Bài 41: Phản ứng nhiệt hạch
14 câu hỏi
Phản ứng nhiệt hạch là
sự kết hợp các hạt nhân nhẹ thành một hạt nhân nặng hơn
là sự phân chia một hạt nhân nhẹ thành hai hạt nhân nhẹ hơn
sự kết hợp các hạt nhân trung bình thành một hạt nhân nặng hơn
là sự phân chia một hạt nhân thành hai hạt nhân ở nhiệt độ rất cao
Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng kết hợp hai hạt nhân nhẹ thành một hạt nhân nặng hơn.
Chọn đáp án A
So với phản ứng phân hạch, phản ứng tổng hợp hạt nhân có ưu điểm là
tạo ra năng lượng lớn hơn nhiều lần với cùng một khối lượng tham gia phản ứng
nguồn nhiên liệu có nhiều trong tự nhiên
ít gây ô nhiễm môi trường
cả A, B và C
So với phản ứng phân hạch, phản ứng tổng hợp hạt nhân có ưu điểm là:
+ Nguồn nguyên liệu dồi dào.
+ Phân ứng nhiệt hạch không gây ô nhiễm môi trường.
+ Năng lượng tỏa ra trong phản ứng nhiệt hạch lớn hơn nhiều năng lượng tỏa ra trong phản ứng phân hạch (xét cùng lượng chất tham gia phản ứng).
Các nhà khoa học đang tìm cách kiểm soát, điều khiển phản ứng nhiệt hạch tốt hơn để cung cấp cho con người nguồn năng lượng vô tận và sạch hơn nhiều so với năng lượng nguyên tử.
Chọn đáp án D
Tìm phát biểu sai. Điều kiện để thực hiện phản ứng tổng hợp hạt nhân là
nhiệt độ cao tới hàng chục triệu độ
thời gian duy trì nhiệt độ cao phải đủ lớn
mật độ hạt nhân phải đủ lớn
khối lượng các hạt nhân phải đạt khối lượng tới hạn
Điều kiện để phản ứng nhiệt hạch xảy ra:
+ Nhiệt độ cao khoảng 100 triệu độ.
+ Mật độ hạt nhân trong plasma phải đủ lớn.
+ Thời gian duy trì trạng thái plasma ở nhiệt độ cao 100 triệu độ phải đủ lớn.
Chọn đáp án D
Tìm phát biểu sai khi nói về phản ứng nhiệt hạch
Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng hạt nhân do sự kết hợp của hai hạt nhân nhẹ thành một hạt nhân nặng hơn
Phản ứng nhiệt hạch tỏa năng lượng nhỏ hơn nhiều so với phản ứng phân hạch
Phản ứng nhiệt hạch là nguồn năng lượng chính của Mặt Trời
Sự nổ của bôm khinh khí là phản ứng nhiệt hạch kiểm soát được
Bom khinh khí nổ là phản ứng nhiệt hạch không kiểm soát được
Chọn đáp án D
Để thực hiện phản ứng tổng hợp hạt nhân, cần điều kiện nhiệt độ cao hàng chục triệu độ để
các hạt nhân có động năng lớn, thắng lực đẩy Cu – lông giữa chúng
các hạt nhân có động năng lớn, thắng lực hấp dẫn giữa chúng
các êlectron bứt khỏi nguyên tử
phá vỡ hạt nhân của các nguyên tử để chúng thực hiện phản ứng
Để thực hiện phản ứng tổng hợp hạt nhân, cần điều kiện nhiệt độ cao hàng chục triệu độ để các hạt nhân có động năng lớn, thắng lực đẩy Cu – lông giữa chúng.
Chọn đáp án A
Phát biểu nào sau đây sai?
Phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch đều có nguồn nhiên liệu dồi dào
Phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch đều tỏa năng lượng
Với cùng một khối lượng nhiên liệu, năng lượng phản ứng nhiệt hạch tỏa ra cao hơn rất nhiều so với phản ứng phân hạch
Phản ứng nhiệt hạch xảy ra với các hạt nhân nhẹ, còn phản ứng phân hạch xảy ra với các hạt nhân nặng
Chỉ có phản ứng nhiệt hạch là có nguồn nhiên liệu dồi dào.
Chọn đáp án A
Một phản ứng nhiệt hạch xảy ra trên các vì sao là:
411H → 42He +2X + 200v + 2γ
Hạt X trong phương trình là là hạt
Proton
Êlectron
Nơtron
Pôzitron
Từ phương trình phản ứng: 411H → 42He +2X + 200v + 2γ
Áp dụng định luật bảo toàn số khối và điện tích ta tìm được X là hạt Pôzitron (β+).
