Giáo án Vật lý 12 bài 38: Phản ứng phân hạch

Chia sẻ: Tống Thị Thi | Ngày: | 7 giáo án

0
677
lượt xem
11
download
Xem 7 giáo án khác
  Download Vui lòng tải xuống để xem file gốc
Giáo án Vật lý 12 bài 38: Phản ứng phân hạch

Mô tả BST Giáo án Vật lý 12 bài 38

Xin giới thiệu đến quý thầy cô và các bạn học sinh bộ sưu tập Giáo án Phản ứng phân hạch đã được chúng tôi chọn lọc một cách công phu, kỹ lưỡng để đáp ứng nhu cầu dạy và học ngày một tốt hơn. Qúy thầy cô giáo ngày càng hoàn thiện kỹ năng cũng như phương pháp soạn giáo án giảng dạy một cách chuyên nghiệp, đạt chất lượng, giúp học sinh nhanh chóng biết được phản ứng phân hạch là gì, phản ứng hạt nhân toả năng lượng. Thư viện eLib hy vọng giáo án này sẽ góp phần giúp các thầy cô có được một bài soạn hay.

LIKE NẾU BẠN THÍCH BỘ SƯU TẬP

Tóm tắt Giáo án Vật lý 12 bài 38

GIÁO ÁN VẬT LÝ LỚP 12

CHƯƠNG 7: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ

§38. PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH

 

I. Mục tiêu

1. Kiến thức:

  • Nêu được phản ứng phân hạch là gì.
  • Giải thích được (một cách định tính) phản ứng phân hạch là phản ứng hạt nhân toả năng lượng.
  • Lí giải được sự tạo thành phản ứng dây chuyền và nêu điều kiện để có phản ứng dây chuyền.

2. Kĩ năng:

  • Vận dụng phản ứng để giải một số bài tập

3. Thái độ: 

  • Giáo dục cho học sinh về tính cách: Tự giác, tích cực và nỗ lực trong học tập

II. Chuẩn bị:

1. Giáo viên:

  • Giáo án + SGK

2. Học sinh: 

  • Ôn lại bài phóng xạ.

III. Tiến trình của tiết dạy:

1. Kiểm tra bài cũ:

2. Bài mới:

Hoạt động của Thầy, Trò

Nội dung

*Hoạt động 1: Tìm hiểu cơ chế của phản ứng phân hạch

Mục tiêu: Nêu được phản ứng phân hạch là gì, Giải thích được (một cách định tính) phản ứng phân hạch là phản ứng hạt nhân toả năng lượng.

- Y/c HS đọc Sgk và cho biết phản ứng phân hạch là gì?

- Phản ứng hạt nhân có thể tự xảy ra ⇒ phản ứng phân hạch tự phát (xác suất rất nhỏ).

- Ta chỉ quan tâm đên các phản ứng phân hạch kích thích.

- Quá trình phóng xạ a có phải là phân hạch không? (Không, vì hai mảnh vỡ có khối lượng khác nhau nhiều)

- Xét các phân hạch của\( {}_{92}^{235}U , \ {}_{92}^{238}U , \ {}_{92}^{239}U \) ⇒ chúng là nhiên liệu cơ bản của công nghiệp hạt nhân.

- Để phân hạch xảy ra cần phải làm gì?

- Dựa trên sơ đồ phản ứng phân hạch.

- Trạng thái kích thích không bền vững ⇒ xảy ra phân hạch.

- Tại sao không dùng prôtôn thay cho nơtrôn?

(Prôtôn mang điện tích dương ⇒ chịu lực đẩy do các hạt nhân tác dụng.)

*Hoạt động 2:Tìm hiểu năng lượng phân hạch

Mục tiêu : nắm phản ứng phân hạch tỏa năng lượng và phản ứng dây chuyền

- Thông báo 2 phản ứng phân hạch của \( {}_{92}^{235}U \)

- Thông báo về kết quả các phép toán chứng tỏ hai phản ứng trên là phản ứng toả năng lượng: năng lượng phân hạch.

- \(1g \ {}_{92}^{235}U \) khi phân hạch toả năng lượng bao nhiêu?

⇒ Tương đương 8,5 tấn than hoặc 2 tấn dầu toả ra khi cháy hết.

- Trong phân hạch \( {}_{92}^{235}U\) kèm theo 2,5 nơtrôn (trung bình) với năng lượng lớn, đối với \({}_{94}^{239}Pu \) kèm theo 3 nơtrôn.

- Các nơtrôn có thể kích thích các hạt nhân ⇒ phân hạch mới ⇒ tạo thành phản ứng dây chuyền.

