Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Phương pháp giải nhanh bài toán phóng xạ trong chương trình Vật lý lớp 12

Chia sẻ: Caphesua | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:38

Thêm vào BST

Báo xấu

46
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Với đề tài “ Phương pháp giải nhanh bài toán phóng xạ trong chương trình Vật lý lớp 12” nhằm củng cố, trang bị cho học sinh những kiến thức cơ bản về phóng xạ hạt nhân, giúp học sinh hiểu sâu sắc, đầy đủ kiến thức, vận dụng linh hoạt, tính nhanh các bài toán phóng xạ với thời gian ngắn và độ chính xác cao để đáp ứng tốt yêu cầu đặt ra với những học sinh đăng kí thi THPT Quốc gia và xét tuyển vào các trƣờng Đại học, Cao đẳng trên toàn quốc.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Phương pháp giải nhanh bài toán phóng xạ trong chương trình Vật lý lớp 12

BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN I. LỜI GIỚI THIỆU Trong những năm gần đây Bộ GD - ĐT luôn chú trọng và tăng cƣờng đổi mới phƣơng pháp giảng dạy - học tập nhằm phát triển năng lực ngƣời học giúp ngƣời học chủ động trong việc tiếp nhận kiến thức và giúp ngƣời học có năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn, có khả năng tự học và sáng tạo. Để thực hiện tốt mục tiêu trong bối cảnh khoa học kĩ thuật phát triển với tốc độ cự kì nhanh chóng, tạo ra khối lƣợng tri thức cần nắm bắt, vận dụng cực kì lớn, trong đó có cả những tri thức Vật lý. Ở trƣờng trung học phổ thông đòi hỏi ngƣời giáo viên phải tích cực và tiên phong trong việc đổi mới phƣơng pháp giảng dạy, giúp học sinh có phƣơng pháp học tập phù hợp nhằm tiếp thu và vận dụng kiến thức tốt nhất vào khoa học cũng nhƣ cuộc sống hàng ngày. Đi cùng với công việc đổi mới phƣơng pháp giảng dạy là quá trình kiểm tra đánh giá phải đa dạng và phong phú phù hợp với đối tƣợng và ngƣời học. Hình thức thi trắc nghiệm khách quan vẫn đƣợc triển khai và áp dụng rộng rãi do tính ƣu việt của nó nhất là giai đoạn hiện nay, đó là sự lựa chọn cần thiết và đang đƣợc khuyến khích trong các kì thi, kiểm tra đánh giá trên lớp, đặc biệt là kì thi trung học phổ thông Quốc gia và một số kì thi tuyển sinh vào lớp 10, thi học sinh giỏi cấp tỉnh. Trong những năm qua Bộ GD - ĐT vẫn duy trì hình thức thi trắc nghiệm khách quan với một lựa chọn đúng đã đem lại sự đổi mới mạnh mẽ trong việc giảng dạy và học tập của giáo viên cũng nhƣ của học sinh các cấp. Tuy nhiên trong thời gian thực thế giảng dạy ở trƣờng THPT, giảng dạy các lớp chuyên đề ôn thi THPT Quốc gia để đạt hiệu quả cao trong việc tiếp nhận kiến thức cũng nhƣ việc làm các bài thi thì phần Vật lý hạt nhân, cụ thể là bài toán phóng xạ hạt nhân bản thân tôi nhận thấy có một số vấn đề sau: Đối với giáo viên giảng dạy và cả học sinh khi tiếp cận kiến thức phần này không thấy khó khăn so với các chƣơng về dao động điều hòa hay chƣơng dòng điện xoay chiều, tuy nhiên không khó khăn nhƣng không dễ lấy điểm trong các kì thi THPT Quốc gia. Để tháo gỡ những khó khăn trên, bằng những kinh nghiệm thực tế đã giảng dạy: Hệ thống các kiến thức cơ bản, trọng tâm, tập trung hƣớng dẫn chi tiết phƣơng pháp làm các dạng bài tập để hiểu bản chất, những bí quyết tránh đƣợc những sai lầm, sau đó rút ngắn gọn thành những phƣơng pháp giải nhanh, những công thức giải nhanh dễ vận dụng và dễ học, khi làm bài học sinh rất hào hứng thay vì phải 1
trình bày lời giải bài toán cụ thể dài dòng thì sẽ có những thủ thuật, những phƣơng pháp làm với thời gian ít nhất và có hiệu quả cao nhất. Trong chƣơng trình Vật lý THPT, bài toán phóng xạ có nhiều dạng khác nhau, mỗi dạng đều có một số cách giải nhất định. Song để chọn cách giải phù hợp là điều phân vân với một số học sinh và giáo viên. Để lƣu lại kết quả đã làm, đã áp dụng vàò thực tế để vận dụng cho những năm học sau giúp bản thân, đồng nghiệp và học sinh có thêm một kênh thông tin để tham khảo, cũng nhƣ việc để làm tài liệu trao đổi với các đồng nghiệp khác nên tôi thực hiện đề tài: “ Phương pháp giải nhanh bài toán phóng xạ trong chương trình Vật lý lớp 12” để báo cáo thành một sáng kiến kinh nghiệm, rất mong đƣợc sự trao đổi cùng các thầy cô giáo, đặc biệt những thầy cô đang giảng dạy môn Vật lý lớp 12 phần phóng xạ hạt nhân. 2. TÊN SÁNG KIẾN Phương pháp giải nhanh bài toán phóng xạ trong chương trình Vật lý lớp 12. 3. TÁC GIẢ SÁNG KIẾN Họ và tên: Nguyễn Văn Điệp. Địa chỉ tác giả sáng kiến: Trƣờng THPT Xuân Hòa, thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc. Số điện thoại: 0914335772. E_mail: nguyenvandiep.gvxuanhoa@vinhphuc.edu.vn 4. CHỦ ĐẦU TƯ TẠO RA SÁNG KIẾN Nguyễn Văn Điệp. Trƣờng THPT Xuân Hòa, thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc. 5. LĨNH VỰC ÁP DỤNG SÁNG KIẾN Dạy và học môn Vật lý cấp THPT 6. NGÀY SÁNG KIẾN ĐƯỢC ÁP DỤNG LẦN ĐẦU HOẶC ÁP DỤNG THỬ Ngày sáng kiến đƣợc áp dụng từ 20/ 1/ 2019 đến 15/ 2/ 2020. 7. MÔ TẢ BẢN CHẤT CỦA SÁNG KIẾN 7.1. Mục đích nghiên cứu sáng kiến Với đề tài “ Phương pháp giải nhanh bài toán phóng xạ trong chương trình Vật lý lớp 12” nhằm củng cố, trang bị cho học sinh những kiến thức cơ bản về phóng xạ hạt nhân, giúp học sinh hiểu sâu sắc, đầy đủ kiến thức, vận dụng linh hoạt, tính nhanh các bài toán phóng xạ với thời gian ngắn và độ chính xác cao để đáp ứng tốt yêu cầu đặt ra với những học sinh đăng kí thi THPT Quốc gia và xét tuyển vào các trƣờng Đại học, Cao đẳng trên toàn quốc. Đồng thời nội dung của sáng kiến kinh nghiệm còn là phƣơng tiện hữu ích giúp các thầy cô giáo giảng dạy 2
