Thứ Ba, Tháng Ba 28, 2023
  • Giới thiệu
  • Liên hệ
Yêu Hoá Học
  • Home
  • Hoá Học Đại Cương
  • Hoá Học Chuyên Ngành
    • Hoá Nhuộm
    • Hoá Dầu
    • Phân Bón
  • Phản Ứng Hoá Học
  • Chất Hoá Học
  • Thư Viện
No Result
View All Result
Yêu Hoá Học
  • Home
  • Hoá Học Đại Cương
  • Hoá Học Chuyên Ngành
    • Hoá Nhuộm
    • Hoá Dầu
    • Phân Bón
  • Phản Ứng Hoá Học
  • Chất Hoá Học
  • Thư Viện
No Result
View All Result
Yêu Hoá Học
Yêu Hoá Học
No Result
View All Result
Home Phản Ứng Hoá Học

Phản ứng phân hạch là gì? Đặc điểm, cơ chế và điều kiện xảy ra

Trung Trần by Trung Trần
04/11/2022
in Phản Ứng Hoá Học

Phản ứng phân hạch là gì? Chúng ta thường nghe nhắc đến phản ứng hóa học này, tuy vậy nhiều người trong số chúng ta vẫn chưa hiểu được bản chất của nó. Để hiểu rõ hơn về loại phản ứng này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về khái niệm, đặc điểm, cơ chế và điều kiện xảy ra loại phản ứng này. Mời các bạn chúng ta cùng theo dõi qua bài viết này nhé!

Mục lục bài viết

  • I. Phản ứng phân hạch là gì?
  • II. Tổng quan về phản ứng phân hạch
    • 1. Cơ chế phản ứng phân hạch
      • 1.1. Sự phân rã phóng xạ
      • 1.2. Phản ứng phân hạch hạt nhân
    • 2. Năng lượng phân hạch
  • III. Phản ứng phân hạch dây chuyền là gì?
    • 1. Phản ứng phân hạch dây chuyền là gì?
    • 2. Phân loại phản ứng phân hạch di chuyền
    • 3. Phản ứng phân hạch có điều khiển
  • IV. Ứng dụng và tác hại của phản ứng phân hạch
    • 1. Ứng dụng trong nhà máy điện hạt nhân
    • 2. Tác hại của việc mất kiểm soát phản ứng

I. Phản ứng phân hạch là gì?

Phản ứng phân hạch (nuclear fission reaction) là một phản ứng hạt nhân (hoặc quá trình phân rã phóng xạ), trong đó hạt nhân của một nguyên tử phân tách thành hai hay nhiều hạt nhân nhỏ hơn (gọi là mãnh vở), có khối lượng nhẹ hơn. Quá trình này xảy ra tự phát hoặc do tác động, chẳng hạn như sự tác động của notron tự do. Quá trình phân hạch tạo ra các photon gamma và giải phóng một năng lượng rất lớn.

Phản phan-ung-phan-hach-nuclear-fission-reaction

Sự phân hạch hạt nhân của nguyên tố nặng được phát hiện lần đầu tiên năm 1938 bởi Otto Hahn và Fritz Strassmann (trợ lý của ông). Đến năm 1939, cháu trai của bà Otto Robert Frisch đã giải thích hiện tượng này về mặt lý thuyết.

Phân hạch là một quá trình “biến đổi hạt nhân” vì từ hạt nhân ban đầu tạo ra hai hay nhiều hạt nhân khác không phải là nguyên tố ban đầu. Khối lượng của các hạt nhân này khác nhau đối với các đồng vị phân hạch phổ biến.

II. Tổng quan về phản ứng phân hạch

1. Cơ chế phản ứng phân hạch

1.1. Sự phân rã phóng xạ

Sự phân hạch hạt nhân có thể xảy ra mà không cần sự bắn phá notron, như một loại phân rã phóng xạ. Loại phân hạch này rất hiếm xảy ra trừ một vài đồng vị nặng. Nó còn đươc gọi là sự phân hạch tự phát triển.

1.2. Phản ứng phân hạch hạt nhân

Cơ chế của phản ứng phân hạch là khi hạt nhân mẹ được truyền năng lượng đủ lớn (năng lượng tối thiểu được gọi là năng lượng kích hoạt). Để được truyền năng lượng kích hoạt, hạt nhân mẹ phải được bắn phá bởi một notron. Kết quả là tạo ra hai (hay nhiều hơn) hạt nhân nhỏ hơn, đồng thời tạo ra vài notron.

2. Năng lượng phân hạch

Phản ứng phân hạch tỏa ra một năng lượng rất lớn từ quá trình phá hủy hạt nhân nặng thành các hạt nhân nhẹ hơn.

Mỗi phản ứng như vậy có thể tỏa ra một năng lượng khoảng 200 MeV. Phần lớn năng lượng trên là động năng của các mãnh vỡ tạo ra. Phản ứng tạo ra photon và một số notron.

