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.