http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com
CHỦ ĐỀ 2: PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN
4 2
+
laø pozitron
n e
e
p ) :
(
→ +
0 + β 1
0 1
coù hai loaïi
−
e
p e
(
n ) :
laø electron
+ ν ɶ + ν
→ +
0 − β 1
0 1
−
−
11 10 m
λ − <
I. KIẾN THỨC. * Hiện tượng phóng xạ Phóng xạ là hiện tượng một hạt nhân không bền vững tự phát phân rã, phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác. Quá trình phân rã phóng xạ chỉ do các nguyên nhân bên trong gây ra và hoàn toàn không phụ thuộc vào các tác động bên ngoài như nhiệt độ, áp suất, … Người ta quy ước gọi hạt nhân phóng xạ là hạt nhân mẹ và hạt nhân phân rã là hạt nhân con. * Các tia phóng xạ : a. Tia α: 4 . laø haït He α 2 * Những tính chất của tia α : + Bị lệch trong điện trường, từ trường. + Phóng ra từ hạt nhân phóng xạ với tốc độ khoảng 2.107m/s. + Có khả năng iôn hoá mạnh các nguyên tử trên đường đi, mất năng lượng nhanh, do đó nó chỉ đi được tối đa là 8cm trong không khí , khả năng đâm xuyên yếu, không xuyên qua được tấm bìa dày cỡ 1mm. b. Tia β: ,
, cũng là hạt photon có năng
* Những tính chất của tia β : + Bị lệch trong điện trường, từ trường nhiều hơn tia α. + Phóng ra từ hạt nhân với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng. + Có khả năng iôn hoá môi trường, nhưng yếu hơn tia α , tia β có khả năng đi quãng đường dài hơn trong không khí ( cỡ vài m ) vì vậy khả năng đâm xuyên của tia β mạnh hơn tia α , nó có thể xuyên qua tấm nhôm dày vài mm. * Lưu ý : Trong phóng xạ β có sự giải phóng các hạt nơtrino và phản nơtrino. c. Tia γ: * Bản chất là sóng điện từ có bước sóng cực ngắn lượng cao. * Những tính chất của tia γ : + Không bị lệch trong điện trường, từ trường.
BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - Đề số 37
1
http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com
t− T
t− T
+ Phóng ra với tốc độ bằng tốc độ ánh sáng. + Có khả năng iôn hoá môi trường và khả năng đâm xuyên cực mạnh. * Định luật phóng xạ : Trong quá trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ giảm theo thời gian theo định luật hàm mũ với số mũ âm. Các công thức biểu thị định luật phóng xạ:
2 = mo e-λt 2 = No e-λt và m(t) = mo T
N(t) = No
∆ << nên 1 - e-λ∆t = λ∆t t
,0
=
Chú ý: Khi cho x <<1 ta có e-x ≈ 1- x.
2ln T
693 T
gọi là hằng số phóng xạ; T gọi là chu kì bán rã: sau khoảng thời gian T Với λ =
t− 2 T
số lượng hạt nhân chất phóng xạ còn lại 50% (50% số lượng hạt nhân bị phân rã). * Độ phóng xạ : Độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ tại thời điểm t bằng tích của hằng số phóng xạ và số lượng hạt nhân phóng xạ chứa trong lượng chất phóng xạ vào thời điểm đó.
T
H = λN = λNo e-λt = Ho e-λt = Ho
∆ << nên 1 - e-λ∆t = λ∆t t
Chú ý: Khi cho x <<1 ta có e-x ≈ 1- x.
27 Co phóng xạ tia γ dùng để soi khuyết tật chi tiết máy, diệt khuẫn
1+A
Ứng dụng: Đồng vị 60
BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - Đề số 37
Độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ giảm theo thời gian theo cùng quy luật hàm mũ giống như số hạt nhân (số nguyên tử) của nó. Đơn vị độ phóng xạ là beccơren (Bq): 1Bq = 1phân rã/giây. Trong thực tế người ta còn dùng một đơn vị khác là curi (Ci): 1Ci = 3,7.1010 Bq; xấp xĩ bằng độ phóng xạ của một gam rađi. * Đồng vị phóng xạ Ngoài các đồng vị phóng xạ có sẵn trong thiên nhiên, gọi là đồng vị phóng xạ tự nhiên, người ta cũng chế tạo được nhiều đồng vị phóng xạ, gọi là đồng vị phóng xạ nhân tạo. Các đồng vị phóng xạ nhân tạo thường thấy thuộc loại phân rã β và γ. Các đồng vị phóng xạ của một nguyên tố hóa học có cùng tính chất hóa học như đồng vị bền của nguyên tố đó. để bảo vệ nông sản, chữa ung thư. Các đồng vị phóng xạ Z X được gọi là nguyên tử đánh dấy, cho phép ta khảo sát sự tồn tại, sự phân bố, sự vận chuyển của nguyên tố X. Phương pháp nguyên tử đáng dấu có nhiều ứng dụng quan trọng trong sinh học, hóa học, y học, ... . 6 C phóng xạ tia β- có chu kỳ bán rã 5730 năm được dùng để định tuổi các Đồng vị cacbon 14 vật cổ. 2
http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com
II. CÁC DẠNG BÀI TẬP:
+
→
X
He
Y−
A Z
A Z
4 2
4 − 2
e
X
BÀI TOÁN 1: VIẾT PHƯƠNG TRÌNH PHÓNG XẠ, NÊU CẤU TẠO HẠT TẠO THÀNH.
Z
A Z
A Y + 1
→ + 0 − 1
−
n
p
→ + + e v
):
X
- Hạt nơtrinô (v) không mang điện, không khối lượng (hoặc rất nhỏ) chuyển động
A Z
Z
→ + 0 + 1
A Y − 1
+
n
→ + + v e
):
ε
hf
E
= = = −
Phương pháp: *Quy tắc dịch chuyển của sự phóng xạ + Phóng xạ α ( 4 2 He ): So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con lùi 2 ô trong bảng tuần hoàn và có số khối giảm 4 đơn vị. + Phóng xạ β- ( 1 0 e− + So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con tiến 1 ô trong bảng tuần hoàn và có cùng số khối. + Thực chất của phóng xạ β- là một hạt nơtrôn biến thành 1 hạt prôtôn, 1 hạt electrôn và một hạt nơtrinô: Lưu ý: - Bản chất (thực chất) của tia phóng xạ β- là hạt electrôn (e-) với vận tốc của ánh sáng và hầu như không tương tác với vật chất. + Phóng xạ β+ ( 1 0e+ e So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con lùi 1 ô trong bảng tuần hoàn và có cùng số khối. + Thực chất của phóng xạ β+ là 1 hạt prôtôn biến thành 1 hạt nơtrôn, 1 hạt pôzitrôn và 1 hạt nơtrinô: p Lưu ý: Bản chất (thực chất) của tia phóng xạ β+ là hạt pôzitrôn (e+) + Phóng xạ γ (hạt phôtôn) Hạt nhân con sinh ra ở trạng thái kích thích có mức năng lượng E1 chuyển xuống mức
E 1
2
hc λ
β−
β−
→ Pa
→ A
Z X.
92 U phân rã theo chuỗi phóng xạ 238
92 U α→ Th
năng lượng E2 đồng thời phóng ra một phôtôn có năng lượng :
92 U là đồng vị của hạt nhân
* Lưu ý: Trong phóng xạ γ không có sự biến đổi hạt nhân ⇒ phóng xạ γ thường đi kèm theo pxạ α và β. VÍ DỤ MINH HỌA VD1: Hạt nhân urani 238 Nêu cấu tạo và tên gọi của các hạt nhân X. HD: Ta có: A = 238 – 4 = 234; Z = 92 + 2– 1 – 1 = 92. Vậy hạt nhân 234
90 Th → 208
82 Pb + x 4
2 He + y 0
1− β– . Chất phóng xạ Th có chu kỳ bán
urani có cấu tạo gồm 234 nuclôn, trong đó có 92 prôtôn và 142 nơtron.
VD2: Xét phản ứng: 232 rã là T. Sau thời gian t = 2T thì tỷ số số hạt α và số hạt β là:
. A. 2 3 D. 1 3
60 27Co phóng xạ β- với chu kì bán rã T = 5,27 năm và biến đổi thành niken (Ni).
. B. 3 C. 3 2 HD: ĐL BT Số khối: 232 = 4x+ 208 => x = 6
ĐL BT điện tích Z: 90 = 2x-y+82 => y = 4 Tỉ số số hạt α và số hạt β là x:y = 6:4 =3:2 => Chọn C )
BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - Đề số 37
VD3 : Côban( Viết phương trình phân rã và nêu cấu tạo của hạt nhân con. 3
http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com
Co
Ni
+
60 28
0 −→ e 1 −
32
P
15
. Hạt nhân Ni có 28 prôtôn và 32 nơtrôn HD: Phương trình phân rã: 60 27
)
32
0
P
→
VD4: Phốt pho (
15
1
−
S
32 16
phóng xạ β- với chu kỳ bán rã T = 14,2 ngày và biến đổi thành lưu huỳnh (S). Viết phương trình của sự phóng xạ đó và nêu cấu tạo của hạt nhân lưu huỳnh. 32 e + S 16 HD: Phương trình của sự phát xạ:
gồm 16 prôtôn và 16 nơtrôn
Hạt nhân lưu huỳnh
BÀI TOÁN 2: TÍNH LƯỢNG CHẤT PHÓNG XẠ (CÒN LẠI, ĐÃ PHÂN RÃ, CHẤT MỚI ); TỈ SỐ PHẦN TRĂM GIỮA CHÚNG .
t λ
−
N
=
=
N e 0
N 0 t T
; vôùi
: haèng soá phaân raõ
=
λ
PHƯƠNG PHÁP:
ln 2 T s ( )
t λ
−
=
m e 0
2 m 0 t T
= m
2
−
t
t T
=
= N N
N e λ .
