Giải bài 4 trang 287 - Bài 56 - SGK môn Vật lý lớp 12 nâng cao
Xét phản ứng phân hạch urani 235U có phương trình:
23592U+n→9542Mo+13957La+2n+7e−
Tính năng lượng mà một phân hạch tỏa ra.
Cho biết: mU=234,99u; mMo=94,88u;mLa=138,87u. Bỏ qua khối lượng của electron.
Xét phản ứng phân hạch: 23592U+10n→9542Mo+13957La+2n+7e−
Bỏ qua khối lượng của các electron.
Ta có: m0=mU+mn=234,99u+1,0087u=235,9987u
m=mMo+mLa+2mn=94,88u+138,87u+2.1,0087u=235,7674u
Năng lượng tỏa ra của phản ứng phân hạch:
Q=(m0−m)c2=(235,9987u−235,7674u)c2=215,34(MeV)
GHI NHỚ:
* Dùng neutron nhiệt (neutron chậm) có năng lượng cỡ 0,01MeV bắn vào 235U ta có phản ứng phân hạch:
10n+23592U→A1Z1X1+A2Z2X2+k10n+200MeV
X1,X2 là các hạt nhân có số khối trung bình.
* Đặc điểm chung của phản ứng phân hạch là sau mỗi phản ứng có hơn 2 neutron được phóng ra và giải phóng một năng lượng lớn, ta gọi là năng lượng hạt nhân.
* Phản ứng phân hạch dây chuyền:
- Sau mỗi phân hạch, số neutron trung bình còn lại là k (gọi là hệ số nhân neutron) lại có thể bị hấp thụ bởi các hạt nhân Urani (hoặc plutoni...) khác ở gần đó làm xảy ra phân hạch tiếp theo, và tiếp diễn thành một dây chuyền. Số phân hạch tăng lên rất nhanh trong một thời gian rất ngắn ta có phản ứng phân hạch dây chuyền.
- Điều kiện xảy ra phản ứng phân hạch dây chuyền: k≥1.