Năng lượng kích hoạt cho phản ứng phân hạch

[giaovienvatly]

- SGKVL12 trang 195 có viết:để tạo nên phản ứng phân hạch của hạt nhân X, phải truyền cho X mộtnawng lượng đủ lớn - giá trị tối thiểu của năng ượng này gọi là năng lượng kích hoạt, vào cỡ vài MeV. Phương pháp dễ nhất để truyền NL kích hoạt cho X là cho một nơ tron bắn vào X ...
- SGKVL12NC trang 283 viết:Dùng nơ tron nhiệt (còn gọi là nơ tron chậm) có năng lượng cỡ 0,01 eV bắn vào U235, ta có phản ứng phân hạch ....
Điều thắc mắc của tôi là: năng lượng kích hoạt mà SGK cơ bản nêu khác với năng lượng cỡ 0,01 eV của nơ tron nhiệt bắn vào U235 ở chỗ nào?
Mong diễn đàn cho ý kiến! Xin cảm ơn!

[giaovienvatly]

Liệu có phải là "lắm thày - nhiều ma" không nhỉ?

[laivanthang]

2 ý kiến bạn hỏi hơi khác nhau chút
theo mình năng lượng phân hạch theo sgk nói là đúng với sự phân hạch bất kỳ và nói chung chung, còn với U 235 thì có hẳn phổ phân hạch với các mức năng lượng khác nhau. trong đó nơtron chậm cũng làm U phân hạch đc

[giaovienvatly]

Thày có tài liệu nào tin cậy hơn không? Còn cứ như theo nội dung hai sách thì tôi nghĩ có sự mâu thuẫn. Mong thày minh xét!

[tengrimsss]

- SGKVL12 trang 195 có viết:để tạo nên phản ứng phân hạch của hạt nhân X, phải truyền cho X mộtnawng lượng đủ lớn - giá trị tối thiểu của năng ượng này gọi là năng lượng kích hoạt, vào cỡ vài MeV. Phương pháp dễ nhất để truyền NL kích hoạt cho X là cho một nơ tron bắn vào X ...
- SGKVL12NC trang 283 viết:Dùng nơ tron nhiệt (còn gọi là nơ tron chậm) có năng lượng cỡ 0,01 eV bắn vào U235, ta có phản ứng phân hạch ....
Điều thắc mắc của tôi là: năng lượng kích hoạt mà SGK cơ bản nêu khác với năng lượng cỡ 0,01 eV của nơ tron nhiệt bắn vào U235 ở chỗ nào?
Mong diễn đàn cho ý kiến! Xin cảm ơn!

Theo em nghĩ là cả 2 quyển sách đều không sai và không có gì là mẫu thuẫn ở đây,
Các bạn nên tham khỏa tài liệu sau, nguồn từ http://library.thinkquest.org/C006669/data/Chem/nuclear/fission.html

Phản ứng phân hạch hay còn gọi là Nuclear Fission
Phản ứng phân hạch hạt nhân được Enrico Fermi thực hiện hành công vào năm 1934 khi nhóm của ông dùng nơtron bắn phá hạt nhân Uranium. Năm 1938, các nhà hóa học khác đã thực hiện các thí nghiệm tạo ra các sản phẩm của Uranium sau khi bị nơtron bắn phá. Họ xác định rằng các nơtron tương đối nhỏ có thể cắt các hạt nhân của các nguyên tử Urani lớn thành hai phần khá bằng nhau. Đây là một kết quả đáng ngạc nhiên.

Đây, bạn xem thêm bảng Excitation energy for fission MeV _ bảng thông số năng lượng kích thích cho phản ứng phân hạch của một số chất phóng xạ, bạn sẽ hiểu:



còn tại sao Uranium 235 lại có năng lượng kích thích nhỏ như vậy thì là như thế này nha:

 Như các bạn biết, các phản ứng phân hạch hạt nhân muốn thực hiện được thì phải cung cấp 1 năng lượng tối thiểu để kích thích. Nếu neutron là một hạt nhân thì nó cũng sẽ có năng lượng bao gồm động năng của neutron và năng lượng liên kết của neutron này với hạt nhân của nó, nếu năng lượng này lớn hơn năng lượng kích thích thì cho phản ứng phân hạch này thì các hạt nhân có thể phân hạch.
   Đối với U-235, năng lượng kích thích vào cỡ 5,7MeV thì sẽ có phản ứng phân hạch hạt nhân xảy ra, nhưng ta thấy năng lượng liên kết các nơtron vào khoảng 6,5MeV, do đó nơtron ngay cả với rất ít năng lượng động học ( ví dụ như bạn đã nói, chỉ cần nơtron nhiệt cỡ 0,025eV ) có thể kích hoạt phản ứng phân hạch ở U-235.
   Đối với U-238 và Th-232 thì khác, năng lượng kích thích cần thiết cho phản ứng phân hạch la 6,5MeV và do đó cao hơn nhiều so với năng lượng liên kết các nơtron chỉ có 4,8MeV, do vậy, để có thể phân hạch hạt nhân cần ít nhất neutron có năng lượng 1,7MeV.
Ở một số trường hợp có thể xảy ra phản ứng phân hạch ở một số hạt nhân rất nặng.

hi vọng bạn hiểu thêm chút ít, hi 

[giaovienvatly]

Rất cảm ơn thày tengrimsss!
Qua giải đáp của thày, tôi đã hiểu phần nào.
Thày có thể giải đáp giúp: năng lượng liên kết của nơtron với hạt nhân có khác với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân không ạ?
Ngoài ra tôi hiểu: Năng lượng kích hoạt (hay năng lượng kích thích) cho phân hạch là NL đưa hạt nhân từ trạng thái bình thường X lên trạng thái kích thích X* khác với năng lượng chuyển động của nơtron nhiệt gây ra phân hạch thì có đúng không?
Mong thày giải đáp!