− .2
0
0
N N
N N
e λ−
)t
*. Định luật phóng xạ:
∆ = − = 0
0 (1
T
* Số nguyên tử chất phóng xạ còn lại sau thời gian t: * Số hạt nguyên tử bị phân rã bằng số hạt nhân con được tạo thành và bằng số hạt (α hoặc e- hoặc e+) được tạo thành: −
∆ << nên 1 - e-λ∆t = λ∆t t
−
t
t T
m e λ .
− .2
= m m 0
0
λ =
=
Chú ý: Khi cho x <<1 ta có e-x ≈ 1- x.
−
m m m m
e λ−
)t
0, 693 T các tác động bên ngoài mà chỉ phụ thuộc bản chất bên trong của chất phóng xạ. * Khối lượng chất đã bị phóng xạ sau thời gian t :
∆ = − = 0
0 (1
∆
m
t
λ− e
= − 1
T là chu kỳ bán rã: λ là hằng số phóng xạ và T không phụ thuộc vào * Khối lượng chất phóng xạ còn lại sau thời gian t : = Trong đó: N0, m0 là số nguyên tử, khối lượng chất phóng xạ ban đầu ln 2 T
m 0
λ
t
t T
=
=
− e
− 2
* Phần trăm chất phóng xạ bị phân rã:
m m 0
* Phần trăm chất phóng xạ còn lại:
∆
N
λ t
λ t
0
=
=
−
=
−
− e
− e
(1
)
(1
)
m c
A c
m 0
N
A N c N
A
A
T
* Khối lượng chất mới được tạo thành sau thời gian t :
A c A m ∆ << nên 1 - e-λ∆t = λ∆t t
N
n
=
Chú ý: Khi cho x <<1 ta có e-x ≈ 1- x.
A
m A
Trong đó: Am(mẹ), Ac (con) là số khối của chất phóng xạ ban đầu và của chất mới được tạo thành NA = 6,022.10-23 mol-1 là số Avôgađrô. Lưu ý: Trường hợp phóng xạ β+, β- thì Ac = Am ⇒ mc = ∆m * Mối liên hệ khối lượng và số hạt
BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - Đề số 37
4
http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com
222 86
) là chất phóng xạ có chu kì bán rã là 3,8 ngày. Một mẫu Rn có khối
VÍ DỤ MINH HỌA VD1: Random ( Rn lượng 2mg sau 19 ngày còn bao nhiêu nguyên tử chưa phân rã
−
A: 1,69 .1017 B: 1,69.1020 C: 0,847.1017 D: 0,847.1018
t T
−
. 2
t T
A
2.
NN =
=
0
.Nm 0 M
Rn
HD: Số nguyên tử còn lại ≈1,69.1017 hạt
N
N
N
N
VD2:ĐH 2014 Ban đầu một mẫu chất phóng xạ nguyên chất có N0 hạt nhân. Biết chu kì bán rã của chất phóng xạ này là T. Sau thời gian 4T, kể từ thời điểm ban đầu, số hạt nhân chưa phân rã của mẫu chất phóng xạ này là
0
0
0
0
15 16
1 16
1 4
1 8
N =
=
=
=
A. B. C. D.
N 0 42
N 0 16
N 0 T 4 T
N 0 t 2 T
2
HD: => Chọn B
VD3: Radian C có chu kì bán rã là 20 phút. Một mẫu Radian C có khối lượng là 2g. Sau 1h40phút, lượng chất đã phân rã có giá trị nào?
−
t T
mm
)
=∆
21.( −
0
A: 1,9375 g B: 0,0625g C: 1,25 g D: một đáp án khác
HD: Lượng chất đã phân rã =1,9375 g
210 84
210 84
206 82
là chất phóng xạ α tạo thành hạt nhân Pb .Chu kì bán rã của Po là
VD4. Pôlôni Po 140 ngày. Sau thời gian t=420 ngày( kể từ thời điểm bắt đầu khảo sát) người ta thu được 10,3 g chì.Tính khối lượng Po tại t=0
A: 12g B: 13g C: 14g D: Một kết quả khác
mm
)
=⇒
HD: Khối lượng Pb tạo thành sau t=420 ngày bằngkhối lượng Po phân rã:
λ.t−− e
⇒ m0≈12 g => A
1.(0
−
VD5: Một chất phóng xạ có chu kì bán rã là 20 phút. Ban đầu một mẫu chất đó có khối lượng là 2g. Sau 1h40phút, lượng chất đã phân rã có giá trị nào? A: 1,9375 g D: một đáp án khác
mm
)
=∆
21.( −
0
B: 0,0625g C: 1,25 g t T =1,9375 g ⇒ Chọn A. HD: Số lượng chất đã phân rã
VD6: Một chất phóng xạ có chu kì bán ra T. Sau thời gian t = 3T kể từ thời điển ban đầu, tỉ số giữa số hạt nhân bị phân rã thành hạt nhân của nguyên tố khác với số hạt nhân của chất phóng xạ còn lại
A. 7 B. 3 C. 1/3 D. 1/7
N
NN
N
7
=
=∆⇒=
−
=
HD:Thời gian phân rã t = 3T; Số hạt nhân còn lại:
0
N 0 3 2
1 8
N 7 ∆⇒= N 8
=> ĐÁP ÁN A
BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - Đề số 37
5
http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com
84 Po phát ra tia α và biến đổi thành chì 206
82 Pb . Cho 84 Po là 138 ngày đêm. Ban đầu (t = 0) có một mẫu pôlôni nguyên chất.
. Tại thời
. . . .
VD7 (ĐH 2011). Chất phóng xạ pôlôni 210 chu kì bán rã của 210 Tại thời điểm t1, tỉ số giữa số hạt nhân pôlôni và số hạt nhân chì trong mẫu là 1 3 điểm t2 = t1 + 276 ngày, tỉ số giữa số hạt nhân pôlôni và số hạt nhân chì trong mẫu là A. 1 15
−
t 1 T
−
−
2
t 1 T
t 1 T
2
2
D. 1 25 B. 1 16 C. 1 9
−
N 1 ' N 1
t 1 T
−
−
−
−
t 1 T
t 1 T
t 1 T
t 1 T
2
2
2
); = HD: N1 = N0. ; N’1 = N0 – N1 = N0(1- = 1 3
1 2 − = 2-2 (cid:1) 1t T
= 2 = 1 - = 1 (cid:1) (cid:1) 4. = 1 4
4
−
=
=
=
(cid:1) 3. 2 (cid:1) t1 = 2T = 276 ngày; t2 = t1 + 276 ngày = 4T
N N
1 15
2 1 24 −
2 ' 2
1
−
1 16 1 16
27 Co phát ra tia ─ và với chu kỳ bán rã T = 71,3 ngày. Trong
(cid:1) .=> Đáp án A.
C. 31,17% D. 65,94%
365
2ln.
−
3,71
m
1(
)
−
mm =
t . λ−− e
e
%12,97
1 −=
=
VD8: Đồng vị phóng xạ Côban 60 365 ngày, phần trăm chất Côban này bị phân rã bằng A. 97,12% B. 80,09% HD: % lượng chất 60Co bị phân rã sau 365 ngày :
0
0
∆ m
m 0
−
−
t T
m
1
2
−
t T
m
)
−
mm =
Δm = ⇔ .
=
=
21(0 −
0
−
∆⇒ m
0
t T
2
84 Po phóng xạ anpha thành hạt nhân chì bền. Ban đầu trong mẫu Po chứa
Hoặc Δm = 97,12% ⇒ Chọn A.
D.0,12m0 C.0,98m0
206 82
210 84
15
4
0
NN
N
2/
.
=∆
=
−
Pb
AN
0
N 16 15 0m
. 206
*.
206
) ( N0 = VD9: Hạt nhân 210 một lượng mo (g). Bỏ qua năng lượng hạt của photon gama. Khối lượng hạt nhân con tạo thành tính theo m0 sau bốn chu kì bán rã là? B.0,06m0 A.0,92m0 HD : PT: Po +→α Áp dụng định luật phóng xạ N = N0 /24 . Số hạt nhân chì tạo thành đúng bằng số hạt nhân Po phân rã : m 0 210
*.16
210
N∆ AN
90 Th → 208
82 Pb + x 4
2 He + y 0
1− β– . Chất phóng xạ Th có chu kỳ bán
= => mPb = = 0,9196m0.
BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - Đề số 37
A. 18. B. 3 C. 12. VD10: Xét phản ứng: 232 rã là T. Sau thời gian t = 2T thì tỷ số số hạt α và số nguyên tử Th còn lại là: D. 1 12 6
http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com
=
=
=
N = t ( )
N 0 4
N 0 t T
N 0 T 2 T
2
2
0
0
N
N
6.
