A. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM
I. Lực hạt nhân
- Các nuclôn trong hạt nhân hút nhau bằng các lực rất mạnh gọi là lực hạt nhân.
- Lực hạt nhân không có cùng bản chất với lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn. Lực hạt nhân lớn hơn rất nhiều so với các loại lực khác nên gọi là lực tương tác mạnh. Lực hạt nhân chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân.
II. Năng lượng liên kết của hạt nhân
1. Độ hụt khối
- Độ chênh lệch của khối lượng hạt nhân và tổng khối lượng của nuclôn tạo thành hạt nhân gọi là độ hụt khối của hạt nhân:
∆m = Zmp + ( A – Z )mn – mX
2. Năng lượng liên kết
- Khi các nuclôn liên kết với nhau để tạo thành hạt nhân thì khối lượng giảm đi nên giải phóng ra một lượng năng lượng, năng lượng này cũng chính là năng lượng cần cung cấp để phá vở hạt nhân thành các nuclôn riêng lẽ nên gọi là năng lượng liên kết.
Wlk = [ Zmp + ( A – Z )mn – mx ]c2
Hay Wlk = ∆mc2.
- Năng lượng liên kết của một hạt nhân được tính bằng tích của độ hụt khối của hạt nhân với thừa số c2.
3. Năng lượng liên kết riêng
- Năng lượng liên kết riêng của mỗi hạt nhân là năng lượng tính cho từng nuclôn trong hạt nhân: $\frac{Wlk}{A}$
- Năng lượng liên kết riêng đặc trưng cho mức độ bền vững của hạt nhân.
III. Phản ứng hạt nhân
1. Định nghĩa và đặc tính
- Phản ứng hạt nhân là quá trình biến đổi của hạt nhân này thành hạt nhân khác.
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.
b. Phản ứng hạt nhân kích thích
- Quá trình các hạt nhân tương tác với nhau tạo ra các hạt nhân khác.
2. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân
a. Bảo toàn điện tích.
b. Bảo toàn số nuclôn (bảo toàn số A).
c. Bảo toàn năng lượng toàn phần.
d. Bảo toàn động lượng.
3. Năng lượng phản ứng hạt nhân
W = ( mtrước – msau )c2
Nếu W > 0 thì phản ứng tỏa năng lượng.
Nếu W < 0 thì phản ứng thu năng lượng.
Bài tập & Lời giải
Hướng dẫn trả lời các câu hỏi giữa bài
Trang 184 – sgk vật lí 12
Hãy giải thích rõ hơn bảng 36.1
Xem lời giải
Hướng dẫn trả lời các câu hỏi cuối bài
Bài tập 1: trang 186 – sgk vật lí 12
Hãy chọn câu đúng.
Năng lượng liên kết riêng
A. Giống nhau với mọi hạt nhân.
B. Lớn nhất với các hạt nhân nhẹ.
C. Lớn nhất với các hạt nhân trung bình.
D. Lớn nhất với các hạt nhân nặng.
Xem lời giải
Bài tập 2: trang 186 – sgk vật lí 12
Hãy chọn câu đúng
Bản chất lực tương tác giữa các nuclôn trong hạt nhân là:
A. Lực tĩnh điện
B. Lực hấp dẫn
C. lực điện từ
D. Lực tương tác mạnh.
Xem lời giải
Bài tập 3: trang 187 – sgk vật lí 12
Phạm vi tác dụng của lực tương tác mạnh trong hạt nhân là bao nhiêu?
A. 10-13 cm.
B. 10-8 cm.
C. 10-10 cm.
D. Vô hạn.
Xem lời giải
Bài tập 4: trang 187 – sgk vật lí 12
Hạt nhân nào có năng lượng liên kết riêng lớn nhất?
A. Heli
B. Cacbon
C. Sắt
D. Urani.
Xem lời giải
Bài tập 5: trang 187 – sgk vật lí 12
Năng lượng liên kết của $_{10}^{20}\textrm{Ne}$ là 160,64 MeV.
Xác định khối lượng của nguyên tử $_{10}^{20}\textrm{Ne}$
Xem lời giải
Bài tập 6: trang 187 – sgk vật lí 12
Khối lượng nguyên tử của $_{26}^{56}\textrm{Fe}$ là 55,934939u. Tính Wlk và $\frac{W_{lk}}{A}$
Xem lời giải
Bài tập 7: trang 187 – sgk vật lí 12
Hoàn chỉnh các phản ứng sau:
$_{3}^{6}\textrm{Li}+?\rightarrow _{4}^{7}\textrm{Be}+_{0}^{1}\textrm{n}$
$_{5}^{10}\textrm{B}+?\rightarrow _{3}^{7}\textrm{Li}+_{2}^{4}\textrm{He}$
$_{17}^{35}\textrm{Cl}+?\rightarrow _{16}^{32}\textrm{S}+_{2}^{4}\textrm{He}$
Xem lời giải
Bài tập 8: trang 187 – sgk vật lí 12
Phản ứng:
$_{3}^{6}\textrm{Li}+_{1}^{2}\textrm{H}\rightarrow 2\left ( _{2}^{4}\textrm{He} \right )$
tỏa năng lượng 22,4 MeV. Tính khối lượng nguyên tử của $_{3}^{6}\textrm{Li}$. Khối lượng của $_{1}^{2}\textrm{H}$ và $_{2}^{4}\textrm{He}$ lần lượt là 2,01400u và 4,00150u.
Xem lời giải
Bài tập 9: trang 187 – sgk vật lí 12
Chọn câu sai.
Trong một phản ứng hạt nhân, có bảo toàn
A. năng lượng
B. động lượng
C. động năng
D. điện tích.
Xem lời giải
Bài tập 10: trang 187 – sgk vật lí 12
Phản ứng nào sau đây thu năng lượng?
A.$_{1}^{1}\textrm{H}+_{1}^{2}\textrm{H}\rightarrow _{2}^{3}\textrm{He}$
B.$_{1}^{2}\textrm{H}+_{1}^{2}\textrm{H}\rightarrow _{2}^{4}\textrm{He}$
C.$_{1}^{2}\textrm{H}+_{1}^{3}\textrm{H}\rightarrow _{2}^{4}\textrm{He}+_{0}^{1}\textrm{n}$
D.$_{2}^{4}\textrm{He}+_{7}^{14}\textrm{N}\rightarrow _{8}^{17}\textrm{O}+_{1}^{1}\textrm{H}$
