Năng lượng liên kết của hạt nhân và 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 nhân, Năng lượng liên kết của hạt nhân, Phản ứng hạt nhân
Lực tương tác giữa các nuclôn gọi là lực hạt nhân (tương tác hạt nhân hay tương tác mạnh).
Kết luận:
Lực hạt nhân là một loại lực mới truyền tương tác giữa các nuclôn trong hạt nhân, còn gọi là lực tương tác mạnh.
Lực hạt nhân chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân (\(10^{-15}m\))
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 \(_{Z}^{A}\textrm{X}\)
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
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 < A < 80 gọi là các hạt nhân trung bình ⇒ rất bền vững)
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.
Bảo toàn điện tích.
Boả toàn số nuclôn (bảo toàn số A).
Bảo toàn năng lượng toàn phần.
Bảo toàn động lượng.
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 < 0 → phản ứng thu năng lượng
Cho mHe = 40015u, mp = 1,0073u, mn = 1,0087u. Tìm năng lượng cần thiết để phá vỡ hạt nhân \(_{2}^{4}\textrm{He}\)? Lấy \(1u=931,5 \ \frac{MeV}{c^2}\)
\(W_{lk}=[2.1,0073+2.1,0087-4,0015].uc^2\)
\(= (2.1,0073+2.1,0087-4,0015). 931,5\)
\(\Rightarrow W_{lk}=28,41 \ (MeV)\)
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?
\(W_{lkr \ (He)}= \frac{28,41}{4}=7,1\) Mev/Nuclôn
\(W_{lkr \ (Fe)}= \frac{492}{56}= 8,8\) Mev/Nuclôn
⇒ Hạt nhân \(_{26}^{56}\textrm{Fe}\) bền hơn \(_{2}^{4}\textrm{He}\)
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 .
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.
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
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
Vât có khối lượng nghỉ m0 đang chuyển động với vận tốc v = 0,6c. Tính động năng của vật
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!
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 12 Bài 36để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Bài tập 1 trang 186 SGK Vật lý 12
Bài tập 2 trang 186 SGK Vật lý 12
Bài tập 3 trang 187 SGK Vật lý 12
Bài tập 4 trang 187 SGK Vật lý 12
Bài tập 5 trang 187 SGK Vật lý 12
Bài tập 6 trang 187 SGK Vật lý 12
Bài tập 7 trang 187 SGK Vật lý 12
Bài tập 8 trang 187 SGK Vật lý 12
Bài tập 9 trang 187 SGK Vật lý 12
Bài tập 10 trang 187 SGK Vật lý 12
Bài tập 36.1 trang 107 SBT Vật lý 12
Bài tập 36.2 trang 107 SBT Vật lý 12
Bài tập 36.3 trang 108 SBT Vật lý 12
Bài tập 36.4 trang 108 SBT Vật lý 12
Bài tập 36.5 trang 108 SBT Vật lý 12
Bài tập 36.6 trang 108 SBT Vật lý 12
Bài tập 36.7 trang 108 SBT Vật lý 12
Bài tập 36.8 trang 108 SBT Vật lý 12
Bài tập 36.9 trang 108 SBT Vật lý 12
Bài tập 36.10 trang 109 SBT Vật lý 12
Bài tập 36.11 trang 109 SBT Vật lý 12
Bài tập 36.12 trang 109 SBT Vật lý 12
Bài tập 36.13 trang 109 SBT Vật lý 12
Bài tập 36.14 trang 109 SBT Vật lý 12
Bài tập 36.15 trang 110 SBT Vật lý 12
Bài tập 36.16 trang 110 SBT Vật lý 12
Bài tập 36.17 trang 110 SBT Vật lý 12
Bài tập 36.18 trang 110 SBT Vật lý 12
Bài tập 36.19 trang 110 SBT Vật lý 12
Bài tập 36.20 trang 110 SBT Vật lý 12
Bài tập 1 trang 278 SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài tập 2 trang 278 SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài tập 3 trang 278 SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài tập 4 trang 278 SGK Vật lý 12 nâng cao
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 DapAnHay 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!
