Giải bài 5 trang 198 – Bài 38 - SGK môn Vật lý lớp 12
Xét phản ứng phân hạch:
\( _{0}^{1}n+_{92}^{235}U\to _{53}^{139}I+_{39}^{94}Y+3\left( _{0}^{1}n \right)+\gamma \)
Tính năng lượng tỏa ra khi phân hạch một hạt nhân \( ^{235}U. \)
Cho biết : \( ^{235}U=234,99332u \)
\( ^{139}I=138,89700u \)
\( ^{94}Y=93,89014u \)
- Phản ứng phân hạch:
\( _{0}^{1}n+_{92}^{235}U\to _{53}^{139}I+_{39}^{94}Y+3\left( _{0}^{1}n \right)+\gamma \)
- Tổng khối lượng của các hạt nhân trước tương tác là:
\( {{M}_{0}}={{m}_{n}}+{{m}_{U}} \)
- Tổng khối lượng của các hạt nhân sau tương tác là:
\( {{M}_{0}}={{m}_{n}}+{{m}_{U}} +3{{m}_{n}} \)
Năng lượng tỏa ra khi phân hạch một hạt nhân \(_{92}^{235}U\) là:
\( \begin{align} & \text{W}=\left( {{M}_{0}}-M \right){{c}^{2}} \\ & =\left[ \left( {{m}_{n}}+{{m}_{U}} \right)-\left( {{m}_{I}}+{{m}_{Y}}+3{{m}_{n}} \right) \right]{{c}^{2}} \\ & =\left[ \left( 234,99332u+1,00866u \right)-\left( 138,89700u+93,89014u+3.1,00866u \right) \right]{{c}^{2}} \\ & =0,18886u.{{c}^{2}} \\ & =0,18886.931,5\frac{MeV}{{{c}^{2}}}.{{c}^{2}} \\ & =175,923MeV. \\ \end{align} \)
Ghi nhớ:
- Phân hạch là sự vỡ của một hạt nhân nặng thành hai hạt nhân trung bình (kèm theo một vài nơtron phát ra).
- Phân hạch của \( ^{235}U \) dưới tác dụng của một nơtron tỏa ra năng lượng vào cỡ 200 MeV và duy trì theo quá trình dầy chuyền (trong điều kiện khối lượng \( ^{235}U \) đủ lớn). Các sản phẩm của phân hạch là những hạt nhân chứa nhiều nơtron và phóng xạ \( {{\beta }^{-}} .\)
- Phản ứng phân hạch dây chuyền có điều khiển được tạo ra trong lò phản ứng.