Bài 56: Phản ứng phân hạch - Giải BT Vật Lí 12 nâng cao
Câu 1 (trang 287 sgk Vật Lí 12 nâng cao): Phản ứng phân hạch là gì?
Bài giải:Phản ứng phân hạch là phản ứng mà trong đó một hạt nhân rất nặng hấp thu một nơtron chậm rồi vỡ ra thành hai hạt nhân trung bình đồng thời phóng ra từ 2 - 3 nơtron và tỏa ra năng lượng lớn.
Câu 2 (trang 287): Phản ứng phân hạch dây chuyền là gì? Với điều kiện nào thì nó xảy ra?
Bài giải:* Các nơtron sinh ra sau phản ứng phân hạch lại có thể bị hấp thụ cách hạt nhân Urani (hoặc phutoni) khác và cứ thế sự phân hạch tiếp diễn thành một dây chuyền. Các phản ứng này tăng lên rất nhanh trong một thời gian ngắn ta gọi đó là phản ứng dây chuyền.
* Điều kiện xảy ra phản ứng dây chuyền là:
- Số hạt nhân nơtron trung bình k còn lại sau mỗi phân hạch (hệ số nhân nơtron)
+ Nếu k < 1 thì phản ứng dây chuyền không xảy ra.
+ Nếu k = 1 thì phản ứng dây chuyền xảy ra với mật độ nơtron không đổi. Đó là phản ứng dây chuyền điều khiển được xảy ra trong các lò phản ứng hạt nhân.
+ Nếu k > 1 thì dòng nơtron tăng liên tục theo thời gian, dẫn đến vụ nổ nguyên tử.
+ Ngoài ra khối lượng nhiên liệu hạt nhân phải có một giá trị tối thiểu gọi là khối lượng tới hạn mth.
Câu 3 (trang 287): Nêu các bộ phận chính của nhà máy điện hạt nhân.
Bài giải:Bộ phận chính của nhà máy điện hạt nhân là: Lò phản ứng hạt nhân.
Chất tải nhiệt sơ cấp, sau khi chạy qua vùng tâm lò, sẽ chảy qua bộ phận trao đổi nhiệt, cung cấp nhiệt cho lò sinh hơi. Hơi nước làm chạy tua bin phát điện giống như trong nhà máy điện thông thường.
Bài 1 (trang 287 sgk Vật Lí 12 nâng cao): Sự phân hạch là sự vỡ một hạt nhân nặng
A. Thường xảy ra một cách tự phát thành nhiều hạt nhân nhẹ hơn.
B. Thành hai hạt nhân nhẹ hơn, do hấp thụ một notron.
C. Thành hai hạt nhân nhẹ hơn và vài notron, sau khi hấp thụ một notron chậm.
D. Thành hai hạt nhân nhẹ hơn, thường xảy ra một cách tự phát.
Bài giải:Đáp án đúng là: C.
Giải thích:
Sự phân hạch là sự vỡ một hạt nhân nặng thành hai hạt nhân nhẹ hơn và vài notron, sau khi hấp thụ một notron chậm.
Bài 2 (trang 287): Đồng vị có thể phân hạch khi hấp thụ một notron chậm là
Bài giải:
Đáp án đúng là: C.
Bài 3 (trang 287): Gọi k là hệ số nhân notron, thì điều kiện cần và đủ để phản ứng dây chuyền có thể xảy ra mà.
A. k < 1
B. k = 1
C. k > 1
D. k ≥ 1.
Bài giải:Đáp án đúng là: D.
Giải thích:
Gọi k là hệ số nhân notron, thì điều kiện cần và đủ để phản ứng dây chuyền có thể xảy ra là k ≥ 1.
Bài 4 (trang 287): Xét phản ứng phân hạch urani U235 có phương trình:
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.
Bài giải:Năng lượng mà một phân hạch tỏa ra: Q = (M0 - M)c2
với M0 = mU + mn = 234,99 + 1,01 = 236u
M = mM0 + mLa + 2mn = 94,88u +138,87u + 2.1,008665 = 235,77u.
Từ đó: Q = (236u - 235,77u).c2 = 0,23u. c2 = 214,245 MeV.
Bài tiếp: Bài 57: Phản ứng nhiệt hạch - Giải BT Vật Lí 12 nâng cao