Tóm tắt nội dung Vật lý Hạt nhân lớp 12

I. CẤU TẠO HẠT NHÂN

  1. Cấu tạo: Hạt nhân nguyên tử gồm proton (p) và neutron (n).
  2. Điện tích hạt nhân: q=Z (với là số proton).
  3. Số khối: A=Z+N (với là số neutron).
  4. Đồng vị: Các nguyên tử có cùng số proton nhưng khác số neutron.

II. NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT HẠT NHÂN

  1. Độ hụt khối: Δm=(Zmp+Nmn)−mhn 
  2. Năng lượng liên kết: Elk=Δmc2  (J hoặc MeV).
  3. Năng lượng liên kết riêng: elk=Elk/A (đánh giá mức độ bền vững của hạt nhân).

III. PHÓNG XẠ

  1. Hiện tượng: Hạt nhân không bền tự phân rã, phát ra các tia phóng xạ.
  2. Các loại phóng xạ:
    • Phóng xạ α: Phát ra hạt alpha (4He2), giảm Z đi 2, A đi 4.
    • Phóng xạ β:
      • β⁻ (electron): n→p+e−+νˉ  → tăng Z.
      • β⁺ (positron): p→n+e++νp  → giảm Z.
    • Phóng xạ γ: Phát ra tia gamma (năng lượng cao), không thay đổi Z, A.
  3. Chu kỳ bán rã: N=No. e^−λt

IV. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

  1. Phản ứng hạt nhân tổng quát:
    A+B→C+D
  2. Bảo toàn số khối và điện tích:
    • Tổng số proton và neutron không đổi.
    • Tổng điện tích trước và sau bằng nhau.
  3. Năng lượng phản ứng hạt nhân:
    Q=[mtrước−msau]c^2 .
    • Nếu Q>0 : Phản ứng tỏa năng lượng.
    • Nếu Q<0: Phản ứng thu năng lượng.

V. PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH

  1. Là quá trình hạt nhân nặng tách thành 2 hạt nhẹ hơn kèm theo neutron và năng lượng.
  2. Ví dụ: 235U92+n→144Ba56+89Kr36+3n+Q^{235}
  3. Ứng dụng: Nhà máy điện hạt nhân.

VI. PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH

  1. Là quá trình tổng hợp hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng hơn, giải phóng năng lượng.
  2. Ví dụ: 2H1+3H1→4He2+n+Q
  3. Ứng dụng: Phản ứng trong Mặt Trời, bom nhiệt hạch.

VII. ỨNG DỤNG HẠT NHÂN

  • Y học: Xạ trị, chụp CT, PET.
  • Công nghiệp: Kiểm tra vật liệu, dò tìm khuyết tật.
  • Nông nghiệp: Chiếu xạ bảo quản thực phẩm.
  • Năng lượng: Nhà máy điện hạt nhân.