- Sau n lần phân hạch liên tiếp, số nơtrôn giải phóng là bao nhiêu và tiếp tục kích thích bao nhiêu phân hạch mới?

(Sau n lần phân hạch: kn ⇒ kích thích kn phân hạch mới )

- Khi k < 1 ⇒ điều gì sẽ xảy ra?

- Khi k = 1 ⇒ điều gì sẽ xảy ra?

(Ứng dụng trong các nhà máy điện nguyên tử)

- Khi k > 1 ⇒ điều gì sẽ xảy ra?

(Xảy ra trong trường hợp nổ bom)

- Muốn \(k \in 1\) cần điều kiện gì?

(- Khối lượng của chất phân hạch phải đủ lớn để số nơtrôn bị “bắt” << số nơtrôn được giải phóng.)

- Lưu ý: khối lượng tối thiểu để phản ứng phân hạch tự duy trì: khối lượng tới hạn. Với \( {}_{92}^{235}U \) vào cỡ 15kg, \( {}_{94}^{239}Pu\) vào cỡ 5kg.

- Làm thế nào để điều khiển được phản ứng phân hạch?

- Bo hay cađimi có tác dụng hấp thụ nơtrôn ⇒ dùng làm các thanh điều khiển trong phản ứng phân hạch có điều khiển.

I. Cơ chế của phản ứng phân hạch:

1. Phản ứng phân hạch là gì?

-Phân hạch  là phản ứng trong đó một hạt nhân nặng  vỡ  thành 2 mảnh nhẹ hơn (kèm theo một vài nơtrôn phát ra).

2. Phản ứng phân hạch kích thích

n + X ⇒ X* ⇒ Y + Z + kn

(k = 1, 2, 3)

- Quá trình phân hạch của X là không trực tiếp mà phải qua trạng thái kích thích X*.

II. Năng lượng phân hạch:

- Xét các phản ứng phân hạch:

\( \begin{array}{l}{}_0^1n + {}_{92}^{235}U \to {}_{92}^{236}U*\\\quad \quad \quad \;\;\, \to {}_{39}^{95}Y + {}_{53}^{138}I + 3{}_0^1n\end{array} \)

\( \begin{array}{l}{}_0^1n + {}_{92}^{235}U \to {}_{92}^{236}U*\\\quad \quad \quad \;\;\, \to {}_{54}^{139}Xe + {}_{38}^{95}Sr + 2{}_0^1n\end{array} \)

1. Phản ứng phân hạch toả năng lượng

- Phản ứng phân hạch \( {}_{92}^{235}U \) là phản ứng phân hạch toả năng lượng, năng lượng đó gọi là năng lượng phân hạch.

- Mỗi phân hạch \( {}_{92}^{235}U \) tỏa năng lượng 212MeV.

2. Phản ứng phân hạch dây chuyền

- Giả sử sau mỗi phân hạch có k nơtrôn được giải phóng đến kích thích các hạt nhân \( {}_{92}^{235}U \) tạo nên những phân hạch mới.

- Sau n lần phân hạch, số nơtrôn giải phóng là kn và kích thích kn phân hạch mới.

+ Khi k < 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tắt nhanh.

+ Khi k = 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì, năng lượng phát ra không đổi.

+ Khi k > 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì, năng lượng phát ra tăng nhanh, có thể gây bùng nổ.

- Khối lượng tới hạn của vào cỡ 15kg, \( {}_{94}^{239}Pu \) vào cỡ 5kg.

3. Phản ứng phân hạch có điều khiển

- Được thực hiện trong các lò phản ứng hạt nhân, tương ứng trường hợp k = 1.

- Năng lượng toả ra không đổi theo thời gian.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Trên đây là trích đoạn một phần nội dung trong giáo án Phản ứng phân hạch. Để nắm bắt toàn bộ nội dung còn lại và các giáo án tiếp theo, mời quý thầy cô vui lòng đăng nhập để tải tài liệu về máy.

Ngoài ra, nhằm hỗ trợ các Thầy cô trong quá trình xây dựng bài 38 với nhiều phương pháp soạn bài hay, nội dung chi tiết và được trình bày khoa học, quý thầy cô có thể tham khảo ở Bài giảng Vật lý 12 - Bài 38: Phản ứng phân hạch

Thầy cô quan tâm có thể xem thêm các tài liệu được biên soạn cùng chuyên mục:

>>  Giáo án tiếp theo: Giáo án Vật lý 12 Bài 39: Phản ứng nhiệt hạch

Đồng bộ tài khoản