Vật lý ở trƣờng THPT nói chung hay trực tiếp giảng dạy bài toán phóng xạ của Vật lý lớp 12 nói riêng tham khảo và trao đổi chuyên môn. 7.2. Nhiệm vụ nghiên cứu sáng kiến Nghiên cứu thực trạng giảng dạy và học tập của giáo viên, học sinh về bài toán phóng xạ chuẩn bị cho kì thi THPT Quốc gia. Nghiên cứu một số vấn đề lý luận về bài toán Vật lý hạt nhân trong chƣơng trình Vật lý THPT. Ứng dụng giải nhanh một số bài toán về phóng xạ hạt nhân trong chƣơng trình Vật lý lớp 12. Xác định cơ sở lý thuyết, hệ thống hóa kiến thức cho học sinh, nhấn mạnh kiến thức trọng tâm cho học sinh khi học về phóng xạ hạt nhân của chƣơng trình Vật lý lớp 12. Thực nghiệm sƣ phạm nhằm kiểm tra hiệu quả của sáng kiến. 7.3. Đối tượng và khách thể sáng kiến nghiện cứu Đối tƣợng nghiên cứu của sáng kiến kinh nghiệm là học sinh lớp 12 trƣờng THPT Xuân Hòa, thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc đăng kí thi THPT Quốc gia và xét tuyển đại học môn Vật lý. Khách thể nghiện cứu: Quá trình giảng dạy và học tập môn Vật lý lớp 12 trƣờng THPT. 7.4. Phạm vi nghiên cứu của sáng kiến kinh nghiệm Hoạt động giảng dạy và học tập chuyên đề môn Vật lý lớp 12 ở trƣờng THPT để chuẩn bị cho kì thi THPT Quốc gia và xét tuyển vào các trƣờng Đại học, Cao đẳng. Phạm vi thực nghiệm sƣ phạm giới hạn ở trƣờng THPT Xuân Hòa, thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc. 7.5. Phương pháp nghiên cứu của sáng kiến Nghiên cứu lý thuyết Nghiên cứu những tài liệu, tƣ liệu liên quan làm cơ sở lý luận cho đề tài. Nghiên cứu chƣơng trình, SGK Vật lý 12 và các tài liệu khoa học, sách báo, tạp chí Vật lý, sách bồi dƣỡng cho học sinh giỏi, học sinh ôn tập chuẩn bị thi THPT Quốc gia có liên quan đến kiến thức dạy và học môn Vật lý lớp 12, đặc biệt phần phóng xạ hạt nhân. Phương pháp điều tra Thực hiện tại trƣờng THPT Xuân Hòa, thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc để thu thập các thông tin cần thiết về thực trạng giảng dạy và học tập phần Vật lý hạt nhân, cụ thể là bài toán phóng xạ trong chƣơng trình Vật lý THPT của giáo viên 3
và học sinh hiện nay. Đặc biệt quan tâm đến việc phân tích các phƣơng pháp, biện pháp hình thành các kĩ năng, thao tác logic cho học sinh. Phương pháp chuyên gia Tham khảo ý kiến của những chuyên gia, giảng viên trƣờng Đại học sƣ phạm Hà Nội, Hà Nội 2…có kinh nghiệm về phƣơng pháp dạy học nói chung và bồi dƣỡng học sinh giỏi môn Vật lý 12, ôn tập chuẩn bị thi THPT Quốc gia nói riêng để nhận định, đánh giá thực trạng giảng dạy và học tập của giáo viên và học sinh, từ đó đề ra các biện pháp nghiên cứu cho phù hợp và có tính thực tiễn, ứng dụng cao. Phương pháp quan sát sư phạm Quan sát trực tiếp: Dự giờ giáo viên phổ thông, trao đổi, phỏng vấn giáo viên và học sinh. Quan sát gián tiếp: Nghiên cứu kế hoạch giảng dạy, giáo án, sổ điểm của giáo viên dạy môn Vật lý lớp 12 THPT, vở ghi, vở bài tập, bài kiểm tra của học sinh. Phương pháp thực nghiệm sư phạm Tôi tiến hành thực nghiệm tại trƣờng THPT Xuân Hoà, năm học 2018 - 2019 tôi chọn thực nghiệm ở lớp 12A1, 12A3, sử dụng 12A2 làm đối chứng (Không hƣớng dẫn HS học môn Vật lý lớp 12 về phƣơng pháp giải nhanh bài toán phóng xạ mà sử dụng phƣơng pháp dạy học truyền thống, các giáo viên thƣờng dùng để dạy học Sinh học THPT). Phương pháp so sánh, phân tích, tổng hợp Dựa vào