Giáo án Vật lý Khối 12 - Chương VII: Hạt nhân nguyên tử - Bài 39: Phản ứng nhiệt hạch

Tiết: 0	PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH
MỤC TIÊU
Kiến thức:
Nêu được phản ứng nhiệt hạch là gì.
Giải thích được (một cách định tính) phản ứng nhiệt hạch là phản ứng toả năng lượng.
Nêu được các điều kiện để tạo ra phản ứng nhiệt hạch.
Nêu được những ưu việt của năng lượng nhiệt hạch.
Kĩ năng:
Thái độ:
CHUẨN BỊ
Giáo viên: Một số phim ảnh về phản ứng tổng hợp hạt nhân.
Học sinh:
HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu cơ chế của phản ứng tổng hợp hạt nhân
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
Y/c Hs đọc Sgk và cho biết phản ứng tổng hợp hạt nhân là gì?
Thường chỉ xét các hạt nhân có A
£ 10.
Làm thế nào để tính năng lượng toả ra trong phản ứng trên?
Y/c HS đọc Sgk và cho biết điều kiện thực hiện phản ứng tổng hợp hạt nhân.
Phản ứng tổng hợp hạt nhân còn có tên là phản ứng nhiệt hạch (nhiệt: nóng; hạch: hạt nhân).
Học sinh đọc Sgk và trả lời.
DE = (m	+ m	- m	- m )c2
2H	3H	4He	1n
1	1	2	0
= 0,01879uc2
= 0,01879.931,5 = 17,5MeV
HS đọc Sgk và trả lời câu hỏi.
Cơ chế của phản ứng tổng hợp hạt nhân
Phản ứng tổng hợp hạt nhân là gì?
- Là quá trình trong đó hai hay nhiều hạt nhân nhẹ hợp lại thành một hạt nhân nặng hơn.
2H + 3H ® 4He + 1n
1	1	2	0
Phản ứng trên toả năng lượng: Qtoả = 17,6MeV
2. Điều kiện thực hiện
Nhiệt độ đến cỡ trăm triệu độ.
Mật độ hạt nhân trong plasma (n) phải đủ lớn.
Thời gian duy trì trạng thái plasma (t) phải đủ lớn.
nt ³ (1014 ¸1016 ) s
cm3
Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về năng lượng tổng hợp hạt nhân
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
- Thực tế trong phản ứng tổng hợp hạt nhân,người ta chủ yếu quan tâm đến phản ứng trong đó các hạt nhân hiđrô tổng hợp thành hạt nhân Hêli.
- HS ghi nhận về năng lượng tổng hợp hạt nhân và các phản ứng tổng hợp nên Hêli.
II. Năng lượng tổng hợp hạt nhân
Năng lượng toả ra bởi các phản ứng tổng hợp hạt nhân được gọi là năng lượng tổng hợp hạt nhân.
Thực tế chỉ quan tâm đến phản ứng tổng hợp nên hêli
1H + 2H ® 3He
- Các phép tính cho thấy năng lượng toả ra khi tổng hợp 1g He gấp 10 lần năng lượng toả ra khi phân hạch 1g U, gấp 200 triệu lần năng lượng toả
- HS ghi nhận năng lượng khổng lồ toả ra trong phản ứng tổng hợp Hêli.
1	1	2
1H + 3H ® 4He
1	1	2
2H + 2H ® 4He
1	1	2
2H + 3H ® 4He + 1n
ra khi đốt 1g cacbon.
1	1	2	0
2H + 6Li ® 2( 4He)
1	3	2
Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu về phản ứng tổng hợp hạt nhân trên các sao trong vũ trụ
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
III. Phản ứng tổng hợp
- Y/c HS đọc Sgk để tìm hiểu nguồn
- HS đọc Sgk để tìm hiểu.
hạt nhân trên các sao
gốc năng lượng của các sao trong vũ
trong vũ trụ
trụ.
- Năng lượng phát ra từ
- Trong tiến trình phát triển của 1 sao
Mặt Trời và từ hầu hết các
có nhiều quá trình tổng hợp hạt nhân
xảy ra ® vượt trội nhất là quá trình tổng hợp Heli từ hiđrô (một nguyên
sao trong vũ trụ đều có
nguồn gốc là năng lượng tổng hợp hạt nhân.
tố có hầu hết ở các sao trong vũ trụ).
- Quá trình tổng hợp Heli
từ hiđrô:
4 1H ® 4He + 20e + 2 0n + 2g
1	2	1	0
Phản ứng trên xảy ra ở 30
triệu độ, năng lượng toả ra
là 26,7MeV.
Hoạt động 5 ( phút): Tìm hiểu về phản ứng tổng hợp hạt nhân trên Trái Đất
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
IV. Phản ứng tổng hợp
- Thông báo về việc gây ra phản ứng
- HS ghi nhận những nổ lực
hạt nhân trên Trái Đất
tổng hợp hạt nhân trên Trái Đất.
gây ra phản ứng tổng hợp hạt
1. Con người đã tạo ra
nhân.
phản ứng tổng hợp hạt
nhân khi thử bom H và
đang nghiên cứu tạo ra
phản ứng tổng hợp hạt
nhân có điều khiển.
- Phản ứng tổng hợp hạt nhân khi thử bom H ® năng lượng toả ra quá lớn
® không thể sử dụng ® nghiên cứu những phản ứng tổng hợp có điều
2. Phản ứng tổng hợp hạt nhân có điều khiển
- Hiện nay đã sử dụng đến phản ứng
khiển, trong đó năng lượng toả ra ổn định hơn.
2H + 3H ® 4He + 1n
1	1	2	0
+17,6MeV
- Y/c HS đọc Sgk để nắm các cách tiến hành trong từng việc.
- HS đọc Sgk để tìm hiểu.
- Cần tiến hành 2 việc:
a. Đưa vận tốc các hạt lên rất lớn
b. “Giam hãm” các hạt
nhân đó trong một phạm vi
nhỏ hẹp để chúng có thể
gặp nhau.
- Việc tiến hành các phản ứng tổng hợp hạt nhân có điều khiển gặp rất nhiều khó khăn do hạn chế về kỹ thuật ® vẫn đeo đuổi ® có những
- HS đọc Sgk để tìm hiểu những ưu việc của phản ứng tổng hợp hạt nhân.
3. Ưu việt của năng lượng tổng hợp hạt nhân
- So với năng lượng phân hạch, năng lượng tổng hợp hạt nhân ưu việt hơn:
ưu việc gì?
Nhiên liệu dồi dào.
Ưu việt về tác dụng đối với môi trường.
Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.
- Ghi câu hỏi và bài tập về
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
nhà.
- Ghi những chuẩn bị cho bài
sau.
RÚT KINH NGHIỆM
..............................................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................................