KIỂM TRA BÀI CŨØ 1, Cấu tạo và kí hiệu hạt nhân ? 2, Đònh nghóa đơn vò khối lượng hạt nhân ? BÀI 36 NĂNG LƯNG LIÊN KẾT HẠT NHÂN. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN. Tiết 1. I. LỰC HẠT NHÂN. II. NĂNG LƯNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN. Tiết 2. III. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN. BÀI 36 NĂNG LƯNG LIÊN KẾT HẠT NHÂN. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN. I. LỰC HẠT NHÂN: Các prôton trong hạt nhân tương tác điện với nhau như thế nào? Vì sao hạt nhân nguyên tử bền vững ? - Các prôton trong hạt nhân mang điện tích dương nên đẩy nhau. Thực tế, hạt nhân nguyên tử bền vững là vì: các nuclon(gồm prôton và nơtron) hút nhau bởi lực hút rất mạnh, gọi là lực hạt nhân. - Lực hạt nhân không có cùng bản chất với lực tónh điện hay lực hấp dẫn. Nó còn gọi là lực tương tác mạnh. Vì sao ? Vì lực tónh điện thì các prôton đẩy nhau, còn lực hấp dẫn giữa các nuclon thì quá nhỏ. - Lực hạt nhân chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi nhỏ hơn hoặc bằng bán kính hạt nhân. Nghóa là lực hạt nhân có bán kính tác dụng khoảng 10 -15 m. II. NĂNG LƯNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN. * Xét hạt nhân: * Xét hạt nhân: He 4 2 - Khối lượng các nuclon ban đầu chưa liên kết: - Khối lượng các nuclon ban đầu chưa liên kết: m m 0 0 = Z.m = Z.m p p +N.m +N.m n n =2.1,00728u + 2.1,00866 u = 4,03188 u =2.1,00728u + 2.1,00866 u = 4,03188 u - Khối lượng hạt nhân: - Khối lượng hạt nhân: → → Khối lượng của một hạt nhân luôn nhỏ hơn tổng Khối lượng của một hạt nhân luôn nhỏ hơn tổng khối lượng của các nuclon tạo thành hạt nhân đó. khối lượng của các nuclon tạo thành hạt nhân đó. m m X X = = 4,00150 u 4,00150 u Độ chênh lệch giữa hai khối lượng đó gọi là độ hụt khối của hạt nhân, kí hiệu Δm. So sánh hai khối lượng trên. Ta rút ra kết luận gì ? Δ Δm = = m m o o - m - m X X = Z.m = Z.m p p + (A - Z).m + (A - Z).m n n - m - m X X * Tính chất này tổng quát cho mọi hạt nhân. * Tính chất này tổng quát cho mọi hạt nhân. 1. Độ hụt khối: (Trong đó N = A – Z) (Trong đó N = A – Z) Ví dụ 1: Ví dụ 1: (Hoạt động nhóm) (Hoạt động nhóm) Tính độ hụt khối của hai hạt nhân Tính độ hụt khối của hai hạt nhân sau: sau: Chú ý: Chú ý: m m X X = m(nguyên tử) – Z. m = m(nguyên tử) – Z. m e e OC 16 8 12 6 , Độ hụt khối của hạt nhân: Độ hụt khối của hạt nhân: C 12 6 → → Δ Δm = = Z.m Z.m p p + (A - Z).m + (A - Z).m n n - m - m X X = 6. 1,00728 u+ 6. 1,00866 u- 11,99671 u 6. 1,00728 u+ 6. 