn (số khối A):

     A₁ + A₂ = A₃ + A₄

     Chú ý: số hạt nơtron (A-Z) không được bản toàn

     - Định luật bảo toàn động lượng:

     - Định luật bảo toàn năng lượng

     m_trước.c² = m_sau.c² + ∆E

     ↔ ∆E = (m_trước - m_sau) c² = (m_A + m_B - m_C - m_D)c²

     Với ∆E là năng lượng phản ứng

     ∆E > 0: phản ứng tỏa năng lượng |∆E|

     ∆E < 0: phản ứng thu năng lượng |∆E|