Lý thuyết về phản xạ phân hoạnh phân tử nhân, vật lí 12 Hạt nhân nguyên vẹn tử
Hình minh họa phản xạ phân hoạnh, phân tử nhân nặng nề $^{235}$U vỡ trở nên nhị phân tử nhân nhẹ nhõm rộng lớn là $^{92}$Kr và $^{114}$Ba
Bạn đang xem: Phản ứng phân hạch Môn Vật lí Lớp 12
Phản ứng phân hoạnh phân tử nhân
Phản ứng phân hoạnh phân tử nhân: là phản xạ phân tử nhân vô cơ một phân tử nhân nặng nề vỡ trở nên nhị phân tử nhân nhẹ nhõm rộng lớn.
Uranium vật liệu của phản xạ phân hạch:
Các đồng vị của Urani: \[_{92}^{235}\textrm{U}\]; \[_{92}^{238}\textrm{U}\]; \[_{94}^{239}\textrm{U}\]
Urani hay uranium là nhân tố chất hóa học sắt kẽm kim loại white color nằm trong group Actini, đem số nguyên vẹn tử là 92 vô bảng tuần trả, được kí hiệu là U. Trong một thời hạn lâu năm, urani là nhân tố ở đầu cuối của bảng tuần trả. Các đồng vị phóng xạ của urani đem số notron kể từ 144 cho tới 146 tuy nhiên phổ cập nhất là những đồng vị urani-238, urani-235 và urani-239. Tất cả đồng vị của urani đều ko bền và đem tính phóng xạ yếu đuối.
Trong ngẫu nhiên, urani được nhìn thấy ở dạng urani 238 (99,284%), urani 235 (0,711%), và một lượng vô cùng nhỏ urani 234 (0,0058%). Urani phân tung vô cùng chậm rãi phân phát rời khỏi phân tử anpha. Chu kỳ chào bán tung của urani 238 là khoảng chừng 4,47 tỉ năm và của urani 235 là 704 triệu năm, bởi vậy nó được dùng nhằm xác lập tuổi tác của Trái Đất.
Chỉ đem Urani 235 là được dùng nhằm tạo ra tích điện phân tử nhân (điện phân tử nhân hoặc tranh bị phân tử nhân), nhằm tách được đồng vị Urani 235 vô tự động nhiện người tớ nên dùng máy li tâm; quy trình tách Urani 235 trong những máy li tâm người tớ gọi là vượt lên trước trình làm nhiều Urani (làm nhiều Uranium).
Phản ứng phân hoạnh kích thích:
Để xẩy ra phản xạ phân hoạnh kích ứng của phân tử nhân X, người tớ nên truyền cho tới phân tử nhân X một năng số lượng vừa đủ rộng lớn (gọi là năng lượng kích hoạt) nhằm phân tử nhân gửi lên tình trạng kích ứng X* ko vững chắc và phản xạ phân hoạnh tiếp tục xẩy ra.
Để truyền tích điện cho tới phân tử nhân X, người tớ dùng 1 nơtron phun vô phân tử nhân X, phân tử nhân X tiếp tục “bắt” notron cơ và gửi quý phái tình trạng kích ứng X* ko vững chắc => phản xạ phân hoạnh.
Năng lượng của phản xạ phân hạch
Phương trình phản xạ phân hoạnh của phân tử nhân Urani 235
\[_{0}^{1}\textrm{n}+_{92}^{235}\textrm{U}\rightarrow _{92}^{236}U^{*}\rightarrow _{39}^{95}\textrm{Y}+_{52}^{138}\textrm{I}+3_{0}^{1}\textrm{n}\]
Xem thêm: Điểm danh những đôi giày jordan 4 được yêu thích nhất
\[_{0}^{1}\textrm{n}+_{92}^{235}\textrm{U}\rightarrow _{92}^{236}U^{*}\rightarrow _{54}^{139}\textrm{Xe}+_{38}^{95}\textrm{Sr}+2_{0}^{1}\textrm{n}\]
Các luật lệ đo lường và tính toán cho biết thêm phản xạ phân hoạnh là phản xạ phân tử nhân lan tích điện, tích điện cơ gọi là tích điện phân hoạnh. Năng lượng cơ vào mức 210MeV = 336.10$^{-13}$(J) so với 1 phân tử nhân urani phân hoạnh.
Với 1g urani 235 phân hoạnh tiếp tục giải tỏa một tích điện là 8,5.1010J tương tự với tích điện của 8,5T kêu ca hoặc 2 tấn dầu hỏa lan rời khỏi Khi cháy không còn.
Phản ứng phân hoạnh chão chuyền:
Sự phân hoạnh của Urani 235 đem tất nhiên sự giải tỏa những phân tử notron (tính khoảng 2,5 ->3 phân tử ). Các notron này kích ứng những phân tử nhân Urani 235 không giống phân hoạnh tạo thành những phản xạ phân hoạnh mới nhất. Kết trái ngược là những phản xạ phân hoạnh xẩy ra tiếp tục tạo nên trở nên một phản xạ dây chuyền sản xuất.
Giả sử sau đó 1 chuyến phân hoạnh đem k notron được giải tỏa cho tới kích ứng những phân tử nhân U 235 không giống tạo thành những phân hoạnh mới nhất. Sau n chuyến tiếp tục số notron giải tỏa là k$^{n}$ và tiếp tục kích ứng k$^{n}$ phân hoạnh mới
- k<1 phản xạ phân hoạnh dây chuyền sản xuất tắt nhanh
- k = 1 phản xạ phân hoạnh dây chuyền sản xuất tự động lưu giữ và tích điện phân phát rời khỏi ko thay đổi theo đòi thời gian
- k > 1 phản xạ phân hoạnh dây chuyền sản xuất tự động lưu giữ, tích điện phân phát rời khỏi thời gian nhanh và hoàn toàn có thể tạo ra nở rộ.
Trong những xí nghiệp sản xuất tích điện năng lượng điện phân tử nhân người tớ tạo nên những lò phản xạ phân tử nhân tương với tình huống k = 1. Để đáp ứng cho tới k = 1 người tớ dung tuy nhiên thanh điều khiển và tinh chỉnh cho tới Bo hoặc Cadimi nhằm hít vào những notron quá.
BÀI TẬP PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH HẠT NHÂN
Năng lượng phân hạch
- Năng lượng toàn phần do một phân hạch:
\(\Delta E = \left( {\sum {{m_{tr}} – \sum {{m_{sau}}} } } \right){c^2} > 0\)
Xem thêm: Phân tích bài thơ "Tại lầu Hoàng Hạc tiễn Mạnh Hạo Nhiên đi Quảng Lăng" Môn Ngữ văn Lớp 10
- Năng lượng toàn phần vì thế N phân hạch: Q = N.∆E
- Đối với tình huống phân hoạnh \(^{235}U\) , số phân hoạnh thông qua số phân tử \(^{235}U\)
\(N = \dfrac{{m(kg)}}{{0,235(kg)}}{N_A} \to Q = \dfrac{{m(kg)}}{{0,235(kg)}}{N_A}\Delta E\)
- Nếu hiệu suất của quy trình dùng tích điện là H thì tích điện hữu ích và năng suất hữu ích theo lần lượt là:
\(\begin{array}{l}A = HQ = H\dfrac{{m(kg)}}{{0,235(kg)}}{N_A}\Delta E\\P = \dfrac{A}{t} = \dfrac{1}{t}H\dfrac{{m(kg)}}{{0,235(kg)}}{N_A}\Delta E\end{array}\)
Bình luận