Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Bài 56: Phản ứng phân hạch

Sự phân hạch là sự vỡ của một hạt nhân nặng

A. thường xảy ra một cách tự phát thành nhiều hạt nhân nhẹ hơn.

B. thành hai hạt nhân nhẹ hơn, do hấp thụ một nơtron.

C. thành hai hạt nhân nhẹ hơn và vài nơtron, sau khi hấp thụ một nơtron chậm.

D. thành hai hạt nhân nhẹ hơn, thường xảy ra một cách tự phát.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi này cần nắm được định nghĩa của sự phân hạch hạt nhân

Hướng dẫn giải

- Sự phân hạch là sự phá vỡ một hạt nhân nặng thành hai hạt nhân nhẹ hơn và vài nơtron sau khi hấp thụ một nơtron chậm.

- Chọn đáp án C.

Đồng vị có thể phân hạch khi hấp thụ một nơtron chậm là

\(\begin{array}{l} A.\,\,_{92}^{238}U.\\ B.\,\,_{92}^{234}U.\\ C.\,\,_{92}^{235}U.\\ D.\,\,_{92}^{239}U. \end{array}\)

Phương pháp giải

Khi hấp thụ một nơ trơn chậm, phản ứng phân hạch xảy ra đối với \(_{92}^{235}U\)

Hướng dẫn giải

- Đồng vị có thể phân hạch khi hấp thụ một nơtron chậm là: \(_{92}^{235}U\)

- Chọn đáp án C

Gọi k là hệ số nhân nơtron, thì điều kiện cần và đủ để phản ứng dây chuyền có thể xảy ra là

A. k < 1.               B. k = 1.              

C. k > 1.               D. k≥1

Phương pháp giải

Để xảy ra phản ứng dây chuyền thì hệ số nhân nơ tron không được bé hơn 1

Hướng dẫn giải

- Điều kiện cần và đủ để phản ứng dây chuyền có thể xảy ra là: k≥1

- Chọn đáp án D

Xét phản ứng phân hạch urani \(_{92}^{235}U\) có phương trình:

\(_{92}^{235}U + _0^1n \to _{42}^{95}Mo + _{57}^{139}La + 2n + 7{e^ - }\)

Tính năng lượng mà một phân hạch toả ra.

Cho biết m_U=234,99 u; m_Mo=94,88 u; m_La=138,87 u. Bỏ qua khối lượng của êlectron.

Phương pháp giải

- Tính khối lượng trước và sau của phản ứng

- Áp dụng công thức:

\(Q = ({m_0} - m){c^2}\) để tính năng lượng

Hướng dẫn giải

Xét phản ứng phân hạch :

\(_{92}^{235}U + _0^1n \to _{42}^{95}Mo + _{57}^{139}La + 2n + 7{e^ - }\)

Bỏ qua khối lượng của các electron.

- Ta có: 

+ m₀ = m_U + m_n = 234,99u + 1,0087u = 235, 9987u

+ m = m_Mo + m_La + 2m_n  = 94,88u + 138,87u  + 2. 1,0087u = 235,7674u

- Năng lượng toả ra của phản ứng:

\(\begin{array}{l} Q = ({m_0} - m){c^2}\\ = \left( {235,9987u - 235,7674u} \right){c^2} = 0,23.931,5 = 214\left( {MeV} \right) \end{array}\)