Tóm tắt lý thuyết 1. Lực hạt nhân Lực tương tác giữa các nuclôn gọi là lực hạt nhân (tương tác hạt nhân hay tương tác mạnh). Kết luận: Lực hạt nhân là một loại lực mới truyền tương tác giữa các nuclôn trong hạt nhân, còn gọi là lực tương tác mạnh. Lực hạt nhân chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân (\(10^{-15}m\)) 2. Năng lượng liên kết của hạt nhân a. Độ hụt khối Khối lượng của một hạt nhân luôn luôn nhỏ hơn tổng khối lượng của các nuclôn tạo thành hạt nhân đó. Độ chênh lệch khối lượng đó gọi là độ hụt khối của hạt nhân, kí hiệu Δm \(\Delta m=Zm_{p}+(A-Z)m_{n}-m_{X}\) Trong đó: \(m_p\) là khối lượng proton. \(m_n\) là khối lượng notron. \(m_X\) là khối lượng hạt nhân \(_{Z}^{A}\textrm{X}\) b. Năng lượng liên kết Năng lượng liên kết của một hạt nhân được tính bằng tích của độ hụt khối của hạt nhân với thừa số \(c^2\): \(W_{lk}=\Delta mc^2=[Zm_{p}+(A-Z)m_{n}-m_{X}].c^2\) Năng lượng liên kết hạt nhân còn gọi là năng lượng tối thiểu để phá vỡ hạt nhân c. Năng lượng liên kết riêng Năng lượng liên kết riêng (Wlkr) là năng lượng kiên kết tính cho 1 nuclôn \(\Rightarrow W_{lkr}=\frac{W_{lk}}{A}=\frac{[Zm_{p}+(A-Z)m_{n}-m_{X}]}{A}\) Để so sánh tính bền vững của hạt nhân ta dựa vào Năng Lượng liên kết riêng ⇒ Hạt nhân có Năng Lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững (các hạt nhân có 50 < A < 80 gọi là các hạt nhân trung bình ⇒ rất bền vững) 3. Phản ứng hạt nhân a. Định nghĩa và đặc tính Phản ứng hạt nhân là quá trình biến đổi của các hạt nhân. Phản ứng hạt nhân tự phát Là quá trình tự phân rã của một hạt nhân không bền vững thành các hạt nhân khác. Phản ứng hạt nhân kích thích Quá trình các hạt nhân tương tác với nhau tạo ra các hạt nhân khác. Đặc tính: Biến đổi các hạt nhân. Biến đổi các nguyên tố. Không bảo toàn khối lượng nghỉ. b. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân Bảo toàn điện tích. Bảo toàn số nuclôn (bảo toàn số A). Bảo toàn năng lượng toàn phần. Bảo toàn động lượng. c. Năng lượng phản ứng hạt nhân Phản ứng hạt nhân có thể toả năng lượng hoặc thu năng lượng. Q = (mtrước - \(m_{_{sau}}\))\(.c^2\) • Nếu Q > 0 → phản ứng toả năng lượng. • Nếu Q < 0 → phản ứng thu năng lượng. Bài tập minh họa Bài 1: Cho mHe = 40015u, mp = 1,0073u, mn = 1,0087u. Tìm năng lượng cần thiết để phá vỡ hạt nhân \(_{2}^{4}\textrm{He}\)? Lấy \(1u=931,5 \ \frac{MeV}{c^2}\) Hướng dẫn giải: \(W_{lk}=[2.1,0073+2.1,0087-4,0015].uc^2\) \(= (2.1,0073+2.1,0087-4,0015). 931,5\) \(\Rightarrow W_{lk}=28,41 \ (MeV)\) Bài 2: Cho năng lượng liên kết của \(_{2}^{4}\textrm{He}\) và \(_{26}^{56}\textrm{Fe}\) lần lượt là 28,41 MeV và 492 MeV. Hạt nhân nào bền hơn? Hướng dẫn giải: \(W_{lkr \ (He)}= \frac{28,41}{4}=7,1\) Mev/Nuclôn \(W_{lkr \ (Fe)}= \frac{492}{56}= 8,8\) Mev/Nuclôn ⇒ Hạt nhân \(_{26}^{56}\textrm{Fe}\) bền hơn \(_{2}^{4}\textrm{He}\) Theo LTTK Education tổng hợp