6(
)
∆
=
−
=
=
Sau 2T thì số hạt Th còn lại : HD: ĐL BT Số khối: 232 = 4x+ 208 => x = 6 ĐL BT điện tích Z: 90 = 2x-y+82 => y = 4 N 0 22
0
N 0 4
N 18. 4
N 9. 2
0
N
6.
18
=
=
Sau 2T thì số hạt α tạo thành :
∆ N
0
N 9. 2 N 4
=> Chọn A Sau 2T thì tỉ số hạt α và số nguyên tử Th còn lại:
−
t λ 1
N
VD11: Giả sử ban đầu có một mẫu phóng xạ X nguyên chất, có chu kỳ bán rã T và biến thành hạt nhân bền Y. Tại thời điểm 1t tỉ lệ giữa hạt nhân Y và hạt nhân X là k. Tại thời điểm 2 T t t 2 = + 1 thì tỉ lệ đó là A. k + 4. C. 4k+3. B. 4k/3. D. 4k.
)
−
Y 1
0
1
t λ 1
e
=
=
= ⇒ k
=
e t − λ 1
N
N ∆ N
k
1
1 +
1
(1 − N e 0
1
t λ
−
T 2 )
−
+
( λ
2
t 1
X 1 N
N
)
(1
)
Y 2
2
k
=
=
=
=
=
2
1 −
T 2 )
e ( λ −
+
−
T 2 λ −
2
t 1
t λ 1
N ∆ N
− e
1 e
e
X
N 1
2
e (1 − 0 t λ − N e 0
2
T
2
−
2 ln 2
2
T λ
−
−
ln 2 T
e
e
e
=
=
=
HD. Áp dụng công thức ĐL phóng xạ ta có: N
k
1 4
3
=
− =
+
1 4 . => đáp án C
Ta có:
1
1 1 1 k 4 +
=> 2 k
=
số hạt nhân của chất phóng xạ đó còn lại bao nhiêu ? D. 60% C. 35%
0
λτ e
e
τ
=
= ⇒ =
VD12 Gọi τlà khoảng thời gian để số hạt nhân nguyên tử giảm đi e lần, Sau thời gian τ51,0 A. 40% HD : áp dụng ct : B. 13,5% t N N e λ−
N 0 N
1 λ
0,51 λ τ
0
60
τ51,0
−= e
=
+ sau τsố hạt nhân giảm e lần, ta có :
0
N N
0
+ sau ,ta có => ĐÁP ÁN D
1
01
t
t
)
( 2 λλ − 1
VD13 Ngày nay tỉ lệ của U235 là 0,72% urani tự nhiên, còn lại là U238. Cho biết chu kì bán rã của chúng là 7,04.108 năm và 4,46.109 năm. Tỉ lệ của U235 trong urani tự nhiên vào thời kì trái đất được tạo thánh cách đây 4,5 tỉ năm là: A.32%. C.23%. B.46%. D.16%.
; N2 = N01
t e 1λ−
e 2λ−
e
N N
N N
2
02
=> = HD: N1 = N01
BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - Đề số 37
7
http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com
t
(
2ln)
(5,4
2ln)
−
01
1
t
)
1 704
1 46,4
,0
( 1 λλ − 2
1 1 − 1 TT 2
=
= 0,303
e
e
e
N N
72,0 28,99
72,0 28,99
02
2
01
=> = =
N N N N
N
N 01 N +
02
01
02
I) . Sau 48,24
= 0,3 => =
3,0 = 0,23 = 23%. => Chọn C 3,1 I) phóng xạ β- với chu kỳ bán rã T. Ban đầu có 1,83g iốt 131 VD14. Iốt 131 53( 53( ngày, khối lượng của nó giảm đi 64 lần. Xác định T. Tính số hạt β- đã được sinh ra khi khối lượng của iốt còn lại 0,52g. Cho số Avogađrô NA = 6,022.1023mol-1
t − T
t T
m m 2
2
=
0
m 0 ⇒ = m
6
2
64
8, 04
6
=
=
= ⇒ = = T
=
HD: Theo định luật phóng xạ, ta có:
t 6 =
∆ =
−
0m m Khối lượng iốt bị phân rã là: m
21
x6, 022x10
6, 022x10
.N
N
=
=
=
=
. Theo đề bài: ngày
A
48, 24 6 0m m 1,83 0,52 1,31g − m 23 N
Số hạt nhân iốt bị phân rã là: hạt
Suy ra: t T = 1,31 131 Một hạt nhân phân rã, phóng xạ 1 hạt β- nên số hạt β- được phóng xạ cũng là N = 6,022
x 1021 hạt.
BÀI TOÁN 3: TÍNH CHU KỲ T, HẰNG SỐ PHÓNG XẠ λ .
−
−
t T
t T
VÍ DỤ MINH HỌA VD1: (TN 2011). Ban đầu có N0 hạt nhân của một đồng vị phóng xạ. Sau 9 giờ kể từ thời điểm ban đầu, có 87,5% số hạt nhân của đồng vị này đã bị phân rã. Chu kì bán rã của đồng vị này là A. 24 giờ. C. 30 giờ. B. 3 giờ.
= 3 (cid:1) T = HD: N = N0. 2 N0 (cid:1) 2 = 2-3 (cid:1) t T = 1 8 D. 47 giờ. t = 3 giờ. => Đáp án B. 3
24 11
24 11
tại t=0 có khối lượng 48g. Sau thời gian t=30 giờ, mẫu Na còn lại
24 11
24 12
24 11
VD2: Một mẫu Na 12g. Biết Na là chất phóng xạ β- tạo thành hạt nhân con là Mg .Chu kì bán rã của Na là
A: 15h B: 15ngày C: 15phút D: 15giây
t T
) ⇒ 2-k= 0,25 ⇒ T= 15h HD: áp dụng : m=m0.2-k ( đặt k =
T
h
75.0
2
2
1 −=
=
=⇒==⇒=⇒ k
=
VD3. (CĐ-2011) : Trong khoảng thời gian 4h có 75% số hạt nhân ban đầu của một đồng vị phóng xạ bị phân rã. Chu kì bán rã của đồng vị đó là: A. 1h D. 2h
t T
N ∆ N
1 k 2
0
HD: C. 4h t 2 B. 3h 1 1 k 4 2
6
VD4. Hạt nhân C14 là chất phóng xạ β- có chu kì bán rã là 5730 năm. Sau bao lâu lượng chất
BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - Đề số 37
8
phóng xạ của một mẫu chỉ còn bằng
http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com 1 lượng chất phóng xạ ban đầu của mẫu đó. 8
T
ln.
−
−
0
t T
t T
2 (cid:1)
2 (cid:1) ln
N N 2ln
t T
−
N = 0N
N = - 0N
ln2 (cid:1) t = = 17190 năm. HD. Ta có: N = N0
−
t T
t − 2 = T
2 (cid:1)
VD5:(ĐH -2010)Ban đầu (t = 0) có một mẫu chất phóng xạ X nguyên chất. Ở thời điểm t1 mẫu chất phóng xạ X còn lại 20% hạt nhân chưa bị phân rã. Đến thời điểm t2 = t1 + 100 (s) số hạt nhân X chưa bị phân rã chỉ còn 5% so với số hạt nhân ban đầu. Chu kì bán rã của chất phóng xạ đó là A. 50 s. C. 400 s. D. 200 s.
−
−
1
2
HD . Ta có: N = N0
t2 T
2
2
N = 20% = 0,2 (1); N
N = 5% = 0,05 N
0
t
t
−
1
2
0 t 1 T
2
− T
B. 25 s. N . 0N t1 T Theo bài ra: = =
2
−
2,0 = 4 = 22 05,0
t 2 T
t
+
−
t 1
2
t 1
t 1
t 1
=
=> = =
2 t (cid:1)
2 − = 2 (cid:1) T = T
− 2
100 2
= 50 s.
t1
−
−
−
−
1
2
t T
t T
t2 T
2
2 (cid:1)
2 =
VD6: Ban đầu (t = 0) có một mẫu chất phóng xạ X nguyên chất. Ở thời điểm t1 mẫu chất phóng xạ X còn lại 20% hạt nhân chưa bị phân rã. Đến thời điểm t2 = t1 + 100 (s) số hạt nhân X chưa bị phân rã chỉ còn 5% so với số hạt nhân ban đầu. Tính chu kì bán rã của chất phóng xạ đó.
N = 20% = 0,2 (1); N
N = 5% = 0,05 N
N . => T 2 0N
0
0
−
t
t 1
t 1 T
t
t
2
+
−
t 1
2
t 1
t 1
t 1
− 2 T
2
=
= = HD: Ta có: N = N0
−
2 − = 2 (cid:1) T = T
− 2
100 2
2,0 = 4 = 22 (cid:1) 05,0
t 2 T
2
=> = = = 50 s.
m
7
0
m
=∆⇒=
=
=⇒ m
=
T
h
3
8
=⇒=
=
=
VD7: Sau khoảng thời gian 1 ngày đêm 87,5% khối lượng ban đầu của một chất phóng xạ bị phân rã thành chất khác. Chu kì bán rã của chất phóng xạ đó là A. 12 giờ.
∆ m
5,87 100
m 0 8
0
t T
t 3
6 C phóng xạβ và biến thành nito (N). Viết phương trình của sự
6C . Sau 6 C trong mẫu đó còn lại 0.5 x 10-3 g .
Hay . . Chọn B HD: Ta có : B. 8 giờ. 7 8 C. 6 giờ. m 1 3 8 2 D. 4 giờ. 24 3
6C .