-- Mod Vật Lý 12 DapAnHay
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
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
Vât có khối lượng nghỉ m0 đang chuyển động với vận tốc v = 0,6c. Tính động năng của vật
Nitơ tự nhiên có khối lượng nguyên tử m = 14,00670u và gồm hai đồng vị chính là \(_{7}^{14}\textrm{N}\) có khối lượng nguyên tử m1 = 14,00307u và \(_{7}^{15}\textrm{N}\) có khối lượng nguyên tử m2 = 15,00011u. Tỉ lệ phần trăm của hai đồng vị đó trong nitơ tự nhiên lần lượt là
Biết vận tốc ánh sáng trong chân không c = 3.108m/s.Theo hệ thức Anhxtanh giữa năng lượng và khối lượng thì vật có khối lượng 0,002 g có năng lượng nghỉ bằng
Số prôtôn có trong 15,9949 gam \(_{8}^{16}\textrm{O}\) là bao nhiêu ?
Cho 2 hạt nhân đồng vị \(_{78}^{194}\textrm{Pt}\) và \(_{78}^{198}\textrm{Pt}\) có khối lượng hạt nhân lần lượt là 193,92001u và 197,92471u. Biết mp = 1,00728u, mn = 1,00866u và 1u = 931,5 MeV/c2. Đồng vị Platin bền nhất là
Viết ký hiệu 2 hạt nhân chứa 2p và 1n; 3p và 5n:
Từ kí hiệu của một hạt nhân nguyên tử là X là \(_{3}^{6}\textrm{X}\), kết luận nào dưới đây chưa chính xác
Chọn câu đúng đối với hạt nhân nguyên tử
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.
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 diện từ.
D. lực tương tác mạnh.
Phạm vi tác dụng của các lực tương tác mạnh trong hạt nhân là bao nhiêu?
A. 10-13.
B. 10-8.
C. 10-10.
D. Vô hạn.
Hạt nhân nào có năng lượng liên kết riêng lớn nhất?
A. Heli.
B. Cacbon.
C. Sắt.
D. Urani.
Năng lượng liên kết của \(_{10}^{20}\textrm{Ne}\) là 160,64 MeV. Xác định khối lượng của nguyên tử \(_{10}^{20}\textrm{Ne}\).
Khối lượng nguyên tử của \(_{26}^{56}\textrm{Fe}\) 55,934939u. Tính \(W_{lk}\) và \(\frac{W_{lk}}{A}\).
Hoàn chỉnh các phản ứng sau:
\(_{6}^{3}\textrm{Li}\) + ? → \(_{4}^{7}\textrm{Be}\) + \(_{0}^{1}\textrm{n}\).
\(_{5}^{10}\textrm{B}\) + ? → +
+ ? → +
Phản ứng:
+ → 2 tỏa năng lượng 22,4 MeV. Tính khối lượng nguyên tử của . ( Khối lượng nguyên tử của và lần lượt là 2,01400u và 4,00150u).
Chọn câu sai.
Trong một phản ứng hạt nhân, có bảo toàn
A. năng lượng.
B. động lượng.
C. động năng.
D. điện tích.
Phản ứng nào sau đây thu năng lượng?
A. \(_{1}^{1}\textrm{H}\) + \(_{1}^{2}\textrm{H}\) → \(_{2}^{3}\textrm{He}\)
B. + →
C. + → +
D. + → +
Lực hạt nhân là lực nào sau đây ?
A. Lực điện.
B. Lực từ
C. Lực tương tác giữa các nuclôn.
D. Lực tương tác giữa các thiên hà.
Độ hụt khối của hạt nhân \(_Z^AX\) là
\(\begin{array}{*{20}{l}} {A.{\rm{ }}\Delta m{\rm{ }} = {\rm{ }}N{m_n}\; - {\rm{ }}Z{m_p}.}\\ {B.{\rm{ }}\Delta m{\rm{ }} = {\rm{ }}m{\rm{ }} - {\rm{ }}N{m_p}\; - {\rm{ }}Z{m_p}.}\\ {C.{\rm{ }}\Delta m{\rm{ }} = {\rm{ }}\left( {N{m_n}\; - {\rm{ }}Z{m_p}} \right){\rm{ }} - {\rm{ }}m.}\\ {D.{\rm{ }}\Delta m{\rm{ }} = {\rm{ }}Z{m_p}\; - {\rm{ }}N{m_n}.} \end{array}\)
với N = A - Z; m, mp, mn lần lượt là khối lượng hạt nhân, khối lượng prôtôn và khối lượng nơtron.
Năng lượng liên kết của một hạt nhân
A. có thể dương hoặc âm.
B. càng lớn thì hạt nhân càng bền.
C. càng nhỏ thì hạt nhân càng bền.
D. có thể bằng 0 với các hạt nhân đặc biệt.
Đại lượng nào dưới đây đặc trưng cho mức độ bền vững của một hạt nhân ?