những số liệu điều tra, kết quả thực nghiệm và ý kiến của các chuyên gia tôi tiến hành so sánh, phân tích, tổng hợp, rút ra báo cáo và nhận định về vấn đề nghiên cứu. 7.6. Ý nghĩa lý luận và thực tiễn khi thực hiện sáng kiến Ý nghĩa về mặt lý luận Góp phần làm phong phú phƣơng pháp giải bài tập phần Vật lý hạt nhân, bài toán phóng xạ trong giảng dạy và học tập môn Vật lý, ôn thi THPT Quốc gia. Ý nghĩa về mặt thực tiễn Góp phần nâng cao chất lƣợng giảng dạy và học tập của giáo viên và học sinh trƣờng THPT, đặc biệt nâng cao chất lƣợng kì thi THPT Quốc gia. Rèn cho học sinh các phƣơng pháp nhận thức, phát triển tƣ duy sáng tạo, ý thức vận dụng kiến thức các môn học khác (Toán học, Hóa học) vào giải quyết các vấn đề về Vật lý. 4
Nhằm phát huy tính tự giác của học sinh trong quá trình học tập, kích thích sự ham học của học sinh từ đó giúp giáo viên củng cố, khích lệ tinh thần học tập, lòng say mê tìm hiểu những kiến thức về môn học Vật lý. 7.7. Cơ sở lý luận và thực tiễn của sáng kiến 7.7.1. Thực trạng trước khi nghiên cứu vấn đề Trong những năm trở lại đây, việc giảng dạy của giáo viên và học tập của học sinh cũng nhƣ công tác kiểm tra đánh giá môn Vật lý trong trƣờng THPT nói chung và trƣờng THPT Xuân Hòa nói riêng đã có rất nhiều chuyển biến theo hƣớng tích cực. Tuy nhiên việc giảng dạy, học tập và hình thức kiểm tra trắc nghiệm còn một số băn khoăn, vƣớng mắc nhƣ sau: + Với giáo viên, những định hƣớng đổi mới phƣơng pháp giảng dạy theo hƣớng tích cực hóa hoạt động ngƣời học diễn ra thƣờng máy móc, thực hiện chƣa triệt để và không linh hoạt. Đặc biệt các môn học thực nghiệm chƣa thực sự tận dụng các trang thiết bị hoặc ứng dụng công nghệ thông tin vào giảng dạy + Với học sinh tiếp cận kiến thức và tƣ duy bài toán thiếu logich, hiểu hiện tƣợng, bản chất sơ sài, học sinh thƣờng ngại với những bài toán trắc nghiệm dài và khó. Khi làm những bài tập này thƣờng đoán kết quả dẫn đến sai lầm phổ biến. + Học sinh thƣờng học thuộc các công thức mà xem nhẹ bản chất hiện tƣợng cũng nhƣ các ứng dụng trong khoa học kĩ thuật hay đời sống hàng ngày. + Học sinh rất ngại thực hiện tính nhẩm với những phép tính đơn giản mà hoàn toàn ỷ lại vào máy tính, làm cho việc thực hiện các bài toán trắc nghiệm phần nào giảm tốc độ, thời gian làm bài sẽ lâu hơn. + Khả năng tích hợp các môn học vào môn Vật lý chƣa cao, học sinh huy động kiến thức các môn Toán học, Hóa học …còn chậm và nhầm lẫn. + Trong các đề thi THPT Quốc gia, số lƣợng câu hỏi phần Vật lý hạt nhân chiếm tƣơng đối, đặc biệt luôn có các câu hỏi thuộc phần phóng xạ hạt nhân. Trên đây là một số vấn đề nổi cộm trong thực tế ở trƣờng THPT khi giáo viên giảng dạy, học sinh học tập môn Vật lý nói chung và phần phóng xạ lớp 12 nói riêng. 7.7.2. Yêu cầu cần đạt về kiến thức, kỹ năng, năng lực cần phát triển của phương pháp giải nhanh bài toán phóng xạ trong chương trình Vật lý lớp 12 Kiến thức: Nêu đƣợc cấu tạo của hạt nhân nguyên tử. Nêu đƣợc đặc điểm các tia phóng xạ. Phát biểu đƣợc hiện tƣợng phóng xạ và đặc điểm của hiện tƣợng phóng xạ. 5
