Bài 38. Phản ứng phân hạch

Giải SBT Vật Lí 12: Bài 38. Phản ứng phân hạch

Bài 38.1 trang 114 Sách bài tập Vật Lí 12:

Hạt nhân nào sau đây không thể phán hạch ? .

Lời giải:

Đáp án C

Bài 38.2 trang 114 Sách bài tập Vật Lí 12:

Hãy chọn câu trả lời sai?

Những điều kiện cần phải có để tạo nên phản ứng hạt nhân dây chuyền là gì ?

A. Sau mỗi lần phân hạch, số n giải phóng phải lớn hơn hoặc bằng 1.

B. Lượng nhiên liệu (urani, plutôni) phải đủ lớn để tạơ nên phán ứng dây chuyền.

C. Phải có nguồn tạo ra nơtron.

D. Nhiệt độ phải được đưa lên cao.

Lời giải:

Đáp án D

Bài 38.3 trang 114 Sách bài tập Vật Lí 12:

Trong phản ứng phân hạch hạt nhân, những phần tử nào sau đây có đóng góp năng lượng lớn nhất khi xảy ra phản ứng ?

A. Động năng của các nơtron.

B. Động năng của các prôtôn.

C. Động năng của các mảnh.

D. Động nănẹ của các êlectron.

Lời giải:

Đáp án C

Bài 38.4 trang 114 Sách bài tập Vật Lí 12:

Để tạo ra phản ứng hạt nhân có điều khiển cần phải

A. dùng những thanh điều khiển có chứa Bo hay Cd.

B. chế tạo các lò phản ứng chứa nước áp suất cao (có vai trộ làm chậm nơtron).

C. tạo nên một chu trình trong lò phản ứng.

D. tạo ra nhiệt độ cao trong lò (500^oC).

Lời giải:

Đáp án D

Bài 38.5 trang 115 Sách bài tập Vật Lí 12:

Phóng xạ và phân hạch hạt nhân

A. đều có sự hấp thụ nơtron chậm.

B. đều là phán ứng hạt nhân thu năng lượng.

C. đều không phải là phản ứng hạt nhân.

D. đều là phản ứng hạt nhân toả năng lượng.

Lời giải:

Đáp án D

Bài 38.6 trang 115 Sách bài tập Vật Lí 12:

Trong sự phân hạch của hạt nhân  gọi k là hệ số nhân nơtron. Phầ biểu nào sau đây là đúng ?

A. Nếu k < 1 thì phản ứng phân hạch dây chuyền xảy ra và năng lượng toả ra tăng nhanh.

B. Nếu k = 1 thì phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy ra.

C. Nếu k > 1 thì phan ứng phân hạch dây chuyền không xảy ra.

D. Nếu k > 1 thì phán ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì và gây nên bùng nổ.

Lời giải:

Đáp án D

Bài 38.7 trang 115 Sách bài tập Vật Lí 12: 

Cho rằng trong phản ứng phân hạch của một hạt nhân  sau khi bắt nơtron thì năng lượng toả ra là 210 MeV. Tính tổng khối lượng (theo đơn vị khối lượng nguyên tử u) của các hạt được tạo ra trong phản ứng này.Lấy khối lượng của hạt nhân, tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử u bằng số khối của hạt nhân đó. Cho 1 u = 931 MeV/c2; c = 3.108 m/s, khối lượng của hạt nhân  là 234,9933 u và của nơtron là 1,0087 u.

Lời giải:

Gọi Δm là độ hụt khối và ΔE là năng lượng toả ra trong phản ứng phân hạch, ta có :

ΔE = Δmc² ⇒ Δm = ΔE/c² = 210MeV/c²

1u = 931MeV/c²

Do đó: Δm = 210u/930 = 0,2255u

Tổng khối lượng các hạt ríhân được tạo ra trong phản ứng này là :

∑m = 234,9933u + 1,0087u - 0,2255u = 235,7765u.

Bài 38.8 trang 115 Sách bài tập Vật Lí 12: 

Cho phản ứng phân hạch sau : 

Tính năng lượng toả ra trong phản ứng này.

Cho khối lượng của các hạt nhân  và của nơtron lần lượt là m_U = 234,9933 u ; m_Y = 93,8901 u ; m_I = 138,8970 u và m_n = 1,0087 u; 1u = 1,66055.10-27 kg; c = 3.10⁸ m/s.

Lời giải:

Tổng khối lượng của các hạt nhân trước phân hạch :

1,0087 u + 234,9933 u = 236,002 u

Tổng khối lượng của các hạt nhân sau phân hạch.

93,8901 u + 138,8970 u + 3.1,0087 u = 235,8132 u

Độ hụt khối :

236,002 u - 235,8132 u = 0,1888 u

Năng lượng toả ra :

931.0.1888 = 175,7728 MeV

Bài 38.9 trang 116 Sách bài tập Vật Lí 12: 

Cho phản ứng phân hạch : 

a) Tính X. Tại sao có cả ¹₀n ở vế phải và vế trái của phương trình phản ứng !

b) Tính năng lượng toả ra theo đơn vị MeV.

Cho khối lượng của các hạt nhân  và của nơtron lần lượt là m_u = 234,9933 u ; m_Mo = 94,8823 u ; m_La = 138,8706 u và m_n = 1,0087 u; 1u = 931 Mev/c2 ; c = 3.10⁸ m/s.

Lời giải:

a) X = 2. Hạt nhân bắt một nơtron, sau đó bị phân hạch, tạo ra các hạt nhân con và phát ra 2 nơtron. Do đó, nơtron có mặt ở cả hai vế của phương trình phản ứng.

Độ hụt khối :

(234,9933 u + 1,0087 u) - (94,8823 u + 138,8706 u + 2. 1,0087 u) = 0,2317 u

Năng lượng toả ra : 931.0.2317 = 215,7127 MeV

Bài 38.10 trang 116 Sách bài tập Vật Lí 12: 

Phân hạch một hạt nhân ²³⁵U trong lò phản ứng sẽ toả ra năng lượng 200 MeV/1 hạt nhân.

a) Nếu phân hạch 1 kg ²³⁵U thì năng lượng toả ra bằng bao nhiêu ?

b) Cần phải đốt một lượng than bằng bao nhiêu đê có một nhiệt lượng tương đương ?

Cho năng suất toả nhiệt của than : 2,93.10⁷ J/kg.

Lời giải:

a) 5,13.1026 MeV.

b) 2 800.103 kg.