N
C
e
VD8. Đồng vị Cacbon 14 phóng xạ đó. Nếu cấu tạo của hạt nhân nito. Mẫu chất ban đầu có 2x10-3 g Cacban 14 khoảng thời gian 11200 năm. Khối lượng của Cacbon 14 Tính chu kì bán rã của cacbon 14
o −→ + 1
HD : Phương trình của sự phóng xá : 14 6
14 7 7 N gồm Z = 7 prôtôn Và N = A – Z = 14 – 7 = 7 nơtrôn
-Hạt nhân nitơ 14
BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - Đề số 37
9
http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com
3 −
2
t − T
t T
m m 2
2
2
=
4 = =
=
o
3 −
m 2 10 × o m 0.5 10
×
T
5600
=
⇒ = ⇒ = 2
=
- Ta có: =>
m o ⇒ = m 11200 2
t 2
t T
N
A '
t
Pb
e .λ−
năm
) t
. λ
m m
A' (1- A
Po
t . −− λ e 1( .0 − emN A
0
t
HD: Tính chu kì bán rã của Po: = ) =
210
1ln(
)
−
1ln(
)
−
2ln.30 ,0 1595 . 206
te .λ−
VD9. Hạt nhân Pôlôni là chất phóng xạ α ,sau khi phóng xạ nó trở thành hạt nhân chì bền. Dùng một mẫu Po nào đó ,sau 30 ngày ,người ta thấy tỉ số khối lượng của chì và Po trong mẫu bằng 0,1595.Tính chu kì bán rã của Po m'∆ = m 2ln. = = 138 ngày T=-
)
Am . Pb Am ' . Po VD10. Để đo chu kỳ của một chất phóng xạ người ta cho máy đếm xung bắt đầu đếm từ thời điểm t0=0. Đến thời điểm t1=2 giờ, máy đếm được n1 xung, đến thời điểm t2=3t1, máy đếm được n2 xung, với n2=2,3n1. Xác định chu kỳ bán rã của chất phóng xạ này. HD: - Số xung đếm được chính là số hạt nhân bị phân rã: ∆ N=N0(1-
1.2 t e λ−
1.te λ− +
1.te λ− 2.te λ− 1.3 t e λ− =2,3(1- ) ⇔ 1- 1.t
)=n1 )=n2=2,3n1 1.te λ− ) ⇔ 1 + =2,3
1.te λ− -1,3=0 =>
e λ− =x>0 ⇔ X2 +x-1,3= 0 => T= 4,71 h phóng ra 4,35.108 hạt α trong 1 phút.
226 88
-Tại thời điểm t1: ∆ N1= N0(1- -Tại thời điểm t2 : ∆ N2= N0(1- 2.te λ− =2,3(1- 1- 1.2 t e λ− 1.t e λ− ⇔
+ VD11 : Có 0,2(mg) Radi Ra Tìm chu kỳ bán rã của Ra ( cho T >> t). Cho x <<1 ta có e-x ≈ 1- x. HD: Số hạt anpha tạo ra = số nguyên tử Ra phân rã : ∆N = N0 – N = N0(1- te λ− ) . Vì T >> t nên λt << 1 nên áp dụng công thức gần đúng (x <<1 ta có e-x ≈ 1- x )
với N0 =
t
Nm A 0 A
693,0 T
693
t .
=> ∆ N = N0λt = N0
,0. AN .
Nm A 0 ∆
Vậy T = . Thay số : m0 = 0,2mg = 2.10—4g , t = 60s , ∆N = 4,35.108 , A = 226
14 Si là chất phóng xạ, phát ra hạt β− và biến thành hạt nhân X. Một mẫu phóng
NA = 6,023.1023 ta được T = 5,1.1010s ≈ 1619 năm. VD12: Silic 31
14 Si ban đầu trong thời gian 5 phút có 190 nguyên tử bị phân rã, nhưng sau 3 giờ cũng trong thời gian 5 phút chỉ có 85 nguyên tử bị phân rã. Hãy xác định chu kỳ bán rã của chất phóng xạ.
xạ 31
HD: Trong thời gian 5 phút có 190 nguyên tử bị phân rã : ⇒ H0=190phân rã/5phút
t
t
e
.λ− =>T=
-Sau t=3 giờ:Trong thời gian 5 phút có 85 nguyên tử bị phân rã: ⇒ H=85phân rã /5phút
ln
ln
2ln.3 190 85
2ln. H 0 H
= 2,585 giờ = H=H0
BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - Đề số 37
VD13:Để đo chu kỳ của một chất phóng xạ người ta cho máy đếm xung bắt đầu đếm từ thời điểm t0=0. Đến thời điểm t1=2 giờ, máy đếm được n1 xung, đến thời điểm t2=3t1, máy đếm 10
http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com
t
e .λ−
được n2 xung, với n2=2,3n1. Xác định chu kỳ bán rã của chất phóng xạ này.
) HD: -Số xung đếm được chính là số hạt nhân bị phân rã: ∆ N=N0(1-
1.te λ− 2.te λ−
-Tại thời điểm t1: ∆ N1= N0(1- )=n1
1.2 t e λ−
-Tại thời điểm t2 : ∆ N2= N0(1-
1.t e λ−
1.te λ− 2.te λ− =2,3(1- 1.t e λ−
1.2 t e λ−
⇔
)=n2=2,3n1 1.te λ− 1- ) ⇔ 1- =2,3(1- + =2,3
t 1.3 e λ− ) ⇔ 1 + 1.te λ− =x>0 ⇔ X2 +x-1,3= 0 => T= 4,71 h
4,1
2 =
+ -1,3=0 =>
.
t e ∆− .λ )
t
e .λ−
VD14: Để đo chu kỳ bán rã của 1 chất phóng xạ, người ta dùng máy đếm xung. Ban đầu trong 1 phút máy đếm được 14 xung, nhưng sau 2 giờ đo lần thứ nhất, máy chỉ đếm được 10 xung trong 1 phút. Tính chu kỳ bán rã của chất phóng xạ. Lấy HD: Số xung phát ra tỉ lệ với số nguyên tử bị phân rã.
01
01
t . λ e
=
=
=
=
t e ∆− .λ
Số nguyên tử bị phân rã trong 1 phút đầu tiên: ∆ N1= N01 – N1= N01(1- Sau 2 giờ số nguyên tử còn lại là: N02 = N01. Số nguyên tử bị phân rã trong khoảng thời gian ∆ t = 1phút kể từ thời diểm này là: t . λ ∆−
∆ N2 = N02( 1-
t . λ ∆−
N N
e e
1( 1(
) )
− −
2
02
02
N 01 t . λ − eN . 01
) =>
4,1
2
=
=
te .λ =
N N ∆ 1 N ∆ N (cid:2) λt = ln 2
14 10
2ln
t
ln
2
=t
(cid:1)
2ln T
ln
2
(cid:2) => T = = 2t = 2.2 = 4 giờ.
1.te λ−
2.te λ−
VD15: Để xác định chu kỳ bán rã T của một đồng vị phóng xạ, người ta thường đo khối lượng đồng vị phóng xạ đó trong mẫu chất khác nhau 8 ngày được các thông số đo là 8µg và 2µg.Tìm chu kỳ bán rã T của đồng vị đó? A. 4 ngày. B. 2 ngày. D. 8 ngày. C. 1 ngày.
.(
)
t 2
t − 1
)
t (
−
2
te 2 t .( −λ 1
ln2 Te
HD : Ta có: m1= m0 ; m2=m0
m 1 m 2
ln
t ) ln 2 1 m 1 m 2
t (
−
2
ng
4
ày
=
=> = = =>T =
ln
8 2
t ) ln 2 1 m 1 m 2
1
N
∆
=
=>T = = 8ln 2 ln 4 = (8 0) ln 2 − ln
N 1
0 (1
VD16. Một khối chất phóng xạ .trong gio đầu tiên phát ra n1 tia phóng xak ,t2=2t1giờ tiếp theo nó phát ra n2 tia phóng xạ. Biết n2=9/64n1. Chu kì bán rã của chất phóng xạ trên là: A.T=t1/4 B.T=t1/2 C.T=t1/3 D.T=t1/6 HD: số tia phóng xạ phát ra chính là số nguyên tử đa bị phân rã. Sau t1 số hạt còn lại là N1= t N e λ− 1 0 )t Số hạt phân rã: e λ− −
BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - Đề số 37
11
.2
. λ
λ
−
−
−
http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com t .2 λ 1
t 1
t 1
N
e
=
=
.2
−
−
λ
t . λ 1
t 1
2 N
(1
)
∆
=
N e 0. e −
2
N e 1 N e 0.