[tengrimsss]

Thầy gì chứ, em là sinh viên mà thầy, hi, học sinh mà.

[tengrimsss]

Em thấy nó cũng không khác nhau là mấy
Vì, theo thầy nói: năng lượng đưa hạt nhân lên trạng thái kích thích X* và năng lượng neutron nhiệt
Vì khi ta bắn phá 1 neutron nhiệt có năng lượng vào hạt nhân thì hầu như năng lượng đó được truyền vào hạt nhân đó và làm hạt nhân trở thành trạng thái kích thích X*.
Về cơ bản thì nó khác nhau.
Nhìn ra xa hơn là vì nó bắn phá vào hạt nhân để gay ra trạng thái kích thích.
Nói chung em cung ko biết là nó khác nhau hay giống nhau <  

Còn  năng lượng liên kết của nơtron với hạt nhân có khác với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân
thì em xin được trả lời như này: Như nhau mà thực ra là một thôi thầy.
 Theo như mọi người vẫn biết, năng lượng liên kết được tạo ra do độ hụt khối của chúng khi hình thành liên kết giữa các protons và neutrons
Thầy xem nha: 1 ví dụ
   Đối với hạt anpha [tex]\large \Delta m=0,0304u[/tex] thì sẽ có một năng lượng liên kết là 28,3MeV


  
   với [tex]\large 1u=1,66054. 10^ {-27}kg=931,494MeV/c^{2}[/tex]


năng lượng này nó lớn hơn rất nhiều so vơi năng lượng liên kết giữa electron và hạt nhân.
  


Nó lớn nhỏ 1 triệu lần so với liên kết hạt nhân.

Thầy xem hình sau thì sẽ rõ


Em còn kém lắm, thầy xem có gì sai đừng cười nha: d  

Ah chết , mấy cái hình em lấy từ trang hyperphysics.phy-astr.gsu.edu hi

  

  
 

[giaovienvatly]

Dù là HS, nhưng kiến thức như bạn tengrimsss cũng đáng để giáo viên phổ thông như tôi tôn làm thày rồi - "Nhất tự vi sư " mà.
Nói vui thế thôi, quả thực, tôi vẫn chưa hiểu rõ vì sao với nơ tron có năng lượng 0,01 eV lại gây nên trạng thái kích thích cho U235 mà không phải là nơ tron có NL cỡ MeV.

[tengrimsss]

Em up lại cái hình thầy xem nha:
Ko hiểu sao hình em up lên nó lại ko hiện ra gì cả

[tengrimsss]

Thầy xem ở cái bảng ý, cái bảng này này


Excitation energy for fission (MeV) : Năng lượng kích thích phản ứng phân hạch

Binding energy of the last neutron (MeV): Năng lượng liên kết của neutron cuối

Thì thầy thấy đó: với U-235 Năng lượng kích thích phản ứng phân hạch là 5,7 MeV, trong khi năng lượng liên kết là năng lượng bị mất đi khi hình thành liên kết giữa các proton và neutron. Nếu cộng tổng khối lượng của các nucleon (proton và neutron) hợp thành 1 nguyên tử, sẽ nhận thấy 1 điều là nó ít hơn tổng khối lượng thực tế các của nguyên tử. Khối lượng này mất tích được gọi là khối lượng khiếm khuyết hay chính là độ hụt khối mà SGK gọi. Nó được phát sinh trong việc hình thành hạt nhân từ các nucleon.
Năng lượng này sẽ được đưa trở lại hạt nhân để phân hủy nó thành các nucleon cá nhân của mình.

Chính vì vậy Binding energy of the last neutron có năng lượng như trên bảng là 6,5MeV, nó lớn hơn năng lượng kích thích phân hạch, như em đã nói ở trên, năng lượng này sẽ được đưa trở lại và các nucleon của nó tức nucleon của U-235, gần như là nó tự phân hạch rồi.
Vì vậy chỉ cần 1 nguồn năng lượng kích thích cực nhỏ cỡ eV như neutron nhiệt chậm cỡ 0,025eV đã có thể kích thích phản ứng phân hạch rồi ạ.

Còn tại sao năng lương do độ hụt khối gây ra đó lại được đưa trở lại các nucleon của hạt nhân của nó thì em cung ko biết, em chỉ biết các nhà khoa học họ chứng minh được như vậy qua nghiên cứa thực nghiệm rút ra thôi ạ.
Có gì sai mong thầy đừng cười.