Phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch khác nhau ở chỗ

Lời giải và đáp án chính xác nhất cho câu hỏi trắc nghiệm: “Phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch khác nhau ở chỗ” kèm kiến thức tham khảo là tài liệu trắc nghiệm môn Vật lí 12 hay và hữu ích do Top lời giải tổng hợp và biên soạn dành cho các bạn học sinh ôn luyện tốt hơn.

Trắc nghiệm: Phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch khác nhau ở chỗ:

 A. phản ứng phân hạch giải phóng nơtrôn còn phản ứng nhiệt hạch thì không

 B. phản ứng phân hạch tỏa năng lượng còn phản ứng nhiệt hạch thu năng lượng

 C. phản ứng phân hạch xảy ra phụ thuộc điều kiện bên ngoài còn phản ứng nhiệt hạch thì không

 D. trong phản ứng phân hạch hạt nhân vỡ ra còn phản ứng nhiệt hạch thì các hạt nhân kết hợp lại.

Trả lời: 

Đáp án đúng: D. trong phản ứng phân hạch hạt nhân vỡ ra còn phản ứng nhiệt hạch thì các hạt nhân kết hợp lại.

Phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch khác nhau ở chỗ: trong phản ứng phân hạch hạt nhân vỡ ra còn phản ứng nhiệt hạch thì các hạt nhân kết hợp lại.

Và tiếp theo đây, hãy cùng Top lời giải đi tìm hiểu và khám phá những kiến thức thú vị về phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch nhé!

Kiến thức tham khảo phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch

I. Phản ứng phân hạch

1. Khái niệm    

+) Là phản ứng trong đó một hạt nhân nặng hấp thụ một nơtron chậm vỡ thành hai hạt nhân trung bình đồng thời phóng ra một số nơtron và tỏa ra một năng lượng rất lớn (khoảng 200 MeV).

+) Năng lượng tỏa ra dưới dạng động năng của các hạt.

+) Các nhiên liệu chủ yếu thực hiện phản ứng nhiệt hạch là ²³⁵₉₂U và ²³⁹₉₄Pu

2. Cơ chế của phản ứng phân hạch

Để phản ứng có thể xảy ra được thì phải truyền cho hạt nhân mẹ X một năng lượng đủ lớn (giá trị tối thiểu của năng lượng này gọi là năng lượng kích hoạt).

Cách đơn giản nhất để truyền năng lượng kích hoạt cho hạt nhân mẹ X là cho một nơtron bắn vào X để X bắt (hoặc hấp thụ) nơtron đó và chuyển sang trạng thái kích thích. Trạng thái này không bền và kết quả xảy ra phân hạch theo sơ đồ n+X→X∗→Y+Z+kn.

Như vậy quá trình phân hạch của hạt nhân X không trực tiếp mà phải qua trạng thái kích thích.

3. Đặc điểm của phản ứng phân hạch

+) Sau mỗi phản ứng phân hạch đều có hơn 2 notron chậm được sinh ra.

+) Phản ứng phân hạch tỏa năng lượng lớn, khoảng 200 MeV.

II.Phản ứng nhiệt hạch

1. Định nghĩa phản ứng nhiệt hạch

Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng kết hợp hai hạt nhân nhẹ thành một hạt nhân nặng hơn. Thí dụ:

D  +   D    →  2 He3  +  0 n ¹  +  3,25 MeV

D  +   T    →  2 He⁴  +  0 n ¹  +   17,6 MeV

Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng tỏa năng lượng.

2. Điều kiện xảy ra phản ứng nhiệt hạch:

- Phản ứng kết hợp xảy ra ở nhiệt độ cao (vài trăm triệu độ ) để có thể thắng lực Coulomb.

- Phản ứng nhiệt hạch xảy ra trong tự nhiên: Nguồn gốc năng lượng mặt trời và các vì sao là các phản ứng nhiệt hạch.

Thí dụ: Phản ứng chu trình carbon – nitơ :

    4 H    →  2 He⁴  + 2 e⁺  +  26,8 MeV

- Con người đã thực hiện được phản ứng nhiệt hạch khi cho nổ bom khinh khí ( bom H : chứa hỗn hợp D và T và được mồi bằng bom nguyên tử để tạo nhiệt độ trăm triệu độ )

- Các nhà khoa học đang tìm cách kiểm soát, điều khiển phản ứng nhiệt hạch tốt hơn để cung cấp cho con người nguồn năng lượng vô tận và sạch hơn nhiều so với năng lượng nguyên tử. 

3. Ứng dụng phản ứng nhiệt hạch:

Hiện nay, nghiên cứu về tính khả thi của phương pháp tổng hợp hạt nhân như một nguồn cung cấp năng lượng thực tiễn đang được thực hiện với hi vọng khống chế được tốc độ cũng như lượng nhiệt của phản ứng. Với các vật liệu được biết đến ngày nay thì không có vật liệu nào chịu được nhiệt độ quá cao của phản ứng - do đó, hiện tại phản ứng nhiệt hạch được thực hiện một cách không khống chế nên gây lãng phí năng lượng. Một số nghiên cứu hướng đến việc sử dụng chùm laser hội tụ để nhắm vào nhiên liệu hạt nhân, ép chúng ở nhiệt độ rất cao để gây ra phản ứng, thay vì sử dụng nhiệt lượng tỏa ra từ khối uranium phân hạch như phương pháp truyền thống. Ngoài ra, người ta cũng có thể dùng từ trường ngoài khống chế các hạt nhân, đảm bảo chúng không va chạm vào thành bình chứa chúng, giữ cho phản ứng được thực hiện trong điều kiện ít tốn kém và hiệu suất cao.

Nếu việc ứng dụng công nghệ năng lượng này trở thành hiện thực, nó sẽ trở thành nguồn năng lượng lý tưởng cho con người. Các đặc tính ưu việt như: mật độ năng lượng rất cao (lớn hơn hàng tỷ lần mật độ năng lượng của các nhiên liệu hóa thạch, hơn hàng chục lần mật độ năng lượng của nhiên liệu phân hạch), hoàn toàn không gây ô nhiễm môi trường (nếu nhiên liệu là các đồng vị hydro như deuteri, triti thì sản phẩm thải là heli, khí hiếm hoàn toàn không gây bất kì ảnh hưởng nào đến môi trường), công nghệ hạt nhân và tổng hợp đồng vị phát triển, nguồn nhiên liệu thô - hydro để tổng hợp deuteri và triti là vô tận trong vũ trụ, là những điểm vượt trội của loại hình năng lượng này mà không có loại hình năng lượng nào khác có được. Một khi công nghệ hóa hữu cơ đã phát triển được vật liệu thích hợp làm bình chứa cho phản ứng, và công nghệ hạt nhân tìm ra được phương pháp khống chế hiệu quả, thì loại năng lượng sẽ trở thành một nguồn năng lượng không thể thiếu của con người.