Trả lời câu hỏi 3 trang 278 - Bài 54 - SGK môn Vật lý lớp 12 nâng cao

Xét phản ứng hạt nhân \(A+B\rightarrow C+D\)

a) Điều kiện để phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng là:

\(m_A+m_B>m_C+m_D\Rightarrow m_0>m\) với \(m_0=m_A+m_B\) và \(m=m_C+m_D\)

b) Sự phóng xạ là một trường hợp riêng của phản ứng hạt nhân theo phương trình phản ứng: \(A\rightarrow B+C\)

Lúc đầu hạt nhân mẹ A đứng yên, sau phản ứng tạo ra hai hạt nhân con có động năng.

Vì năng lượng toàn phần được bảo toàn nên hệ thức Anhxtanh, phản ứng tỏa ra năng lượng dưới dạng động năng của hai hạt nhân sau phản ứng.

c) Ví dụ:

- Phản ứng nhiệt hạch: \(^2_1H+^3_1H\rightarrow^4_2He+^1_0n+18MeV\)

- Phản ứng phân hạch: \(^1_0n+^{235}_{92}U\rightarrow^{94}_{38}Sr+^{140}_{94}Xe+2^1_0n+185MeV\)

GHI NHỚ: 

* Phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân, thường được chia làm hai loại:

- Loại thứ nhất: Phản ứng tương tác giữa các hạt nhân dẫn đến sự biến đổi chúng thành các hạt nhân khác. Các hạt nhân sản phẩm có thể là các đồng vị phóng xạ nhân tạo được tạo thành.

- Loại thứ hai: Phản ứng tự phân rã của một hạt nhân không bền vững thành các hạt khác (sự phóng xạ).

* Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân:

Xét phản ứng hạt nhân tổng quát: \(^{A_1}_{Z_1}A+^{A_2}_{Z_2}B\rightarrow^{A_3}_{Z_3}C+^{A_4}_{Z_4}D\)

- Định luật bảo toàn số Nuclon (số khối A): \(A_1+A_2=A_3+A_4\)

- Định luật bảo toàn điện tích (số Z): \(Z_1+Z_2=Z_3+Z_4\)

- Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần (bao gồm động năng và năng lượng nghỉ):  \(m_Ac^2+\frac{m_Av_A^2}{2}+m_Bc^2+\frac{m_Bv_B^2}{2}=m_Cc^2+\frac{m_Cv_C^2}{2}+m_Dc^2+\frac{m_Dv_D^2}{2}\)

- Định luật bảo toàn động lượng: \(m_A\vec{v_A}+m_B\vec{v_B}=m_C\vec{v_C}+m_D\vec{v_D}\)