CẤU TẠO NGUYÊN TỬ NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT
Chủ đề này gồm các vấn đề sau: Thuyết tương đối hẹp, cấu tạo nguyên tử, năng lượng liên kết.
A. LÍ THUYẾT
I. Thuyết tương đối hẹp
1. Khối lượng tương đối tính:
2. Năng lượng toàn phần:
[Năng lượng toàn phần là gồm 2 loại năng lượng năng lượng nghỉ và động năng, K là động năng, m là khối lượng tương đối tính, m0 khối lượng nghỉ]
II. CẤU TẠO NGUYÊN TỬ
1. Cấu tạo hạt nhân nguyên tử
a. Cấu tạo
* Hạt nhân được cấu tạo từ các nuclôn. Có hai loại nuclôn:
Prôtôn [p], khối lượng, mang điện tích nguyên tố dương +e [].
Nơtrôn [n], khối lượng, không mang điện
b. Kí hiệu.trong đó:
+ Z là nguyên tử số hay số prôtôn trong hạt nhân.
+ A là số khối bằng tổng số proton [Z] và số nơtron A = Z + N.
c. Kích thước của hạt nhân:
2. Đồng vị
Là những nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôton Z nhưng có số nơtron N khác nhau.
VD:
3. Đơn vị khối lượng nguyên tử
a. Khái niệm:
Đơn vị khối lượng trong vật lí hạt nhân là khối lượng nguyên tử, kí hiệu làu.
đồng vị
b. Chú ý:
+ Khối lượng của nguyên tử; Khối lượng của hạt nhân
+
+
+
Dựa vào công thức:hoặc
III. NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT
1. Lực hạt nhân
Lực hạt nhân: là lực tương tác giữa các nuclon trong hạt nhân
Đặc điểm của lực đó:
+ Có cường độ rất mạnh
+ Chỉ có tác dụng trong bán kính hạt nhân
2. Độ hụt khối
Hạt nhâncó khối lượng m.
Độ hụt khối:
Trong đó: m: khối lượng hạt nhân
: khối lượng Z protôn
: khối lượng N notrôn
: độ hụt khối
3. Năng lượng liên kết
[Năng lượng để phá cần thiết để phát vỡ hạt nhân = năng lượng tỏa ra khi kết hợp các nu thành 1 hạt nhân] là năng lượng liên kết giữa các nuclôn trong hạt nhân:
hay.
4.Năng lượng liên kết riêng
Là năng lượng liên kết tính cho một nuclôn:đặc trưng cho độ bền vững của hạt nhân.
Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững: Hạt nhân có số khối trung bình từ 50-70 là hạt nhân bề cũ nhất [năng lượng liên kết riêng lớn nhất cỡ 8,8 MeV/nu]
5. Ví dụ
Ví dụ về hệ thức Anhxtanh:Một vật có khối lượng nghĩ 75 kg chuyển động với tốc độ 0,6c [c là tốc độ của ánh sáng trong chân không] thì khối lượng tương đối tính của nó là
A.100 kg. B.80 kg. C.75 kg. D. 60 kg.
Hướng dẫn
=> Đáp án D
Ví dụ về độ hụt khối và năng lượng liên kết:Khối lượng của hạt nhânlà 10,0113u, khối lượng của nơtron là, khối lượng của proton làvà.Năng lượng liên kết riêng của hạt nhânlà
A.64,366 MeV/nuclôn B.6,4332 MeV/nuclôn
C.0,064332 MeV/nuclôn D.643,32 keV/nuclôn
Hướng dẫn
Tổng khối lượng các hạt nhân nuclôn:
Độ hụt khối của hạt nhân :
Năng lượng liên kết của hạt nhân:
Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân:
=> Đáp án B.