A. Năng lượng liên kết.
B. Năng lượng liên kết riêng.
C. Số hạt prôtôn.
D. Số hạt nuclôn.
Hãy chỉ ra phát biểu sai.
Trong một phản ứng hạt nhân có định luật bảo toàn
A. năng lượng toàn phần.
B. điện tích.
C. động năng.
D. số nuclôn.
Xác định hạt X trong phương trình sau :
\(\begin{array}{l} _9^{19}F + _1^1H = _8^{16}O + X\\ A.\;\;_2^3He\;{\rm{ }}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,B.\;{\rm{ }}_2^4He\\ C.\;\;{\rm{ }}_1^2H{\rm{ }}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,D.\;\,\,_1^3H \end{array}\)
Đơn vị đo khối lượng nào không sử dụng trong việc khảo sát các phản ứng hạt nhân ?
A. kilôgam.
B. miligam
C. gam.
D. u.
Hạt nhân A đang đứng yên thì phân rã thành hạt nhân B có khối lượng mB và hạt a có khối lượng ma. Tỉ số giữa động năng của hạt nhân B và động năng của hạt a ngay sau phân rã bằng?
\(\begin{array}{l} A.\;\;\frac{{{m_B}}}{{{m_\alpha }}}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,B.\;{\rm{ }}{(\frac{{{m_B}}}{{{m_\alpha }}})^2}\\ C.\;\;{(\frac{{{m_\alpha }}}{{{m_B}}})^2}{\rm{ }}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,D.\;\,\,\frac{{{m_\alpha }}}{{{m_B}}} \end{array}\)
Giả sử hai hạt nhân X và Y có độ hụt khối bằng nhau ; số nuclôn của hạt nhân X lớn hơn số nuclôn của hạt nhân Y thì
A. năng lượng liên kết riêng của hai hạt nhân bằng nhau.
B. hạt nhân Y bền vững hơn hạt nhân X.
C. năng lượng liên kết riêng của hạt nhân X lớn hơn năng lượng liên kẽ: riêng của hạt nhân Y.
D. hạt nhân X bền vững hơn hạt nhân Y.
Cho ba hạt nhân X, Y và Z có số nuclôn tương ứng là AX, AY và AZ với AX = 2AY = 0,5AZ. Biết năng lượng liên kết riêng của từng hạt nhân tươns ứng là ΔEX, ΔEY và ΔEZ với ΔEZ < ΔEX < ΔEY. Sắp xếp các hạt nhân này theo thứ tự tính bền vững giảm dần là :
A. Y, X, Z. B. Y, Z, X.
C. X, Y,Z. D. Z,X,Y.
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
Bạn nào giải giúp mình câu trắc nghiệm này với, thấy đáp án đúng là C nhưng mình giải mãi không ra.
Hạt \(\alpha\) có động năng \(K_{\alpha }\), bắn vào hạt \(_{7}^{14}\textrm{N}\) đang đứng yên, sau phản ứng có hạt p. Cho mHe = 4,0015u; mN = 13,9992u; mp = 1,0073u; mX = 16,9947u; \(1u=931\frac{MeV}{c^{2}}\). Động năng tối thiểu của hạt \(\alpha\) để phản ứng xảy ra
A. 2,21 MeV
B. 3,75 MeV
C. 1,21 MeV
D. 4 MeV
Câu trả lời của bạn
D
C
Mình phải tìm động năng hạt X như thế nào đây, bạn nào biết làm bài này giúp mình với nhé!
Một prôtôn có động năng Kp = 1,5 MeV bắn vào hạt nhân \(_{3}^{7}\textrm{Li}\) đang đứng yên thì sinh ra hai hạt X có bản chất giống nhau và không kèm theo bức xạ gamma. Tính động năng của mỗi hạt X. Cho mLi = 7,0144u; mp = 1,0073u; mX = 4,0015u, 1uc2 = 931 MeV.
A. 9,7 MeV
B. 9,6 MeV
C. 9,5 MeV
D. 4,5 MeV
Bày này đơn giản lắm bạn.
Xét phương trình phản ứng hạt nhân: \(_{1}^{1}\textrm{p}+_{3}^{7}\textrm{Li}\rightarrow 2_{2}^{4}\textrm{X}\)
Sau đó mình làm thêm 2 bước nữa:
\(K_{X}+\Delta E=2K_{X}\Rightarrow K_{X}=\frac{ K_{p}+\Delta E}{2}=9,5MeV\)
Đáp án đúng là câu C bạn nhé.
