Với giải Hoạt động 2 trang 97 Vật lí 12 Kết nối tri thức chi tiết trong Bài 22: Phản ứng hạt nhân và năng lượng liên kết giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Vật lí 12. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Vật lí 12 Bài 22: Phản ứng hạt nhân và năng lượng liên kết

Hoạt động 2 trang 97 Vật Lí 12: Khi bắn phá ${}_{92}^{235}\mathrm{U}$ bằng neutron ${}_0^1\mathrm{n}$ người ta thấy chúng hợp nhất thành hạt nhân X, ngay sau đó hạt nhân X phân rã thành ${}_{42}^{99}\mathrm{Mo}$, ba hạt neutron và một hạt nhân Y.

a) Viết các phương trình phản ứng hạt nhân mô tả trong quá trình trên.

b) Sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn hãy xác định tên gọi và kí hiệu các hạt nhân X và Y.

Lời giải:

a) Phương trình phản ứng hạt nhân:

${}_{92}^{235}U{+}_0^{1}n{\to }_{92}^{236}X$

${}_{92}^{236}X{\to }_{42}^{99}Mo+3_0^{1}n{+}_{50}^{134}Y$

b) Dựa vào bảng hệ thống tuần hoàn thì X là Uranium (U) là một đồng vị của ${}_{92}^{235}U$ và Y là thiếc (Sn).

Lý thuyết Phản ứng hạt nhân

1. Thí nghiệm phát hiện phản ứng hạt nhân

Rutherford đã cho chùm hạt alpha ($2_{4}He$), phóng ra từ nguồn phóng xạ ${84}_{210}Po$ đặt tại P, bắn phá hạt nhân $7_{14}N$ có trong không khí được dẫn theo đường nạp và hút khí A (Hình 22.1). Kính hiển vi K dùng để quan sát vết sáng được tạo ra do hạt nhân đập vào màn phủ huỳnh quang S. Từ kết quả thí nghiệm, ông cho rằng có hạt nhân $1_{1}H$ trong sản phẩm. Tuy nhiên, ông chưa đưa ra được kết luận về bản chất diễn biến của quá trình tương tác trên.

Năm 1925, Patrick Blackett (Pa-trích Bơ-lách-két) đã sử dụng buồng sương để chụp được dấu vết tương tác này, đó chính là vết sương rẽ nhánh trong Hình 22.2. Buồng sương là một buồng hơi ở trạng thái siêu bão hòa, có thể tạo ra các vệt sương đủ to dọc theo đường đi của các hạt mang điện chuyển động mà mắt thường có thể nhìn thấy được. Kết quả phân tích hình ảnh của vết sương rẽ nhánh là bằng chứng giúp ông đi tới kết luận: Trong một số trường hợp, hạt $2_{4}He$ bắn phá vào hạt nhân $7_{14}N$ đã tạo ra hai hạt nhân mới đó là $8_{17}O$ và $1_{1}H$

2. Các loại phản ứng hạt nhân

Người ta gọi quá trình biến đổi hạt nhân này thành hạt nhân khác là phản ứng hạt nhân.

Phản ứng hạt nhân thường được chia làm hai loại:

- Phản ứng hạt nhân kích thích: là quá trình các hạt nhân tương tác với các hạt khác (ví dụ: hạt nhân, neutron, ... ) tạo ra các hạt nhân mới. Ví dụ: phản ứng phân hạch, phản ứng tổng hợp hạt nhân.

- Phản ứng hạt nhân tự phát: là quá trình tự phân rã của một hạt nhân không bền vững thành các hạt nhân mới. Ví dụ: hiện tượng phân rã hạt nhân ${92}_{238}U$ được công bố lần đầu tiên trên thế giới bởi Henri Becquerel.

3. Định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích trong phản ứng hạt nhân

Phương trình phản ứng hạt nhân:

${Z_1}_{A_1}{X}_1+{}_{Z_2}^{A_2}{X}_2\to {}_{Z_3}^{A_3}{X}_3+{}_{Z_4}^{A_4}{X}_4$

- Định luật bảo toàn số nucleon (bảo toàn số khối A): Trong phản ứng hạt nhân, tổng số nucleon của các hạt trước phản ứng bằng tổng số nucleon của các hạt tạo thành sau phản ứng. Bảo toàn số nucleon cũng là bảo toàn số khối A.

A₁ + A₂ = A₃ + A₄

- Định luật bảo toàn điện tích: Tổng đại số các điện tích của các hạt trước phản ứng bằng tổng đại số các điện tích của các hạt tạo thành sau phản ứng.

Z₁ + Z₂ = Z₃ + Z₄