Lực hạt nhân là gì? Phản ứng hạt nhân là gì? Công thức tính năng lượng liên kết, năng lượng tỏa ra – Vật lý 12 bài 36

Sự trải nghiệm của bạn trong vũ trụ

Trải nghiệm của chúng ta trong vũ trụ đã được tạo nên nhờ vào sự tương tác giữa các hạt nhân. Nhưng bạn có thể tự hỏi lực hạt nhân là gì? Phản ứng hạt nhân là gì? Bài viết này sẽ giải đáp những thắc mắc đó và cung cấp cho bạn kiến thức về công thức tính năng lượng liên kết của hạt nhân, công thức tính năng lượng tỏa ra hay thu vào trong phản ứng hạt nhân, và các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân.

Chuyên môn trong vũ trụ

• Lực hạt nhân là sức mạnh hút chặt giữa các nuclôn trong hạt nhân.
• Lực hạt nhân không giống với lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn. Đây là một loại lực tương tác mạnh hơn rất nhiều so với các loại lực khác.
• Lực hạt nhân chỉ có tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân.

Lý thuyết ở vũ trụ

Công thức tính năng lượng liên kết của hạt nhân

• Độ hụt khối là sự chênh lệch giữa tổng khối lượng của các nuclôn trong hạt nhân và khối lượng thực tế của hạt nhân đó.
• Công thức tính độ hụt khối: ∆m = Zmp + (A – Z)mn – mx
• Trong đó: mp là khối lượng của proton, mn là khối lượng của neutron, mx là khối lượng của hạt nhân.

Năng lượng liên kết của hạt nhân

• Năng lượng liên kết của một hạt nhân được tính bằng công thức: Wlk = ∆mc2 = [Zmp + (A – Z)mn – mx]c2
• Năng lượng liên kết hạt nhân còn được gọi là năng lượng tối thiểu để phá vỡ hạt nhân.

Tinh thần trong vũ trụ

• Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân là năng lượng tính cho mỗi nuclôn trong hạt nhân.
• Để đánh giá tính bền vững của hạt nhân, ta dựa vào năng lượng liên kết riêng. Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững.

Trải nghiệm vũ trụ của bạn

Phản ứng hạt nhân: Biến đổi trong vũ trụ

• Phản ứng hạt nhân là quá trình biến đổi từ một hạt nhân thành hạt nhân khác.
• Phản ứng hạt nhân tự phát là quá trình tự phân rã của một hạt nhân không bền vững thành các hạt nhân khác.
• Phản ứng hạt nhân kích thích là quá trình tương tác giữa các hạt nhân để tạo ra các hạt nhân mới.
• Các đặc tính của phản ứng hạt nhân bao gồm: biến đổi các hạt nhân, biến đổi các nguyên tố và không bảo toàn khối lượng nghỉ.

Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân

• Định luật bảo toàn điện tích.
• Định luật bảo toàn số nuclôn (bảo toàn số A).
• Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần.
• Định luật bảo toàn động lượng.

Năng lượng trong phản ứng hạt nhân

• Phản ứng hạt nhân có thể tỏa năng lượng hoặc thu năng lượng: W = (mtrước – msau)c2
• Nếu W > 0 thì phản ứng tỏa năng lượng.
• Nếu W < 0 thì phản ứng thu năng lượng.