Tóm tắt Lí Thuyết môn Vật Lí Lớp 12

KẾT CỦA HẠT NHÂN. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN I. LỰC HẠT NHÂN Lực tương tỏc giữa cỏc nuclon gọi là lực hạt nhõn. Lực hạt nhõn khụng cú cựng bản chất với lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn. Lực hạt nhõn chỉ phỏt huy tỏc dụng trong phạm vi kớch thước hạt nhõn (bỏn kớnh tỏc dụng cỡ 10-15m). * Chỳ ý: Lực hạt nhõn khụng phụ thuộc vào điện tớch, đõy là một lực thuộc tương tỏc mạnh. II. NĂNG LƯỢNG LIấN KẾT CỦA HẠT NHÂN. 1) Độ hụt khối Xột hạt nhõn . Khối lượng cỏc nuclon tạo thành hạt nhõn X là: Z + ( A – Z ) Độ hụt khối: = Z + ( A – Z ) - Vậy khối lượng của một hạt nhõn luụn nhỏ hơn tổng khối lượng của cỏc nuclon tạo thành hạt nhõn đú. 2) Năng lượng liờn kết. Năng lượng liờn kết của một hạt nhõn được tớnh bằng tớch số của độ hụt khối của hạt nhõn với thừa số = [ Z + ( A – Z ) - ]c2 3) Năng lượng kiờn kết riờng: Mức độ bền vững của hạt nhõn tựy thuộc vào năng lượng kiờn kết riờng, năng lượng kiờn kết riờng càng lớn thỡ hạt nhõn càng bền vững. III. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN Phản ứng hạt nhõn là quỏ trỡnh biến đổi cỏc hạt nhõn, chia làm 2 loại: + Phản ứng hạt nhõn tự phỏt: quỏ trỡnh tự phõn ró của một hạt nhõn khụng bền thành cỏc hạt nhõn khỏc. + Phản ứng hạt nhõn kớch thớch: quỏ trỡnh cỏc hạt nhõn tương tỏc với nhau tạo ra cỏc hạt nhõn khỏc IV. CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN. + Bảo toàn điện tớch. + Bảo toàn số nuclon. + Bảo toàn năng lượng toàn phần. + Bảo toàn động lượng. * Chỳ ý: Cho phản ứng hạt nhõn: - Bảo toàn điện tớch: - Bảo toàn nuclon: - Bảo toàn năng lượng toàn phần: trong đú: (động năng) - Bảo toàn động lượng: V. NĂNG LƯỢNG CỦA PHẢN ỨNG HẠT NHÂN W = ( - ).c20 W > 0 :Phản ứng tỏa năng lượng W W < 0:Phản ứng thu năng lượng * Chỳ ý: - mtrước là tổng khối lượng cỏc hạt nhõn trước phản ứng, ở phản ứng (1) thỡ - msau là tổng khối lượng cỏc hạt nhõn trước phản ứng, ở phản ứng (1) thỡ ---------------------------------- Bài 37. PHểNG XẠ I. HIỆN TƯỢNG PHểNG XẠ: Là quỏ trỡnh phõn hủy tự phỏt của một hạt nhõn khụng bền vững (tự nhiờn hay nhõn tạo). Quỏ trỡnh phõn hủy này kốm theo sự tạo ra cỏc hạt và cú thể kốm theo sự phỏt ra cỏc bức xạ địờn từ. Hạt nhõn tự phõn hủy gọi là hạt nhõn mẹ, hạt nhõn được tạo thành sau khi phõn hủy gọi là hạt nhõn con. II. CÁC DẠNG TIA PHểNG XẠ 1) Phúng xạ : tia là dũng hạt nhõn , chuyển động với tốc độ cỡ 2.108m/s, đi được trong khụng khớ chừng vài cm, trong chất rắn vài . Phương trỡnh phản ứng: 2) Phúng xạ: Tia là dũng cỏc ờlectrụn , phương