Bài giảng Vật lí 12 - Bài thứ 36: Năng lượng liên kết hạt nhân, phản ứng hạt nhân

Nội dung text: Bài giảng Vật lí 12 - Bài thứ 36: Năng lượng liên kết hạt nhân, phản ứng hạt nhân

1. BÀI 36:NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT HẠT NHÂN. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN. ☺ Tiết 1. I. LỰC HẠT NHÂN. II. NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN. ☺ Tiết 2. III. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.
2. I. Lực hạt nhân : HạtLựcnhân hạtđược nhân làcấu lựctạo tươngtừ tác mạnh. các nuclonChỉ phátkhông huy tácmang dụng trongđiện phạm vi hoặckíchmang thướcđiện hạt nhâncùng (~10dấu-15. m) Tại sao chúng lại rất bền vững – liên kết chặt với Định nghĩa nhau? Lực hạt nhânlà lực hút giữa các nuclôn trong hạt nhân.
3. II. Năng lượng liên kết của hạt nhân Hãy so sánh khối lượng của hạt nhân với tổng khối lượng các nuclôn riêng rẽ tạo thành hạt nhân đó? Cho mp=1,00728u; mn=1,00866u  Rút ra nhận xét. m = 4,00150u 4He He 2 2mp + 2mn = 4,03188 u m = 55,91728u 56Fe Fe 26 26mp + 30mn = 56,44908 u m = 234,9933u 235U U 92 92mp + 143mn = 236,90814 u
4. 1. Độ hụt khối: Nhận xét: Khối lượng của một hạt nhân luôn nhỏ hơn tổng khối lượng các nuclôn tạo thành hạt nhân đó. Độ chênh giữa hai khối lượng đó được gọi là độ hụt khối của hạt nhân ∆m Δm = [Zmp +(A-Z)mn –mX]  m = 4,00150u 4He He  mHe = 0,03038 u 2 2mp + 2mn = 4,03188 u 56  m = 0,5318 u Fe  mFe = 55,91728u Fe 26 26mp + 30mn = 56,44908 u  m = 234,9933u  u 235U U mU =1,91484 92 92mp + 143mn = 236,90814u
5. Năng lượng nghỉ Năng lượng nghỉ của của hạt nhân : các nuclôn khi đứng E= m .c2 riêng rẽ : hn 2 E0=[Zmp+(A-Z)mn].c E Năng lượng liên kết.
6. 2. Năng lượng liên kết ☺ Là năng lượng tối thiểu cần thiết cần cung cấp cho một hạt nhân để phá vỡ nó thành các nuclôn đứng riêng rẽ. 2 Wlk = [Zmp+(A-Z)mn –mhn]c 2 hay Wlk = Δm.c  m = 4,00150u 4He He  mHe = 0,03038 u 2 2mp + 2mn = 4,03188 u Wlk=28,29897 MeV 56  m = 0,5318 u Fe  mFe = 55,91728u Fe 26 26mp + 30mn = 56,44908 u Wlk= 495,3717 MeV  m = 234,9933u  u 235U U mU =1,91484 92mp + 143mn = 236,90814u 92 Wlk=1783,67346 MeV
7. 3. Năng lượng liên kết riêng Năng lượng liên kết tính trên 1 nuclôn: W lk Năng lượng liên kết riêng A 4 W 2 He W =28,29897 MeV lk = 7,07 MeV/nuclon lk A 56 = 8,85 MeV/nuclon 26Fe Wlk= 495.3717 MeV 235 W W =1783,67346 MeV lk = 7,59 MeV/nuclon 92U lk A
8. 3. Năng lượng liên kết riêng Năng lượng liên kết tính trên 1 nuclôn: Dựa vào đồ thị biểu diễn năng Wlk lượngNăngliên kết lượngriêng liêntheo kếtsố riêng A khối, các em cho nhận xét. NêuÝ nghĩaý nghĩa: Năngcủa năng lượnglượng liên kết riêng càng lớnNhận thì xét: liênhạt Các hạtkếtnhân nhânriêng cócàng số ?khối bền rất lớn vững hoặc rất và ngược lại nhỏ đều kém bền. Các hạt nhân có số khối trung bình (A: 50 – 95) rất (Wlk/A) bền vững Mev8,8 0 50 95 A
9. 16 Bài tập: Khối lượng của hạt nhân 8 O là 15,99041u. Tính năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng của16 ? 8 O (Chú ý đôi khi đề cho khối lượng nguyên tử: mhn = mngt – Z.me) Độ hụt khối: ∆m = (8mp + 8mn –mO) = (8.1,00728+8.1,00866-15,99041)u = 0,13711 u 2 NL liên kết: Wlk = m.c = 0,13711.931,5 MeV ≈ 27,72 MeV W NL liên kết riêng: lk = 7,98 MeV/nuclôn A