Với giải Luyện tập 5 trang 96 Vật lí 12 Cánh diều chi tiết trong Bài 2: Năng lượng hạt nhân 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 2: Năng lượng hạt nhân

Luyện tập 5 trang 96 Vật Lí 12: Năng lượng toả ra khi 1,000 kg ${}_{92}^{235}U$ bị phân hạch hoàn toàn theo phản ứng trong Hình 2.4 tương đương với năng lượng toả ra khi đốt cháy bao nhiêu tấn than đá? Cho biết: khối lượng mol nguyên tử của uranium là 235,0439 g/mol; số Avogadro N_A = 6,02.10²³ nguyên tử/mol. Mỗi kg than đá khi đốt cháy hoàn toàn toả ra 27.10⁶ J năng lượng nhiệt.

Lời giải:

Số hạt nhân ${}_{92}^{235}U$ có trong 1000 kg ${}_{92}^{235}U$ là:

$N=n.N_A=\frac{m}{A}.N_A=\frac{{1000.10}^3}{235,0439}.6,{02.10}^{23}=2,{56.10}^{27}$

Mỗi hạt nhân tham gia 1 phản ứng, nên số phản ứng bằng với số hạt nhân ${}_{92}^{235}U$ .

Năng lượng toả ra ở 1 phản ứng là: 173,17 MeV (lấy kết quả ở câu trên)

Năng lượng toả ra khi phân hạch 1000kg ${}_{92}^{235}U$ là:

$E=2,{56.10}^{27}.173,17.1,{6.10}^{-13}=7,{09.10}^{16}J$

Khối lượng than đá tương đương:

$m=\frac{7,{09.10}^{16}}{{27.10}^6}=2,{625.10}^{9}kg=2,{625.10}^6$

Lý thuyết Sự phân hạch và sự tổng hợp hạt nhân

1. Sự phân hạch

Phân hạch là quá trình trong đó một hạt nhân nặng vỡ thành hai hay nhiều hạt nhẹ hơn. Các hạt này được gọi là sản phẩm phân hạch. Sự phân hạch còn được gọi là phản ứng phân hạch. Phản ứng phân hạch tự phát có thể xảy ra nhưng với xác suất rất nhỏ. Sau đây, ta xét các phản ứng phân hạch kích thích.

Phản ứng phân hạch là phản ứng toả năng lượng.

2. Sự tổng hợp hạt nhân

Tổng hợp hạt nhân là quá trình trong đó hai hay nhiều hạt nhân nhẹ kết hợp lại thành hạt nhân nặng hơn. Quá trình này còn được gọi là phản ứng tổng hợp hạt nhân.

Phản ứng tổng hợp hạt nhân còn được gọi là phản ứng nhiệt hạch, phản ứng này toả năng lượng.

Điều kiện để xảy ra phản ứng là ở nhiệt độ rất cao cỡ 10⁷ đến 10⁸ K, mật độ đủ lớn, thời gian phản ứng đủ dài.