trỡnh phản ứng: 3) Phúng xạ : Tia là dũng cỏc pụzitrụn , phương trỡnh phản ứng: - Cỏc hạt chuyển động với tốc độ gần bằng tốc độ ỏnh sỏng, cú thể đi được vài m trong khụng khớ và vài mm trong kim loại. * Chỳ ý:. : gọi là hạt nơtrinụ, : gọi là phản hạt của nơtrinụ, cỏc hạt này cú khối lượng rất nhỏ, khụng điện tớch và chuyển động với tốc độ xấp xỉ tốc độ ỏnh sỏng. * Phúng xạ γ: Tia γ là súng điện từ, do một số hạt nhõn con tạo ra ở trạng thỏi kớch khi chuyển về trạng thỏi cú mức năng lượng thấp hơn phỏt ra. Tia γ cú thể đi được vài m trong bờ tụng và vài cm trong chỡ. III. ĐỊNH LUẬT PHểNG XẠ Số hạt nhõn phúng xạ giảm theo qui luật hàm số mũ : N = IV. CHU KỲ BÁN RÃ: là khoảng thời gian mà số hạt nhõn giảm đi một nữa. : Hằng số phúng xạ () * Chỳ ý: - Độ phúng xạ H (phõn ró/s; Bq; Ci): với - 1Ci = 3,7.1010 Bq -------------------------------- Bài 38. PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH I. PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH Là phản ứng trong đú một hạt nhõn nặng vở thành hai hạt nhõn nhẹ hơn Phản ứng phõn hạch kớch thớch: Để tạo nờn phản ứng phõn hạch của hạt nhõn X người ta cần phải truyền cho X một năng lượng đủ lớn (giỏ trị tối thiểu của năng lượng này gọi là năng lượng kớch hoạt), vào cỡ MeV. Thường người ta dựng nơtron bắn vào hạt nhõn X. II. PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH TỎA NĂNG LƯỢNG. Phản ứng phõn hạch là phản ứng tỏa năng lượng, năng lượng đú gọi là năng lượng phõn hạch. III. PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH DÂY CHUYỀN. + Giả sử một lần phõn hạch cú k nơtron được giải phúng đến kớch thớch cỏc hạt nhõn tạo nờn những phõn hạch mới. Sau n lần phõn hạch liờn tiếp, số nơtron giải phúng là và kớch thớch phõn hạch mới. + Khi k < 1 phản ứng phõn hạch dõy chuyền tắt nhanh. + Khi k = 1 phản ứng phõn hạch dõy chuyền tự duy trỡ, năng lượng phỏt ra khụng thay đổi theo thời gian. + Khi k > 1 phản ứng phõn hạch dõy chuyền tự duy trỡ, năng lượng phỏt ra tăng nhanh và cú thể gõy nờn bựng nổ. * Muốn cho , khối lượng của chất phõn hạch phải đủ lớn để số nơtron bị bắt nhỏ hơn nhiều so với số nơtron được giải phúng. + Khối lượng tối thiểu của chất phõn hạch để phản ứng phõn hoạch duy trỡ được gọi là khối lượng tối hạn. IV. PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH KHI Cể ĐIỀU KHIỂN Khi k = 1 thỡ phản ứng phõn hạch dõy chuyền tự duy trỡ và năng lượng phỏt ra khụng đổi theo thời gian. Đõy là phản ứng phõn hạch cú điều khiển được thực hiện trong cỏc lũ phản ứng hạt nhõn. * Chỳ ý: Người ta dựng thanh điều khiển cú chứa