Phát biểu và viết đƣợc biểu thức định luật phóng xạ cho khối lƣợng hạt nhân và số hạt nhân. Những kiến thức Toán học và Hóa học liên quan. Kỹ năng: Vận dụng định luật về phóng xạ để giải bài toán phóng xạ hạt nhân. Biến đổi linh hoạt định luật phóng xạ, kết hợp với kiến thức bộ môn Toán và Hóa học để biến đổi và đƣa ra các hệ quả xác định nhanh về số hạt nhân bị phân rã, số hạt nhân con tạo thành, khối lƣợng bị phân rã, khối lƣợng hạt nhân tạo thành, thời gian phóng xạ, tuổi của các vật cổ, chu kỳ phóng xạ của các hạt nhân, xác định hạt nhân tạo thành…… Năng lực cần phát triển: Hình thành và phát triển năng lực tự học tự học, tự chiếm lĩnh kiến thức thông qua hoạt động tìm hiểu bài mới ở nhà và những hoạt động độc lập của học sinh trong giờ học. Hình thành và phát triển năng lực ứng dụng công nghệ thông tin thông qua kỹ năng tìm kiếm thông tin qua google, các trang Web và kỹ năng lựa chọn thông tin phù hợp với nội dung cần tự học. Phát triển trí tuệ của HS nhờ sự tích cực hóa các mặt khác nhau của hoạt động tƣ duy, các kỹ năng HS đạt đƣợc trong bài học. Rèn luyện và phát triển năng lực hợp tác thông qua hoạt động nhóm. Rèn luyện và phát triển năng lực giải quyết vấn đề thông qua vận dụng kiến thức giải quyết các vấn đề thực tế, các câu hỏi GV và HS đặt ra trong bài học. Hình thành và rèn luyện năng lực sáng tạo thông qua sự phân tích tìm tòi và thu nhận kiến thức mới trong bài học. 7.7.3. Những đặc điểm về điều kiện giảng dạy của giáo viên và học tập của học sinh Thuận lợi: Giáo viên bộ môn Vật lý trƣờng THPT Xuân Hòa có 07 thầy cô, thuận lợi cho việc trao đổi kinh nghiệm giảng dạy giữa các giáo viên trong trƣờng. Đội ngũ giáo viên giảng dạy bộ môn Vật lý trực thuộc sở giáo dục và đào tạo vĩnh Phúc có chuyên môn vững vàng, GV giữa các trƣờng thƣờng xuyên trao đổi chuyên môn giảng dạy. Môn Vật lý là môn khoa học thực nghiệm, nên rất thuận lợi cho dạy học tích hợp liên môn gắn với thực tế cuộc sống, xuất phát từ các tình huống, các vấn đề trong thực tiễn để giúp học sinh khám phá đƣợc những điều mới mẻ thông qua bài học, biết vận dụng đƣợc các kiến thức đã học vào giải thích các hiện tƣợng thực tế. 6
Phần kiến thức Vật lý 12 tuy khó nhƣng lại có tính thực tế và kích thích đƣợc trí tò mò, bản tính ƣa khám phá của HS. Sở Giáo dục và đào tạo Vĩnh phúc cùng nhà trƣờng luôn quan tâm, không ngừng đầu tƣ trang thiết bị giảng dạy, tổ chức các buổi tập huấn và sinh hoạt chuyên môn thƣờng xuyên trong nhóm GV giảng dạy môn Vật lý của trƣờng THPT xuân hòa và nhóm GV viên Vật lý của các trƣờng bạn trên địa bàn thành phố Phúc Yên và Tỉnh Vĩnh Phúc. Phần lớn học sinh có ý thức học tập, có hứng thú tìm hiểu môn Vật lý. Khó khăn: Trên thực tế, thiết bị dạy học môn Vật lý hiện nay đơn giản, tính thực tiễn, ứng dụng chƣa cao, chƣa sát với thực tế... giáo viên khó khăn trong quá trình giảng dạy cũng nhƣ chƣa đủ để tạo nhiều hứng thú học tập cho học sinh. Một số học sinh chƣa tích cực trong học tập, chƣa thực sự tìm tòi, suy nghĩ, nghiên cứu để phát hiện kiến thức mới, ứng dụng kiến thức cũ. Mặt khác chất lƣợng học sinh không đồng đều, nhiều học sinh chƣa chú tâm học tập, chƣa học bài cũ và chuẩn bị bài trƣớc ở nhà. Yêu cầu của chƣơng trình đối với học sinh lớp 12 THPT tƣơng đối nặng, Đòi hỏi HS phải đầu tƣ nhiều thời gian và trí lực. 7.7.4. Cơ sở lý thuyết về phóng xạ hạt nhân I. Cấu tạo hạt nhân 1.1. Cấu tạo hạt nhân Hạt nhân của nguyên tử mang điện tích dƣơng, đƣợc cấu tạo từ những hạt nhỏ hơn gọi là các Nuclon. Có hai loại Nuclon là Proton và nơtron. + Proton kí hiệu là p có điện tích và khối lƣợng là q p  e, mp  1, 007276u  1, 672.1027 kg. + Nơtron kí hiệu là n có điện tích và khối lƣợng là qn  0, mn  1,008665u  1,674.1027 kg. Trong đó u là đơn vị khối lƣợng nguyên tử, với 1u  1, 66055.1027 kg. Hạt nhân nguyên tố X có số khối A, số thứ tự Z kí hiệu là AZ X , với A là tổng số Nuclon trong hạt nhân. Ví dụ: 11 H, 42He, 1327Al... 1.2. Đồng vị Đồng vị là những nguyên tử mà hạt nhân có chứa cùng số Proton Z nhƣng khác số Nơtron. 7
Ví dụ: Nguyên tử Hiđro có ba đồng vị 11 H, 12H, 13H. Trong đó 12 H, 13H là thành phần của nƣớc nặng là nguyên liệu của công nghệ điện tử. II. Phóng xạ 2.1. Hiện tượng phóng xạ Phóng xạ là hiện tƣợng một hạt nhân không bền vững tự phát phân rã, phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác. Đặc điểm của quá trình phóng xạ: 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 nhƣ nhiệt độ, áp suất… Quy ƣớc: Hạt nhân phóng xạ là hạt nhân mẹ, hạt nhân tạo thành là hạt nhân con. 2.2. Các tia phóng xạ + Tia α: Là hạt nhân Hêli, gọi là hạt α. Đặc điểm tia α: Đƣợc phóng ra từ hạt nhân với tốc độ khoảng 2.107 m / s. Tia α làm ion hóa mạnh các nguyên tử trên đƣờng đi của nó và mất nhanh năng lƣợng. Vì vậy tia α chỉ đi đƣợc tối đa 8cm trong không khí và không xuyên qua đƣợc tờ bìa dày 1mm. + Tia β: Có hai loại tia β: Loại phổ biến là β-: Là các electron ( Kí hiệu 01 e ), loại hiếm hơn là β+ ( Là Pôzitron hay electron dƣơng, kí hiệu 01 e có cùng khối lƣợng nhƣ electron nhƣng mang điện tích nguyên tố dƣơng) Đặc điểm tia β: Đƣợc phóng ra với tốc độ rất lớn xấp xỉ bằng tốc độ ánh sáng. Tia β cũng làm ion hóa môi trƣờng nhƣng yếu hơn so với tia α vì vậy tia β có thể đi đƣợc quãng đƣờng dài hơn, tới hàng trăm mét trong không khí và có thể xuyên qua đƣợc lá nhôm dày cỡ vài mm. Trong phóng xạ β tạo ra hạt nơtrinô không mang điện, khối lƣợng nghỉ bằng không, chuyển động với tốc độ ánh sáng. + Tia γ: Là sóng điện từ có bƣớc sóng rất ngắn ( dƣới 10-11m), cũng là hạt phôtôn có năng lƣợng cao. Vì vậy tia γ có khả năng xuyên thấu lớn hơn nhiều so với tia α và β. Trong phân rã α và β, hạt nhân con có thể ở trong trạng thái kích thích và phóng xạ ra tia γ để trở về trạng thái cơ bản. Đặc điểm tia γ: Không bị lệch trong điện trƣờng và từ trƣờng. 8
