Lý thuyết Vật lý 12: Bài 39. Phản ứng nhiệt hạch | Myphamthucuc.vn

Lý thuyết Vật lý 12 Bài 39. Phản ứng nhiệt hạch

I. Cơ chế của phản ứng nhiệt hạch

1. Phản ứng nhiệt hạch là gì?

Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng trong đó hai hạt nhân nhẹ tổng hợp lại thành một hạt nhân nặng hơn.

2. Điều kiện thực hiện

– Nhiệt độ cao (50 ÷÷ 100 triệu độ).

– Mật độ hạt nhân trong plasma (n) phải đủ lớn.

– Thời gian duy trì trạng thái plasma (t) ở nhiệt độ cao (100 triệu độ) phải đủ lớn.

II. Năng lượng nhiệt hạch

– Năng lượng tỏa ra bởi các phản ứng nhiệt hạch được gọi là năng lượng nhiệt hạch.

– Thực tế chỉ quan tâm đến phản ứng nhiệt hạch tạo nên heli:

– Các phép tính cho thấy rằng, năng lượng tỏa ra khi tổng hợp 1 g heli gấp 10 lần năng lượng tỏa ra khi phân hạch 1 g urani, gấp 85 lần năng lượng tỏa ra khi đốt 1 tấn than.

III. 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

Hiện nay, các trung tâm nghiên cứu đều sử dụng đến phản ứng:

Phản ứng này dễ thực hiện một cách đơn lẻ như sau: cho triti ở thể khí bay bám vào một tấm đồng; các hạt nhân đơteri được gia tốc đến 2 MeV đập vào tấm bia ấy. Phản ứng nhiệt hạch xảy ra với dấu hiệu là sự phát ra hạt nơtron năng lượng xác định 14,1 MeV.

Muốn tạo ra phản ứng nhiệt hạch cho các hạt nhân   và   thì phải tiến hành hai việc:

a) Đưa tốc độ các hạt lên rất lớn bằng 3 cách sau:

– Đưa nhiệt độ lên cao;

– Dùng các máy gia tốc;

– Dùng chùm laze cực mạnh.

b) “Giam hãm” các hạt nhân đó trong một phạm vi không gian nhỏ hẹp để chúng có thể gặp nhau (trong khoảng thời gian đủ lớn theo tiêu chuẩn Lo-xơn) và gây ra phản ứng nhiệt hạch.

Xem thêm Giải bài tập Vật lý 12: Bài 39. Phản ứng nhiệt hạch