Phản ứng hạt nhân và năng lượng liên kết SVIP

I. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

1. Các loại phản ứng hạt nhân

Phản ứng hạt nhân là quá trình biến đổi hạt nhân này thành hạt nhân khác.

Ví dụ: \(_2^4He+_7^{14}N\rightarrow_8^{17}O+_1^1H\)

2. Định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích trong phản ứng hạt nhân

II. NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT

1. Lực hạt nhân và năng lượng liên kết

Năng lượng tối thiểu dùng để tách toàn bộ số nucleon ra khỏi hạt nhân bằng năng lượng liên kết hạt nhân \(E_{lk}\).

Năng lượng liên kết riêng đặc trưng cho mức độ bền vững của hạt nhân. Năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững:

\(E_{lkr}=\dfrac{E_{lk}}{A}\)

2. Độ hụt khối

Độ hụt khối của hạt nhân là độ chênh lệch giữa tổng khối lượng các nucleon riêng lẻ và khối lượng hạt nhân thực tế (\(m_X\)), kí hiệu là \(\Delta m\).

\(\Delta m=\left[Zm_p+\left(A-Z\right)m_n\right]-m_X\)

Trong đó: 

• \(m_p\) là khối lượng hạt proton;
• \(m_n\) là khối lượng hạt neutron;
• \(m_X\) là khối lượng hạt nhân \(_Z^AX\).

3. Mối liên hệ giữa năng lượng và khối lượng

Năng lượng liên kết của hạt nhân được tính bằng độ hụt khối nhân với \(c^2\) (trong đó $c$ là tốc độ ánh sáng).

\(E_{lk}=\Delta mc^2\)

III. PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH HẠT NHÂN

Phản ứng phân hạch là phản ứng trong đó một hạt nhân nặng vỡ thành hai hạt nhân nhẹ hơn.

Phản ứng phân hạch dây chuyền: Neutron tạo ra sau mỗi phân hạch có thể kích thích các hạt nhân khác tiếp tục phân hạch, tạo thành phản ứng dây chuyền, giải phóng năng lượng rất lớn.

IV. PHẢN ỨNG TỔNG HỢP HẠT NHÂN

Phản ứng tổng hợp hạt nhân là quá trình kết hợp các hạt nhân nhẹ tạo thành hạt nhân nặng hơn. Phản ứng này xảy ra ở nhiệt độ rất cao, nên còn gọi là phản ứng nhiệt hạch.

Ví dụ: \(_1^2H+_1^2H\rightarrow_2^3He+_0^1n\)

Phản ứng này tỏa năng lượng khoảng 4 MeV.