2
x
)
=
=
x
1t e λ−=
Trong giai đoạn 2 số hạt ban đầu chính là N1 nên:
x x
9 64
(1 1
∆ ∆
− −
N 2 N 1
=> với Giải ra x=0,125 =>T=t1/3 => đáp án C
D. Đáp án khác. C. 0,5 giờ.
N
VD17: Một hỗn hợp 2 chất phóng xạ có chu kì bán rã lần lượt là T1= 1 giờ và T2 =2 giờ. Vậy chu kì bán rã của hỗn hợp trên là bao nhiêu? B. 0,75 giờ. A. 0,67 giờ. HD: Sau t = T1 = 1h số hạt nhân của chất phóng xạ thứ nhất giảm đi một nửa, còn số hạt nhân
02N 2
02N 2
02 1 2
2
của chất phóng xạ thứ hai còn .Như vậy chu kì bán rã của hỗn hợp T > 1h. = >
31 14
31 14
phóng xạ β–. Một mẫu phóng xạ Si
D. 2,8 h. C. 2,7 h. A. 2,5 h. B. 2,6 h.
− ∆ λ
1
N
(1
∆
=
−
≈
t λ
N 0 t − λ
e − ∆ λ
−
2
N
N
)t )t
∆
≈
2
t λ e
t λ e 5
=
=
=
=
=> Chọn D VD18: Đồng vị Si ban đầu trong thời gian 5 phút có 190 nguyên tử bị phân rã nhưng sau 3 giờ trong thời gian 1 phút có 17 nguyên tử bị phân rã. Xác định chu kì bán rã của chất đó. HD:
= ∆ ∆
∆ (∆t1 << T) t λ 0 1 t e ∆ λ 0 2 t ∆ 1 t ∆
2
t λ e
h
h
t λ e 5
2,585
2, 6
3 ln =
=
⇒ = ⇒
⇒ = T
≈
với t = 3h. 190 17
e (1 − t N λ ∆ 0 1 t λ λ − t e N ∆ 0 2 ln 2 T
N 1 N e 0 N 1 N 2 38 17
38 17
190 17
=>Chọn B
BÀI TOÁN 4: TÌM ĐỘ PHÓNG XẠ H
t λ
−
H
; vôùi
: haèng soá phaân raõ
λ
=
=
=
H e 0
ln 2 T s ( )
PHƯƠNG PHÁP
H 0 t T
10
H
Ci
N Bq (
); 1
3,7.10 Bq
=
=
=
2 λ
λ
0
N H ; 0
λ
−
t
t T
λ
=
=
N
= H H
− .2
0
H e . 0 Curi (Ci); 1 Ci = 3,7.1010 Bq
*Công thức độ phóng xạ:
H 0 => λt = ln( H
H 0 ) H
H0 = λN0 là độ phóng xạ ban đầu. Đơn vị: Becơren (Bq); 1Bq = 1 phân rã/giây Lưu ý: Khi tính độ phóng xạ H, H0 (Bq) thì thời gian t, chu kỳ phóng xạ T phải đổi ra đơn vị giây(s). VÍ DỤ MINH HỌA VD1: Tính chu kỳ bán rã của Thêri, biết rằng sau 100 ngày độ phóng xạ của nó giảm đi 1,07 lần. HD: Độ phóng xạ tại thời điểm t.: H = H0.e -λt => eλt =
BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - Đề số 37
12
http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com
)
ln(
ln(
)
=
2ln T
1 t
1 t
H 0 H
=>λ = mà λ =
H 0 H .2ln t 07,1ln
,0 693 067658
,0
= => T = .100ngày ≈ 1023 ngày.
23 11
là 0,23mg, chu kì bán rã của natri
A. 6,7.1014Bq. B. 6,7.1015Bq. C. 6,7.1016Bq. D. 6,7.1017Bq.
3 −
3
.6, 02.10
VD2: Khối lượng ban đầu của đồng vị phóng xạ natri Na là T = 62s. Độ phóng xạ ban đầu bằng HD:
0, 693.0, 23.10 62.23
=6,7.1016Bq => đáp án C Ta có H0 = λN0 =
N
=
=
t e .λ− =
VD3: Một chất phóng xạ lúc đầu có 7,07.1020 nguyên tử. Tính độ phóng xạ của mẫu chất này sau 1,57 ( T là chu kỳ bán rã bằng 8 ngày đêm) theo đơn vị Bq và Ci.
0 22
20
N N 0 0 Tt / 5,1 2 2 10.07.7
20
10.5,2
=
HD:Số hạt sau t = 1,5T: N = N0
20
N
.
.2.10
=
=> N = ngt.
22 ln 2 T
0, 693 8.24.3600
14
3
Bq
Ci
2,506
6, 77.10
=
=
≈
Độ phóng xạ tại thời điểm t.: H = λ. N =
2, 056.10 10 3, 7.10 14 Si là chất phóng xạ, phát ra hạt β− và biến thành hạt nhân X. Một mẫu phóng xạ
31
(cid:1) H =
⇒ H0=190phân rã/5phút
VD4. Silic 31 14 Si ban đầu trong thời gian 5 phút có 190 nguyên tử bị phân rã, nhưng sau 3 giờ cũng trong thời gian 5 phút chỉ có 85 nguyên tử bị phân rã. Hãy xác định chu kỳ bán rã của chất phóng xạ. HD:-Ban đầu: Trong thời gian 5 phút có 190 nguyên tử bị phân rã
t
t
e .λ− =>T=
-Sau t=3 giờ:Trong thời gian 5 phút có 85 nguyên tử bị phân rã.
ln
ln
2ln. H 0 H
2ln.3 190 85 ban đầu trong 5 phút có 196 nguyên tử bị phân rã, nhưng sau
31 14
= 2,585 giờ = ⇒ H=85phân rã /5phút H=H0
31 14
−
t T
t T
2 =
0 (cid:1)
2 =
VD5 : Một mẫu phóng xạ Si đó 5,2 giờ (kể từ lúc t = 0) cùng trong 5 phút chỉ có 49 nguyên tử bị phân rã. Tính chu kỳ bán rã của Si .
H 0 = 4 = 22 (cid:1) H
t T
t 2
H t T
2
210
= 2 (cid:1) T = = 2,6 giờ. HD . Ta có: H = H0
VD6: Chất Pôlôni Po có chu kỳ bán rã T = 138 ngày đêm.
a, Tìm độ phóng xạ của 4g Pôlôni. b, Hỏi sau bao lâu độ phóng xạ của nó giảm đi 100 lần.
HD: a, Độ phóng xạ ban đầu của 4g Po. H0 = λ.N0
BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - Đề số 37
13
http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com 23
693
A
N
λ
=
=
=
=
0
2ln T
Nm 0 A
,0 .24.
3600
138
t
e .λ−
ln.
100
916
ln
e t . =λ
=
với (S-1) và => H = 6,67.1014 Bq.
T 693
,0
H 0 H
1 λ
=
10.02,6.4 210 H 0 H
=> => t = ngày. b, Tìm thời gian: H = H0
λ2−e
C. 14,92 giờ D. 3,95 giờ
B. 4,71 giờ ) => N1 = H0 (1- ) => N2 = H0 (1- 1te λ− ) => (1- 1te λ− 2te λ− ) = 2,3(1- ) ) ) = 2,3 ( 1 - )
λ2−e = 0,745 => -
VD7 để đo chu kì bán rã của 1 chất phóng xạ ß- người ta dùng máy đếm electron. Kể từ thời điểm t=0 đến t1= 2 giờ máy đếm ghi dc N1 phân rã/giây. Đến thời điểm t2 = 6 giờ máy đếm dc N2 phân rã/giây. Với N2 = 2,3N1. tìm chu kì bán rã. A. 3,31 giờ. HD: H1 = H0 (1- 1te λ− 2te λ− H2 = H0 (1- 2te λ− => (1- λ6−e => pt: (1 – X3) = 2,3(1-X) => (1-X)( X2 + X – 1,3) = 0. Đặt X = λ2−e Do X – 1 ≠ 0 => X2 + X – 1,3 = 0 =>. X = 0,745
2ln2 T
= ln0,745 => T = 4,709 = 4,71 h => Chọn B
BÀI TOÁN 5: TÌM THỜI GIAN PHÂN RÃ t , ỨNG DỤNG PHÓNG XẠ TUỔI CỔ VẬT, LIỀU CHIẾU XẠ, ĐIỀU TRỊ BỆNH
6
VÍ DỤ MINH HỌA VD1: Hạt nhân C14 là chất phóng xạ β- có chu kì bán rã là 5730 năm. Sau bao lâu lượng chất
1 lượng chất phóng xạ ban đầu của mẫu đó. 8
phóng xạ của một mẫu chỉ còn bằng
T
ln.
−
−
0
t T
t T
HD.
2 (cid:1)
2 (cid:1) ln
N N 2ln
t T
−
N = 0N
N = - 0N
92U sau một chuỗi phân rã, biến đổi thành hạt nhân chì 206
82 Pb .
92U biến đổi thành hạt nhân chì là 4,47.109 năm. Một
92U và 6,239.1018 hạt nhân 206
82 Pb . Giả sử
92U . Tuổi của khối đá khi được phát hiện là
ln2 (cid:1) t = = 17190 năm. Ta có: N = N0
D. 2,5.106 năm. B. 6,3.109 năm. C. 3,5.107 năm.
18
N
U
U
Pb
VD2: ĐH 2012 Hạt nhân urani 238 Trong quá trình đó, chu kì bán rã của 238 khối đá được phát hiện có chứa 1,188.1020 hạt nhân 238 khối đá lúc mới hình thành không chứa chì và tất cả lượng chì có mặt trong đó đều là sản phẩm phân rã của 238 A. 3,3.108 năm. HD : + Gọi N0U, NU là số hạt U238 ở thời điểm ban đầu và ở thời điểm t , NPb là số hạt Pb
N −0 U N
N 0 U N
,6 239 188,1
10. 20 10.
U
U
U
U
U
= = - 1 = = + Ta có :
t
N N∆ N N N 0 = 1,0525 = N
2ln 910.47,4
U
N U 0 . . λ− eN U 0
→ → λt = ln1,0525 = t → t = 3,3.108năm => Đ.ÁN A
BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - Đề số 37
14
http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com
? VD3.ĐH 2013 Hiện nay urani tự nhiên chứa hai đồng vị phóng xạ 235 U và 238 U , với tỷ lệ số hạt 235 U và số hạt 238 U là 7 . Biết chu kì bán rã của 235 U và 238 U lần lượt là 7,00.108 năm 1000 và 4,50.109 năm. Cách đây bao nhiêu năm, urani tự nhiên có tỷ lệ số hạt 235 U và số hạt 238 U là 3 100 B. 2,22 tỉ năm. C. 1,74 tỉ năm. D. 3,15 tỉ năm.
−
) t
t λ 1
( λλ − 1 2
01
1
⇒
;
74,1
=
=
⇔
=
=⇒ t
A. 2,74 tỉ năm. HD:
t
−
λ 2
N N
N N
3 100
7 1000
e .3 100
eN 01 eN 02
. => Chọn C
2 phóng ra tia α thành chì Pb
206 82
210 84
.
210 84
206 82
. Chu kỳ bán rã của Po là phát ra tia α và biến đổi thành Pb
B. 834,45 ngày C. 653,28 ngày D. 548,69 ngày
02 VD4. Chất phóng xạ Po a/ Trong 0,168g Pôlôni có bao nhiêu nguyên tử bị phân dã trong 414 ngày đêm, xác định lượng chì tạo thành trong thời gian trên ? b/ Bao nhiêu lâu lượng Pôlôni còn 10,5mg ? Cho chu kỳ bán dã của Pôlôni là 138 ngày đêm. HD : a/Ta thấy t/T = 414/138 = 3 nên áp dụng công thức : N = N02—t/T = N02—3 = N0/8 . Số nguyên tử bị phân dã là : ∆N = N0 – N = N0(1 – 2—t/T) = 7N0/8 = 7.m0NA/8A với( m0 = 0,168g , A = 210 , NA = 6,022.1023 )=>∆N= 4,214.1020 nguyên tử . Số nguyên tử chì tạo thành= số nguyên tử Pôlôni phân rã : => m2 = ∆N.A2/NA , với A2 = 206 => m2 = 0,144g . b/ Ta có : m0/m = 0,168/0,0105 = 16 = 24 . Từ công thức m = m02—t/T => m0/m = 2t/T = 24 => t = 4T = 4.138 = 552 ngày đêm. VD5: Chất phóng xạ Po 138 ngày. Ban đầu có 100g Po thì sau bao lâu lượng Po chỉ còn 1g? A. 916,85 ngày HD:
=
=
t m m e λ− 0
m 0 t 2 T
6 C có chu kì bán rã 5730 năm. Giả sử một mẫu gỗ cổ có độ
=> 2x = mo/m =100 => t=916,85 ngày
−
t 2 = T
0 (cid:1)
t 2 = T
VD6: Biết đồng vị phóng xạ 14 phóng xạ 200 phân rã/phút và một mẫu gỗ khác cùng loại, cùng khối lượng với mẫu gỗ cổ đó, lấy từ cây mới chặt, có độ phóng xạ 1600 phân rã/phút. Tính tuổi của mẫu gỗ cổ.
H 0 = 8 = 23 (cid:1) H
t T
H t T
2
6 C có chu kì bán rã 5730 năm. Giả sử một mẫu gỗ cổ có độ
= 3 (cid:1) t = 3T = 17190 (năm). HD: Ta có: H = H0.
−
t 2 = T
0 (cid:1)
t 2 = T
VD7. Biết đồng vị phóng xạ 14 phóng xạ 200 phân rã/phút và một mẫu gỗ khác cùng loại, cùng khối lượng với mẫu gỗ cổ đó, lấy từ cây mới chặt, có độ phóng xạ 1600 phân rã/phút. Tính tuổi của mẫu gỗ cổ.
H 0 = 8 = 23 (cid:1) H
t T
H t T
2
= 3 (cid:1) t = 3T = 17190 (năm). HD . Ta có: H = H0.
BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - Đề số 37
15
http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com
173 55
khi đó
=
VD8 : Vào đầu năm 1985 phòng thí nghiệm nhân mẫu quặng chứa chất phóng xạ Cs độ phóng xạ là : H0 = 1,8.105Bq . a/ Tính khối lượng Cs trong quặng biết chu kỳ bán dã của Cs là 30 năm . b/ Tìm độ phóng xạ vào đầu năm 1985. c/ Vào thời gian nào độ phóng xạ còn 3,6.104Bq .
ATH 0 693 N.
,0
AH 0 N. λ
A
A
,0
,0
231
=
Thay số m = 5,6.10—8g HD : a/ Ta biết H0 = λN0 , với N0 =
mN A => m = A 10.693 30
,0
t.
=> H = 1,4.105 Bq . ; λt = b/ Sau 10 năm : H = H0
te λ− H0 = 5 => λt = ln5 = H
693 T
5lnT 693,0
c/ H = 3,6.104Bq => => t = = 69 năm .
VD9. Một nguồn phóng xạ nhân tạo vừa được tạo thành có chu kì bán rã là T=2h, có độ phóng xạ lớn hơn mức cho phép là 64 lần. Thời gian tối thiểu để ta có thể làm việc an toàn với nguồn phóng xạ này là
A: 12h B: 24h C: 36h D: 6h
−
Δt T
H
HD: H là độ phóng xạ an toàn cho con người .Tại t=0, H0= 64H
2.0
Sau thời gian ∆ t độ phóng xạ ở mức an toàn,khi đó H1=H= ; Thu được ∆ t= 12 h
210 84
có chu kỳ bán rã 138,4 ngày. Người ta dùng máy để đếm số hạt
T
∆ << nên 1 - e-λ∆t = λ∆t) t
D. 65s
T ln2 10 138,4
10ln2 − 138,4
te λ− =
VD10. Chất phóng xạ Po
phóng xạ mà chất này phóng ra. Lần thứ nhất đếm trong ∆t = 1 phút (coi ∆t < −
TN e
0 0N e − − 't 't 2ln10
4,
138 2ln10
4,
138 e e = N = N0 e ∆−λ ) = N0 e ∆−λ ) ≈ N0 − .(1- λ∆t’= ∆N 2ln10
4,138 e e . Thời gian chiếu xạ lần này ∆t’: ∆N’ = N(1-
2ln10
4,138 ∆t = 1,0514 phút = 63,08 s => Chọn C λ∆t’ = N0 λ∆t => ∆t’ = B. 6,54 lít D. 6,00 lít BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - Đề số 37 => N0
VD11: Để xác định lượng máu trong bệnh nhân người ta tiêm vào máu một người một
lượng nhỏ dung dịch chứa đồng vị phóng xạ Na24( chu kỳ bán rã 15 giờ) có độ phóng xạ
2µCi. Sau 7,5 giờ người ta lấy ra 1cm3 máu người đó thì thấy nó có độ phóng xạ 502 phân
rã/phút. Thể tích máu của người đó bằng bao nhiêu?
C. 5,52 lít
A. 6,25 lít
HD: H0 = 2,10-6.3,7.1010 = 7,4.104Bq;
Toàn thân có thể tích máu V cm3=> độ phóng xạ: H = 502.V (phân rã/phút) = 8,37V Bq 16 37,8 V
410.4,7 H =
0H 5,0 4 − => 8,37 V = 7,4.104.2-0,5 H = H0 2-t/T = H0 2-0,5 => 2-0,5 = 210.4,7
37,8 => V = = 6251,6 cm3 = 6,25 dm3 = 6,25 lit. => Chọn A C. 14phút B. 20phút D. 10 phút N 1 ∆ = N N 2 14 => = = 02 ⇒ =
t
2 t
1 VD 12: Một bệnh nhân điều trị ưng thư bằng tia gama lần đầu tiên điều trị trong 10 phút .
Sau 5 tuần điêu trị lần 2. Hỏi trong lần 2 phải chiếu xạ trong thời gian bao lâu để bệnh nhân
nhận được tia gama như lần đầu tiên . Cho chu kỳ bán rã T=70 ngày và xem : t<< T
A, 17phút
HD: N 2 N t
λ
1
01
t
N
λ ∆ =
02 2 01
35
70
2 20 t∆ = T Ta có : . => Chọn C VD 13: Một bệnh nhân điều trị bằng đồng vị phóng xạ, dùng tia γ để diệt tế bào bệnh. Thời
gian chiếu xạ lần đầu là
phút, cứ sau 1 tháng thì bệnh nhân phải tới bệnh viện khám bệnh
∆ << ) và vẫn
và tiếp tục chiếu xạ. Biết đồng vị phóng xạ đó có chu kỳ bán rã T = 4 tháng (coi
t
dùng nguồn phóng xạ trong lần đầu. Hỏi lần chiếu xạ thứ 3 phải tiến hành trong bao lâu để bệnh
nhân được chiếu xạ với cùng một lượng tia γ như lần đầu? − ∆
λ N e N (1 ∆ − = ≈ A. 28,2 phút. B. 24,2 phút. D. 20 phút. λ
0 N
1 0 T ∆ << nên 1 - e-λt = λ∆t
t C. 40 phút.
∆
)t
t − − t
λ − ln 2
T T
2 ln 2
2 = = HD: Lượng tia γ phóng xạ lần đầu:
( áp dụng công thức gần đúng: Khi x << 1 thì 1-e-x ≈ x, ở đây coi
Sau thời gian 2 tháng, một nửa chu kì t = T/2, Lượng phóng xạ trong nguồn phóng xạ sử dụng
lần đầu còn: N N e
=
0 N e
0 N e
0 . Thời gian chiếu xạ lần này ∆t’ − N N N N )t ∆ = − =
0 Q N= ∆ BÀI TOÁN 6: TÍNH HIỆU ĐIỆN THẾ BẢN TỤ KHI CHIẾU TIA PHÓNG XẠ. PHƯƠNG PHÁP:
- Tính số hạt điện tích bức xạ trong t (s) = số hạt nhân mẹ đã phân rã.
=>
=> điện tích e λ−
0 (1
.dien.tich.1.hat
q
∆ với c là điện dung của tụ
c => Hiệu điện thế tụ: U= BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - Đề số 37 VÍ DỤ MINH HỌA 17 222 218 ) phân rã thành Pôlôni ( Po ) với chu kì bán rã là 3,8 ngày. Mỗi D. 0,5g. A. 10g. 6 6 III. ĐỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP.
“Đường tuy gần không đi, chẳng đến, việc tuy nhỏ không làm chẳng xong!”
Câu 1: Chất Rađon ( Rn
khối lượng 20g chất phóng xạ này sau 7,6 ngày sẽ còn lại
B. 5g.
C. 2,5g.
có chu kì bán rã 5570 năm. Khối lượng C14 có độ phóng xạ 5,0Ci Câu 2: Chất phóng xạ C14
bằng A. 1,09g. B. 1,09mg. C. 10,9g. D. 10,9mg. 90
38 là T = 20 năm. Sau 80 năm, số phần trăm hạt nhân còn lại C. 25%. D. 50%. B. 12,5%. A. 6,25%. 60
27 60
27 là là 3,41Ci. Chu kì bán rã T của Co A. 32 năm. C. 8,4 năm. B. 15,6 năm. D. 5,24 năm. C. 21 năm. B. 14 năm. D. 126 năm. A. 5,25 năm. C. 1 ngày. A. 25 ngày. D. 7,2 ngày. B. 3,8 ngày. B. 2000năm. C. 2500năm. D. 1803năm. A. 1200năm. 6 7 6 đã bị phân rã thành các nguyên tử N14 . Biết chu kì bán rã của C14 Po D. 16714 ngày. C. 16100 năm. B. 17000 năm. 210
84 ) là chất phóng xạ, phát ra hạt α và biến thành hạt nhân Chì (Pb). Po có 6 D. 212 ngày. B. 414 ngày. 6 B. 1794 ngày. D. 1974 năm. A. 1794 năm. C. 1700 năm. 6 là 3phân rã/phút. Một lượng gỗ tương
là T = B. 12400 ngày. D. 13500 năm. A. 12400 năm. C. 14200 năm. A. tia α . D. tia X. B. tia β . C. tia γ . Câu 3: Thời gian bán rã của Sr
chưa phân rã bằng
Câu 4: Độ phóng xạ của 3mg Co
Câu 5: Một lượng chất phóng xạ sau 42 năm thì còn lại 1/8 khối lượng ban đầu của nó. Chu
kì bán rã của chất phóng xạ đó là
Câu 6: Một mẫu chất phóng xạ rađôn(Rn222) có khối lượng ban đầu là m0 = 1mg. Sau 15,2
ngày, độ phóng xạ của mẫu giảm 93,75%. Chu kì bán rã của rađôn nhận giá trị nào sau đây ?
Câu 7: Độ phóng xạ
−β của một tượng gỗ bằng 0,8 lần độ phóng xạ của một khúc gỗ cùng
khối lượng vừa mới chặt. Biết chu kì bán rã của C14 bằng 5600năm. Tuổi của tượng gỗ là
Câu 8: Khi phân tích một mẫu gỗ, người ta xác định được rằng 87,5% số nguyên tử đồng vị
phóng xạ C14
là T = 5570
năm. Tuổi của mẫu gỗ này là
A. 16714 năm.
Câu 9: Pôlôni(
chu kì bán rã là 138 ngày. Ban đầu có 1kg chất phóng xạ trên. Hỏi sau bao lâu lượng chất trên
bị phân rã 968,75g?
C. 690 giờ.
A. 690 ngày.
Câu 10: Áp dụng phương pháp dùng đồng vị phóng xạ C14
đề định tuổi của các cổ vật. Kết
quả đo cho thấy độ phóng xạ của một tượng cổ bằng gỗ khối lượng m là 4Bq. Trong khi đó
độ phóng xạ của một mẫu gỗ khối lượng 2m của một cây vừa mới được chặt là 10Bq. Lấy T
= 5570 năm. Tuổi của tượng cổ này là
Câu 11: Một mảnh gỗ cổ có độ phóng xạ của C14
đương cho thấy tốc độ đếm xung là 14xung/phút. Biết rằng chu kì bán rã của C14
5570năm. Tuổi của mảnh gỗ là
Câu 12: Tia phóng xạ đâm xuyên yếu nhất là
Câu 13: Gọi m0 là khối lượng chất phóng xạ ở thời điểm ban đầu t = 0, m là khối lượng chất
phóng xạ ở thời điểm t, chọn biểu thức đúng: BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - Đề số 37 18 tλ . 1 m0e-
2 D. m = A. m = m0e- B. m0 = 2me tλ . C. m = m0e tλ . Câu 14: Chọn phát biểu đúng khi nói về định luật phóng xạ: +β và hạt
+β và hạt −β có khối lượng bằng nhau.
−β được phóng ra từ cùng một đồng vị phóng xạ. +β và hạt −β bị lệch về hai phía khác A. Sau mỗi chu kì bán rã, một nửa lượng chất phóng xạ đã bị biến đổi thành chất khác.
B. Sau mỗi chu kì bán rã, só hạt phóng xạ giảm đi một nửa.
C. Sau mỗi chu kì bán rã, khối lượng chất phóng xạ giảm đi chỉ còn một nửa.
D. Cả A, B, C đều đúng. Câu 15: Phát biểu nào sau đây là không đúng ? −β được phóng ra có tốc độ bằng nhau(gần bằng tốc độ ánh sáng). A. Hạt
B. Hạt
C. Khi đi qua điện trường giữa hai bản tụ hạt
nhau.
D. Hạt A. Lực gây ra phóng xạ hạt nhân là lực tương tác điện(lực Culông).
B. Quá trình phóng xạ hạt nhân phụ thuộc vào điều kiện bên ngoài như áp suất, nhiệt C. Trong phóng xạ hạt nhân khối lượng được bảo toàn.
D. Phóng xạ hạt nhân là một dạng phản ứng hạt nhân toả năng lượng. .T .T . . )H/Hln(
X
Y )H/Hln(
Y
X 1
T 1
T )H/Hln(
X
Y
2ln )H/Hln(
Y
X
2ln τ=λ . B. . C. . D. . A. λ /2. 90 80 . A. B. τ = D. τ = 2 λ . A. 6 và 8. C. 6 và 6. B. 8 và 8. là
? Y168
D. 8 và 6. C. (x-y)T/ln2. B. (x-y)ln2/T. A. x – y. D. xt1 – yt2. Câu 18: Thời gian τ để số hạt nhân một mẫu đồng vị phóng xạ giảm e lần gọi là tuổi sống
trung bình của mẫu đó( e là cơ số tự nhiên). Sự liên hệ giữa τ và λ thoả mãn hệ thức nào sau
đây:
C. τ = 1/ λ .
Câu 19: Số hạt α và β được phát ra trong phân rã phóng xạ X200
Câu 20: Tại thời điểm t1 độ phóng xạ của một mẫu chất là x, và ở thời điểm t2 là y. Nếu chu
kì bán rã của mẫu là T thì số hạt nhân phân rã trong khoảng thời gian t2 – t1 là
Câu 21: Radium C có chu kì phóng xạ là 20 phút. Một mẫu Radium C có khối lượng là 2g.
Sau 1giờ 40 phút, lượng chất đã phân rã nhận giá trị nào sau đây ?
B. 1,9375g. D. 1,9375kg. A. 0,0625g. C. 1,250g. Câu 22: Sau 1 năm, lượng ban đầu của một mẫu đồng vị phóng xạ giảm đi 3 lần. Sau 2 năm,
khối lượng của mẫu đồng vị phóng xạ giảm đi bao nhiêu lần ?
