Bài 57: Phản ứng nhiệt hạch - Giải BT Vật Lí 12 nâng cao
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.
Bài giải:Xét phản ứng nhiệt hạch như sau:
Ta thấy cứ 1 hạt nhân Heli được tạo thành từ phản ứng trên thì toả năng lượng là 17,5 MeV.
Số hạt Heli có trong 1 kilogam Heli là:
Năng lượng toả ra khi 1 kg Heli được tạo thành:
E1 = 1,5.1026.17,5.106.1,6.10−13 = 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:
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)
Như 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.
Câu 1 (trang 289 sgk Vật Lí 12 nâng cao): Phản ứng nhiệt hạch là gì? Nêu điều kiện để phản ứng nhiệt hạch xảy ra.
Bài giải:* Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng kết hợp 2 hạt nhân nhẹ thành 1 hạt nhân nặng hơn.
Ví dụ: 
- 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.
Câu 2 (trang 289): Nêu các ưu điểm của năng lượng do phản ứng nhiệt hạch tỏa ra.
Bài giải:- Các ưu điểm của năng lượng do phản ứng nhiệt hạch tỏa ra:
+ 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).
Ngày nay, 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.
Bài 1 (trang 289 sgk Vật Lí 12 nâng cao): Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng hạt nhân
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.
Bài giải:Đáp án đúng là: B.
Giải thích:
Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng hạt nhân cần một nhiệt độ cao mới thực hiện được.
Bài 2 (trang 289): Phản ứng nhiệt hạch và phản ứng phân hạch là hai phản ứng hạt nhân trải ngược nhau vì.
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 còn lại 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.
Bài giải:Đáp án đúng là: C.
Giải thích:
Phản ứng nhiệt hạch và phản ứng phân hạch là hai phản ứng hạt nhân trải ngược nhau vì:
+ Một phản ứng là tổng hợp hai hạt nhân nhẹ thành một hạt nhân năng hơn,
+ Một phản ứng là sự vỡ một hạt nhân nặng thành hai hạt nhẹ hơn.