Vật lí 12 – giáo án phản ứng phân hạch

Mục tiêu bài học kiến thức:Nêu được phản ứng phân hạch là gì.Giải thích được (một cách định tính) phản ứng phân hạch là phản ứng hạt nhân toả năng lượng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Vật lí 12 – giáo án phản ứng phân hạchVẬT LÝ LỚP 12 PHẢN ỨNG PHÂN HẠCHI. MỤC TIÊU :1) Kiến thức : - Nêu được phản ứng phân hạch là gì. - Giải thích được (một cách định tính) phản ứng phân hạch là phản ứng hạt nhân toả năng lượng. - Lí giải được sự tạo thành phản ứng dây chuyền và nêu điều kiện để có phản ứng dây chuyền.2) Kĩ năng : Vận dụng phản ứng để giải một số bài tập3) Thái độ: Giáo dục cho học sinh về tính cách : Tự giác, tích cực và nỗ lực tronghọc tập .II. CHUẨN BỊ :1) Giáo viên : Giáo án + SGK2) Học sinh : Ôn lại bài phóng xạ.III. TIẾN TRÌNH CỦA TIẾT DẠY :1)Kiểm tra bài cũ : Không2) Bài mới : Hoạt động của Thầy , Trò Nội dung*Hoạt động 1 : Tìm hiểu cơ chế củaphản ứng phân hạch I. Cơ chế của phản ứng phân hạch :Mục tiêu : Nêu được phản ứng phân 1. Phản ứng phân hạch là gì?hạch là gì, Giải thích được (một cách -Phân hạch là phản ứng trong đó mộtđịnh tính) phản ứng phân hạch là phản hạt nhân nặng vỡ thành 2 mảnh nhẹứng hạt nhân toả năng lượng. hơn (kèm theo một vài nơtrôn phát ra).- Y/c HS đọc Sgk và cho biết phản ứngphân hạch là gì? 2. Phản ứng phân hạch kích thích- Phản ứng hạt nhân có thể tự xảy ra phản ứng phân hạch tự phát (xác suất n + X  X*  Y + Z + knrất nhỏ). (k = 1, 2, 3)- Ta chỉ quan tâm đên các phản ứng - Quá trình phân hạch của X là khôngphân hạch kích thích. trực tiếp mà phải qua trạng thái kích- Quá trình phóng xạ  có phải là phân thích X*.hạch không? (Không, vì hai mảnh vỡ cókhối lượng khác nhau nhiều)- Xét các phân hạch của 235U , 238U , 239U 92 92 92 chúng là nhiên liệu cơ bản của côngnghiệp hạt nhân.- Để phân hạch xảy ra cần phải làm gì?VẬT LÝ LỚP 12- Dựa trên sơ đồ phản ứng phân hạch.- Trạng thái kích thích không bền vững xảy ra phân hạch.- Tại sao không dùng prôtôn thay chonơtrôn?(Prôtôn mang điện tích dương  chịulực đẩy do các hạt nhân tác dụng.) II. Năng lượng phân hạch:*Hoạt động 2:Tìm hiểu năng lượng - Xét các phản ứng phân hạch: 1phân hạch 0 n  235U  236U * 92 92Mục tiêu : nắm phản ứng phân hạch tỏa  39Y  138I  3 0 n 95 53 1năng lượng và phản ứng dây chuyền 0 1 n  235U  236U * 92 92- Thông báo 2 phản ứng phân hạch của  139 Xe  38 Sr  2 0 n 54 95 1 235 92 U. 1. Phản ứng phân hạch toả năng lượng - Phản ứng phân hạch 235U là phản ứng 92- Thông báo về kết quả các phép toán phân hạch toả năng lượng, năng lượngchứng tỏ hai phản ứng trên là phản ứng đó gọi là năng lượng phân hạch.toả năng lượng: năng lượng phân hạch. - Mỗi phân hạch 235U tỏa năng lượng 92- 1g 235U khi phân hạch toả năng lượng 92 212MeV.bao nhiêu? 2. Phản ứng phân hạch dây chuyền Tương đương 8,5 tấn than hoặc 2 tấn - Giả sử sau mỗi phân hạch có k nơtrôndầu toả ra khi cháy hết. được giải phóng đến kích thích các hạt- Trong phân hạch 235U kèm theo 2,5 92 nhân 235U tạo nên những phân hạch mới. 92nơtrôn (trung bình) với năng lượng lớn, - Sau n lần phân hạch, số nơtrôn giảiđối với 239 Pu kèm theo 3 nơtrôn. 94 phóng là kn và kích thích kn phân hạch- Các nơtrôn có thể kích thích các hạt mới.nhân  phân hạch mới  tạo thành + Khi k < 1: phản ứng phân hạch dâyphản ứng dây chuyền. chuyền tắt nhanh.- Sau n lần phân hạch liên tiếp, số + Khi k = 1: phản ứng phân hạch dâynơtrôn giải phóng là bao nhiêu và tiếp chuyền tự duy trì, năng lượng phát ratục kích thích bao nhiêu phân hạch mới? không đổi.(Sau n lần phân hạch: kn  kích thích kn + Khi k > 1: phản ứng phân hạch dâyphân hạch mới ) chuyền tự duy trì, năng lượng phát ra- Khi k < 1  điều gì sẽ xảy ra? tăng nhanh, có thể gây bùng nổ.- Khi k = 1 điều gì sẽ xảy ra?(Ứng dụng trong các nhà máy điện - Khối lượng tới hạn của 235U vào cỡ 92nguyên tử) 239 15kg, 94 Pu vào cỡ 5kg.- Khi k > 1  điều gì sẽ xảy ra?(Xảy ra trong trường hợp nổ bom) 3. Phản ứng phân hạch có điều khiểnVẬT LÝ LỚP 12- Muốn k  1 cần điều kiện gì? - Được thực hiện trong các lò phản ứng(- Khối lượng của chất phân hạch phải đủ hạt nhân, tương ứng trường hợp k = 1.lớn để số nơtrôn bị “bắt” ...