Thí nghiệm vui · Vật lý 12 · Hạt nhân
Phản ứng dây chuyền bằng quân domino
Xếp domino theo hình cây: mỗi quân đổ làm đổ hai quân tiếp theo — mô hình phản ứng phân hạch dây chuyền.
🧰 Chuẩn bị
- Khoảng 40 – 60 quân domino (hoặc thẻ bìa gập)
- Mặt bàn phẳng
- Thước để làm “thanh điều khiển”
🤔 Dự đoán trước khi làm
Xếp thẳng hàng và xếp theo hình cây phân nhánh: cách nào đổ hết nhanh hơn với cùng số quân?
Ghi dự đoán của em ra giấy, sau khi làm thí nghiệm hãy so sánh xem em đoán đúng không nhé!
🧪 Cách làm
- Xếp 15 quân thẳng hàng, đẩy quân đầu, bấm giờ đến khi quân cuối đổ.
- Xếp 15 quân theo hình cây: mỗi quân đổ sẽ làm đổ 2 quân phía sau (1 → 2 → 4 → 8). Đẩy quân đầu, bấm giờ.
- Đặt thước chắn ngang một nhánh (vai trò thanh điều khiển) rồi làm lại.
👀 Hiện tượng
Bấm để xem hiện tượng (sau khi đã làm thí nghiệm)
Xếp hình cây, số quân đổ tăng gấp đôi mỗi “thế hệ” nên cả hệ đổ nhanh hơn nhiều. Có thước chắn, chuỗi đổ bị dừng ở nhánh đó.
Em quan sát thấy:
💡 Giải thích
Bấm để xem giải thích
Mỗi phân hạch \(^{235}\text{U}\) giải phóng 2 – 3 nơ-tron, mỗi nơ-tron có thể gây thêm một phân hạch: số phân hạch tăng theo cấp số nhân khi hệ số nhân \(k > 1\). Trong lò phản ứng, thanh điều khiển (cadmi, bo) hấp thụ bớt nơ-tron để giữ \(k = 1\): phản ứng duy trì ổn định, toả năng lượng đều đặn.
Em hãy giải thích hiện tượng bằng kiến thức đã học:
🚀 Thử thêm
- Mở mô phỏng “Phản ứng phân hạch dây chuyền”, thay đổi thanh điều khiển để giữ k ≈ 1.