Sách Giáo Khoa Vật Lý 12

39. phản ứng nhiệt hạch39. phản ứng nhiệt hạch39. phản ứng nhiệt hạch

39. phản ứng nhiệt hạch39. phản ứng nhiệt hạch

Bài 39. phản ứng nhiệt hạch –

phản ứng nhiệt hạch là gì? phản ứng nhiệt hạch là phản ứng trong đó hai hạt nhân nhẹ tổng hợp lại thành một hạt nhân nặng hơn. thường chỉ xét các hạt nhân có số a < 10. ta lấy một ví dụ điển hình : н н he + }ndễ dàng tính ra được phản ứng trên đây toả năng lượng: wea = 17,6 mev/1hạt nhân.2. điều kiện thực hiện a) để thực hiện được phản ứng nhiệt hạch trước hết phải biến đổi hỗn hợp tự do (đưa nhiệt độ lên khoảng 10" độ). sau đó cần phải tạo điều kiện để các hạt nhân ban đầu lại gần nhau, tiếp xúc nhau. muốn vậy phải táng tốc các hạt hân đó để chúng có động năng đủ lớn, thắng được lực đẩy cu-lông (giữa hai hạt nhân tích điện dương). khi khoảng cách hai hạt nhân ban đầu nhỏ đến cỡ 10 *m thì lực hạt nhân phát huy tác dụng, vượt trội lực đẩy cu-lông và xảy phả iệ hạch gười ính đượ g, để hų hiệ đượ phả sing nhiệt hạch phải cung cấp cho các hạt nhân ban đầu động năng vào cỡ 10° ev. muốn vậy người ta đã dùng giải pháp tăng nhiệt độ của hỗn hợp plasma. phép tính cho kết quả là nhiệt độ phải tăng lên đến cỡ 100 triệu độ.b). ngoài điều kiện nhiệt độ cao còn hai điều kiện nữa để cho phản ứng nhiệt âv ra :hạch có thể xảy- mật độ hạt nhân trong plasma (n) phải đủ lớn. – thời gian duy trì trạng thái plasma (t) ở nhiệt độ cao (100 triệu độ) phải đủ lớn.ii - nảng lượng nhiêt hach năng lượng toả ra bởi các phản ứng nhiệt hạch được gọi là năng lượng nhiệt hạch. người ta chủ yếu quan tâm đến các phản ứng trong đó các hạt nhân hiđrô tổng hợp thành hạt nhân heli. h+h - he h+ h-. he h+h → he + hn các phép tính cho thấy rằng, năng lượng toả ra khi tổng hợp1 g heli gấp 10 lần năng lượng toả ra khi phân hạch 1 g urani, gấp 85 lần năng lượng toả ra khi đốt 1 tấn than.iii - phản ứng nhiêt hach trên trái đất 1. trên trái đất, loài người đã tạo ra phản ứng nhiệt hạch khi thử quả bom h và đang nghiên cứu tạo ra phản ứng nhiệt hạch có điều khiển. 2. phản ứng nhiệt hạch có điều khiển hiện nay, trong các trung tâm nghiên cứu đều sử dụng đến phản ứng: h + h → 3he + n + 17, 6 mev phản ứng này dễ thực hiện một cách đơn lẻ như sau: cho triti ở thể khí bay bám vào một tấm đồng : các hạt nhân đơteri được gia tốc đến 2 mevđập vào tấm bia ấy. phản ứng nhiệt hạch xảy ra với dấu hiệu là sự phát ra hạt nơtron năng lượng xác định 14,1 mev.nhưng muốn tạo ra phản ứng nhiệt hạch cho các hạt nhân }h và h thì phải tiến hành hai việc: a) đưa tốc độ các hạt lên rất lớn. việc này hiện nay có thể tiến hành theo ba cách: - đưa nhiệt độ lên cao: = dùng các máy gia tốc: = dùng chùm laze cực mạnh. b)"giam hãm” các hạt nhân đó trong một phạm vi không gian nhỏ hẹp để chúng có thể gặp nhau (trong khoảng thời gian đủ lớn theo tiêu chuẩn lo-xơn) và gây ra phản ứng nhiệt hạch. việc "giam hãm” hỗn hợp (d. t' có thể tiến hành theo nhiều cách : – hỗn hợp (dt) đựng trong một hòn bị thuỷ tinh đường kính 100 pum. rọi vào đó chùm tia laze cực mạnh có thể "châm ngòi” cho phản ứng nhiệt hạch.