Chủ đề: Phản ứng nhiệt hạch và bài toán rào cản Coulomb."(1) Phản ứng tổng hợp hạt nhân
Chủ đề: Phản ứng nhiệt hạch và bài toán rào cản Coulomb.
"(1) Phản ứng tổng hợp hạt nhân (Nuclear Fusion) là quá trình vật lý trong đó hai hạt nhân nguyên tử nhẹ kết hợp với nhau để tạo thành một hạt nhân nặng hơn, đồng thời giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ theo phương trình tương đương khối lượng - năng lượng của Einstein ($E = mc^{2}$). Phản ứng khả thi nhất để khai thác năng lượng trên Trái Đất hiện nay là sự kết hợp giữa hai đồng vị của Hydrogen là Deuterium ($D$) và Tritium ($T$). Phương trình phản ứng được mô tả như sau:
${}_{1}^{2}D +_{1}^{3}T\rightarrow_{2}^{4}He(3.5MeV) +_{0}^{1}n(14.1MeV)$
Năng lượng tỏa ra từ phản ứng này lớn gấp hàng triệu lần so với các phản ứng hóa học (như đốt than đá) xét trên cùng một đơn vị khối lượng nhiên liệu.
(2) Tuy nhiên, để phản ứng này xảy ra, hai hạt nhân mang điện tích dương ($D^{+}$ và $T^{+}$) phải tiến lại đủ gần nhau (khoảng $10^{- 15}$ mét) để lực tương tác mạnh (lực hạt nhân) thắng được lực đẩy tĩnh điện Coulomb. Lực đẩy này tạo ra một "Rào cản Coulomb" (Coulomb Barrier) khổng lồ. Để vượt qua rào cản này, các hạt nhân phải chuyển động với vận tốc cực lớn, tương ứng với nhiệt độ của nhiên liệu phải đạt tới ngưỡng trên 150 triệu độ C (lớn gấp 10 lần nhiệt độ tâm Mặt Trời).
(3) Ở nhiệt độ cực hạn này, vật chất không thể tồn tại ở trạng thái rắn, lỏng hay khí mà chuyển sang trạng thái thứ tư gọi là Plasma – một hỗn hợp khí bị ion hóa gồm các hạt nhân dương và electron tự do. Thách thức kỹ thuật lớn nhất của công nghệ điện hạt nhân hiện nay là làm sao "giam giữ" (confinement) khối plasma nóng bỏng này mà không để nó tiếp xúc với thành lò phản ứng (vốn sẽ bị nóng chảy ngay lập tức). Giải pháp hàng đầu hiện nay là sử dụng thiết bị Tokamak, dùng từ trường cực mạnh hình xuyến để treo lơ lửng dòng plasma trong buồng chân không."
(Nguồn trích dẫn: Dựa trên báo cáo kỹ thuật "Nuclear Fusion: A Clean Energy Source" - Tạp chí IAEA Bulletin)
Trả lời cho các câu 1, 2, 3, 4, 5 dưới đây:
Theo đoạn (2), "Rào cản Coulomb" là lực cản trở quá trình phản ứng nhiệt hạch, bản chất của rào cản này là gì?
Đáp án đúng là: B
Đọc đoạn văn thứ (2) để tìm định nghĩa hoặc mô tả về "Rào cản Coulomb" và lực tương tác giữa các hạt nhân.
Đáp án cần chọn là: B
Dựa vào phương trình phản ứng trong đoạn (1), các sản phẩm được tạo ra sau khi kết hợp Deuterium ($D$) và Tritium ($T$) là gì?
Đáp án đúng là: C
Phân tích phương trình phản ứng hạt nhân được cung cấp trong đoạn (1).
Đáp án cần chọn là: C
Theo văn bản, ưu điểm vượt trội nhất về mặt năng lượng của phản ứng nhiệt hạch so với các phản ứng hóa học (như đốt than đá) là gì?
Đáp án đúng là: C
Tìm thông tin so sánh giữa phản ứng nhiệt hạch và phản ứng hóa học trong đoạn (1).
Đáp án cần chọn là: C
Để vượt qua rào cản Coulomb và kích hoạt phản ứng nhiệt hạch trên Trái Đất, nhiên liệu cần phải đạt được những trạng thái vật lý khắc nghiệt nào sau đây? (Chọn các đáp án đúng)
Đáp án đúng là: A; B
Tổng hợp các điều kiện vật lý được nhắc đến trong đoạn (2) và đoạn (3) để phản ứng xảy ra.
Đáp án cần chọn là: A; B
Tại sao thiết bị Tokamak lại sử dụng từ trường để giam giữ plasma thay vì dùng các bình chứa bằng vật liệu rắn thông thường? (Chọn các đáp án đúng)
Đáp án đúng là: A; B; D
Kết hợp thông tin trong đoạn (3) về tính chất của plasma và hạn chế của vật liệu chịu nhiệt để suy luận vai trò của từ trường.
Đáp án cần chọn là: A; B; D
Quảng cáo
Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí
>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
