Giải Câu 4.18 Bài 2. Năng lượng hạt nhân (trang 49, 50, 51) – SBT Vật lí 12 Cánh diều. Tham khảo: Vận dụng kiến thức về phản ứng phân hạch.
Câu hỏi/Đề bài:
Hạt nhân \({}_{92}^{235}U\) hấp thụ một neutron nhiệt rồi vỡ ra thành hai hạt nhân \({}^{95}X\) và \({}_{55}^{137}Cs\) kèm theo giải phóng một số hạt neutron mới. Biết rằng tổng khối lượng các hạt trước phản ứng lớn hơn tổng khối lượng các hạt sau phản ứng là 0,181 u. Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai?
a) Đây là quá trình nhiệt hạch do toả ra năng lượng nhiệt rất lớn.
b) Hạt nhân X là rubidium \({}_{37}^{95}Rb\).
c) Quá trình này giải phóng kèm theo ba hạt neutron mới.
d) Năng lượng toả ra sau phản ứng là 201 MeV.
Hướng dẫn:
Vận dụng kiến thức về phản ứng phân hạch
Lời giải:
a) Sai. Đây là phản ứng phân hạch. Phản ứng nhiệt hạch là sự kết hợp của các hạt nhân nhẹ để tạo thành hạt nhân nặng hơn, trong khi phản ứng phân hạch là sự phân chia của một hạt nhân nặng thành các hạt nhân nhẹ hơn.
b) Đúng.
Ta có: \({}_{92}^{235}U + {}_0^1n \to {}_Z^{95}X + {}_{55}^{137}Cs + k{}_0^1n\)
Vận dụng công thức bảo toàn điện tích, suy ra:\(Z = 92 – 55 = 37\)
c) Sai. Từ \({}_{92}^{235}U + {}_0^1n \to {}_{37}^{95}X + {}_{55}^{137}Cs + k{}_0^1n \Rightarrow k = 4\)
Nên quá trình này giải phóng kèm theo 4 hạt neutron mới.
d) Sai. Năng lượng toả ra sau phản ứng là:\(\Delta E = \Delta m{c^2} = 0,181.931,5.{({3.10^8})^2} \approx 1,{52.10^{19}}(MeV)\)