Lý thuyết về phản ứng nhiệt hạch - Có thể bạn chưa biết?

Bài viết dưới đây cunghocvui.com sẽ tổng hợp đầy đủ lý thuyết về phản ứng nhiệt hạch vật lý 12. 

I. Lý thuyết

1. Phản ứng nhiệt hạch là gì? 

- Là phản ứng tổng hợp hạt nhân, hạt nhân nhẹ tổng hợp thành một hạt nhân nặng hơn và cần có điều kiện mới xảy ra được, đó là nhiệt độ lớn (50 - 100 triệu độ).

2. Năng lượng nhiệt hạch 

- Năng lượng nhiệt hạch là năng lượng tỏa ra bởi các phản ứng nhiệt hạch.

- Thực tế, chỉ xét phản ứng nhiệt hạch tạo nên heli. 

\(_{1}^{1}\textrm{H} + _{2}^{1}\textrm{H} \rightarrow _{3}^{2}\textrm{He}\)

\(_{1}^{2}\textrm{H} + _{1}^{2}\textrm{H} \rightarrow _{2}^{4}\textrm{He}\)

\(_{1}^{2}\textrm{H} + _{1}^{3}\textrm{H} \rightarrow _{4}^{2}\textrm{He} + _{0}^{1}\textrm{n}\)

=> Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp 1g Heli gấp 10 lần năng lượng tỏa ra khi phân hạch 1g Urani, gấp 85 lần năng lượng tỏa ra khi đốt 1 tấn than. 

- Năng lượng nhiệt hạch là nguồn gốc năng lượng hầu hết vì sao. Năng lượng nhiệt hạch trên Trái Đất với lợi thế không gây ô nhiễm, dồi dào, sẽ là nguồn năng lượng của thế kỷ XXI. 

3. Phản ứng nhiệt hạch trên Trái Đất 

- Trên Trái Đất, loài người đã tạo ra phản ứng nhiệt hạch khi thử quả bom H và đang nghiên cứu tạo ra phản ứng nhiệt hạch có điều khiển. 

- Phản ứng nhiệt hạch có điều khiển: 

\(_{1}^{2}\textrm{H} + _{1}^{3}\textrm{H} \rightarrow _{2}^{4}\textrm{He} + _{0}^{1}\textrm{n}\)

Phản ứng này thực hiện một cách đơn lẻ như sau: Cho triti (\( _{1}^{3}\textrm{H}\)) ở thể khí bám vào một tấm đồng, các hạt nhân đơteri (\( _{1}^{2}\textrm{H}\)) được gia tốc đập vào tấm bia đó. Phản ứng nhiệt hạch xảy ra với dấu hiệu là sự phát ra hạt notron năng lượng.

- Điều kiện thực hiện:

+ Đưa tốc độ của các hạt nhân hiđro lên rất lớn (sử dụng nhiệt độ cao, dùng các máy gia tốc hoặc các chùm tia laze cực mạnh). 

+ Giữ các hạt nhân đó trong phạm vi nhỏ hẹp để gặp nhau trong thời gian đủ để xảy ra phản ứng. 

Trên đây là toàn bộ lý thuyết về phản ứng nhiệt hạch. Sau khi học xong, độc giả tham khảo cách giải bài tập tại cunghocvui.com.