Lớp 12Vật Lý

Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ prôtôn và nơtron

Câu hỏi 1: Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ

A. các prôtôn .

B. các nơtron.

Bạn đang xem: Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ prôtôn và nơtron

C. các nuclôn.

D. các êlectron.

Trả lời: 

Đáp án C: Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ các hạt prôtôn và nơtron, gọi chung là nuclôn

Cùng THPT Ninh Châu tìm hiểu chi tiết về Hạt nhân nguyên tử nhé

Lý thuyết Tính chất và cấu tạo của hạt nhân

I) Cấu tạo hạt nhân:

– Hạt nhân được tạo thành bởi hai loại hạt là prôtôn (p) mang điện tích (+e) và nơtron (n) không mang điện. Hai loại hạt này gọi chung là nuclôn.

– Số prôtôn trong hạt nhân là Z, với Z là số thứ tự của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn, được gọi là nguyên tử số. Khi ấy hạt nhân có điện tích là +Ze.

Tổng số nuclôn trong hạt nhân là A, A được gọi là số khối. Khi đó số nơtron trong hạt nhân là A-Z.

– Kí hiệu của hạt nhân: 

[CHUẨN NHẤT] Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ prôtôn và nơtron

A = số nuctron: số khối

Z = số proton = điện tích hạt nhân: nguyên tử số

N = A – Z: số ntron

b. Bán kính hạt nhân nguyên tử:

R = 1,2.10-15 A1/3 (m)

 – Đồng vị Những nguyên tử đồng vị là những nguyên tử có cùng số prôtôn (Z), nhưng khác số nơtrôn (N) hay số nuclôn (A).

Ví dụ: Hidrô có ba đồng vị: 

[CHUẨN NHẤT] Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ prôtôn và nơtron (ảnh 2)

+ đồng vị bền: trong thiên nhiên có khoảng 300 đồng vị loại này.

+ đồng vị phóng xạ (không bền): có khoảng vài nghìn đồng vị phóng xạ tự nhiên và nhân tạo.

II) Khối lượng của hạt nhân

– Các hạt nhân có khối lượng rất lớn so với khối lượng của electrôn, vì vậy khối lượng nguyên tử gần như tập trung toàn bộ ở hạt nhân.

– Để tiện tính toán khối lượng hạt nhân, người ta sử dụng đơn vị khối lượng nguyên tử ( đơn vị Cacbon), kí hiệu là u.

[CHUẨN NHẤT] Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ prôtôn và nơtron (ảnh 3)

III) Năng lượng của hạt nhân

– Theo thuyết tương đối khi hạt nhân có khối lượng m sẽ chưa một năng lượng là

     E = mc2 với c = 3.108 (m/s) là vận tốc ánh sáng trong chân không.

– Năng lượng tương ứng với khối lượng 1 u là

     E = uc2 ≈ 931,5 (MeV)     (1J = 1,6.10-19 eV = 1,6.10-13 MeV)

↔ 1u ≈ 931,5 MeV/c2 → MeV/c2 cũng là một đơn vị đo khối lượng.

Chú ý: theo thuyết tương đối một vật khi ở trạng thái nghỉ (v = 0) có khối lượng nghỉ là m0 chứa năng lượng nghỉ E0 = m0c2.

Khi vật chuyển động với vật tốc v, vật sẽ có khối lượng là

[CHUẨN NHẤT] Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ prôtôn và nơtron (ảnh 4)

chứa năng lượng là E = mc2

Khi đó động năng của vật là Wđ = (m – m0)c2

Lý thuyết Năng lượng liên kết của hạt nhân. Phản ứng hạt nhân

I) Lực hạt nhân

– Khái niệm: các nuclôn trong hạt nhân hút nhau bằng một lực rất mạnh, gọi là lực hạt nhân, có tác dụng liên kết các nuclôn tạo nên hạt nhân bền vững.

– Tính chất:

+) Không cùng bản chất với với lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn .

+) Là lực tương tác mạnh

+) Chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi cỡ kích thước hạt nhân ≈ 10-15 m

II) Năng lượng liên kết của hạt nhân.

– Độ hụt khối: Khối lượng của hạt nhân luôn nhỏ hơn tổng khối lượng của các nuclôn tạo thành hạt nhân đó. Độ chênh lệch giữa 2 khối lượng đó gọi là độ hụt khối (∆m) của hạt nhân:

  ∆m = (Z.mp + (A – Z) mn ) – mX

– Năng lượng liên kết Wlk: là năng lượng cần để liên kết các nuclôn để tạo thành một hạt nhân, hay năng lượng tỏa ra khi mọt hạt nhân tách thành các nuclôn riêng biệt.

     Wlk = [Z.mp + (A – Z) mn – mX ] c2 = ∆m.c2

– Năng lượng liên kết riêng Wlkr: là đại lượng đặc trưng cho độ bền vững của hạt nhân, Wlkr càng lớn hạt nhân càng bền vững. Những hạt nhân bền vững ở khoảng giữa của bảng tuần hoàn 50 < A < 80.

     Wlkr = Wlk/A

III) Phản ứng hạt nhân

– Khái niệm: phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến biến đổi hạt nhân

– Phân loại: gồm 2 loại

+) Phản ứng hạt nhân tự phát: là quá trình một hạt nhân không bền vững tự phân rã thành các hạt nhân khác. VD: phóng xạ.

     A → B + C

+) Phản ứng hạt nhân kích thích: quá trình các hạt nhân tương tác với nhau tạo ra các hạt nhân khác. VD: phản ứng nhiệt hạch, phản ứng phân hạch.

     A + B → C + D

IV) Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân

Với phản ứng hạt nhân:

[CHUẨN NHẤT] Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ prôtôn và nơtron (ảnh 5)

Có các định luận bảo toàn sau:

– Định luật bảo toàn điện tích:

     Z1 + Z2 = Z3 + Z4

– Định luật bảo toàn nuclôn (số khối A):

     A1 + A2 = A3 + A4

Chú ý: số hạt nơtron (A-Z) không được bản toàn

– Định luật bảo toàn động lượng:

[CHUẨN NHẤT] Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ prôtôn và nơtron (ảnh 6)

– Định luật bảo toàn năng lượng

     mtrước.c2 = msau.c2 + ∆E

↔ ∆E = (mtrước – msau) c2 = (mA + mB – mC – mD)c2

Với ∆E là năng lượng phản ứng

      ∆E > 0: phản ứng tỏa năng lượng |∆E|

      ∆E < 0: phản ứng thu năng lượng |∆E|

Đăng bởi: THPT Văn Hiến

Chuyên mục: Lớp 12, Vật Lý 12

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Back to top button