PHẢN ỨNG HẠT NHÂN A- PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG

3. Phản ứng hạt nhân

A

- Phương trình phản ứng:

1

2

3

4

4

1

3

2

Z

4

1

X

Z

A

X

Z

A

X

Z

A

X

Trong số các hạt này cĩ thể là hạt sơ cấp như nuclơn, eletrơn, phơtơn ...

Trường hợp đặc biệt là sự phĩng xạ: X

1

 X

2

+ X

3

X

1

là hạt nhân mẹ, X

2

là hạt nhân con, X

3

là hạt  hoặc 

- Các định luật bảo tồn:

Bảo tồn số nuclơn (số khối): A

1

+ A

2

= A

3

+ A

4

Bảo tồn điện tích (nguyên tử số): Z

1

+ Z

2

= Z

3

+ Z

4

Bảo tồn động lượng:

p

1

p

2

p

3

p

4

Bảo tồn năng lượng:

K

X

K

E

K

K

1

X

X

X

Trong đĩ: E là năng lượng phản ứng hạt nhân

K

m v

là động năng chuyển động của hạt X

1

2

X

2

x x

Lưu ý:

- Khơng cĩ định luật bảo tồn khối lượng.

- Mối quan hệ giữa động lượng p

X

và động năng K

X

của hạt X là:

p

2

X

2

m K

X

X

- Khi tính vận tốc v hay động năng K thường áp dụng quy tắc hình bình hành

p

p

p

1

Ví dụ:

p

p

1

p

2

biết

(

1

,

2

)

j

2

2

2

p

p

p

p p cos

1

2

2

1

2

p

hay

mK

m K

1

1

m K

2

2

2

m m K K cos

1

2

1

2

j

- Năng lượng phản ứng hạt nhân: E = (M

0

- M)c

2

p

2

M

m

m

là tổng khối lượng các hạt nhân trước phản ứng.

Trong đĩ:

0

X

X

1

2

M

m

m

là tổng khối lượng các hạt nhân sau phản ứng.

X

X

3

4

- Nếu M

0

> M thì phản ứng toả năng lượng E dưới dạng động năng của các hạt X

3

,

X

4

hoặc phơtơn . Các hạt sinh ra cĩ độ hụt khối lớn hơn nên bền vững hơn.

- Nếu M

0

< M thì phản ứng thu năng lượng E dưới dạng động năng của các hạt X

1

,

X

2

hoặc phơtơn . Các hạt sinh ra cĩ độ hụt khối nhỏ hơn nên kém bền vững.

- Trong phản ứng hạt nhân

1

2

3

4

4

Z

Các hạt nhân X

1

, X

2

, X

3

, X

4

cĩ:

Năng lượng liên kết riêng tương ứng là 

1

, 

2

, 

3

, 

4

.

Năng lượng liên kết tương ứng là E

1

, E

2

, E

3

, E

4

Độ hụt khối tương ứng là m

1

, m

2

, m

3

, m

4

- Năng lượng của phản ứng hạt nhân:

E = A

3

3

+ A

4

4

- A

1

1

- A

2

2

= E

3

+ E

4

– E

1

– E

2

= (m

3

+ m

4

- m

1

- m

2

)c

2

= (m

1

+ m

2

– m

3

- m

4

)c

2

E > 0 phản ứng tỏa năng lƣợng; E < 0 phản ứng thu năng lƣợng.