bo hay cađimi để đảm bảo cho k =1. --------------------------------------------------------- Bài 39. PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH I. PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH: là phản ứng trong đú hai hay nhiều hạt nhõn nhẹ tổng hợp lại thành một hạt nhõn nặng hơn. * Điều kiện thực hiện phản ứng nhiệt hạch là nhiệt độ cao (triệu độ) II. ĐIỀU KIỆN ĐỂ Cể PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH XẢY RA + Nhiệt độ cao khoảng 100 triệu độ. + Mật độ hạt nhõn trong plasma phải đủ lớn. + Thời gian duy trỡ trạng thỏi plasma ở nhiệt độ cao 100 triệu độ phải đủ lớn. III. NĂNG LƯỢNG NHIỆT HẠCH. + Năng lượng tỏa ra bởi cỏc phản ứng nhiệt hạch được gọi là năng lượng nhiệt hạch (rất lớn). + Năng lượng nhiệt hạch là nguồn gốc năng lượng của hầu hết cỏc vỡ sao. IV. ƯU ĐIỂM CỦA NĂNG LƯỢNG NHIỆT HẠCH + Nguồn nguyờn liệu dồi dào. + Phản ứng nhiệt hạch khụng gõy ụ nhiễm mụi trường. --------------------------Hết Chương------------------------- CHƯƠNG VIII. TỪ VI Mễ ĐẾN VĨ Mễ Bài 40. CÁC HẠT SƠ CẤP I. HẠT SƠ CẤP: là cỏc hạt vi mụ, cú kớch thước vào cỡ kớch thước hạt nhõn trở xuống: như phụtụn, electron, prụtụn, * Chỳ ý: Cỏc đặc trưng chớnh của hạt sơ cấp: khối lượng nghỉ, điện tớch, spin, thời gian súng trung bỡnh. II. PHÂN LOẠI CÁC HẠT SƠ CẤP Dựa vào khối lượng và đặc tớnh tương tỏc, cỏc hạt sơ cấp được phõn thành cỏc loại sau: + Phụtụn + Leptụn (cỏc hạt nhẹ): khối lượng từ 0 đến 200me; nơtrinụ, ờlectron, pụzitron, mờzụn . + Hađrụn : khối lượng trờn 200me, được phõn thành ba nhúm con: - Mờzụn p, K : nhỏ hơn khối lượng nuclụn - Nuclụn : n, p - Hipờron : lớn hơn khối lượng nuclụn * Chỳ ý: - Nhúm cỏc nuclụn và hipờron cũn được gọi barion. - Hạt quac: tất cả cỏc hađrụn đều cấu tạo từ cỏc hạt nhỏ hơn, gọi là quac. - Cú 6 hạt quac kớ hiệu: u (lờn), d (duyờn), s (lạ), b (đỏy), t (đỉnh). Cỏc hạt quac đều ở trạng thỏi liờn kết. III. TƯƠNG TÁC CỦA CÁC HẠT SƠ CẤP. Cú 4 loại tương tỏc cơ bản sau. 1) Tương tỏc điện từ : Tương tỏc giữa phụtụn và cỏc hạt mang điện, giữa cỏc hạt mang điện 2) Tương tỏc mạnh : Tương tỏc giữa cỏc hadrụn 3) Tương tỏc yếu : Tương tỏc giữa cỏc leptụn 4) Tương tỏc hấp dẫn : Tương tỏc giữa cỏc hạt cú khối lượng khỏc khụng --------------------------------------------------- Bài 41. CẤU TẠO VŨ TRỤ I. HỆ MẶT TRỜI - Gồm Mặt trời là trung tõm, - 8 hành tinh theo thứ tự từ trong ra ngoài: Thủy tinh, Kim tinh, Trỏi Đất, Hỏa tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiờn vương tinh và Hải vương tinh. - Cỏc tiểu hành tinh, vệ tinh, - Sao chổi và thiờn thạch. 1. Mặt trời. - Bỏn kớnh lớn hơn 109 lần bỏn kớnh trỏi đất - Khối lượng bằng 333.000 lần khối lượng trỏi đất - Nhiệt độ bề mặt 6000K - Cụng suất phỏt xạ 3,9.1026W * Chỳ ý: Nguồn năng lượng Mặt Trời là phản ứng nhiệt hạch (hạt nhõn Hidrụ tổng hợp thành hạt nhõn Heli) 2. Cỏc hành tinh: - Nhúm Trỏi Đất : Thủy tinh, Kim tinh, Trỏi đất, Hỏa tinh; cỏc hành tinh này nhỏ, khối lượng riờng lớn, thể rắn. - Nhúm Mộc tinh : Mộc tinh, Thổ tinh, Hải vương tinh, Thiờn vương tinh; cỏc hành tinh này lớn, khối lượng riờng rất nhỏ, ở thể rắn hoặc lỏng hoặc khớ. 3. Cỏc tiểu hành tinh. Là cỏc hành tinh cú đường kớnh từ vài kilụmột đến vài trăm kilụmột chuyển động quanh mặt trời trờn cỏc quỹ đạo bỏn kớnh từ 2,2 đvtv đến 3,6 đvtv 4. Sao chổi và thiờn thạch: - Sao chổi : Những khối khớ đúng băng lẫn đỏ cú đường kớnh vài kilụmột, chuyển động quanh mặt trời theo quỹ đạo hỡnh elớp - Thiờn thạch : Những tảng đỏ chuyển động quanh mặt trời. Thiờn thạch đi vào khớ quyển trỏi đất, núng sỏng và bốc chỏy tạo thành sao băng. II. CÁC SAO VÀ THIấN HÀ 1. Cỏc sao - Sao núng nhất cú nhiệt độ mặt ngoài 50.000K, sao nguội nhất cú nhiệt độ mặt ngoài 3000K - Sao chắt : Bỏn kớnh nhỏ hơn bỏn kinh Mặt Trời hàng trăm đến hàng nghỡn lần, sao cú nhiệt độ bề mặt cao nhất. - Sao kềnh : Bỏn kớnh lớn hơn bỏn kinh Mặt Trời hàng nghỡn lần, sao cú nhiệt độ mặt ngoài thấp nhất. - Sao đụi : Cú khối lượng tương đương, quay khối tõm chung - Punxa : Sao phỏt ra súng vụ tuyến rất mạnh - Lỗ đen : Cấu tạo tư nơtron, khối lượng riờng rất lớn. - Tinh võn : Đỏm bụi khổng lồ được rọi sỏng bởi cỏc sao ở gần hoặc những đỏm bụi khớ bị ion húa được phúng ra từ một sao mới hay siờu mới. 2. Thiờn hà. - Hệ thống sao gồm nhiều loại sao và tinh võn. Tổng số sao trong thiờn hà hàng trăm tỉ - Đa số thiờn hà cú dạng hỡnh xoắn ốc, một số cú dạng elipxụit, một số ớt cú dạng khụng xỏc định, đường kớnh khoảng 100.000 năm ỏnh sỏng. - Thiờn hà gần ta nhất là thiờn hà Tiờn Nữ. 3. Thiờn hà của chỳng ta: gọi là Ngõn Hà, cú dạng xoắn ốc phẳng. - Hệ Mặt trời nằm trờn mặt phẳng qua tõm và vuụng gúc với trục của Ngõn Hà và cỏch tõm một khoảng cở bỏn kớnh của nú. 4. Cỏc đỏm thiờn hà: Cỏc thiờn hà cú xu hướng tập hợp với nhau thành đỏm, gọi là đỏm thiờn hà. 5. Cỏc quaza (quasar): là một loại cấu trỳc, nằm ngoài cỏc thiờn hà, phỏt xạ mạnh một cỏch bất thường cỏc súng vụ tuyến và tia X. ============== Hết ============== BẢNG CHUYỂN ĐỔI ĐƠN VỊ Tờn Kớ hiệu Qui đổi Tờta T 1012 Giga G 109 Mờga M 106 Kilụ K 103 0 0 0 Mili M 10-3 Micrụ 10-6 Nanụ N 10-9 Ăngstrong 10-10 Picụ P 10-12 Fecmi F 10-15