vat-ly-hat-nhan-12

Nếu bạn đang tìm kiếm tài liệu tổng hợp lý thuyết và công thức vật lý hạt nhân 12, hãy tham khảo bài viết chi tiết dưới đây, với hệ thống tổng hợp về chuyên đề về vật lý hạt nhân giúp bạn củng cố kiến thức nhanh chóng và đầy đủ nhất. 

1. Lý thuyết về hạt nhân

Hạt nhân có kích thước cấu tạo rất nhỏ, chỉ từ (10-14 – 10-15m), được hình thành bởi những hạt nuclôn. Trong đó, có 2 loại nuclôn là hạt Protôn và Nơtrôn.

+ Hạt Protôn, kí hiệu là p mang điện tích dương (+e). Với khối lượng mP = 1,007276u

+ Hạt Nơtrôn, kí hiệu n mang không điện tích. Với khối lượng mn = 1,008665u

Số khốivat-ly-hat-nhan-12

Hạt nhân nguyên tử của nguyên tố Z đúng trong bảng tuần hoàn sẽ có Z prôtôn (để đảm bảo trung hoà về điện). Nếu như hạt nhân có N nơtrôn thì tổng số nuclôn trong nó sẽ được tính theo công thức: 

 A = Z + N (A được gọi là số khối)

Kí hiệu

Kí hiệu của nhân nhân được ghi như sau: X

Trong đó số ở dưới là số nguyên tử, số ở trên là số khối

Ví dụ như hạt nhân Natri:  sẽ có Z=11 (hạt prôtôn;  và 23-11 =12 hạt nơtrôn)

2. Đồng vị

Đồng vị, được hiểu là các hạt nhân có cùng số prôtôn Z, nhưng số nơtrôn N lại khác nhau. Lúc này các nguyên tử của chúng có tính chất hoá học, vì phần lớp vỏ điện tử bên ngoài giống nhau. Nguyên tử đó được xếp cùng một vị trí trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học.

Hiểu rõ hơn về ứng dụng của đồng vị phóng xạ:

Người ta có thể dùng các phương pháp ứng dụng của đồng vị phóng xạ để xác định:

+ Xác định tuổi của các di vật có gốc từ sinh vật – Bằng phương pháp dùng các bon 14 (vì 14C phóng xạ β)

+ Trong nông nghiệp dùng lân phóng xạ 32P để theo dõi sự di chuyển lân trong cây cối – Bằng phương pháp nguyên tử đánh dấu.

+ Ứng dụng đồng vị 60Co phát ra những tia gamma có thể đâm xuyên mạnh, nhờ đó mà tìm được các lỗi khuyết trong chi tiết máy, hoặc dùng để diệt các vi khuẩn siêu nhỏ nhằm bảo vệ thực vật. Ứng dụng này còn có thể chữa bệnh ung thư…

vat-ly-hat-nhan-12

3. Lực hạt nhân

Lực hạt nhân là sự liên kết giữa các nuclôn. Nó có những đặc điểm tiêu biểu như:

+ Khác với bản chất so với lực điện, lực từ và trọng lực

+ Lực hút có bán kính tác dụng ở khoảng 10-15 m.

4. Độ hụt khối và năng lượng liên kết

Công thức tính Z và N được tính bằng khối lượng tổng cộng mo = Z.mP + N.mn

Lúc này chúng sẽ liên kết với nhau thành hạt nhân có số khối là A = Z + N, khối lượng m < m. Hiệu Δm = m – m gọi là độ hụt khối hạt nhân

Theo công thức Anhxtanh thì năng lượng khi nghỉ của hạt nhân E = m.c2 lúc này nhỏ hơn năng lượng nghỉ của những hạt nuclôn tồn tại riêng rẽ E = mc

Vậy nên, các nuclôn khi liên kết thành 1 hạt nhân sẽ có mức năng lượng được tính như sau: 

Wlk = E0 – E – (m – m).c2 = Δm.c2 được tỏa ra.

Nếu muốn phá vỡ một hạt nhân thành những nuclôn riêng, sẽ mất đi một lượng năng lượng đúng bằng Wlk  . Trong đó năng lượng Wlk = Δm.c2 Được gọi là năng lượng liên kết của hạt nhân. Nếu hạt nhân có độ hụt khối Δm lớn thì Wlk   càng lớn.

Năng lượng liên kết được tính bằng công thức: cho 1 nuclôn. Nếu như ε càng lớn thì liên kết càng có tính bền vững.

5. Đơn vị của khối lượng nguyên tử

Tính khối lượng nguyên tử U dựa vào đơn vị cacbon

6. Các phản ứng hạt nhân nguyên tử

Phản ứng của hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi của hạt nhân. Nó có sơ đồ tổng quát là A + B -> C + D

vat-ly-hat-nhan-12

Trong đó, A, B là hai hạt nhân tác động với nhau, hình thành nên sự biến đổi là C, D được tạo thành

Định luật bảo toàn số khối: A1 + A2 = A3 + A4

Bảo toàn điện tích nguyên tử số Z: Z1 + Z2 = Z3 + Z4

+ Trong phản ứng hạt nhân năng lượng toàn phần và động lượng được bảo toàn

+ Độ hụt khối của hạt nhân là khác nhau, cho nên tổng khối lượng M của hạt nhân sau khi phản ứng có thể khác tổng khối lượng M trước phản ứng 

+ Nếu M > M thì khối lượng giảm nên phản ứng sẽ toả ra mức năng lượng theo công thức: ΔE = (M – M)c2

=>  Phản ứng tỏa năng lượng, các hạt sinh ra có tổng khối lượng nhỏ hơn các hạt ban đầu. Các hạt sinh ra có độ hụt khối lớn hơn nên sẽ bền vững hơn

Có 2 loại bản ứng hạt nhân tỏa năng lượng:

Xem Thêm  Hướng dẫn cách đổi đơn vị trong vật lý 12

+ Sự phân hạch: Một hạt nhân rất rặng như urani hoặc plutôni hấp thụ 1 nơtrôn sau đó vỡ thành 2 hạt có số khối trung bình.

+ Phản ứng nhiệt hạch: Hai hạt nhân rất nhẹ như hiđrô hoặc hêli kết hợp sẽ tạo ra hạt nhân nặng hơn.

Nếu M < M thì khối lượng tăng, lúc này năng lượng W cần cung cấp sẽ bao gồm ΔE = (M – M)c2 cộng với động năng Kđ của các hạt mới sinh ra: W = ΔE + Kđ

=>  Phản ứng thu năng lượng nếu các hạt sinh ra có tổng khối lượng lớn hơn các hạt ban đầu. Các bạn sinh ra có độ hụt khối nhỏ hơn nên kém bền vững hơn.

Kết luận: 

Xem Thêm  Tổng hợp từ A – Z công thức vật lý 12 chương I

Với sự tổng hợp lý thuyết và công thức vật lý hạt nhân 12, hy vọng rằng sẽ mang lại sự hữu ích cho các bạn học sinh trong quá trình ôn luyện. Chúc các bạn có một kỳ thi thành công. 

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *