KIỂM TRA BÀI CŨ:
Cho phản ứng hạt nhân:
A + B  C + D
Cho biết điều kiện để 1 phản ứng hạt nhân toả năng lượng ?
Những loại phản ứng hạt nhân nào có thể tỏa năng lượng ?
Bùi Văn Khoa
Bài 60
SỰ PHÂN HẠCH
NHÀ MÁY ĐIỆN NGUYÊN TỬ
Ottô Han (Otto Hahn) 1879-1968
Đặc điểm của sự phân hạch
Hai đặc điểm quan trọng của sự phân hạch hạt nhân
Nơtrôn chậm, có động năng < 0,1eV dễ bị hấp thụ hơn nơtrôn nhanh.
X, X’: các hạt nhân trung bình (80≤ A , A’ ≤160 và 30 ≤ Z ≤ 64 )
số nơtrôn sinh ra k=2 hoặc 3
Năng lượng toả ra lớn (cỡ 200MeV) dưới dạng động năng của các hạt
n
n
n
Sự PHÂN HạCH DÂY CHUYỀN
n
U
n
n
n
U
n
n
n
U
U
U
U
U
I. PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN
s = 2
Đặc điểm
1 gam U 235 phân hạch cho năng lượng cỡ 22000KWh
S>1 : Hệ thống vượt hạn.
Ứng dụng : Bom nguyên tử
S=1 : Hệ thống tới hạn
Ứng dụng : Nhà máy điện nguyên tử
S<1 : Hệ thống dưới hạn : Phản ứng dây chuyền không xảy ra
BOM NGUYÊN TỬ
Julius Robert Oppenheimer
(1904–1967)
Julius Robert Oppenheimer
(1904–1967)
SỰ NỔ CỦA BOM NGUYÊN TỬ
PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN
Trong các đồng vị có thể phân hạch khi hấp thụ nơtrôn chậm, đáng chú ý nhất là đồng vị U 235 và plutôni Pu 239.
Urani thiên nhiên là hỗn hợp của 3 đồng vị: U 238 chiếm 99,27%, U 235 chiếm 0,72% và U 234 chiếm 0,01%. Đồng vị U 235 dễ bị phân hạch nhất.
Việc tách riêng U 235 rất công phu, tốn kém, nên các lò phản ứng hạt nhân thường dùng Urani thiên nhiên đã làm giàu, tức là qua chế biến, đã tăng lên vài hoặc vài chục phần trăm. Khối lượng tới hạn từ vài tấn đến vài chục tấn.
NHÀ MÁY ĐIỆN NGUYÊN TỬ
II. NHÀ MÁY ĐIỆN NGUYÊN TỬ
Bơm
Nước
Hơi đi tới tuabin
MÔ HÌNH HoẠT ĐỘNG NHÀ MÁY ĐIỆN NGUYÊN TỬ
Nhiều nhà máy điện nguyên tử đã được xây dựng ở các nước công nghiệp.
Trên 35% tổng điện năng sản xuất hàng năm ở Pháp, Thụy Điển, Phần Lan…
Trên 30% ở Nhật.
Trên 12% ở Mỹ.
Nước ta có một lò phản ứng hạt nhân nhỏ ở Đà Lạt, dùng để nghiên cứu khoa học và sản xuất đồng vị phóng xạ (công suất 500kW, có 89 thanh nhiên liệu là hợp kim chứa Urani đã làm giàu tới 36% U 235).
Cảnh hoang tàn, chết chóc, sau vụ ném bom nguyên tử xuống 2 thành phố Hidroshima và Nagashaki tháng 8 năm 1945
BÀI TẬP CỦNG CỐ
1. Tìm phát biểu SAI sau đây về tính chất của phản ứng phân hạch :
A
B
C
D
Là phản ứng tỏa năng lượng
Xảy ra do sự hấp thụ nơtron
Chỉ xảy ra với nguyên tử U235
Tạo ra hai hạt nhân có số khối trung bình
BÀI TẬP CỦNG CỐ
2 : Phản ứng hạt nhân dây chuyền là phản ứng phân hạch :
A
B
C
D
Có hệ số nhân nơtron s>1
Của hệ vượt hạn
Của hệ tới hạn
Thỏa bất kỳ điều nào ở A,B,C
BÀI TẬP CỦNG CỐ
3 : Di?u n�o sau d�y l� khơng chính x�c khi nĩi v? nh� m�y di?n nguy�n t?:
A
B
C
D
Trong lò phản ứng, phân hạch dây chuyền được khống chế ở mức tới hạn
Chất làm chậm có tác dụng biến nơtron nhanh thành nơtron chậm
Thanh điều chỉnh dùng để điều chỉnh hệ số nhân nơtron
Nhà máy điện nguyên tử biến đổi năng lượng nguyên tử thành điện năng