Bạn nào giúp mình giải bài này với, mình loay hoay mãi không biết phải làm thế nào.Năng lượng cần thiết để tách các hạt nhân ra có phải là năng lượng liên kết không các bạn.. Haiz........
Cho khối lượng hạt nhân \(_{17}^{37}\textrm{Cl}\) là mCl = 36,95655u. Biết mp = 1,00728u; mn = 1,00866u; và 1u = 931,5 MeV/c2. Năng lượng cần thiết để tách hạt \(_{17}^{37}\textrm{Cl}\) thành các nuclôn riêng rẽ bằng
A. 317,092 MeV
B. 8,57 MeV
C. 18,652 MeV
D. 316,922 MeV
Xin chào.
Hướng giải quyết vấn đề của bạn như thế là đúng rồi đó bn.
Bài này yêu cầu ta đi tìm năng lượng liên kết.
Và mình nghĩ chỉ cần giải đơn giản thế này là được rồi:
\(\Rightarrow W_{lk}=(17.m_{p}+20.m_{n}-m_{Cl}).c^{2}=317,092MeV\)
Hi bạn.
Bài này theo giả thiết của đề là bắt hạt \(\alpha\) vào hạt \(_{7}^{14}\textrm{N}\) đang đứng yên để sau phản ứng có hạt p.
\(\Delta E=\left ( m_{\alpha }+m_{N}-m_{p}-m_{X} \right ).c^{2}\)
\(\left (K_{\alpha } \right )_{min}=|\Delta E|=1,21MeV\)
Như vạy, đáp án C của bạn là đúng rồi nhé.
Hi mọi người. Bài tập này cho quá trời đất các khối lượng thì phải làm như thế nào ạ? Mọi người giúp đỡ em nhé! Em cảm ơn ạ.
Cho các khối lượng của prôton, nơtron, hạt nhân hêli \(_{2}^{4}\textrm{He}\) lần lượt là 1,00730 u; 1,00870 u; 4,0015 u; 1u = 931 MeV/c2. Năng lượng tối thiểu để phá vỡ hạt Hêli này bằng
A. 28,3955 MeV
B. 31,0056 MeV
C. 18,4563 MeV
D. 16,2279 MeV
Câu trả lời của bạn
A. 28,3955 MeV
A
Cảm ơn bạn thật nhiều. ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
Hi em. Em giải như sau em nhé!
\(W_{lk(He)}=\left ( 2m_{p}+2m_{n}-m_{He} \right ).c^{2}=28,3955MeV\)
Em chào các anh, các chị ạ. Anh/chị vui lòng giải đáp bài tập này giùm em với ạ. Em cảm ơn rất nhiều ạ.
Cho khối lượng nguyên tử của đồng vị cacbon \(_6^{13}C\) ; êlectron; prôtôn và nơtron lần lượt là 12112,490 MeV/c2 ; 0,511 MeV/c2; 938,256 MeV/c2 và 939,550 MeV/c2. Năng lượng liên kết của hạt nhân \(_6^{13}C\) bằng
A. 93,896 MeV
B. 96,962 MeV
C. 100,028 MeV
D. 103,594 MeV
Câu trả lời của bạn
A
Cảm ơn bạn, thế còn bài này thì sao bạn.
Mình cũng sử dụng công thức đó là sẽ ra đúng ko bạn ?
Đề bài của mình là: Biết khối lượng của proton, nơtron, hạt nhân \(_8^{16}O\) lần lượt là 1,0073u; 1,0087u; 15,9904u và 1u = 931,5 MeV/c2. Năng lượng liên kết của hạt nhân \(_8^{16}O\) xấp xỉ bằng:
A. 18,76 MeV.
B. 190,81 MeV.
C. 14,25 MeV.
D. 128,17 MeV.
Bày này cách làm cũng tương tự bài trên thôi.
Với những bài tập như thế này bạn phải tính toán thay số cẩn thận là được
\(E = \left[ {Z.{m_p} + \left( {A - Z} \right).{m_n} - {m_{hn}}} \right]{c^2} \approx 128,17\,\left( {MeV} \right)\)
Chúc bạn học tốt nhé
Hi, bạn. Những bài như thế này hay sử dụng công thức tính năng lượng liên kết lắm. Mình tính ra cho bạn xem như sau:
Ta có \({W_{lk}} = \left[ {Z{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_x}} \right]{c^2} = 93,896\,MeV\)
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *