intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

CHỦ ĐỀ 25 CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ ĐỘ HỤT KHỐI – NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT HẠT NHÂN

Chia sẻ: Camthudanvip Camthudanvip | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:16

Thêm vào BST
Báo xấu
195
lượt xem 6
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

2. Bán kính của hạt nhân: R = 1, 2 A 3 .10−15 (m). Thể tích của hạt nhân tỉ lệ với số khối của nó. 3. Đồng vị Các nguyên tử mà hạt nhân chứa cùng một số prôtôn Z, nhưng khác về số nơtrôn N gọi là đồng vị. 4. Một số đơn vị thường dùng trong Vật lí hạt nhân + Khối lượng nguyên tử: Đơn vị u có giá trị bằng 1 khối lượng của nguyên tử đồng vị 12C 6 12 MeV 1u = 1, 66055.10−27 kg = 931, 5 ⇒ 1 uc2 = 931,...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: CHỦ ĐỀ 25 CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ ĐỘ HỤT KHỐI – NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT HẠT NHÂN

  1. Vật Lý 12 Hạt Nhân Nguyên Tử CHƯƠNG IX HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ CHỦ ĐỀ 25 CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ ĐỘ HỤT KHỐI – NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT HẠT NHÂN A. TÓM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN I CẤU TẠO HẠT NHÂN 1. Cấu tạo hạt nhân A + Hạt nhân có kí hiệu Z X có A nuclôn. Trong đó gồm: Z prôtôn, N = A – Z nơtrôn. + Kí hiệu của prôtôn: p = 1 p = 1 H 1 1 + Kí hiệu của nơtrôn: n = 0 n 1 1 2. Bán kính của hạt nhân: R = 1, 2 A 3 .10−15 (m). Thể tích của hạt nhân tỉ lệ với số khối của nó. 3. Đồng vị Các nguyên tử mà hạt nhân chứa cùng một số prôtôn Z, nhưng khác về số nơtrôn N gọi là đồng vị. 4. Một số đơn vị thường dùng trong Vật lí hạt nhân + Khối lượng nguyên tử: Đơn vị u có giá trị bằng 1 khối lượng của nguyên tử đồng vị 12C 6 12 MeV 1u = 1, 66055.10−27 kg = 931, 5 2 ⇒ 1 uc2 = 931, 5 MeV c + u có giá trị xấp xỉ khối lượng của nuclôn, nên hạt nhân có số khối A thì có khối lượng xấp xỉ bằng A(u). + Đơn vị năng lượng : 1eV = 1, 6.10− 19 J ⇒ 1 MeV = 106 .1, 6.10 −19 J = 1, 6.10 −13 J + Một số đơn vị nguyên tử thường gặp: m p = 1, 67262.10 −27 kg = 1, 00728 u mn = 1, 67493.10−27 kg = 1, 00866 u me = 9,31.10−31 kg = 0, 0005468 u 23 -1 + Số Avôgađrô: NA = 6,023.10 mol + Điện tích nguyên tố: |e| = 1,6.10-19 C + Các công thức liên hệ:  m  AN n = A ; A : khoái löôïng mol (g/mol) hay soá khoái (u) m = N : khoái löôïng Số mol :   ⇒  A N : soá haït nhaân nguyeân töû n = N ;    mN A   N A N A = 6,023.1023 nguyeân töû/mol  N = A  5. Lực hạt nhân + Lực tương tác giữa các nuclôn gọi là lực hạt nhân (tương tác hạt nhân hay tương tác mạnh). + Lực hạt nhân không cùng bản chất với lực hấp dẫn hay lực tĩnh điện; nó là loại lực mới truyền tương tác giữa các nuclôn trong hạt nhân gọi là lực tương tác mạnh. + Đặc điểm : Phạm vi tác dụng mạnh. 6. Hệ thức Anhxtanh + Hạt nhân có khối lượng nghỉ m0 , chuyển động với vận tốc v , có năng lượng toàn phần tính theo công thức: mv 2 E = mc 2 + K (với động năng K = ) 2 + Một vật có khối lượng m0 ở trạng thái nghỉ, khi chuyển động với vận tốc v , khối lượng của vật sẽ tăng m0 lên thành m với m = . v2 1− 2 c + Hệ thức Anhxtanh: E = mc 2 ⇒ K = E − E0 . Với E0 = m0 c 2 là năng lượng nghỉ của vật. 45 GV : Nguyễn Xuân Trị - 0937 944 688
  2. Vật Lý 12 Hạt Nhân Nguyên Tử 7. Độ hụt khối ∆m của hạt nhân ZA X ∆m =  Zm p + ( A − Z ) mn − mhn    + Nếu ∆m > 0 thì hạt nhân bền vững. + Nếu ∆m < 0 thì hạt nhân không tồn tại. + mhn là khối lượng của hạt nhân ZA X . Khối lượng hạt nhân bao giờ cũng nhỏ hơn tổng khối lượng của các nuclôn cấu thành hạt nhân. 8. Năng lượng liên kết Wlk của hạt nhân ZA X Khi muốn phá vỡ hạt nhân thành các nuclôn riêng biệt, ta phải cung cấp cho nó một năng lượng bằng ∆E . + Khi đơn vị của [Wlk ] = J ;  m p  = [ mn ] = [ mhn ] = kg thì Wlk = ∆mc 2 =  Zm p + ( A − Z )mn − mhn  .c 2     với c = 3.108 m / s là vận tốc ánh sáng trong chân không. + Khi đơn vị của [Wlk ] = MeV ; mp  = [mn ] = [mhn ]= u thì Wlk = ∆mc 2 =  Zm p + ( A − Z ) mn − mhn  .931,5     9. Năng lượng liên kết riêng  = Wlk của hạt nhân ZA X A + Năng lượng liên kết riêng là năng lượng liên kết trên một nuclôn : W 1  = lk =  Zm p + ( A − Z )mn − mhn  .931,5 A A  + Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững. Chú ý : Hạt nhân có số khối trong khoảng từ 50 đến 70, năng lượng liên kết riêng của chúng có giá trị lớn nhất vào khoảng 8,8 Mev . nu B. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Hãy chọn câu đúng: Các nguyên tử gọi là đồng vị khi A. Có cùng vị trí trong bảng hệ thống tuần hoàn B. Hạt nhân chứa cùng số proton Z nhưng số notron N khác nhau C. Hạt nhân chữa cùng số proton Z nhưng sô nuclon A khác nhau D. Cả A, B, C đều đúng Câu 2: Hãy chọn câu đúng A. Khối lượng của nguyên tử bằng khối lượng của hạt nhân B. Có hai loại nuclon là proton và electron C. Bán kính của nguyên tử bằng bán kính hạt nhân D. Điện tích của nguyên tử bằng điện tích hạt nhân Câu 3: Hãy chọn câu đúng: A. Trong ion đơn nguyên tử, số proton bằng số electron B. Trong hạt nhân, số proton phải bằng số notron C. Trong hạt nhân, số proton bằng hoặc nhỏ hơn số notron D. Lực hạt nhân có bán kính tác dụng bằng bán kính nguyên tử Câu 4: Chọn câu sai: A. Một mol nguyên tử (phân tử) gồm NA nguyên tử (phân tử) NA = 6,023.1023 hạt B. Khối lượng của một nguyên tử Cacbon bằng 12g C. Khối lượng của một mol N2 bằng 28g D. Khối lượng của một mol ion H+ bằng 1g Câu 5: Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ: A. Các proton B. Các notron C. Các electron D. Các nuclon Câu 6: Đơn vị đo khối lượng trong vật lí hạt nhân có thể dùng: A. kg B. Đơn vị khối lượng nguyên tử (u) eV MeV B. Đơn vị 2 hoặc D. Cả A, B và C đều đúng c c2 Câu 7: Đơn vị khối lượng nguyên tử của 1 u là: MeV A. 1u = 1, 66055.10−27 kg B. 1u = 931,5 c2 1 C. 1u = khối lượng nguyên tử 12 6 C D. Cả A, B và C đều đúng 12 46 GV : Nguyễn Xuân Trị - 0937 944 688
  3. Vật Lý 12 Hạt Nhân Nguyên Tử Câu 8: Hạt nhân nguyên tử 235U có bao nhiêu notron và proton 92 A. p = 92, n = 143 B. p = 143, n = 92 C. p = 92, n = 235 D. p = 235, n = 93 20 Câu 9: Hạt nhân nguyên tử X Ne có bao nhiêu notron và proton: A. p = 20, n = X B. p = X, n = 20 - X C. 20 - X, n = 20 D. p = 20, n = 20 29 40 Câu 10: So với hạt nhân 14 Si , hạt nhân 20 Ca có nhiều hơn A. 11 nơtrôn và 6 prôtôn. B. 5 nơtrôn và 6 prôtôn. C. 6 nơtrôn và 5 prôtôn. D. 5 nơtrôn và 12 prôtôn. Câu 11: Hạt nhân Liti có 3 proton và 4 notron. Hạt nhân này có kí hiệu như thế nào? 7 4 3 A. 3 Li B. 3 Li C. 4 Li D. 73 Li Câu 12: Nguyên tử của đồng vị phóng xạ 235U có: 92 A. 92 electron và tổng số proton và electron bằng 235 B. 92 proton và tổng số electron và notron bằng 235 C. 92 notron và tổng số notron và proton bằng 235 D. 92 notron và tổng số proton và electron bằng 235 Câu 13: Hạt nhân 14 C phóng xạ β-. Hạt nhân con sinh ra có 6 A. 5 prôtôn và 6 nơtron. B. 6 prôtôn và 7 nơtron. C. 7 prôtôn và 7 nơtron. D. 7 prôtôn và 6 nơtron. 10 Câu 14: Cho hạt nhân 5 X . Hãy tìm phát biểu sai: A. Số nơtrôn: 5 B. Số prôtôn: 5 C. Số nuclôn: 10 D. Điện tích hạt nhân: 6e Câu 15: Tìm phát biểu sai về hạt nhân nguyên tử 23 Na 11 A. Hạt nhân Na có 11 nuclôn B. Số nơtron là 12 C. Số prôton là 11 D. Số nuclôn là 23 Câu 16: Hãy cho biết thành phần cấu tạo của hạt nhân nguyên tử Pôlôni 210 Po ? 84 A. Hạt nhân Pôlôni có Z = 210 prôtôn và N = 84 nơtrôn. B. Hạt nhân Pôlôni có Z = 84 prôtôn và N = 126 nơtrôn. C. Hạt nhân Pôlôni có Z = 126 prôtôn và N = 84 nơtrôn. D. Hạt nhân Pôlôni có Z = 210 prôtôn và N = 126 nơtrôn. Câu 17: Nhân Uranium có 92 proton và tổng cộng có 143 nơtron, kí hiệu của hạt nhân này là: A. 237U 92 B. 235U 92 92 C. 235 U 92 D. 237 U A Câu 18: Hạt nhân Z X có khối lượng là mX. Khối lượng của prôtôn và của nơtron lần lượt là mp và mn. Độ hụt A khối của hạt nhân X là: Z A. ∆m = [Zmn + (A - Z)mp] - mX B. ∆m = mX - (mn + mp) C. ∆m = [Zmp + (A - Z)mn] - mX D. ∆m = (mn + mp) - mX Câu 19: Cho ba hạt nhân X, Y, Z có số nuclon tương ứng là AX, AY, AZ với AX = 2AY = 0,5AZ. Biết năng lượng liên kết của từng hạt nhân tương ứng là ∆EX, ∆EY, ∆EZ với ∆EZ < ∆EX < ∆EY. Sắp xếp các hạt nhân này theo thứ tự tính bền vững giảm dần là A. Y, X, Z B. Y, Z, X C. X, Y, Z D. Z, X, Y Câu 20: Giả sử hai hạt nhân X và Y có độ hụt khối bằng nhau và số nuclôn của hạt nhân X lớn hơn số nuclôn của hạt nhân Y thì A. hạt nhân Y bền vững hơn hạt nhân X. B. hạt nhân X bền vững hơn hạt nhân Y. C. năng lượng liên kết riêng của hai hạt nhân bằng nhau. D. năng lượng liên kết của hạt nhân X lớn hơn năng lượng liên kết của hạt nhân Y. Câu 21: Khối lượng của hạt nhân 10 Be là 10,0113u; khối lượng của nơtron là mn = 1,0086u; khối lượng của 4 10 prôtôn là mp = 1,0072u. Độ hụt khối của hạt nhân 4 Be là: A. 0,9110u B. 0,0811u C. 0,0691u D. 0,0561u 2 Câu 22: Cho 1u = 931,5 MeV/c . Hạt α có năng lượng liên kết riêng 7,1 MeV. Độ hụt khối của các nuclon khi liên kết thành hạt α là : A. 0,0256u B. 0,0305u C. 0,0368u D. 0,0415u 47 GV : Nguyễn Xuân Trị - 0937 944 688
  4. Vật Lý 12 Hạt Nhân Nguyên Tử Câu 23: Khối lượng của hạt nhân Th là mTh = 232, 0381 u ; khối lượng của notron là mn = 1, 0087 u; khối 232 90 lượng của proton là m p = 1, 0073 u. Độ hụt khối của hạt nhân 232 Th là: 90 A. 1,8543 u B. 18,543 u C. 185,43 u D. 1854,3 u 10 Câu 34: Hạt nhân 4 Be có khối lượng 10,0135u. Khối lượng của nơtrôn mn = 1,0087u; khối lượng của prôtôn mP = 1,0073u; 1u = 931,5 MeV/c2. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 10 Be là 4 A. 0,6321 MeV. B. 63,2152 MeV. C. 6,3215 MeV. D. 632,1531 MeV. 40 6 Câu 25: Cho khối lượng của proton, notron, 18 Ar , 3 Li lần lượt là: 1,0073 u; mn = 1,0087u; mLi = 6,0145 u; mAr 6 = 40,0256 u và 1u = 931,5 MeV/c2. So với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 3 Li thì năng lượng liên kết 40 riêng của hạt nhân 18 Ar . A. lớn hơn một lượng là 5,20 MeV B. lớn hơn một lượng là 3,42 MeV C. nhỏ hơn một lượng là 3,42 MeV D. nhỏ hơn một lượng là 5,20 MeV Câu 26: Năng lượng liên kết của các hạt nhân 1 H ; 2 He ; 26 Fe và 235U lần lượt là 2,22MeV; 28,3 MeV; 492 2 2 56 92 MeV và 178,6 MeV. Hạt nhân bền vững nhất là: 2 A. 1 H 2 B. 2 He 56 C. 26 Fe D. 235U 92 Câu 27: Tính năng lượng liên kết của hạt nhân 126 Te. Cho mp = 1,0073 u ; mn = 1,0087 u. MTe = 125,9033 u; cho 52 u = 931,5 MeV/c2 A. 1024,94 MeV B. 10,94 MeV C. 102 MeV D. 24,94 MeV. 98 Câu 28: Tính năng lượng liên kết riêng của hạt nhân Molypđen 42 Mo. Cho mp = 1,0073u; mn = 1,0087u; mMo = 97,9054u; u = 931,5 MeV/c2. A. 8,3MeV. B.8,1 MeV C. 7,9MeV. D. 7,8 MeV 10 Câu 29: Khối lượng của hạt nhân 4 Be là mBe = 10,0113 u, khối lượng của nơtron là mn = 1,0087u, khối lượng của prôtôn là mp = 1,0073u và 1u = 931,5 MeV/c2. Năng lượng liên kết của hạt nhân 10 Be là: 4 A. 64,332 MeV B. 6,4332 MeV C. 0,064332 MeV D. 6,4332 KeV 20 Câu 30: Khối lượng của hạt nhân 10 Ne là mNe = 19,9870 u, khối lượng của nơtron là mn = 1,0087u, khối lượng 20 của prôtôn là mp = 1,0073u và 1u = 931,5 MeV/c2. Năng lượng liên kết của hạt nhân 10 Ne là: 5 3 −9 A. 1,86.10 MeV B. 1,86.10 MeV C. 2,99.10 J D. Một giá trị khác Câu 31: Cho năng lượng liên kết của hạt nhân α bằng 36,4 MeV. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân đó bằng A. 18,2 MeV/nuclon B. 6,067 MeV/nuclon C. 9,1 MeV/nuclon D. 36,4 MeV/nuclon Câu 32: Biết khối lượng của prôtôn mp = 1,0073u; khối lượng nơtron mn = 1,0087u; khối lượng của hạt nhân 2 Dơteri mD = 2,0136u và 1u = 931,5 MeV/c2. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân nguyên tử Dơteri 1 D là A. 1,12 MeV B. 2,24 MeV C. 3,36 MeV D. 1,24 MeV 48 GV : Nguyễn Xuân Trị - 0937 944 688
  5. Vật Lý 12 Hạt Nhân Nguyên Tử CHỦ ĐỀ 26 PHÓNG XẠ HẠT NHÂN – PHẢN ỨNG HẠT NHÂN A. TÓM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN I. PHÓNG XẠ HẠT NHÂN 1. Các loại phóng xạ  Phóng xạ  ( 2 He ): 4 A Z X → 2 He + Z −4Y 4 A −2 ZY = Z X − 2 ; AY = AX − 4 + Hạt nhân con lùi hai ô so với hạt nhân mẹ trong bảng hệ thống tuần hoàn và có số khối giảm 4 đơn vị. 4 + Là hạt nhân Hêli ( 2 He ), mang điện tích dương (+2e) nên lệch về phía bản âm khi bay qua giữa hai bản tụ điện. + Chuyển động với vận tốc cỡ 2.107 m / s , quãng đường đi được trong không khí cỡ 8 cm, trong chất rắn cỡ vài mm => khả năng đâm xuyên kém, có khả năng iôn hóa chất khí mạnh.  Phóng xạ  − ( 1 e ): 0 A Z X → −1 e + 0 A Z +1Y ZY = Z X + 1 ; AY = AX + Hạt nhân con tiến ô so với hạt nhân mẹ trong bảng hệ thống tuần hoàn và có cùng số khối. + Thực chất của phóng xạ  − là một hạt nơtrôn biến thành một hạt prôtôn, một hạt electrôn và một   phản hạt nơtrinô ( ) : n  p  e   hay 0 n → 1 p + − 1 e + 1 1 0  + Bản chất của phóng xạ  − là hạt electron ( −1 e) , mang điện tích (-1e) nên bị lệch về phía bản dương 0 của tụ điện. + Hạt nơtrinô ( ) không mang điện, không khối lượng (hoặc rất nhỏ) chuyển động với vận tốc ánh sáng và hầu như không tương tác vật chất. + Phóng ra với vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng. + Iôn hóa chất khí yếu hơn tia  . + Khả năng đâm xuyên mạnh, đi được vài mét trong không khí và vài milimet trong kim loại.  Phóng xạ  + ( 1 e ): 0 A Z X → +1 e + Z −AY 0 1 ZY = Z X − 1 ; AY = AX + Hạt nhân con lùi một ô so với hạt nhân mẹ trong bảng hệ thống tuần hoàn. + Thực chất của phóng xạ  + là một hạt prôton biến thành một hạt nơtron, một hạt pôzitron và một hạt nơtrinô ( ) : p  n  e  v hay 1 1 p → 01n + + 1 e + 0 + Bản chất của tia phóng xạ  + là hạt pôzitron ( 0 e ), mang điện tích dương (+e) nên bị lệch về phía 1 bản âm của tụ điện (lệch nhiều hơn tia  và đối xứng với tia  − ). + Phóng ra với vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng. + Iôn hóa chất khí yếu hơn tia  + Khả năng đâm xuyên mạnh, đi được vài mét trong không khí và vài milimet trong kim loại.  Phóng xạ  (photon) A Z X → 0  + ZA X 0 + Có bản chất là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn (< 0,01 nm). Là chùm photon có năng lượng cao. + Là bức xạ điện từ không mang điện nên không bị lệch trong điện trường và từ trường. + Có các tính chất như tia Rơnghen, có khả năng đâm xuyên lớn, đi được vài mét trong bê tông và vài centimet trong chì và rất nguy hiểm. 49 GV : Nguyễn Xuân Trị - 0937 944 688
  6. Vật Lý 12 Hạt Nhân Nguyên Tử + Hạt nhân con sinh ra ở trạng thái kích thích có mức năng lượng cao Em khi chuyển về mức năng lượng thấp hơn En thì phát ra năng lượng dưới dạng một photon của tia  . Vậy phóng xạ  là phóng xạ đi kèm theo các phóng xạ  ,  . Không có sự biến đổi hạt nhân trong phóng xạ  . hc + Năng lượng gamma phát ra:   hf   Em  En  2. Định luật phóng xạ - Số nguyên tử (hạt nhân) chất phóng xạ còn lại sau thời gian t t  N N  N 0et  N 0 2 T  t0 2T - 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: t  N  N 0  N  N 0 (1  2 T ) - Khối lượng chất phóng xạ còn lại sau thời gian t t  m m  m0et  m0 2 T  t0 2T Trong đó: N0, m0 là số nguyên tử, khối lượng chất phóng xạ ban đầu T là chu kỳ bán rã ln2 0, 693 là hằng số phóng xạ   T T t là số chu kì bán rã trong thời gian t k T λ và T không phụ thuộc vào các tác động bên ngoài mà chỉ phụ thuộc bản chất bên trong của chất phóng xạ. t  - Khối lượng chất bị phóng xạ sau thời gian t:  m  m0  m  m0 (1  2 T ) m  t - Phần trăm chất phóng xạ bị phân rã:  1 2 T  1 et m0 t m  - Phần trăm chất phóng xạ còn lại:  2 T  et m0 - Bảng giúp tính nhanh cho m0, N0 và H0 Thời gian Còn lại Phân rã 0 m0 100% 0 0 1T 1 m m0 m0 m0  0 50% m0   50% 2 2 2 2 2T 1 m0  m0  m0 3m0   m0   2 2  25% 75%   4 4 4 3T 1  m0  m0    m 7 m0   m0  0  2 4 8 12,5% 8 8 87,5% … … … … … N AN  t A  t - Khối lượng chất mới được tạo thành sau thời gian t: m1  A1  1 0 (1 2 T )  1 m0 (1 2 T ) NA NA A Trong đó: A, A1 là số khối của chất phóng xạ ban đầu và của chất mới được tạo thành NA = 6,023.10-23 mol-1 là số Avôgađrô. Lưu ý: Trường hợp phóng xạ β+, β- thì A = A1 ⇒ m1 = ∆m - Độ phóng xạ H: Là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một lượng chất phóng xạ, đo bằng số phân rã trong 1 giây. 50 GV : Nguyễn Xuân Trị - 0937 944 688
  7. Vật Lý 12 Hạt Nhân Nguyên Tử t  H0 H  H 0et  H 0 2 T  t 2T H0 = λN0 là độ phóng xạ ban đầu. Đơn vị: Becơren (Bq); 1Bq = 1 phân rã/giây; Curi (Ci); 1 Ci = 3,7.1010 Bq - Xác định tuổi của cổ vật: 1 m0 T m + Có nguồn gốc từ thực vật: t  ln  ln 0  m 0, 693 m 1 N T N t  ln 0  ln 0  N 0, 693 N 1 H T H t  ln 0  ln 0  H 0, 693 H 1  N  T  N  + Có nguồn gốc từ các mẫu phóng xạ: t  ln    1   ln   0, 693  N   1     N    0, 693.t 0, 693.t 0, 693.t - Xác định chu kì của mẫu phóng xạ: T    m0 N0 H ln ln ln 0 m N H Lưu ý: Khi tính độ phóng xạ H, H0 (Bq) thì chu kỳ phóng xạ T phải đổi ra đơn vị giây (s). - Thể tích của dung dịch chứa chất phóng xạ: V0  H 0 t V H 2T Với V là thể tích dung dịch chứa độ phóng xạ H. Chu kì bán rã của một số chất Chất Cacbon 12C 6 Oxi 16O 8 Urani 235 U 92 Poloni 210 84 Po Rađi 226 Ra 88 Radon 219 86 Ra Iôt 131 53 I phóng xạ Chu kì bán rã 5730 năm 122 s 7,3.108 năm 138 ngày 1620 năm 4s 8 ngày (T) - Ứng dụng của các đồng vị phóng xạ: trong phương pháp nguyên tử đánh dấu, trong khảo cổ xác định tuổi cổ vật dựa vào lượng đồng vị cacbon 14C . 3. Phản ứng hạt nhân a. Phản ứng hạt nhân là quá trình biến đổi của hạt nhân. Phản ứng hạt nhân được chia làm hai loại: - Phản ứng hạt nhân tự phát: là quá trình tự phân rã của một hạt nhân không bền vững thành các hạt nhân khác. ACD Trong đó : A là hạt nhân mẹ. C là hạt nhân con. D là tia phóng xạ ( ,  ,... ). - Phản ứng hạt nhân kích thích: là quá trình các hạt nhân tương tác với nhau tạo thành các hạt nhân khác. A B  C  D - Phương trình phản ứng: A1 Z1 X1  A2 Z2 X 2  ZA33 X 3  ZA44 X 4 Trong số các hạt này có thể là hạt sơ cấp như nuclôn, eletrôn, phôtôn ... Trường hợp đặc biệt là sự phóng xạ: X1 → X2 + X3. Với X1 là hạt nhân mẹ, X2 là hạt nhân con, X3 là hạt α hoặc β. b. Các định luật bảo toàn - Bảo toàn số nuclôn (số khối): A1 + A2 = A3 + A4 - Bảo toàn điện tích (nguyên tử số): Z1 + Z2 = Z3 + Z4             - Bảo toàn động lượng: p1  p2  p3  p4 hay m1 v1  m 2 v2  m 4 v3  m 4 v4 - Bảo toàn năng lượng: K X1  K X 2  E  K X 3  K X 4 51 GV : Nguyễn Xuân Trị - 0937 944 688
  8. Vật Lý 12 Hạt Nhân Nguyên Tử Trong đó: ∆E là năng lượng phản ứng hạt nhân 1 K X  mx vx2 là động năng chuyển động của hạt X 2 - Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần: E1  E2  E3  E4 hay ( m1  m2 )c 2  K1  K 2  (m3  m4 )c 2  K 3  K 4 Lưu ý: + Không có định luật bảo toàn khối lượng của hệ. + Mối quan hệ giữa động lượng pX và động năng K X của hạt X là: p X  2 m X K X 2 + Khi tính vận tốc v hay động năng K thường áp dụng quy tắc hình bình hành           Ví dụ: p  p1  p2 biết   ( p1 ; p2 ) suy ra p 2  p12  p2  2 p1 p2 cos 2 hay m 2 v 2  m12 v12  m2 v2 2  2 m1m2 v1v2 cos 2   p1 hay mK  m1 K1  m2 K 2  2 m1m2 K1 K 2 cos         Tương tự khi biết φ1  ( p1 ; p ) hoặc φ 2  ( p2 ; p )       p Trường hợp đặc biệt: p1  p2 ⇒ p 2  p12  p2 2 φ         Tương tự khi p1  p hoặc p2  p   v = 0 (p = 0) ⇒ p1 = p2 p2 K1 v1 m2 A ⇒    2 K 2 v2 m1 A1 Tương tự v1 = 0 hoặc v2 = 0. c. Phản ứng hạt nhân thu năng lượng và tỏa năng lượng Trong phản ứng hạt nhân A1 Z1 X 1  ZA22 X 2  A3 Z3 X 3  ZA44 X 4 Gọi mi là khối lượng của hạt nhân i mi là độ hụt khối của hạt nhân i Năng lượng phản ứng hạt nhân: E  mc 2 + Nếu :  m  (m1  m2 )  (m3  m4 )  0 : Phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.  m  (m1  m2 )  (m3  m4 )  0 : Phản ứng hạt nhân thu năng lượng. + Hay :  m '  (m1 m2 )  (m3 m4 )  0 : Phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.  m '  (m1 m2 )  (m3 m4 )  0 : Phản ứng hạt nhân thu năng lượng. d. Năng lượng phản ứng Q  (m1  m2 )  (m3  m4 ) c 2  ( K3  K4 )  ( K1  K2 )  ( J ) Trong đó đơn vị của m (kg), Q (J). Nếu đơn vị của m (u), Q (MeV) thì ta có : Q  (m1  m2 )  (m3  m4 ) .931,5  (K3  K4 )  (K1  K2 )  (MeV ) Ta có hai trường hợp:  Q  0  m1  m2  m3  m4 : Phản ứng tỏa năng lượng.  Q  0  m1  m2  m3  m4 : Phản ứng thu năng lượng. E. CÁC DẠNG TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI Dạng 1: Tính năng lượng phản ứng A + B → C + D * W = ( m0 – m)c2 * W = Wlksau − Wlktr * W = Wđsau − Wđtr 52 GV : Nguyễn Xuân Trị - 0937 944 688
  9. Vật Lý 12 Hạt Nhân Nguyên Tử Dạng 2: Độ phóng xạ t 0,693 m 0,693 m0 − * H = N = . .N A (Bq) * H 0 = N 0 = . .N A (Bq) * H = H 0 e − t = H 0 2 T T A T A * Thời gian tính bằng giây * Đơn vị : 1 Ci = 3,7. 1010 Bq Dạng 3: Định luật phóng xạ t H0 * Độ phóng xạ (số nguyên tử, khối lượng) giảm n lần → = 2T = n H ∆H t − * Độ phóng xạ (số nguyên tử, khối lượng) giảm (mất đi) n% → = 1− 2 T = n % H0 t − T * Tính tuổi: H = H 0 .2 , với H 0 bằng độ phóng xạ của thực vật sống tương tự, cùng khối lượng. t − * Số nguyên tử (khối lượng) đã phân rã: ∆N = N 0 (1 − 2 T ) , có thể dựa vào phương trình phản ứng để xác định số hạt nhân đã phân rã bằng số hạt nhân tạo thành. * Vận dụng định luật phóng xạ cho nhiều giai đoạn: ∆N 1 ∆N 2 ∆N 1 = N 0 (1 − e − t1 ) ∆N 2 = N 2 {1 - e-  (t 4 − t 3 ) } N 2 = N 0 e − t 3 Dạng 4 : Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần và bảo toàn động lượng → → → → * Động lượng : p A + p B = pC + p D * Năng lượng toàn phần : W = Wđsau − Wđtr * Liên hệ : p 2 = 2mW đ * Kết hợp dùng giản đồ vectơ Dạng 5 : Năng lượng liên kết, năng lượng liên kết riêng * WlkX = ( Zm p + Nm n − m X )c 2 (là năng lượng toả ra khi kết hợp các nucleon thành hạt nhân, cũng là năng lượng để tách hạt nhân thành các nucleon riêng rẻ) WlkX * WlkrX = (hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững) A B. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Chọn câu sai. Tia  : A. Chuyển động với vận tốc cỡ 2.104 m / s B. Làm ion hóa chất khí C. Làm phát quang một số chất D. Có khả năng đâm xuyên mạnh Câu 2: Chọn câu sai. Các tia không bị lệch trong điện trường và từ trường là: A. Tia  và tia  B. Tia  và tia  C. Tia  và tia Rơnghen D. Tia  và tia Rơnghen Câu 3: Chọn câu sai khi nói về tia  A. Mang điện tích âm B. Có bản chất như tia X C. Có vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng D. Ion hóa chất khí nhưng yếu hơn so với tia  Câu 4: Chọn câu sai khi nói về tia  A. Không mang điện tích B. Có bản chất như tia X C. Có khả năng đâm xuyên rất lớn D. Có vận tốc nhỏ hơn vận tốc ánh sáng Câu 5: Chọn phát biểu đúng khi nói về tia  − A. Các nguyên tử Hêli bị ion hóa B. Các electron C. Sóng điện từ có bước sóng ngắn D. Các hạt nhân nguyên tử Hyđro 53 GV : Nguyễn Xuân Trị - 0937 944 688
  10. Vật Lý 12 Hạt Nhân Nguyên Tử A A Câu 6: Một hạt nhân Z X sau khi phóng xạ đã biến đổi thành hạt nhân Y . Đó là phóng xạ Z +1 A. Phát ra hạt  B. Phát ra  C. Phát ra  + D. Phát ra  − Câu 7: Chọn câu sai trong các câu sau: A. Tia  gồm các hạt nhân của nguyên tử Hêli B. Tia  + gồm các hạt có cùng khối lượng với electron nhưng mang điện tích nguyên tố dương C. Tia  − gồm các electron nên không phải phóng ra từ hạt nhân D. Tai  lệch trong điện trường ít hơn tia  Câu 8: Tính chất nào sau đây không phải là tính chất chung của các tia  ,  ,  A. Có khả năng iôn hóa không khí B. Bị lệch trong điện trường hoặc từ trường C. Có tác dụng lên phim ảnh D. Có mang năng lượng Câu 9: Điều nào sau đây là sai khi nói về tia  A. Tia  thực chất là hạt nhân nguyên tử Hêli B. Khi đi qua điện trường giữa hai bản tụ điện, tia  bị lệch về phía bản âm của tụ điện C. Tia  phóng ra từ hạt nhân với vận tốc bằng vận tốc ánh sáng D. Khi đi qua không khí, tia  làm iôn hóa không khí và mất dàn năng lượng Câu 10: Khi nói về tia α, phát biểu nào sau đây là sai? A. Tia α phóng ra từ hạt nhân với tốc độ bằng 2000 m/s. B. Khi đi qua điện trường giữa hai bản tụ điện, tia α bị lệch về phía bản âm của tụ điện. C. Khi đi trong không khí, tia α làm ion hóa không khí và mất dần năng lượng. D. Tia α là dòng các hạt nhân heli ( 2 He ) 4 Câu 11: Trong phóng xạ  , so với hạt nhân mẹ trong bản phân loại tuần hoàn thì hạt nhân con có vị trí: A. Lùi 1 ô B. Lùi 2 ô C. Tiến 1 ô D. Tiến 2 ô Câu 12: Trong phóng xạ  , so với hạt nhân mẹ trong bản phân loại tuần hoàn thì hạt nhân con có vị trí: − A. Lùi 1 ô B. Lùi 2 ô C. Tiến 1 ô D. Tiến 2 ô Câu 13: Trong phóng xạ  , so với hạt nhân mẹ trong bản phân loại tuần hoàn thì hạt nhân con có vị trí: + A. Lùi 1 ô B. Lùi 2 ô C. Tiến 1 ô D. Tiến 2 ô Câu 14: Phóng xạ và phân hạch hạt nhân A. đều có sự hấp thụ nơtron chậm. B. đều là phản ứng hạt nhân thu năng lượng. C. đều không phải là phản ứng hạt nhân D. đều là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng. Câu 15: Phát biểu nào sao đây là sai khi nói về độ phóng xạ (hoạt độ phóng xạ)? A. Độ phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một lượng chất phóng xạ. B. Đơn vị đo độ phóng xạ là becơren. C. Với mỗi lượng chất phóng xạ xác định thì độ phóng xạ tỉ lệ với số nguyên tử của lượng chất đó. D. Độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ phụ thuộc nhiệt độ của lượng chất đó. Câu 16: Hạt nhân 210 Po đang đứng yên thì phóng xạ α, ngay sau phóng xạ đó, động năng của hạt α 84 A. lớn hơn động năng của hạt nhân con. B. chỉ có thể nhỏ hơn hoặc bằng động năng của hạt nhân con. C. bằng động năng của hạt nhân con. D. nhỏ hơn động năng của hạt nhân con. Câu 17: Chọn câu sai: A. Độ phóng xạ đặc trưng cho chất phóng xạ B. Chu kì bán rã đặc trưng cho chất phóng xạ C. Hằng số phóng xạ đặc trưng cho chất phóng xạ D. Hằng số phóng xạ và chu kì bán rã của chất phóng xạ tỉ lệ nghịch với nhau Câu 18: Chu kì bán rã của một chất phóng xạ là thời gian sau đó A. Hiện tượng phóng xạ lập lại như cũ 1 B. số hạt nhân phóng xạ bị phân rã 2 C. Khối lượng chất phóng xạ tăng lên gấp hai lần khối lượng ban đầu D. Độ phóng xạ tăng gấp một lần 54 GV : Nguyễn Xuân Trị - 0937 944 688
  11. Vật Lý 12 Hạt Nhân Nguyên Tử Câu 19: Chọn câu sai trong các câu sau đây khi nói về các định luật bảo toàn mà phản ứng hạt nhân phải tuân theo: A. Bảo toàn điện tích B. Bảo toàn số nuclon C. Bảo toàn năng lượng và động lượng D. Bảo toàn khối lượng Câu 20: Hiện tượng nào dưới đây xuất hiện trong quá trình biến đổi hạt nhân nguyên tử: A. Phát ra tia X B. Hấp thụ nhiệt C. Ion hóa D. Không có hiện tượng nào trong câu A, B và C Câu 21: Phản ứng nhiệt hạch là A. sự kết hợp hai hạt nhân có số khối trung bình tạo thành hạt nhân nặng hơn. B. phản ứng hạt nhân thu năng lượng . C. phản ứng trong đó một hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ hơn. D. phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng. Câu 22: Trong sự phân hạch của hạt nhân 235 U , gọi k là hệ số nhân nơtron. Phát biểu nào sau đây là đúng? 92 A. Nếu k < 1 thì phản ứng phân hạch dây chuyền xảy ra và năng lượng tỏa ra tăng nhanh. B. Nếu k > 1 thì phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì và có thể gây nên bùng nổ. C. Nếu k > 1 thì phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy ra. D. Nếu k = 1 thì phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy ra. Câu 23: Chọn câu sai: A. Tổng điện tích của các hạt ở hai vế của phương trình phản ứng hạt nhân bằng nhau B. Trong phản ứng hạt nhân số nuclon được bảo toàn nên khối lượng của các nuclon cũng được bão toàn C. Sự phóng xạ là một phản ứng hạt nhân, chỉ làm thay đổi hạt nhân nguyên tử của nguyên tố phóng xạ D. Sự phóng xạ là một hiện tượng xảy ra trong tự nhiên, không chịu tác động của các điều kiện bên ngoài Câu 24: Trong các biểu thức sau đây, biểu thức nào đúng với nội dung định luật phóng xạ 1 A. m = m0 e − t B. m0 = me − t C. m = m0 et D. m = m0e − t 2 Câu 25: Phương trình của định luật phóng xạ được biểu diễn bởi công thức nào sau:   − A. N = N 0 et B. N = N 0 e − t C. N = N 0 e t D. N = N 0 e t Câu 26: Chất Radi phóng xạ hạt  có phương trình: 226 88 Ra →  + yx Rn A. x = 222, y = 86 B. x = 222, y = 84 C. x = 224, y = 84 D. x = 224, y = 86 Câu 27: Trong phản ứng hạt nhân: 9 F + 1 H → 8 O + X thì X là: 19 1 16 A. Nơtron B. electron C. hạt  + D. Hạt   12 Mg + X → 11 Na +   25 22 Câu 28: Trong phản ứng hạt nhân  10 thì X, Y lần lượt là  5 B + Y →  + 4 Be 8  A. proton và electron B. electron và Dơtơri C. proton và Dơtơri D. Triti và proton  D+ D→ X + p  2 1 2 1 Câu 29: Trong phản ứng hạt nhân  23 thì X, Y lần lượt là  11 Na + p → Y + 10 Ne 20  A. Triti và Dơtơri B.  và Triti C. Triti và  D. proton và  Câu 30: Chọn câu sai trong các câu sau: A. Phản ứng hạt nhân là tương tác giữa hai hạt nhân dẫn đến sự biến đổi của chúng thành các hạt khác B. Định luật bảo toàn số nuclon là một trong các định luật bảo toàn của phản ứng hạt nhân C. Trong phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng, các hạt nhân mới sinh ra kém bền vững hơn D. Hạt nhân có độ hụt khối càng lớn thì năng lượng liên kết càng lớn Câu 31: Trong phản ứng hạt nhân dây chuyền, hệ số nhân nơtron s có giá trị A. s > 1 B. s < 1 C. s = 1 Ds≥1 Câu 32: Trong quá trình phân rã 92U phóng ra tia phóng xạ  và tia phóng xạ  − theo phản ứng 238 U → ZA X + 8 + 6  − . Hạt nhân X là: 238 92 A. 106 Pb 82 B. 222 Rn 86 C. 110 Po 84 D. Một hạt nhân khác Câu 33: Chọn câu sai. Tần số quay của một hạt trong máy xiclôtron A. Không phụ thuộc vào vận tốc của hạt B. Phụ thuộc vào bán kính quỹ đạo C. Không phụ thuộc vào bán kính quỹ đạo D. Phụ thuộc vào điện tích của hạt 55 GV : Nguyễn Xuân Trị - 0937 944 688
  12. Vật Lý 12 Hạt Nhân Nguyên Tử Câu 34: Trong máy xiclôtron, các ion được tăng tốc bởi A. Điện trường không đổi B. Điện trường biến đổi tuần hoàn giữa hai cực C. Từ trường không đổi D. Từ trường biến đổi tuần hoàn bên trong các cực Câu 35: Trong các phân rã  ,  ,  hạt nhân bị phân rã mất nhiều năng lượng nhất xảy ra trong phân rã là A.  B.  C.  D. Cả ba Câu 36: Có thể thay đổi hằng số phóng xạ  của đồng vị phóng xạ bằng cách nào A. Đặt nguồn phóng xạ vào trong điện trường mạnh B. Đặt nguồn phóng xạ vào trong từ trường mạnh C. Đốt nóng nguồn phóng xạ đó D. Chưa có cách nào có thể thay đổi hằng số phóng xạ Câu 37: Phản ứng nào sau đây không phải là phản ứng hạt nhân nhân tạo A. 238U + 01n → 239U 92 92 B. 238U → 2 He + 92 4 234 90 Th C. He + N → O + H 4 2 14 7 17 8 1 1 D. 27 13 Al +  → P + 01n 30 15 238 234 Câu 38: Trong quá trình biến đổi hạt nhân, hạt nhân U chuyển thành hạt nhân 92 92 U đã phóng ra A. Một hạt  và 2 electron B. Một electron và 2 hạt  C. Một hạt  và 2 notron D. Một hạt  và 2 hạt  232 208 232 Câu 39: Hạt nhân 90 Th sau quá trình phóng xạ biến thành đồng vị của 82 Pb . Khi đó, mỗi hạt nhân Th đã 90 phóng ra bao nhiêu hạt  và  . − A. 5  và 4  − B. 6  và 4  − C. 6  và 5  − D. 5  và 5  − Câu 40: Hạt nhân U sau bao nhiêu lần phóng xạ  và  thì biến thành 238 92 206 82 Pb A. 6  , 8  − B. 8  , 6  + C. 8  , 6  − D. 6  , 8  + Câu 41: Một nguồn ban đầu chứa N 0 hạt nhân nguyên tử phóng xạ. Có bao nhiêu hạt nhân này bị phân rã sau thời gian bằng 3 chu kỳ bán rã ? 1 1 2 7 A. N0 N0 B. C. N 0 D. N 0 8 16 3 8 Câu 42: Một nguồn ban đầu chứa N 0 hạt nhân nguyên tử phóng xạ. Có bao nhiêu hạt nhân này chưa bị phân rã sau thời gian bằng 4 chu kỳ bán rã ? 1 1 15 7 A. N0 B. N0 C. N0 D. N0 8 16 16 8 Câu 43: Ban đầu có N0 hạt nhân của một mẫu chất phóng xạ nguyên chất có chu kỳ bán rã T. Sau khoảng thời gian t = 0,5T, kể từ thời điểm ban đầu, số hạt nhân chưa bị phân rã của mẫu chất phóng xạ này là N0 N0 N0 A. B. C. D. N 0 2 2 2 4 Câu 44: Một chất phóng xạ tại thời điểm ban đầu có N0 hạt nhân, có chu kì bán rã là T. Sau khoảng thời gian T , 2 2T và 3T thì số hạt nhân còn lại lần lượt là A. N 0 , N 0 , N 0 B. N0 , N0 , N0 C. N0 , N0 , N0 D. N 0 , N 0 , N 0 2 4 9 2 2 4 2 4 8 2 8 16 Câu 54: Độ phóng xạ ban đầu của một nguồn phóng xạ chứa N 0 là A0 . Khi độ phóng xạ giảm xuống tới 0, 25A0 thì số hạt nhân đã bị phóng xạ bằng 3 N N A. 0, 693N 0 B. N 0 C. 0 D. 0 4 4 8 131 Câu 45: Chất phóng xạ 53 I sau 48 ngày thì độ phóng xạ giảm bớt 87,5%. Tính chu kì bán rã của Iốt A. 4 ngày B. 8 ngày C. 12 ngày D. 16 ngày 3 Câu 46: Một chất phóng xạ sau 10 ngày đêm giảm đi khối lượng ban đầu đã có. Tính chu kì bán rã 4 A. 20 ngày B. 5 ngày C. 24 ngày D. 15 ngày 56 GV : Nguyễn Xuân Trị - 0937 944 688
  13. Vật Lý 12 Hạt Nhân Nguyên Tử Câu 47: 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. B. 25 s. C. 400 s. D. 200 s. Câu 48: Tính số hạt nhân nguyên tử có trong 100g 131I 53 A. 4,595.1023 hạt B. 45,95.1023 hạt C. 5,495.1023 hạt D. 54,95.1023 hạt 10 Câu 49: Lúc đầu một nguồn phóng xạ coban (Co) trong một ngày có 8.10 hạt nhân bị phân rã. Biết chu kì bán rã của Co là T = 4 năm. Tính số hạt nhân Co của nguồn đó phân rã trong 3 ngày vào thời gian 12 năm sau đó. A. 1010 phân rã B. 3.1010 phân rã C. 6.1010 phân rã D. 5.1010 phân rã Câu 50: Chu kì của một đồng vị phóng xạ là T. Tại thời điểm ban đầu có N0 hạt nhân nhân đồng vị này. Sau khoảng thời gian t = 3T, số hạt nhân còn lại bằng A. 75% số hạt nhân ban đầu B. 50% số hạt nhân ban đầu C. 25% số hạt nhân ban đầu D. 12,5% số hạt nhân ban đầu Câu 51: Trong khoảng 6h, có 75% số hạt ban đầu của một đồng vị phóng xạ bị phân rã. Chu kì của đồng vị phóng xạ đó bằng. A. 1 h B. 3 h C. 2 h D. 4 h Câu 52: Hạt nhân X có chu kì bán rã T. Sau thời gian 2T kể từ thời điểm ban đầu, phần trăm số hạt X ban đầu bị phân rã là: A. 25% B. 57,5% C. 75% D. 50% Câu 53: Hạt nhân X có chu kì bán rã T. Sau thời gian 2T kể từ thời điểm ban đầu, tỉ số giữa số hạt X bị phân rã và số hạt X còn lại là: A. 9 B. 5 C. 7 D. 3 Dùng đề bài để trả lời cho các câu 54 và 55 Ban đầu có 5g 222 Rn là chất phóng xạ với chu kì bán rã T = 3,8 ngày. 86 Câu 54: Số nguyên tử có trong 5g 222 Rn 86 A. 13,5.1022 nguyên tử B. 1,35.1022 nguyên tử 22 C. 3,15.10 nguyên tử D. 31,5.1022 nguyên tử Câu 55: Số nguyên tử còn lại sau thời gian 9,5 ngày A. 23,9.1021 nguyên tử B. 2,39.1021 nguyên tử 21 C. 3,29.10 nguyên tử D. 32,9.1021 nguyên tử Câu 56: Ban đầu một mẫu chất phóng xạ nguyên chất có khối lượng m0 , chu kì bán rã của chất này là 3,8 ngày. Sau 15,2 ngày khối lượng của chất phóng xạ đó còn lại là 2,24 g. Khối lượng m0 là A. 5,60 g. B. 35,84 g. C. 17,92 g. D. 8,96 g. Câu 57: Một chất phóng xạ có chu kì bán rã là 20 ngày đêm. Hỏi sau bao lâu thì 75% hạt nhân bị phân rã hết. A. 20 ngày B. 30 ngày C. 40 ngày D. 50 ngày 131 Câu 58: Có 100g 53 I . Biết chu kì bán rã của Iốt trên là 8 ngày đêm. Tính khối lượng chất Iốt còn lại sau 8 tuần A. 8,7g B. 7,8g C. 0,87g D. 0,78g Câu 59: Chất phóng xạ 210 Po có chu kì bán rã 138 ngày. Tính khối lượng Pôlôni có độ phóng xạ là 1 Ci 82 A. 0,222 mg B. 2,22 mg C. 22,2 mg D. 222 mg 23 Câu 60: Thời gian cần thiết để 5 mg 11 Na lúc đầu, còn lại 1 g. Biết chu kì T = 2,60 năm. A. 6,04 năm B. 0,604 năm C. 60,4 năm D. 604 năm Câu 61: Chất phóng xạ 84 Po phóng xạ ra tia  và biến thành chì 82 Pb . Biết chu kì bán rã của Po là 138 ngày. 210 206 210 Ban đầu có 336 mg 84 Po . Khối lượng của Pb được tạo thành sau 414 ngày là A. 294 g B. 288,4 mg C. 288,4 g D. 294 g A1 A2 Câu 62: Hạt nhân X phóng xạ và biến thành một hạt nhân Y bền. Coi khối lượng của hạt nhân X, Y bằng Z1 Z2 A số khối của chúng tính theo đơn vị u. Biết chất phóng xạ 1 X có chu kì bán rã là T. Ban đầu có một khối lượng Z1 A chất 1 X, sau 2 chu kì bán rã thì tỉ số giữa khối lượng của chất Y và khối lượng của chất X là Z1 A A A A A. 4 1 B. 4 2 C. 3 2 D. 3 1 A2 A1 A1 A2 57 GV : Nguyễn Xuân Trị - 0937 944 688
  14. Vật Lý 12 Hạt Nhân Nguyên Tử Dùng đề bài để trả lời cho các câu 63, 64 và 65 Đồng vị 11 Na là chất phóng xạ  − tạo thành đồng vị của Magiê. Mẫu 11 Na có khối lượng ban đầu m0 = 24 24 0,24g. Sau 105 giờ, độ phóng xạ của nó giảm đi 128 lần. Câu 63: Đồng vị của Magiê là 25 23 24 22 A. 12 Mg B. 12 Mg C. 12 Mg D. 12 Mg Câu 64: Tìm chu kì bán rã và độ phóng xạ ban đầu của mẫu ra đơn vị Bq A. T = 1,5 giờ, H0 = 0,77.1017 Bq B. T = 15 giờ, H0 = 7,7.1017 Bq 17 C. T = 1,5 giờ, H0 = 7,7.10 Bq D. T = 15 giờ, H0 = 0,77.1017 Bq Câu 65: Tìm khối lượng Magiê tạo thành sau thời gian 45 giờ A. 0,21g B. 1,2g C. 2,1g D. 0,12g 210 Câu 66: Lấy chu kì bán rã của Pôlôni 84 Po là 138 ngày và NA = 6,023. 10 mol-1. Độ phóng xạ của 42 mg 23 Pôlôni A. 7. 1012 Bq B. 7.109 Bq C. 7.1014 Bq D. 7.1010 Bq. 226 226 Câu 67: Tìm độ phóng xạ của 1g 83 Ra , biết chu kì bán rã của 83 Ra là 1622 năm A. 0,976Ci B. 0,796Ci C. 0,697Ci D. 0,769Ci 238 234 Câu 68: Biết sản phẩm phân rã của U là U , nó chiếm tỉ lệ 0,006% quặng Uranium trong tự nhiên khi cân bằng phóng xạ được thiết lập. Tính chu kì bán rã của 234U . Cho chu kì bán rã của 238U là 4,5.109 năm A. 27.105 năm B. 2,7.105 năm C. 72.105 năm D. 7,2.105 năm Câu 69: Một chất phóng xạ có chu kỳ bán rã là 3,8 ngày. Sau thời gian 11,4 ngày thì độ phóng xạ (hoạt động phóng xạ) của lượng chất phóng xạ còn lại bằng bao nhiêu phần trăm so với độ phóng xạ của lượng chất phóng xạ ban đầu? A. 25%. B. 75%. C. 12,5%. D. 87,5%. Câu 70: Ban đầu có 5g 222 Rn là chất phóng xạ với chu kì bán rã T = 3,8 ngày. Độ phóng xạ của lượng Radon 86 222 86 Rn nói trên lúc đầu và sau thời gian trên A. H0 = 7,7.105 Ci; H = 13,6.105 Ci B. H0 = 7,7.105 Ci; H = 16,3.105 Ci 5 5 C. H0 = 7,7.10 Ci; H = 1,36.10 Ci D. H0 = 7,7.105 Ci; H = 3,16.105 Ci Câu 71: Chất phóng xạ 210 Po có chu kì bán rã T = 138 ngày. Tính gần đúng khối lượng Pôlôni 210 Po có độ phóng xạ 1 Ci. Sau 9 tháng thì độ phóng xạ của khối lượng Pôlôni này bằng bao nhiêu? A. m0 = 0,223 mg; H = 0,25 Ci B. m0 = 2,23 mg; H = 2,5 Ci C. m0 = 0,223 mg; H = 2,5 Ci D. m0 = 2,23 mg; H = 0,25 Ci 131 Câu 72: Chất phóng xạ 53 I sau 24 ngày thì độ phóng xạ giảm bớt 7,5% lúc đầu có 10g Iôt. Tính độ phóng xạ của lượng Iôt này vào thời điểm t = 24 ngày A. 5,758.1014Bq B. 5,758.1015Bq C. 7,558.1014Bq D. 7,558.1015Bq Câu 73: Tính tuổi của một cái tượng gỗ bằng độ phóng xạ  − của nó bằng 0,77 lần độ phóng xạ của một khúc gỗ cùng khối lượng vừa mới chặt. Đồng vị C14 có chu kì bán rã T = 5600 năm. A. 1 200 năm B. 21 000 năm C. 2 100 năm D. 12 000 năm Câu 74: Hạt nhân 11 Na phân rã  − và biến thành hạt nhân Z X với chu kì bán rã là 15 giờ. Lúc đầu mẫu Natri 24 A A là nguyên chất. Tại thời điểm khảo sát thấy tỉ số giữa khối lượng Z X và khối lượng Natri có trong mẫu là 0,75. Hãy tính tuổi của mẫu Natri. A. 1,212 giờ B. 2,112 giờ C. 12,12 giờ D. 21,12 giờ Câu 75: Trong một mẫu quặng Uranium, người ta tìm thấy lẫn chì Pb cùng với 238U , nếu tỉ lệ tìm thấy là cứ 206 10 nguyên tử uranium thì có 2 nguyên tử chì. Cho T = 4,5.109 năm. Tuổi của mẫu quặng Uranium nay A. 1,05.109 năm B. 1,18.109 năm C. 1,15.109 năm D. 1,08.109 năm Câu 76: Độ phóng xạ của một tượng cổ bằng gỗ khối lượng m là 8 Bq. Đo độ phóng xạ của mẫu gỗ có khối lượng 1,5 m của một cây vừa mới chặt là 15 Bq. Biết chu kì bán rã của C14 là T = 5600 năm. Tuổi của bức tượng cổ là A. 2112,6 năm B. 1666,6 năm C. 1888,8 năm D. 1459,3 năm 210 Câu 77: Hạt nhân 84 Po đang đứng yên thì phóng xạ α, ngay sau phóng xạ đó, động năng của hạt α A. lớn hơn động năng của hạt nhân con. B. chỉ có thể nhỏ hơn hoặc bằng động năng của hạt nhân con. C. bằng động năng của hạt nhân con. D. nhỏ hơn động năng của hạt nhân con. 58 GV : Nguyễn Xuân Trị - 0937 944 688
  15. Vật Lý 12 Hạt Nhân Nguyên Tử Câu 78: Hạt nhân mẹ A có khối lượng mA đang đứng yên, phân rã thành hạt nhân con B và hạt  có khối lượng   mB và m có vận tốc v B và v . A → B +  . Xác định hướng và trị số vận tốc của các hạt phân rã A. cùng phương, cùng chiều, độ lớn tỉ lệ nghịch với khối lượng. B. cùng phương, ngược chiều, độ lớn tỉ lệ nghịch với khối lượng. C. cùng phương, cùng chiều, độ lớn tỉ lệ thuận với khối lượng. D. cùng phương, ngược chiều, độ lớn tỉ lệ thuận với khối lượng.  7 Câu 79: Một proton có vận tốc v bắn vào nhân bia đứng yên 3 Li . Phản ứng tạo ra 2 hạt giống hệt nhau mX bay ra với vận tốc có độ lớn bằng nhau và bằng v’, cùng hợp phương tới của proton một góc 600. Giá trị v’ là mX .v 3m p .v m p .v 3mX .v A. v ' = B. v ' = C. v ' = D. v ' = mp mX mX mp Câu 80: Hạt nhân X đứng yên, phóng xạ  và sinh ra hạt nhân Y. Gọi ∆E là năng lượng mà phản ứng sinh ra. Động năng của hạt  là: m m mY mY A. ∆E B. ∆E C. ∆E D. ∆E mY m + mY m m + mY Câu 81: Người ta dùng proton bắn phá hạt nhân Beri: 1 H + 4 Be → 2 He + X . Biết rằng Beri đứng yên, proton 1 9 4 có động năng KH = 5,45 MeV, Heli có vận tốc vuông góc với vận tốc của proton và có động năng KHe = 4 MeV. Động năng của hạt X. A. 3,675 MeV B. 3,575 MeV C. 3,755 MeV D. 3,765 MeV 9 Câu 82: Dùng một proton có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân 4 Be đang đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt nhân α. Hạt α bay ra theo phương vuông góc với phương tới của proton và có động năng 4 MeV. Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng các hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng này bằng A. 3,125 MeV B. 4,225 MeV C. 1,145 MeV D. 2,125 MeV 7 Câu 83: Dùng hạt prôtôn có động năng 1,6 MeV bắn vào hạt nhân Liti 3 Li đứng yên. Giả sử sau phản ứng thu được hai hạt giống nhau có cùng động năng và không kèm theo tia γ. Biết năng lượng tỏa ra của phản ứng là 17,4 MeV. Động năng của mỗi hạt sinh ra là A. 19,0 MeV. B. 15,8 MeV. C. 9,5 MeV. D. 7,9 MeV. Câu 84: Radon Ra đứng yên phóng ra phóng xạ  và biến thành hạt nhân Po . Xem tỉ số khối lượng các 222 210 hạt nhân gần đúng bằng tỉ số giữa số khối của chúng. Tỉ số giữa động năng hạt nhân con và động năng của hạt  109 107 2 2 A. B. C. D. 2 2 109 107 Câu 85: Hạt  có động năng K = 3,51MeV bay đến đập vào hạt nhân Nhôm đứng yên theo phản ứng  + 13 Al → 15 p + X . Giả sử hai hạt sinh ra có cùng động năng. Tìm vận tốc của hạt nhân Photpho và hạt nhân 27 30 X. Biết rằng phản ứng thu vào năng lượng 4,176.10-13 J. Có thể lấy gần đúng khối lượng của các hạt sinh ra theo số khối mP = 29,97u và mX = 1u. A. vp = 7,1.106 m/s; vX = 3,9.106 m/s B. vp = 1,7.105 m/s; vX = 9,3.105 m/s 5 5 C. vp = 7,1.10 m/s; vX = 3,9.10 m/s D. vp = 1,7.106 m/s; vX = 9,3.106 m/s Câu 86: Hạt  có động năng K = 4MeV bay đến đập vào hạt nhân Nitơ đứng yên theo phản ứng  + 14 N → p + 17O . Biết hai hạt sinh ra có cùng vận tốc và phản ứng trên thu năng lượng là 1,21 MeV. Cho 7 8 m p ≈ u , mO = 17u. Tốc độ của proton xấp xỉ bằng A. 5,00.105 m/s B. 5,47.106 m/s C. 6,00.107 m/s D. 6,52.106 m/s Câu 87: Hạt nhân phóng xạ 92U đang đứng yên phát ra hạt  và  có tổng động năng là 13,9 MeV. Biết vận 238 tốc của hạt  là 2,55.107 m/s, khối lượng của hạt nhân m = 4,0015u . Tần số của bức xạ  là A. 9.1019 Hz B. 9.1020 Hz C. 9.1021 Hz D. 9.1022 Hz Câu 88: Trong phản ứng hạt nhân Z11 X 1  Z 22 X 2  Z3 X 3  Z44 X 4 . Gọi mi là độ hụt khối của hạt nhân i. A A A3 A Nếu: A. (m1 m2 )  (m3 m4 )  0 : Phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng. B. (m1 m2 ) ( m3 m4 )  0 : Phản ứng hạt nhân thu năng lượng. C. (m1 m2 )  (m3 m4 )  0 : Phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng. 59 GV : Nguyễn Xuân Trị - 0937 944 688
  16. Vật Lý 12 Hạt Nhân Nguyên Tử D. (m1 m2 )  (m3 m4 )  0 : Phản ứng hạt nhân thu năng lượng. Câu 89: Bom nhiệt hạch dùng trong phản ứng hạt nhân: D + T →  + n hay 1 H + 1 H → 2 He + 0 n . Tính 2 3 4 1 năng lượng tỏa ra nếu có 1 kmol He được tạo thành do vụ nổ. Biết mD = 2,0136u; mT = 3,016u; mHe = 4,0015u; mp = 1,0087u. A. 174,06.1010 J B. 174,06.109 J C. 17,406.109 J D. 17,4.108 J Câu 90: Cho phản ứng hạt nhân: 3T + 1 D →  + n . Cho biết mT = 3,016u; mD = 2,0136u; mn = 1,0087u; 1 2 mHe = 4,0015u ; 1 u = 931,5 MeV / c 2 . Khẳng định nào sau đây liên quan đến phản ứng hạt nhân trên là đúng? A. Tỏa 18,06 MeV B. Thu 18,06 MeV C. Tỏa 11,02 MeV D. Thu 11,02 MeV Câu 91: Cho phản ứng hạt nhân: 23 Na + 1 H → 4 He + 20 Ne . Lấy khối lượng các hạt nhân 23 Na ; 20 Ne ; 4 He ; 11 1 2 10 11 10 2 1 1 H lần lượt là 22,9837 u; 19,9869 u; 4,0015 u; 1,0073 u và 1u = 931,5 MeV/c2. Trong phản ứng này, năng lượng A. thu vào là 3,4524 MeV. B. thu vào là 2,4219 MeV. C. tỏa ra là 2,4219 MeV. D. tỏa ra là 3,4524 MeV. Câu 92: Cho phản ứng hạt nhân: 0 n + 3 Li → 1T +  + 4,8 MeV . Cho biết mn = 1,0087u; m = 4,001506u ; 1 u = 1 6 3 931,5 MeV / c 2 . Khối lượng của hạt nhân Li có giá trị bằng: A. 6,1139 u B. 6,0839 u C. 6,411 u D. 6,0139 u Câu 93: Khi bắn phá hạt nhân Nitơ 14 N bằng các hạt nhân  có phương trình phản ứng sau 7 14 7 N + 2 He → 17O + 1 H . Tính xem năng lượng trong phản ứng này tỏa ra hoặc thu vào là bao nhiêu. Cho mN = 4 8 1 13,999275u; m = 4,001506u ; mO = 16,994746u; mp = 1,0073u A. 115,57 MeV B. 11,559 MeV C. 1,1559 MeV D. 0,11559 MeV Câu 94: Tính ra MeV/c2: Đơn vị khối lượng nguyên tử u = 1,66.10-27 kg. Khối lượng của proton mp = 1,0073u A. 0,933 MeV/c2; 0,9398 MeV/c2 B. 9,33 MeV/c2; 9,398 MeV/c2 2 2 C. 93,3M eV/c ; 93,98 MeV/c D. 933 MeV/c2; 939,8 MeV/c2 Câu 95: Hạt  có khối lượng 4,0015u. Tính năng lượng tỏa ra khi các nuclon tạo thành 1 mol Hêli. Biết mp = 1,0073u; mn = 1,0087u A. ∆E ' = 17,1.1025MeV B. ∆E ' = 1,71.1025MeV C. ∆E ' = 71,1.1025 MeV D. ∆E ' = 7,11.1025 MeV Câu 96: Xét phản ứng bắn phá Nhôm bằng hạt  :  + 13 Al → 15 P + n biết m = 4,0015u ; mn = 1,0087u; mAl = 27 30 26,974u; mP = 29,97u. Tính động năng tối thiểu của hạt  để phản ứng có thể xảy ra A. ∆E = 0, 298016MeV B. ∆E = 0,928016MeV C. ∆E = 2,98016MeV D. ∆E = 29,8016MeV Câu 97: Xét phản ứng phân hạch 235U theo phương trình: 235U + n → 42 Mo + 130 La + 2n + 7e − . Cho mU = 92 92 95 57 234,99 u; mMo = 94,88 u; mLa = 138,87 u. Bỏ qua khối lượng của electron. Năng lượng mà một phân hạch tỏa ra A. 211 MeV B. 212 MeV C. 213 MeV D. 214 MeV Câu 98: Cho biết khối lượng của các hât nhân mC = 12,000u; mα = 4,0015 u; mn = 1,0087u; mp = 1,0073u và 1 u = 931,5 MeV / c2 . Năng lượng cần thiết tối thiểu để chia hạt nhân 12 C thành 3 hạt  theo đơn vị Jun là 6 A. 6,7.10-13 J B. 6,7.10-15 J C. 6,7.10-17 J D. 6,7.10-19 J Câu 99: Cho phản ứng hạt nhân 1 H + 1 H → 2 He + 0 n + 17, 6MeV . Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 1 g 3 2 4 1 khí Heli xấp xỉ bằng A. 4,24.108 J. B. 4,24.105 J. C. 5,03.1011 J. D. 4,24.1011 J. Câu 100: Pôlôni 210 Po phóng xạ α và biến đổi thành chì Pb. Biết khối lượng các hạt nhân Po; α; Pb lần lượt là: 84 mPo = 209,937303 u; mα = 4,0015 u; mPb = 205,929442 u và 1 u = 931,5 MeV / c 2 . Năng lượng tỏa ra khi một hạt nhân Pôlôni phân rã xấp xỉ bằng A. 5,92 MeV. B. 2,96 MeV. C. 29,60 MeV. D. 59,20 MeV. Câu 101: Cho phản ứng hạt nhân: 1T + 1 D → 2 He + X . Lấy độ hụt khối của hạt nhân T, hạt nhân D, hạt nhân 3 2 4 He lần lượt là ∆mT = 0,009106 u; ∆mD = 0,002491 u; ∆mHe = 0,030382 u và 1u = 931,5 MeV/c2. Năng lượng tỏa ra của phản ứng xấp xỉ bằng. A. 15,017 MeV. B. 200,025 MeV. C. 17,498 MeV. D. 21,076 MeV Câu 102: Một hạt nhân có khối lượng m = 5, 0675.10−27 kg đang chuyển động với động năng 4,78 MeV. Động lượng của hạt nhân là A. 3,875.10−20 kg.m / s B. 7, 75.10−20 kg.m / s C. 8,8.10−20 kg.m / s D. 2, 4.10−20 kg.m / s 60 GV : Nguyễn Xuân Trị - 0937 944 688
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2