Xem mẫu
- PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
I.MỤC TIÊU:
1. Hiểu được sự phân hạch.
2. Hiểu phản ứng hạt nhân dây chuyền và điều kiện xảy ra phản ứng hạt nhân dây
chuyền.
3. Hiểu một cách sơ lược về nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của lị phản ứng hạt nhân và
nhà máy điện nguyên tử.
II.CHUẨN BỊ:
GV: Sưu tầm hoặc tự vẽ trên giấy khổ lớn hình 56.2, 56.3, 56.4 SGK.
HS: ôn lại kiến thức về phản ứng hạt nhân đ học ở Bài 54.
III.TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
Tiết 1
1) Kiểm tra Bài cũ: Giải Bài tập.
Yêu cầu HS giải v trả lời tại lớp Câu hỏ i C5 ở Bài 54 (SGK).
Hoạt động 1: (10’) Hướng dẫn HS giải C5 ở Bài 54 (SGK)
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
GV nu Câu hỏ i C5: HS tự giác, độc lập làm bài vào vở nháp (hoặc vào
vở bài tập) để đưa ra phương án trả lời.
Tính năng lượng tỏa ra khi 1kg urani 235U
- bị PHÂN hạch theo phản ứng (54.7) SGK Phương án trả lời đúng là:
- Hy viết phương trình phản ứng (54.7) + 01n 235U 94
Sr 140 Xe 2 01n
92 38 54
SGK.
+ Số hạt NHÂN chứa trong 1 kg urani:
235
- Mỗi hạt NHÂN U bị phân hạch tỏa
m. N A
năng lượng 185 MeV, vậy tổng số hạt nhân
, với m = 1 kg, A = 235
N
A
trong 1 kg urani năng lượng tỏa ra là bao
nhiêu?
Tổng năng lượng tỏa ra là:
W = 185.N (MeV) = 7,58.1014(J)
2) Giảng Bài mới:
Hoạt động 2. SỰ PHÂN HẠCH
Hiểu được sự phân hạch của urani (điều kiện, phương trình v mơ hình phản ứng PHÂN hạch);
nắm được đặc điểm chung của các phản ứng phân hạch.
a) Sự PHÂN hạch của urani
GV mô tả thí nghiệm của Han và Xtơ-rax-man HS ch ý nghe GV mơ tả thí nghiệm của Han v
(2 nhà hóa học người Đức) như SGK và viết Xtơ-rax-man, trên cơ sở đó nắm được sự phân
phương trình phản ứng PHÂN hạch của thí hạch hạt nhân để trả lời câu hỏi của GV đưa ra.
nghiệm (56.3) SGK:
1
n 235U A1
X 1 Z 22 X 2 k 01n
A
0 92 Z1
- Sản phẩm sau phản ứng: X1 v X2 là các hạt
nhân có số khối tương ứng A1 v A2 thuộc loại
Và tỏa năng lượng khoảng 200 MeV
trung bình; k l số hạt nguồn trung bình được
sinh ra.
H. Hy cho Bàiết sản phẩm sau phản ứng
- PHÂN hạch l gì?
GV giới thiệu mơ hình phản ứng PHÂN hạch
của 235U, Hình 56.1(SGK) v viết tường minh
236
U ở trạng thái không bền, tiếp tục được kích
phương trình phản ứng:
thích và xảy ra phản ứng phân hạch tạo thành
1 235 236
U 95Y 138 I 3 01n hai hạt nhân mới 95Y , 138 I và sinh ra 3 nơtron;
n U 39 53
0 92 92 39 53
95
Y PHÂN r v hạt NHÂN iơt 138I
hạt nhân 39
căn cứ vào mô hình v phương trình phản ứng
PHÂN r -.
PHÂN hạch của 235U, ta cĩ nhận xt gì?
b) Đặc điểm chung của các phản ứng phân
hạch.
GV trình by như SGK vả lưu ý với HS: năng
lượng được giải phóng trong các phản ứng
phân hạch gọi là năng lượng hạt nhân.
Tiết 2.
Hoạt động 3. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN DY CHUYỀN
GV trình by giố ng SGK v đưa ra khái niệm về phản ứng: hạt nhân dây chuyền; trình by r điều
kiện để có phản ứng hạt nhân dây chuyền và giới thiệu tranh vẽ minh họa hình 56.3 (SGK)
a) Phản ứng hạt NHÂN dy chuyền:
GV trình by như SGK HS thảo luận theo nhóm, thống nhất phương án
trả lời những vấn đề do GV đưa ra.
b) Điều kiện xảy ra phản ứng hạt nhân dây
- chuyền.
GV nêu lên những lí do có nhiều nơtron sinh
ra sau phản ứng hạt nhân bị mất như SGK
H. Vậy, muốn cĩ phản ứng dy chuyền ta
- Muốn cĩ phản ứng dây chuyền xảy ra ta phải xét
phải xét đến yếu tố nào?
tới số nơtron trung bình k cịn lại sau mỗ i phản
ứng PHÂN hạch; số nơtron bị mất phải ít hơn số
k gọi là hệ số nhân nơtron
nơtron được sinh ra (gọi là nơtron thứ cấp) sau
- GV nêu 3 trường hợp xảy ra đối với hệ số k mỗ i phản ứng phân hạch.
như SGK.