="giam hãm” bằng "bẫy từ”: các hạt nhân d, tđược đưa lên nhiệt độ cao (50 + 100 triệu độ) có động năng rất lớn. người ta cho các hạt nhân d, t này (đều tích điện dương) chuyển động trong lòng một ống dây điện hình xuyến. dưới tác dụng của từ trường ống dây, các hạt nhân d và tchỉ chuyển động ở khoảng giữa trong lòng ống dây, nghĩa là đã bị “giam hãm” trong một khoảng không gian nhỏ. tại đó dưới tác dụng của những chùm tia laze cực mạnh có thể tạo ra các phản ứng nhiệt hạch. thiết bị đó có tên là tokamak.phản ứng nhiệt hạch là quá trình trong đó hai hay nhiều hạt nhân nhẹ hợp lại thành một hạt nhân nặng hơn.thực tế chỉ quan tâm đến phản ứng nhiệt hạch tạo nên heli: 2 3. ;н + н—» не 2 2 4. ;н + н—» неn2 3. н+ н—» не +điều kiện thực hiện phản ứng nhiệt hạch : – nhiệt độ cao (50+ 100 triệu độ);(1) thực ra đây là hỗn hợp các hạt nhân d, t và các electron – thường gọi là plasma.202--- - - - - enăng lượng nhiệt hạch trên trái đất, với những ưu việt không gây ô nhiễm (sạch) và yê liệ ܓ ܬܝ ܀܁ܫ ܝ héki xxi.câu hởi va bai tâp3 oc+ ? - 3°n 1. hãy nêu lên các điều kiện để phản ứng nhiệt 4. "n+? - o hạch có thể xảy ra.15o 15n ? 2. so sánh (định tính) phản ứng nhiệt hạch và 5. s’o ->}’n+?phản ứng phân hạch về các đặc điểm: 6. pn+ h-yc+? a) nhiên liệu phản ứng; 4. xét phản ứng b) điều kiện thực hiện; h+ h -3he +n c) năng lượng toả ra ứng. với cùng một khối – – – – lượng nhiên liệu; xác định năng lượng toả ra bởi phản ứng đó .)tính ra mev và ra.j( ܬ . . . • ܦ ܢ – * ܀ 1 ܘ d) ô nhiễm môi trường. — ܝ .”ܘ ܀ 4. ܘ – r .1- ܧܸ b) tính khối lượng đơteri cần thiết để có thể thu được năng lượng nhiệt hạch tương đương – – – – ܐܦ ܐ – ܕ – – ܘ܂ ܥ với năng lượng toả ra khi đốt 1 kg than, 3. trên một số sao người ta tìm thấy các hạt nhân cacbon có vai trò xuất phát điểm của một cho biết: 4h = 2.0135u chuỗi phản ứng tổng hợp (được gọi là chu he = 3,0149 utrình cno). hãy hoàn chỉnh các phản ứng đó, n = 1,0087u1.c4? -3°n năng lượng toả ra khi đốt 1 kg than là 30000kj.2. n-c – ?203cngle.1. hạt nhân của mỗi nguyên tử tạo bởi nuclôn (trong đó z prôtôn và a-z nơtron).kí hiệu 2 x. điện tích hạt nhân + ze 2. hệ thức anh-xtanh : e = mc2 3. năng lượng liên kết của một hạt nhân : w, = [zim, + (a — zim, – mıxlcl3 = amco với am là độ hụt khối.4. lực tương tác giữa các nuclôn trong hạt nhân gọi là tương tác mạnh (lực hạt nhân). loại tương tác này có bản chất khác với tương tác điện từ và tương táchấp dẫn.hat nhân nguyên tử5. quá trình biến đổi của hạt nhân được mô tả bằng phản ứng hạt nhân. trong một phản ứng hạt nhân có các định luật bảo toàn : + năng lượng toàn phần : + động lượng: + số nuclôn (số khối); + điện tích. 6. năng lượng của một phản ứng hạt nhân: w = (“trước.” miau)co w > 0: toả năng lượng w<0: thu năng lượng7. các phản ứng hạt nhân toả năng lượng quan trọng (có nhiều ứng dụng).tự phát phóng xạcó thể kèm theo phát xạ ybtphân hạch : sự vỡ hạt nhân nặng.kích thíchnhiệt hạch : tổng hợp các hạt nhân nhẹ(thường là tổng hợp 3he, 3he).204

 

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Bấm vào một ngôi sao để đánh giá!

Đánh giá trung bình 5 / 5. Số lượt đánh giá: 3

Chưa có ai đánh giá! Hãy là người đầu tiên đánh giá bài này.

--Chọn Bài--

Tài liệu trên trang là MIỄN PHÍ, các bạn vui lòng KHÔNG trả phí dưới BẤT KỲ hình thức nào!

Print Friendly, PDF & Email