Phản ứng hạt nhân, vật lí 12

\(_{Z_1}^{A_1}X + _{Z_2}^{A_2}Y \to _{Z_3}^{A_3}C + _{Z_4}^{A_4}D\)

Phản ứng hạt nhân là quá trình biến đổi của các hạt nhân, được chia thành hai loại:

• Phản ứng tự phát (phóng xạ hạt nhân)
• Phản ứng kích thích

• Bảo toàn điện tích: \({Z_X} + {\rm{ }}{Z_Y} = {\rm{ }}{Z_C} + {\rm{ }}{Z_D}\)
• Bảo toàn số nuclon: \({A_X} + {\rm{ }}{A_Y} = {\rm{ }}{A_C} + {\rm{ }}{A_D}\)
• Bảo toàn năng lượng toàn phần: \({W_t} = {\rm{ }}{W_s}\)
• W_t: tổng năng lượng trước phản ứng
• W_s: tổng năng lượng sau phản ứng

Bảo toàn động lượng

\(\overrightarrow {{P_t}}  = \overrightarrow {{P_s}} \)

• $\overrightarrow {{P_t}} $: động lượng của hệ trước phản ứng
• $\overrightarrow {{P_s}}$: động lượng của hệ sau phản ứng
• Xem thêm lý thuyết về động lượng bảo toàn động lượng

$\Delta E = \left( m_{trc} – m_{sau} \right).c^2$

$\Delta E = \left( W_{đ.sau} – W_{đ.trc} \right)$

$\Delta E = \left( \Delta {m_{sau}} – \Delta {m_{trc}}  \right){c^2}$

$\Delta E = W_{lk.sau} – W_{lk.trc} $

Nếu:

• $m_{trc} = m_X + m_Y$
• $m_{sau} = m_C + m_D$
• $\Delta m_{trc}$: tổng độ hụt khối của các hạt trước phản ứng
• $\Delta {m_{sau}}$: tổng độ hụt khối của các hạt sau phản ứng
• $W_{lk.trc}$: tổng năng lượng liên kết riêng của các hạt trước phản ứng
• $W_{lk.sau}$: tổng năng lượng liên kết riêng của các hạt sau phản ứng
• $W_{đ.trc}$: tổng động năng của các hạt trước phản ứng
• $W_{đ.sau}$: tổng động năng của các hạt sau phản ứng
• \(\Delta E{\rm{ }} > {\rm{ }}0\) : phản ứng tỏa năng lượng
• \(\Delta E{\rm{ }} < {\rm{ }}0\): phản ứng thu năng lượng

Năng lượng tính cho N phản ứng:

\[Q{\rm{ }} = {\rm{ }}N.\Delta E\]

 \(N = \dfrac{1}{k}{N_X} = \dfrac{1}{k}\dfrac{{{m_X}}}{{{A_X}}}{N_A}\)

• k là số hạt tham gia 1 phản ứng hạt nhân
• m_X: khối lượng của hạt nhân X
• $N_A = 6,02.10^{23}$: số Avogadro