Chọn đáp án D
X là hạt nhân của nguyên tố nào trong phản ứng hạt nhân:
21D + 21D → X +10n
Heli
Triti
Liti
Beri
Áp dụng định luật bảo toàn số khối và điện tích ta tìm được X là hạt Heli
Chọn đáp án A
Một phản ứng tổng hợp hạt nhân được sử dụng trong bom nhiệt hạch (bom H) là 63Li + 21H → 242He + 22,2 MeV. Năng lượng tỏa ra khi có 10 kg đơtêri tham gia phản ứng nói trên là
2,13.1014J
2,13.1016J
1,07.1014J
1,07.1016J
Chọn đáp án D
Tính năng lượng tỏa ra khi hai hạt nhân 21D tổng hợp thành hạt nhân 42He Biết năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 21D là 1,1 MeV/nuclôn và của 42He là 7 MeV/nuclôn
11,2 MeV
23,6 MeV
32,3 MeV
18,3 MeV
Năng lượng liên kết của từng hạt trong phản ứng là:
∆EHe = 4.7 = 28 MeV; ∆ED = 2.1,1 = 2,2 MeV
Năng lượng tỏa ra là:
E = ∆EHe – (∆ED + ∆ED) = 28 – 2.2,2 = 23,6 MeV.
Chọn đáp án B
Chọn câu Sai
Nguồn gốc năng lượng mặt trời và các vì sao là do chuỗi liên tiếp các phản ứng nhiệt hạch xảy ra
Trên trái đất con người đã thực hiện được phản ứng nhiệt hạch: trong quả bom gọi là bom H
Nguồn nhiên liệu để thực hiện phản ứng nhiệt hạch rất rễ kiếm, vì đó là đơteri và triti có sẵn trên núi cao
phản ứng nhiệt hạch có ưu điểm rất lớn là toả ra năng lượng lớn và bảo vệ môi trường tốt vì chất thải rất sạch, không gây ô nhiễm môi trường
Triti (ký hiệu T hay 3H) là một đồng vị phóng xạ của hydro. Triti trong tự nhiên cực kỳ hiếm trên Trái Đất, chỉ được tạo thành ở dạng vết khi các bức xạ vũ trụ tương tác với khí quyển. Còn đơteri hay còn gọi là hydro nặng, là một đồng vị bền của hydro có mặt phổ biến trong các đại dương của Trái Đất với tỉ lệ khoảng 1 nguyên tử trong 6400 nguyên tử hydro (~156.25 ppm).
Chọn đáp án D
Gọi Q1 nhiệt độ tỏa ra khi thực hiện phản ứng nhiệt hạch của m kg nhiên liệu nhiệt hạch, Q2 là nhiệt lượng tỏa ra khi thực hiện phản ứng phân hạch của m kg nhiên liệu phân hạch . Kết luận nào sau đây là đúng khi so sánh Q1 và Q2
Q1 = Q2
Q1 > Q2
Q1 < Q2
Q1 = ½ Q2
Trung bình một phản ứng nhiệt hạch cho năng lượng 4-15 MeV nhỏ hơn năng lượng của 1 phẩn ứng phân hạch (khoảng 200MeV) nhưng do số khối của các hạt nhân trong phản ứng nhiệt hạch trung bình là dưới 10, nhỏ hơn nhiều so với hạt nhân trong phân hạch, nên với cùng lượng chất tham gia phản ứng thì năng lượng nhiệt hạch tỏa ra nhiều hơn so với phân hạch. (khi đó số phản ứng nhiệt hạch cao hơn rất nhiều số phản ứng phân hạch
Chọn đáp án B
Chọn phương án Đúng. Phản ứng nhiệt hạch và phản ứng phân hạch là hai phản ứng hạt nhân trái ngược nhau vì
một phản ứng toả, một phản ứng thu năng lượng
một phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thấp, phản ứng kia xảy ra ở nhiệt độ cao
một phản ứng là tổng hợp hai hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng hơn, phản ứng kia là sự phá vỡ một hạt nhân nặng thành hai hạt nhân nhẹ hơn
một phản ứng diễn biến chậm, phản kia rất nhanh
Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng kết hợp hai hạt nhân rất nhẹ thành hạt nhân nặng hơn, còn phản ứng phân hạch là sự phá vỡ một hạt nhân nặng thành hai hạt nhân nhẹ hơn
Chọn đáp án C
Cho phản ứng hạt nhân 21D + 21D → 32He +10n. Biết độ hụt khối của 21D là (∆mD = 0,0024u, ∆mHe = 0,0505u và 1u = 931,5Mev/c2, NA = 6,022.1023 mol-1. Nước trong tự nhiên có chứa 0,015% D2O, nếu toàn bộ 21D được tách ra từ 1kg nước làm nhiên liệu dùng cho phản ứng trên thì toả ra năng lượng là:
3,46.108KJ
1,73.1010KJ
3,46.1010KJ
30,762.106 kJ
Chọn đáp án D