1,00866 u- 11,99671 u = 0,09893 u = 0,09893 u = = 12,00000 u - 6.0,0005486 u 12,00000 u - 6.0,0005486 u ≈ ≈ 11,99671 u 11,99671 u m m X X = = m(nguyên tử) – Z. m m(nguyên tử) – Z. m e e Độ hụt khối của hạt nhân: Độ hụt khối của hạt nhân: O 16 8 m m / / X X , , = = m m / / (nguyên tử) – Z (nguyên tử) – Z / / . m . m e e = = 15,99491 u - 8.0,0005486 u 15,99491 u - 8.0,0005486 u ≈ ≈ 15,99052 u 15,99052 u → → Δ Δm / = = Z Z / / .m .m p p + (A + (A / / - Z - Z / / ).m ).m n n - m - m / / X X , , = 8. 1,00728 u+ 8. 1,00866 u- 15,99052 u 8. 1,00728 u+ 8. 1,00866 u- 15,99052 u = 0,13700 u = 0,13700 u II. NĂNG LƯNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN. * Xét hạt nhân: * Xét hạt nhân: He 4 2 2. Năng lượng liên kết: nn nn p p pp Trạng thái 2 Trạng thái 1 Theo hệ thức Anhxtanh: hệ các nuclon ban đầu có năng lượng E o = m o .c 2 , hạt nhân tạo thành từ chúng có năng lượng E = m.c 2 < E o . Vì năng lượng được bảo toàn, nên đã có một lượng năng lượng W lk = E o - E = Δm.c 2 tỏa ra để các nuclon kết hợp thành hạt nhân. II. NĂNG LƯNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN. * Xét hạt nhân: * Xét hạt nhân: He 4 2 2. Năng lượng liên kết: nn n n p p pp Trạng thái 2 Trạng thái 1 Ngược lại, nếu muốn tách hạt nhân đó thành các nuclon riêng rẽ (chuyển từ trạng thái 1 sang trạng thái 2), ta phải cung cấp cho hệ năng lượng W lk = Δm.c 2 để thắng lực liên kết giữa các nuclon. Vì vậy đại lượng W lk = Δm.c 2 gọi là năng lượng liên kết của hạt nhân. Hãy đònh nghóa năng lượng liên kết của hạt nhân ? → 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 = Δm.c 2 Ví dụ 2: Ví dụ 2: (Hoạt động nhóm) (Hoạt động nhóm) Tính năng lượng liên kết của hai Tính năng lượng liên kết của hai hạt nhân sau: hạt nhân sau: OC 16 8 12 6 , Độ hụt khối của hạt nhân: Độ hụt khối của hạt nhân: C 12 6 Δ Δm = = 0,09893 u 0,09893 u Độ hụt khối của hạt nhân: Độ hụt khối của hạt nhân: O 16 8 Δ Δm / = = 0,13700 u 0,13700 u → → Năng lượng liên kết: Năng lượng liên kết: W W lk lk = = Δ Δm.c 2 = = 0,09893 u.c 0,09893 u.c 2 2 = 0,09893. 931,5 (MeV/c = 0,09893. 931,5 (MeV/c 2 2 ).c ).c 2 2 ≈ 92,15 MeV → → Năng lượng liên kết: Năng lượng liên kết: W W / / lk lk = = Δ Δm / .c 2 = = 0,13700 u.c 0,13700 u.c 2 2 = 0,13700. 931,5 (MeV/c = 0,13700. 931,5 (MeV/c 2 2 ).c ).c 2 2 ≈ 127,62 MeV . Z.m p p + (A - Z).m + (A - Z).m n n - m - m X X * Tính chất này tổng quát cho mọi hạt nhân. * Tính chất này tổng quát cho mọi hạt nhân. 1. Độ hụt khối: (Trong đó N = A – Z) (Trong đó. 1: Ví dụ 1: (Hoạt động nhóm) (Hoạt động nhóm) Tính độ hụt khối của hai hạt nhân Tính độ hụt khối của hai hạt nhân sau: sau: Chú ý: Chú ý: m m X X = m(nguyên tử) – Z. m = m(nguyên tử). u m m X X = = m(nguyên tử) – Z. m m(nguyên tử) – Z. m e e Độ hụt khối của hạt nhân: Độ hụt khối của hạt nhân: O 16 8 m m / / X X , , = = m m / / (nguyên tử) – Z (nguyên tử) – Z / / .