III. Phản ứng phân hạch dây chuyền là gì?

1. Phản ứng phân hạch dây chuyền là gì?

Phản ứng phân hạch dây chuyền là chuỗi các phản ứng trong đó sản phẩm hoặc sản phẩm phụ được tạo ra là tác nhân gây ra các phản ứng tiếp theo. Trong đó, tùy theo khối lượng, trạng thái của vật liệu và trạng thái của môi trường mà phản ứng dây chuyền sẽ duy trì ở những mức độ khác nhau.

2. Phân loại phản ứng phân hạch di chuyền

Lấy ví dụ với sự phân hạch Uranium 235U dưới tác động của notron. Notron kết hợp với hạt nhân Uranium làm nó vỡ tạo ra các hạt nhân con và 2-3 notron mới.

phan-ung-phan-hach-cua-uranium-235

Những notron thứ cấp này tiếp tục kết hợp với hạt nhân 235U mới, gây ra các pư phân hạch tiếp theo. Tùy theo mức độ thất thoát của các notron được tạo ra mà phản ứng sẽ có những mức độ khác nhau. Thực tế, người ta dùng giá trị định lượng bằng số đặc trưng cho số notron trung bình gây ra được phản ứng kế tiếp. Giá trị đó là k, được gọi là hệ số nhân notron hiệu dụng.

  • Với k>1: phản ứng dây chuyền bùng nổ, có thể thành mất kiểm soát. Phản ứng này được ứng dụng trong bom hạt nhân.
  • k=1: phản ứng dây chuyền tự duy trì. Ứng dụng trong lò phản ứng hạt nhân.
  • k<1: phản ứng dây chuyên tự tắt

Trong phản ứng dây chuyền của 235U, xác xuất để notron gặp được hạt nhân 235U để gây ra phản ứng phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Nó phụ thuộc vào nhiệt độ, hình dạng, mật độ, khối lượng, mức độ làm giàu, độ tinh khiết và môi trường xung quanh. Trong đó, khối lượng đóng vai trò quan trọng nhất. Khối lượng tối thiểu để duy trì phản ứng gọi là khối lượng tới hạn.

3. Phản ứng phân hạch có điều khiển

Phản ứng dây chuyền có k = 1 thường được dùng trong các lò phản ứng hạt nhân vì những phản ứng này là phản ứng phân hạch có điều khiển.

Nhiên liệu phân hạch thường là 235U (Uranium) và 239Pu (Plutonium).

Để kiểm soát k = 1, các nhà máy thường dùng thanh điều khiển có chứa Bo hoặc Cadimi để hấp thụ bớt notron thừa.

Năng lượng phân hạch theo thời gian là không đổi.

IV. Ứng dụng và tác hại của phản ứng phân hạch

Phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch được xem là những thành tựu khoa học quan trọng, có ý nghĩa lớn trong ngành công nghệ hạt nhân của thế kỉ XX.

Phản ứng này là một phản ứng có lợi về mặt năng lượng vì nó tạo ra năng lượng cực lớn mà hầu như không tốn năng lượng cung cấp cho notron ban đầu. Năng lượng được sinh ra là động năng của các mãnh vỡ và các hạt notron mới được tạo ra, là năng lượng của các bức xạ gamma γ, hạt beta β, hạt alpha α…

1. Ứng dụng trong nhà máy điện hạt nhân

Có thể nói, ứng dụng quan trọng nhất của loại phản ứng này là trong các lò phản ứng hạt nhân. Động năng của quá trình sẽ biến thành nhiệt năng, nung nóng các khối nhiên liệu. Nhiệt năng này làm nóng dòng nước, tạo hơi nước để quay tuabin máy phát điện. Nhiệt lượng khi phân hạch 1g nhiên liệu Uranium tương đương nhiệt lượng đốt cháy 10 – 100 tấn than đá.

lo-phan-ung-phan-hach-hat-nhan

Với hơn 440 lò phản ứng ở 30 nước trên thế giới và tiếp tục xây thêm các lò phản ứng mới, góp 17% tổng điện năng toàn cầu thì ứng dụng của phản ứng hạt nhân là vô cùng lớn cho nhân loại.

2. Tác hại của việc mất kiểm soát phản ứng

Tuy nhiên, việc mất kiểm soát khi sử dụng nguồn năng lượng này mang lại những hậu quả thảm khốc. Nó là thủ phạm của các thảm họa ở các nhà máy điện hạt nhân như: Three mile Irland (USA), Chernobyl (Ukraine) và Phu-ku-shi-ma (Nhật).

Chúng ta là những người thừa hưởng thành quả của các bậc tiền nhân. Nhiệm vụ của chúng ta là làm sao sử dụng “món quà” này một cách hiệu quả và an toàn. Bên cạnh đó, ta tránh những tác hại không mong muốn cho nhân loại.