- Cc hạt NHÂN nặng cĩ thể PHÂN hạch do hấp
thụ nguồn hoặc tự phát phân hạch; nhưng tự phát
phân hạch tỉ lệ rất thấp. Vì vậy, hầu hết cc hạt
- Nếu k < 1: phản ứng dây chuyền không thể
NHÂN nặng khi k < 1 thì phản ứng dy chuyền
xảy ra, hoặc xảy ra nhưng tắt nhanh. Vì sao?
khơng thể xảy ra hoặc phản ứng xảy ra nhưng tắt
nhanh.
- Vì khi đó dịng nơtron sau mỗ i phản ứng phân
- Nếu k = 1 thì phản ứng dy chuyền xảy ra
hạch tăng liên tục theo thời gian, dẫn tới bng nổ
với mật độ nơtron không đổi. Đó là phản
NGUYÊN tử.
ứng dây chuyền có điều khiển.
- Hệ số NHÂN nguồn k > 1 thì phản ứng hạt
- Nếu k > 1, đó là phản ứng dây chuyền
NHÂN dy chuyền sẽ xảy ra. Muốn vậy, thì khố i
không điều khiển được, vì sao?
lượng nhiên liệu của hạt nhân phải có một giá trị
GV treo tranh vẽ Hình 56.2 (SGK). Sơ đồ tối thiểu xác định.
235
phản ứng dây chuyền với U (khi k = 1)
minh họa giải thích cho HS.
H. Vậy, điều kiện xảy ra phản ứng hạt
NHÂN dy chuyền l gì?
- GV: Khố i lượng tối thiểu đó gọi là khố i
lượng tới hạn mth;
VD. 235U thì mth = 15 kg, plutoni mth = 5 kg.
Hoạt động 4. Lị phản ứng hạt NHÂN.
GV giới thiệu sơ lược cấu tạo và hoạt động của lị phản ứng hạt NHÂN.
GV: Lị phản ứng hạt NHÂN l thiết bị trong
đ phản ứng dy chuyền tự duy trì, cĩ điều
HS nghe GV giới thiệu sơ lược cấu tạo và hoạt
khiển (với k = 1); nhiên liệu phân hạch chủ
động của lị Phản ứng hạt NHÂN; suy nghĩ để trả
yếu là235u hay 288pu giới thiệu tranh vẽ
lời Câu hỏ i của GV.
Hình 56.3 Sơ đồ lị phản ứng nơtron nhiệt
(SGK)
- Khi số nơtron trong lị tăng lên quá nhiều (k
- Khắc phục bằng cách: cho các thanh điều khiển
> 1), nêu giải pháp khắc phục?
ngập sâu vào khu vực chứa nhiên liệu phân hạch
để hấp thụ nơtron thừa, đảm bảo duy trì k = 1.
GV: Với k = 1, năng lượng tỏa ra từ lị phản
ứng không đổi theo thời gian.
Hoạt động 5. Nhà máy điện hạt nhân
GV giới thiệu bộ phận chính của nhà máy điện hạt NHÂN l lị phản ứng hạt NHÂN v NGUYÊN
tắc hoạt động của nó; Mô tả bức tranh Hình 56.4 Sơ đồ đơn giản hóa của một nhà máy điện hạt
nhân (SGK)
GV giới thiệu bộ phận chính của nhà máy HS ch ý tiếp nhận thơng tin từ GV, hiểu được
- điện hạt nhân, nguyên tắc hoạt động (như Hình 56.4 Sơ đồ đơn giản hóa của một nhà máy
SGK); treo bức tranh Hình 56.4 Sơ đồ hóa đơn giản điện hạt nhân (SGK). HS phải nắm
của một nhà máy điện hạt nhân (SGK) và mô vững sự phân bố năng lượng được giải phóng sau
tả cho HS nghe (sơ 1ược) mỗ i phản ứng phân hạch hạt nhân urani. Bao
gồm: Động năng của các mảnh: 168 MeV, tia :
GV phân tích cho HS thấy sự phân bố năng
11MeV, các nơtron: 5MeV, cc hạt : 5MeV và
lượng được giải phóng sau mỗ i phản ứng
Nơtrinô do phân r : 11MeV.
phân hạch hạt nhân urani.
Năng lượng được giải phóng 200MeV.
* Củng cố - Hướng dẫn về nhà.
GV:
- Năng lượng mà chúng ta đang nghiên cứu là do sự Bàiến đổ i các hạt nhân nên đúng ra
phải gọi là năng lượng hạt nhân, nhưng trong lịch sử nó được gọi là năng lượng nguyên
tử, nên hiện nay thuật ngữ vẫn giữ các tên ấy (bom nguyên tử, nhà máy điện nguyên tử...)
- Hướng dẫn giải bài tập 4 ở Câuối bài học (SGK)
- Dặn HS về nh nghin cứu trả lời cc Câu hỏ i v giải cc Bài tập Câuối Bài trong SGK.
IV. Rút kinh nghiệm – Bổ sung:
nguon tai.lieu . vn
