Chương 9: Hạt nhân nguyên tử

Giải Bài Tập Vật Lí 12 – Bài 57: Phản ứng nhiệt hạch (Nâng Cao) giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:

Bài C1 (trang 288 SGK Vật Lí 12 nâng cao): Hãy tính năng lượng toả ra khi 1 kg heli được tạo thành theo phản ứng (57.2) cho biết mα = 4,0015u. Hãy so sánh với năng lượng toả ra khi 1kg 235U bị phân hạch.

Lời giải:

Xét phản ứng nhiệt hạch:

    Giải bài tập Vật lý lớp 12 nâng cao Bai C1 Trang 288 Sgk Vat Ly 12 Nang Cao 1

Ta thấy cứ 1 hạt nhân Heli được tạo thành từ phản ứng trên thì toả năng lượng là 17,5 MeV.

Số nguyên Heli có trong 1 kilogam Heli là:

    Giải bài tập Vật lý lớp 12 nâng cao Bai C1 Trang 288 Sgk Vat Ly 12 Nang Cao 2

Năng lượng toả ra khi 1 kg Heli được tạo thành:

    E1 = 1,5.1026.17,5.106.1,6.10−19 = 4,2.1014(J)

Ta có: 1 hạt nhân Urani 235U phân hạch tạo năng lượng 200MeV

1 kg Urani phân hạch tạo ra số phản ứng là:

Giải bài tập Vật lý lớp 12 nâng cao Bai C1 Trang 288 Sgk Vat Ly 12 Nang Cao 3

Năng lượng tạo ra khi 1 kg Urani phân hạch là:

    E2 = 200.NU = 200(MeV).2,563.1024 = 512,6.1024 MeV = 8,2.1013(J)

Vậy: 1 kilogam Heli được tạo thành từ phản ứng nhiệt hạch toả ra năng lượng lớn gấp khoảng 5 lần năng lượng toả ra khi 1 kilogam Urani 235 bị phân hạch hoàn toàn.

Lời giải:

* Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng kết hợp hai hạt nhân nhẹ thành một hạt nhân nặng hơn. Thí dụ:

Giải bài tập Vật lý lớp 12 nâng cao Cau 1 Trang 289 Sgk Vat Ly 12 Nang Cao

   Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng tỏa năng lượng.

* Điều kiện để phản ứng nhiệt hạch xảy ra:

+ Nhiệt độ cao khoảng 100 triệu độ.

+ Mật độ hạt nhân trong plasma phải đủ lớn.

+ Thời gian duy trì trạng thái plasma ở nhiệt độ cao 100 triệu độ phải đủ lớn.

Lời giải:

Ưu việt của năng lượng nhiệt hạch:

+ Nguồn nguyên liệu dồi dào.

+ Phân ứng nhiệt hạch không gây ô nhiễm môi trường.

+ Năng lượng tỏa ra trong phản ứng nhiệt hạch lớn hơn nhiều năng lượng tỏa ra trong phản ứng phân hạch (xét cùng lượng chất tham gia phản ứng).

Các nhà khoa học đang tìm cách kiểm soát, điều khiển phản ứng nhiệt hạch tốt hơn để cung cấp cho con người nguồn năng lượng vô tận và sạch hơn nhiều so với năng lượng nguyên tử.

    A. Tỏa nhiệt.

    B. Cần một nhiệt độ cao mới thực hiện được.

    C. Hấp thụ một nhiệt lượng lớn.

    D. Trong đó, hạt nhân của các nguyên tử bị nung chảy thành các nuclon.

Lời giải:

    Chọn B.

    A. Một phản ứng tỏa và một phản ứng thu năng lượng.

    B. Một phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thấp, phản ứng kia ở nhiệt độ cao.

    C. Một phản ứng là tổng hợp hai hạt nhân nhẹ thành một hạt nhân năng hơn, phản ứng kai là sự vỡ một hạt nhân nặng thành hai hạt nhẹ hơn.

    D. Một phản ứng diễn biến rất chậm, phản ứng kia rất nhanh.

Lời giải:

    Chọn C.

 

Print Friendly, PDF & Email

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Bấm vào một ngôi sao để đánh giá!

Đánh giá trung bình / 5. Số lượt đánh giá:

Bình luận