PHẢN ỨNG HẠT NHÂN A A AA* PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG

3. Phản ứng hạt nhân

A

A

A

A

* Phương trình phản ứng:

¹

²

³

⁴

Z

X

Z

X

Z

X

Z

X

1

1

2

2

3

3

4

4

Trong số các hạt này có thể là hạt sơ cấp như nuclôn, eletrôn, phôtôn ... Trường hợp đặc biệt là sự phóng 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 toàn + Bảo toàn số nuclôn (số khối): A

₁

+ A

₂

= A

₃

+ A

₄

+ Bảo toàn điện tích (nguyên tử số): Z

1

+ Z

2

= Z

3

+ Z

4

+ Bảo toàn động lượng: p

₁

p

₂

p

₃

p hay

₄

m

_{1 1}

v m

₂

v

₂

m

_{4 3}

v m

₄

v

₄

+ Bảo toàn năng lượng: K K E K K

X

X

X

X

1

2

3

4

Trong đó: 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: - Không có định luật bảo toàn khối lượng. - Mối quan hệ giữa động lượng p

_X

và động năng K

_X

của hạt X là: p

²

_X

2m K

_X

_X

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

₁

p

₂

biết p p

₁

,

₂

p

1

2

2

2

p p p p p cos

1

2

2

1

2

hay (mv)

²

(m v

_{1 1}

)

²

(m v

_{2 2}

)

²

2m m v v cos

₁

_{2 1 2}

pφ haymK m K

₁

₁

m K

₂

₂

2 m m K K cos

₁

₂

₁

₂

Tương tự khi biết φ

₁

p p

₁

, hoặc φ

₂

p p

₂

, p

2

Trường hợp đặc biệt:p

₁

p

₂

p

²

p

₁

²

p

₂

²

Tương tự khi p

₁

p hoặc p

₂

p

Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - phone: 0948249333 - email: [email protected] |

5

K v m Av = 0 (p = 0) p

1

= p

2

¹

¹

²

²

2

2

1

1

Tương tự v

1

= 0 hoặc v

2

= 0. * Năng lượng phản ứng hạt nhân

2

E M M c M M MeV

0

.

0

.931,5( )M m m là tổng khối lượng các hạt nhân trước phản ứng. Trong đó:

0

X

X

1

2

M m m là tổng khối lượng các hạt nhân sau phản ứng.

X

X

3

4

Lưu ý: - Nếu M

0

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

3

, X

4

hoặc phôtôn . Các hạt sinh ra có 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 Các hạt sinh ra có độ hụt khối nhỏ hơn nên kém bền vững. * Trong phản ứng hạt nhân

¹

²

³

⁴

Các hạt nhân X

1

, X

2

, X

3

, X

4

có: 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 = E

3

+ E

4

– E

1

– E

2

E = ( m

3

+ m

4

- m

1

- m

2

)c

²

* Quy tắc dịch chuyển của sự phóng xạ + Phóng xạ (

₂

⁴

He):

_Z

^A

X

₂

⁴

He

^A

_Z

⁴

₂

Y So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con lùi 2 ô trong bảng tuần hoàn và có số khối giảm 4 đơn vị. + Phóng xạ

^-

(

₀

¹

e):

_Z

^A

X

⁰

₁

e

_Z

^A

₁

Y So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con tiến 1 ô trong bảng tuần hoàn và có cùng số khối. Thực chất của phóng xạ

^-

là một hạt nơtrôn biến thành một hạt prôtôn, một hạt electrôn và một hạt nơtrinô: n p e v Lưu ý: - Bản chất (thực chất) của tia phóng xạ

^-

là hạt electrôn (e

^-

) - Hạt nơtrinô (v) không mang điện, không khối lượng (hoặc rất nhỏ) chuyển động với vận tốc của ánh sáng và hầu như không tương tác với vật chất. + Phóng xạ

⁺

(

₀

¹

e):

_Z

^A

X

⁰

₁

e

_Z

^A

₁

Y So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con lùi 1 ô trong bảng tuần hoàn và có cùng số khối. Thực chất của phóng xạ

⁺

là một hạt prôtôn biến thành một hạt nơtrôn, một hạt pôzitrôn và một hạt p n e v Lưu ý: Bản chất (thực chất) của tia phóng xạ

⁺

là hạt pôzitrôn (e

⁺

) + Phóng xạ (hạt phôtôn) Hạt nhân con sinh ra ở trạng thái kích thích có mức năng lượng E

1

chuyển xuống mức năng lượng E

2

đồng thời phóng ra một phôtôn có năng lượng hf hc E E Lưu ý: Trong phóng xạ không có sự biến đổi hạt nhân phóng xạ thường đi kèm theo phóng xạ và .

Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - phone: 0948249333 - email: [email protected] |

6