Lý thuyết năng lượng liên kết của hạt nhân, phản ứng hạt nhân

Lực tương tác giữa các nuclon gọi là lực hạt nhân (tương tác hạt nhân hay tương tác mạnh)

Các hạt nhân bền vững có \(\dfrac{{{{\rm{W}}_{lk}}}}{A}\) lớn nhất vào cỡ 8,8 MeV/nuclon; đó là những hạt nhân nằm khoảng giữa của bảng tuần hoàn ứng với 50 < A < 80

-Không có định luật bảo toàn khối lượng

\(\Delta {m_A} + \Delta {m_B} \ne \Delta {m_C} + \Delta {m_D}\) (vì \({{\rm{W}}_{l{k_A}}} + {{\rm{W}}_{l{k_B}}} \ne {{\rm{W}}_{l{k_C}}} + {{\rm{W}}_{l{k_D}}}\) )

- Không có định luật bảo toàn số proton

6. NĂNG LƯỢNG CỦA MỘT PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

- Năng lượng của phản ứng hạt nhân

\(\begin{array}{l}\Delta E = \left( {\sum {m{}_{trc} - \sum {{m_{sau}}} } } \right){c^2} = \left( {\sum {{{\rm{W}}_{{{\rm{d}}_{{\rm{s}}au}}}} - \sum {{{\rm{W}}_{{d_{trc}}}}} } } \right)\\ = \left( {\sum {\Delta {m_{sau}} - \sum {\Delta {m_{trc}}} } } \right){c^2} = \sum {{{\left( {{{\rm{W}}_{lk}}} \right)}_{sau}} - \sum {{{\left( {{{\rm{W}}_{lk}}} \right)}_{trc}}} } \end{array}\)

 Nếu:

• \(\Delta E{\rm{ }} > {\rm{ }}0\) : thì tỏa nhiệt
• \(\Delta E{\rm{ }} < {\rm{ }}0\): thì thu nhiệt

Nếu phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng thì năng lượng tỏa ra dưới dạng động năng của các hạt sản phẩm và năng lượng photon γ. Năng lượng tỏa ra đó thường được gọi là năng lượng hạt nhân.

Năng lượng do 1 phản ứng hạt nhân tỏa ra là:

\(\Delta E = \left( {\sum {m{}_{trc} - \sum {{m_{sau}}} } } \right){c^2} > 0\)

Năng lượng do N phản ứng là: \[Q{\rm{ }} = {\rm{ }}N\Delta E\]

Nếu cứ 1 phản ứng có k hạt thì số phản ứng : \(N = \frac{1}{k}{N_X} = \frac{1}{k}\frac{{{m_X}}}{{{A_X}}}{N_A}\)

*** Photon tham gia phản ứng:

Giả sử hạt nhân A đứng yên hấp thụ photon gây ra phản ứng hạt nhân:

\(\gamma  + A \to B + C\)

Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng toàn phần:

\(\varepsilon  + {m_A}{c^2} = \left( {{m_B} + {m_C}} \right){c^2} + \left( {{{\rm{W}}_B} + {{\rm{W}}_C}} \right)\) với \(\varepsilon  = hf = \frac{{hc}}{\lambda }\)

Sơ đồ tư duy về năng lượng liên kết của hạt nhân. Phản ứng hạt nhân