1. Khái niệm phản ứng nhiệt hạch là gì?
- Phản ứng nhiệt hạch là quá trình kết hợp hai hoặc nhiều hạt nhân nhẹ để tạo thành một hạt nhân nặng hơn.
- Điều kiện để phản ứng nhiệt hạch xảy ra là phải đáp ứng các điều kiện cụ thể. Khi đó, phản ứng sinh ra một lượng nhiệt lượng khổng lồ (nhiều hơn rất nhiều so với phản ứng phân hạch).
- Một thực tế là con người chỉ nghiên cứu được phản ứng nhiệt hạch từ các hạt nhân hidro tổng hợp thành heli, bởi nguồn nguyên liệu hidro vô tận trong tự nhiên.
- Phản ứng nhiệt hạch trong tự nhiên được biểu diễn bằng phương trình sau:
2. Điều kiện để phản ứng nhiệt hạch xảy ra
Để phản ứng nhiệt hạch xảy ra, cần phải đáp ứng những điều kiện sau:
- Hỗn hợp nhiên liệu phải chuyển sang trạng thái plasma, đòi hỏi nhiệt độ ở mức 104 độ.
- Cung cấp động năng ban đầu khoảng 105 eV để các hạt nhân tiếp xúc và tạo thành phản ứng nhiệt hạch. Nhiệt độ cần khoảng 100 triệu độ.
- Mật độ hạt nhân trong trạng thái plasma phải đủ lớn và thời gian duy trì hạt nhân ở trạng thái plasma cũng phải lâu.
3. Phản ứng nhiệt hạch trên Trái Đất
a. Phản ứng không điều khiển
- Phản ứng tổng hợp hạt nhân xảy ra trong quá trình nổ bom H, tạo ra phản ứng nhiệt hạch không điều khiển.
b. Phản ứng có điều khiển
- Hiện nay, phản ứng nhiệt hạch có điều khiển sử dụng phản ứng sau:
4. Năng lượng nhiệt hạch
- Phản ứng nhiệt hạch sinh ra năng lượng, được gọi là năng lượng nhiệt hạch.
- Trên thực tế, phản ứng nhiệt hạch chỉ quan tâm đến phản ứng tổng hợp hạt nhân hidro thành heli.
- Nguồn năng lượng của Mặt Trời và hầu hết các ngôi sao chính là năng lượng nhiệt hạch.
- Ưu điểm của năng lượng nhiệt hạch gồm:
Đó là:
- Năng lượng tỏa ra từ phản ứng nhiệt hạch rất lớn.
- Nguyên liệu sử dụng trong phản ứng nhiệt hạch gần như là vô hạn.
- Chất thải trong phản ứng nhiệt hạch không gây ô nhiễm môi trường.
Phản ứng nhiệt hạch sẽ tạo ra nguồn năng lượng sạch vô hạn cho con người.
Kết luận
Trên đây là kiến thức về phản ứng nhiệt hạch trong chương hạt nhân nguyên tử Vật Lý 12. Hy vọng những kiến thức này sẽ giúp ích cho quá trình ôn thi tốt nghiệp THPT môn Vật Lý của các bạn. Để học thêm nhiều kiến thức từ các môn học khác, hãy truy cập trang web vuihoc.vn.