B. 6 lần. D. 4,5 lần. C. 12 lần. A. 9 lần. Câu 23: Sau 2 giờ, độ phóng xạ của một khối chất giảm 4 lần, chu kì của chất phóng xạ đó
nhận giá trị nào sau đây ? A. 2 giờ. B. 1,5 giờ. C. 3 giờ. D. 1 giờ. B. 0,242. A. 0,4. D. 0,082. C. 0,758. BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - Đề số 37 Câu 24: Chu kì bán rã của chất phóng xạ là 2,5 năm. Sau 1 năm tỉ số giữa số hạt nhân còn lại
và số hạt nhân ban đầu là
Câu 25: Một đồng vị phóng xạ A lúc đầu có N0 = 2,86.1016 hạt nhân. Trong giờ đầu phát ra 19 B. 8 giờ 30 phút. C. 8 giờ 15 phút. D. 8 giờ 18 phút. 60
28 60
27 ; khối lượng ban đầu ) có chu kì phóng xạ là 16/3 năm và biến thành Ni C. 500g. A. 875g. D. 1250g. B. 0,25g. C. 0,50g. A. 0,10g. D. 0,75g. 60
27 có chu kì bán rã T = 5,33 năm và khối lượng nguyên tử là t∆ là khoảng thời gian để số hạt nhân của một khối lượng chất phóng xạ giảm đi A. 8,75 năm. D. 15,24 năm. C. 12,38 năm. B. 10,5 năm. I D. 60%. C. 50%. 131
53 B. 30%.
dùng trong y tế có chu kì bán rã T = 8ngày. Lúc đầu có m0 = 200g Po D. 50g. A. 20g. C. 30g. B. 25g. 210
84 là 140 ngày đêm. Lúc đầu có 42 mg Pôlôni. Độ phóng xạ D. 6,9.1012Bq. A. 6,8.1014Bq. B. 6,8.1012Bq. C. 6,8.109Bq. 66
29 có thời gian bán rã T= 4,3 phút. Sau thời gian 12,9 phút độ 2,29.1015 tia phóng xạ. Chu kỳ bán rã của đồng vị A là
A. 8 giờ.
Câu 26: Côban( Co
của côban là1kg. Khối lượng côban đã phân rã sau 16 năm là
B. 125g.
Câu 27: Chu kì bán rã của Co60 bằng gần 5năm. Sau 10 năm, từ một nguồn Co60 có khối
lượng 1g sẽ còn lại bao nhiêu gam ?
Câu 28: Chất phóng xạ Co
56,9u. Ban đầu có 500g chất Co60. Sau bao nhiêu năm thì khối lượng chất phóng xạ này còn
lại là 100g ?
Câu 29: Gọi
e lần( e là cơ số loga tự nhiên, lne = 1). Hỏi sau thời gian t = 0,51 t∆ chất phóng xạ còn lại
bao nhiêu phần trăm lượng phóng xạ ban đầu ?
A. 40%.
Câu 30: Iốt phóng xạ
chất này. Sau thời gian t = 24 ngày còn lại bao nhiêu ?
Câu 31: Chu kì bán rã của
ban đầu nhận giá trị là
Câu 32: Đồng vị phóng xạ Cu
phóng xạ của đồng vị này giảm đi là A. 85% . B. 87,5%. C. 82,5%. D. 80%. Câu 33: Tính số phân tử nitơ (N) có trong 1 gam khí nitơ. Biết khối lượng nguyên tử của
nitơ là 13,999u. A. 43.1021. B. 215.1020. C. 43.1020. D. 21.1021. 23
11 A. N0 = 1012. B. N0 = 4.108. C. N0 = 2.108. D. N0 = 16.108. là 0,23mg, chu kì bán rã của C. 6,7.1016Bq. B. 6,7.1015Bq. A. 6,7.1014Bq. D. 6,7.1017Bq. C. 0,125. A. 0,5. B. 0,25. C. 1:4. B. 4:1. −β biến thành 206
82 92 D. 1:1.
Pb . Biết chu kì bán rã của BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - Đề số 37 Câu 34: Trong nguồn phóng xạ P32 có 108 nguyên tử với chu kì bán rã T = 14ngày. 4 tuần lễ
trước đó, số nguyên tử P32 trong nguồn đó là
Câu 35: Khối lượng ban đầu của đồng vị phóng xạ natri Na
natri là T = 62s. Độ phóng xạ ban đầu bằng
Câu 36: Một khối chất phóng xạ có chu kì bán rã bằng 10 ngày. Sau 30 ngày khối lượng chất
phóng xạ chỉ còn lại trong khối đó sẽ bằng bao nhiêu phần lúc ban đầu ?
D. 0,33.
Câu 37: Chu kì bán rã của hai chất phóng xạ A và B lần lượt là 20 phút và 40 phút. Ban đầu
hai khối chất A và B có số lượng hạt nhân như nhau. Sau 80 phút tỉ số các hạt nhân A và B
còn lại là
A. 1:6.
Câu 38: Urani U238
sau nhiều lần phóng xạ α và
sự biến đổi tổng hợp này là T = 4,6.109 năm. Giả sử ban đầu một loại đá chỉ chứa urani,
không chứa chì. Nếu hiện nay tỉ lệ của các khối lượng của urani và chì là m(U)/m(Pb) = 37,
thì tuổi của loại đá ấy là
A. 2.107năm. D. 2.1010năm. C. 2.109năm. B. 2.108năm. 20 C. 17190 năm. A. 27190 năm. D. 17450 năm. B. giảm theo đường hypebol.
D. giảm theo quy luật hàm số mũ. A. giảm đều theo thời gian.
C. không giảm. C. 20. B. 21. A. 19. D. 22. Câu 39: Một khúc xương chứa 200g C14(đồng vị cácbon phóng xạ) có độ phóng xạ là 375
phân rã/phút. Tính tuổi của khúc xương. Biết rằng độ phóng xạ của cơ thể sống bằng 15 phân
rã/phút tính trên 1g cácbon và chu kì bán rã của C14 là 5730 năm.
B. 1190 năm.
Câu 40: Hãy chọn câu đúng. Trong quá trình phóng xạ của một số chất, số hạt nhân phóng
xạ
Câu 41: U238 phân rã thành Pb206 với chu kì bán rã T = 4,47.109 năm. Một khối đá được
phát hiện có chứa 46,97mg U238 và 2,135mg Pb206. Giả sử khối đá lúc mới hình thành
không chứa nguyên tố chì. Hiện tại tỉ lệ giữa số nguyên tử U238 và Pb206 là bao nhiêu ?
Câu 42: Chọn phát biểu đúng khi nói về hiện tượng phóng xạ ? A. Hiện tượng phóng xạ không phụ thuộc vào các tác động bên ngoài.
B. Hiện tượng phóng xạ do các nguyên nhân bên trong gây ra.
C. Hiện tượng phóng xạ luôn tuân theo định luật phóng xạ.
D. Cả A, B, C đều đúng. =λ =λ =λ =λ Câu 43: Hãy chọn câu đúng. Liên hệ giữa hằng số phân rã λ và chu kì bán rã T là const
T 2ln
T const
2T const
T A. . B. . C. . D. . C. Lùi 1 ô. D. Lùi 2 ô. A. Tiến 1 ô. B. Tiến 2 ô. A. bị lệch khi bay xuyên qua một điện trường hay từ trường.
B. làm iôn hoá chất khí.
C. làm phát quang một số chất.
D. có khả năng đâm xuyên mạnh. A. tia α và tia β .
C. tia γ và tia X. B. tia γ và tia β .
D. tia β và tia X. D. t = 0,785T. C. t = 3T. B. t = 7T. 210
84 Po là chất phóng xạ có chu kì bán rã là 138 ngày. Độ phóng xạ ban đầu là A. 4,3 ngày. D. 32 ngày. BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - Đề số 37 Câu 44: Trong phóng xạ α , so với hạt nhân mẹ thì hạt nhân con ở vị trí nào ?
Câu 45: Chọn câu sai. Tia anpha
Câu 46: Chọn câu sai. Tia gamma
A. gây nguy hại cho cơ thể.
B. có khả năng đâm xuyên rất mạnh.
C. không bị lệch trong điện trường hoặc từ trường.
D. có bước sóng lớn hơn bước sóng của tia X.
Câu 47: Chọn câu sai nhất. Các tia không bị lệch trong điện trường và từ trường là
Câu 48: Một chất phóng xạ có chu kì bán rã là T. Sau thời gian t, số hạt đã bị bán rã bằng 7/8
số hạt ban đầu. Kết luận nào sau đây là đúng ?
A. t = 8T.
Câu 49: Pôlôni
H0. Sau thời gian bao lâu thì độ phóng xạ của nó giảm đi 32 lần ?
C. 4416 ngày.
B. 690 ngày.
Câu 50: Đặc điểm nào sau đây không đúng đối với tia α ? A. Phóng ra từ hạt nhân với tốc độ bằng tốc độ ánh sáng trong chân không.
B. Khi truyền trong không khí nó làm iôn hoá mạnh các nguyên tử trên đường đi.
C. Khi truyền trong không khí nó bị mất năng lượng rất nhanh.
D. Có thể đi được tối đa 8cm trong không khí. 21 “Biển rộng trời cao con vẫy vùng” ĐÁP ÁN ĐỀ TRẮC NGHIỆM 2A
12A
22A
32B
42 D 3A
13A
23D
33B
43B 4D
14D
24C
34B
44D 5B
15B
25D
35C
45D 6B
16D
26A
36C
46D 7D
17B
27B
37C
47A 8A
18C
28C
38B
48C 9A
19D
29D
39C
49B 10A
20C
30B
40D
50A 1 B
11 A
21B
31D
41A BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - Đề số 37 22http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com
http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com
http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com
tλ .
+β và hạt
Câu 16: Phát biểu nào sau đây đúng ?
độ,…
Câu 17: Có hai mẫu chất phóng xạ X và Y như nhau(cùng một vật liệu và cùng khối lượng)
có cùng chu kì bán rã là T. Tại thời điểm quan sát, hai mẫu lần lượt có độ phóng xạ là HX và
HY. Nếu X có tuổi lớn hơn Y thì hiệu tuổi của chúng là
http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com
http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com
http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com