Share267Tweet167Share47
Trung Trần

Trung Trần

Chào các bạn! Mình là Trung Trần - Tốt nghiệp chuyên ngành Công nghệ Hóa Học K36, Đại học Cần Thơ. Mình là một người đam mê hóa, thích chia sẻ và giao lưu với tất cả mọi người. Yêu hóa học là nơi để các bạn tìm hiểu, giao lưu, chia sẻ kiến thức, kinh nghiệm với nhau! Let's go!

Related Posts

can-bang-phan-ung-oxi-hoa-khu
Hoá Học Đại Cương

Cách cân bằng phản ứng oxi hóa – khử nhanh, chính xác nhất

by Trung Trần
18/10/2022
phan-ung-oxi-hoa-khu-la-gi
Phản Ứng Hoá Học

Phản ứng oxi hóa – khử là gì? Thế nào là chất khử, chất oxi hóa?

by Trung Trần
31/10/2022
Phản Ứng Hoá Học

Phản ứng hóa học là gì? Khi nào PUHH xảy ra và cách nhận biết

by Trung Trần
03/10/2022
Phản Ứng Hoá Học

Phản ứng nhiệt nhôm là gì? Đặc điểm, ứng dụng và PTHH cụ thể

by Trung Trần
03/10/2022
Phản Ứng Hoá Học

Phản ứng trao đổi là gì? Phân loại và điều kiện xảy ra phản ứng

by Trung Trần
03/10/2022

Trả lời Hủy

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Đề xuất cho bạn

Từ vựng tiếng Anh chuyên ngành dệt nhuộm, may mặc bạn nên biết

02/10/2022
tieu-chuan-nganh-det-may

Tổng hợp các Tiêu chuẩn ngành Dệt may cho doanh nghiệp

01/11/2022

Chuyên mục

  • Chất Hoá Học
  • Hoá Dầu
  • Hoá Học Chuyên Ngành
  • Hoá Học Đại Cương
  • Hoá Nhuộm
  • Phân Bón
  • Phản Ứng Hoá Học
  • Thư Viện

Xem nhiều hơn

hoa-tri-la-gi
Hoá Học Đại Cương

Hóa trị là gì? Cách xác định hóa trị của một nguyên tố hóa học

19/10/2022
nang-luong-ion-hoa-thu-nhat-hai-ba
Hoá Học Đại Cương

Năng lượng ion hóa thứ nhất, thứ 2, thứ 3 là gì?

18/10/2022
lop-va-phan-lop-electron
Hoá Học Đại Cương

Thế nào là lớp và phân lớp electron? Định nghĩa và phân biệt sự khác nhau

18/10/2022
ti-khoi-cua-chat-khi
Hoá Học Đại Cương

Tỉ khối của chất khí so với nhau và với không khí – Công thức tính tỉ khối

18/10/2022
can-bang-phan-ung-oxi-hoa-khu
Hoá Học Đại Cương

Cách cân bằng phản ứng oxi hóa – khử nhanh, chính xác nhất

18/10/2022
khai-niem-cthh-phan-loai-va-cach-goi-ten-axit-bazo-muoi
Hoá Học Đại Cương

Khái niệm, CTHH, Phân loại & Cách gọi tên Axit – Bazo – Muối

19/10/2022

🧪ĐÔI NÉT VỀ “YÊU HÓA HỌC”

❁◕ ‿ ◕❁Blog Yêu Hóa Học là nơi giao lưu, chia sẻ những kiến thức hóa học từ cơ bản đến nâng cao cho mọi người.

💚Thông tin liên hệ:
☞Admin: Trung Trần
☞Email: kstrankhactrung@gmail.com

📜CHUYÊN MỤC

  • Chất Hoá Học (7)
  • Hoá Dầu (7)
  • Hoá Học Chuyên Ngành (14)
  • Hoá Học Đại Cương (23)
  • Hoá Nhuộm (11)
  • Phân Bón (1)
  • Phản Ứng Hoá Học (7)
  • Thư Viện (2)

💰DONATE ỦNG HỘ BLOG

💛 Yêu Hóa Học đã và đang mang lại giá trị mỗi ngày cho mọi người. Chúng tôi luôn biết ơn mọi sự đóng góp dù là nhỏ nhất! Chân thành cảm ơn từ tận đáy lòng!

💛 Để ủng hộ yeuhoahoc.com các bạn có thể donate để blog ngày càng phát triển hơn các bạn nhé:

💛 MB Bank (Ngân hàng quân đội): 666638796666 (Trần Khắc Trung)

DMCA.com Protection Status © 2022 Yêu Hoá Học - Blog cá nhân của Trung Trần

No Result
View All Result
  • Home
  • Hoá Học Đại Cương
  • Hoá Học Chuyên Ngành
    • Hoá Nhuộm
    • Hoá Dầu
    • Phân Bón
  • Phản Ứng Hoá Học
  • Chất Hoá Học
  • Thư Viện

DMCA.com Protection Status © 2022 Yêu Hoá Học - Blog cá nhân của Trung Trần