Giáo án môn Vật lí 12 - Tiết 67: Phản ứng phân hạch

Tiết ( PPCT): 67
Ngày soạn: / / 2016
Lớp dạy: 12A1. Tiết( TKB): .Ngày dạy:/../2016.Sỹ số:  .Vắng:
Lớp dạy: 12A2. Tiết( TKB): .Ngày dạy:/../2016. Sỹ số: . Vắng:
Lớp dạy: 12A3. Tiết( TKB): .Ngày dạy:/../2016. Sỹ số:  Vắng:
Lớp dạy: 12A4. Tiết( TKB): .Ngày dạy:/../2016. Sỹ số:  Vắng:
PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
I. 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. Kỹ năng
- Vận dụng các kiến thức đã học để làm các bài toán liên quan
3. Thái độ
	- Nghiêm túc, yêu thích môn học
II. CHUẨN BỊ CỦA GV VÀ HS
1. Chuẩn bị của Gv
	- Một số băng hình, phim ảnh về phản ứng phân hạch, bom A, lò phản ứng
2. Chuẩn bị của HS
	- Ôn lại kiến thức về phản ứng hạt nhân, phóng xạ
III. TIẾN TRÌNH BÀI DẠY
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ: ( không )
3. Nội dung bài mới
	Năng lượng của phản ứng hạt nhân đã tạo nên một nguồn năng lượng mới cho nhân loại. có rất nhiều phản ứng hạt nhân. Một trong các phản ứng đã được sử dụng là phản ứng phân hạch. 
Hoạt động 1: Tìm hiểu cơ chế của phản ứng phân hạch
Hoạt động GV- HS
Nội dung
Gv: Y/c HS đọc Sgk và cho biết phản ứng phân hạch là gì?
Hs: Cá nhân trả lời
Gv: Phản ứng hạt nhân có thể tự xảy ra ® phản ứng phân hạch tự phát (xác suất rất nhỏ).
Gv: Ta chỉ quan tâm đên các phản ứng phân hạch kích thích.
Hs: Nhận thức vấn đề
Gv: Quá trình phóng xạ a có phải là phân hạch không?
Gv: Xét các phân hạch của , , ® chúng là nhiên liệu cơ bản của công nghiệp hạt nhân.
Gv: Để phân hạch xảy ra cần phải làm gì?
phải truyền cho hạt nhân X một năng lượng đủ lớn (giá trị tối thiếu của năng lượng này: năng lượng kích hoạt, cỡ vài MeV), bằng cách cho hạt nhân “bắt” một nơtrôn ® trạng thái kích thích (X*).
Hs: Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ
Gv: Dựa trên sơ đồ phản ứng phân hạch. Trạng thái kích thích không bền vững ® xảy ra phân hạch.
Hs: Tiếp thu, ghi nhớ
Gv: Tại sao không dùng prôtôn thay cho nơtrôn?
Hs: Prôtôn mang điện tích dương ® chịu lực đẩy do các hạt nhân tác dụng.
I. Cơ chế của phản ứng phân hạch
1. Phản ứng phân hạch là gì?
- Là sự vỡ của một hạt nhân nặng thành 2 hạt nhân trung bình (kèm theo một vài nơtrôn phát ra).
2. Phản ứng phân hạch kích thích
Để phân hạch xảy ra cần phải truyền cho hạt nhân X một năng lượng đủ lớn (giá trị tối thiếu của năng lượng này: năng lượng kích hoạt, cỡ vài MeV), bằng cách cho hạt nhân “bắt” một nơtrôn ® trạng thái kích thích (X*).
n + X ® X* ® Y + Z + kn
(k = 1, 2, 3)
- Quá trình phân hạch của X là không trực tiếp mà phải qua trạng thái kích thích X*.
Hoạt động 2: Tìm hiểu năng lượng phân hạch
Gv: Thông báo 2 phản ứng phân hạch của .
Hs: Tiếp thu, ghi nhớ
Gv: Thông báo về kết quả các phép toán chứng tỏ hai phản ứng trên là phản ứng toả năng lượng: năng lượng phân hạch.
Tiếp thu, ghi nhớ
Gv: 1g khi phân hạch toả năng lượng bao nhiêu?
Hs: Cá nhân trả lời
Gv:® Tương đương 8,5 tấn than hoặc 2 tấn dầu toả ra khi cháy hết.
Gv: Trong phân hạch kèm theo 2,5 nơtrôn (trung bình) với năng lượng lớn, đối với kèm theo 3 nơtrôn.
Gv: Các nơtrôn có thể kích thích các hạt nhân ® phân hạch mới ® tạo thành phản ứng dây chuyền.
Sau n lần phân hạch liên tiếp, số nơtrôn giải phóng là bao nhiêu và tiếp tục kích thích bao nhiêu phân hạch mới?
Hs: Cá nhân nghe GV giảng kết hợp với thông tin SGK
Gv: Khi k < 1 ® điều gì sẽ xảy ra?
Hs: Cá nhân trả lời
Gv: Khi k = 1® điều gì sẽ xảy ra?
(Ứng dụng trong các nhà máy điện nguyên tử)
Hs: Cá nhân trả lời
Gv: Khi k > 1 ® điều gì sẽ xảy ra?
(Xảy ra trong trường hợp nổ bom)
Hs: Cá nhân trả lời
Gv: Muốn k ³ 1 cần điều kiện gì?
Hs: Cá nhân trả lời
: Lưu ý: khối lượng tối thiểu để phản ứng phân hạch tự duy trì: khối lượng tới hạn. Với vào cỡ 15kg, vào cỡ 5kg.
- Làm thế nào để điều khiển được phản ứng phân hạch?
- Bo hay cađimi có tác dụng hấp thụ nơtrôn ® dùng làm các thanh điều khiển trong phản ứng phân hạch có điều khiển.
II. Năng lượng phân hạch
- Xét các phản ứng phân hạch:
1. Phản ứng phân hạch toả năng lượng
- Phản ứng phân hạch là phản ứng phân hạch toả năng lượng, năng lượng đó gọi là năng lượng phân hạch.
- Mỗi phân hạch tỏa năng lượng 212MeV.
2. Phản ứng phân hạch dây chuyền
- Giả sử sau mỗi phân hạch có k nơtrôn được giải phóng đến kích thích các hạt nhân tạo nên những phân hạch mới.
- Sau n lần phân hạch, số nơtrôn giải phóng là kn và kích thích kn phân hạch mới.
+ Khi k < 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tắt nhanh.
+ Khi k = 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì, năng lượng phát ra không đổi.
+ Khi k > 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì, năng lượng phát ra tăng nhanh, có thể gây bùng nổ.
- Khối lượng tới hạn của vào cỡ 15kg, vào cỡ 5kg.
3. Phản ứng phân hạch có điều khiển
- Được thực hiện trong các lò phản ứng hạt nhân, tương ứng trường hợp k = 1.
- Năng lượng toả ra không đổi theo thời gian.
4. Củng cố, vận dụng
	- Hệ thống lại kiến thức cần nhớ
	- Hoàn chỉnh các phản ứng sau: 
5. Hướng dẫn tự học
	Học bài theo câu hỏi SGK, đọc trước ND bài mới