Phóng xạ γ không có sự biến đổi hạt nhân, chỉ có sự thay đổi trạng thái kích thích của hạt nhân. 2.3. 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: t t t N t  No .2  No .e T mt  mo .2  mo .et T Trong đó: No, Nt: Số hạt nhân tại thời điểm ban đầu và thời điểm t khảo sát. mo, mt: Khối lƣợng hạt nhân tại thời điểm ban đầu và thời điểm t khảo sát. ln 2 0,693   gọi là hằng số phóng xạ, đặc trƣng cho từng chất phóng xạ. T T T gọi là chu kì bán rã, cứ sau mỗi chu kì bán rã thì số lƣợng hạt nhân của chất phóng xạ còn lại 50% ( 50% số lƣợng hạt nhân bị phân rã) III. Phản ứng hạt nhân 3.1. Phản ứng hạt nhân Phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân A1 Z1 X1 A2 Z2 X2 Z3 X3  Z4 X4 A3 A4 Z1 A  Z2 B Z3 C  Z4 D Hay A1 A2 A3 A4 Phản ứng hạt nhân thƣờng đƣợc chia thành hai loại: + Phản ứng hạt nhân tự phân rã một hạt nhân không bền vững thành các hạt khác. + Phản ứng trong đó các hạt nhân tƣơng tác với nhau, dẫn đến sự biến đổi chúng thành các hạt khác Phản ứng hạt nhân tổng quát: A  B  C  D Trƣờng hợp phóng xạ: A  B  C 3.2. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân Định luật bảo toàn số khối: Trong phản ứng hạt nhân, tổng số nuclon của các hạt tƣơng tác bằng tổng số nuclon của các hạt sản phẩm. A1  A 2  A3  A 4 Định luật bảo toàn điện tích: Tổng đại số điện tích của các hạt tƣơng tác bằng tổng đại số các điện tích của các hạt sản phẩm. Z1  Z2  Z3  Z4 7.8. Bài học kinh nghiệm về phương pháp giải nhanh bài toán phóng xạ trong chương trình Vật lý lớp 12 9
7.8.1. Xác định số hạt nhân, lượng chất còn lại và lượng chất đã bị phân rã  Lý thuyết vận dụng Hạt nhân AZ X có khối lƣợng ban đầu là mo(g) và chu kì phóng xạ T(s). Các công thức biểu thị định luật phóng xạ: t t N t  No .2 T  No .et mt  mo .2 T  mo .et  Phương pháp giải nhanh Trên cơ sở giáo viên phân tích hiện tƣợng, giải cụ thể theo hình thức tự luận để học sinh hiểu rõ bản chất bài toán, các bƣớc tính toán cụ thể. Giáo viên rút ngắn các bƣớc và nhấn mạnh đƣa ra các hệ quả giúp học sinh vận dụng nhanh chóng và dễ dàng, cụ thể: mo .NA + Số hạt nhân ban đầu: No  ( NA= 6,02.1023 là số Avôgađrô, mo đơn A vị là gam) + Số hạt nhân bị phân rã sau thời gian t: t mo .N A m .N m .N 1 N  (1  2 T )  o A (1  et )  o A (1  t ) A A A 2T + Khối lƣợng hạt nhân bị phân rã sau thời gian t: t 1 m  mo (1  2 )  mo (1  et )  mo (1  T t ) T 2 + Xác định phần trăm lƣợng chất bị phân rã: t N m 1  (1  2 T ).100%  (1  et ).100%  (1  t ).100% N o mo 2T + Xác định phần trăm lƣợng chất còn lại: t N m 1   2 T .100%  et .100%  t .100% N o mo 2T Chú ý: Thời gian t và chu kì T phải cùng đơn vị, khối lƣợng m không cần đổi đơn vị mà xác định và lấy đơn vị của m theo mo. % còn lại + % phân rã = 100%.  Bài tập minh họa Bài 1: Pôlôni 84210 Po là chất phóng xạ α và biến thành chì 82206 Pb, với chu kỳ bán rã là 318 ngày đêm. Ban đầu có 0,21g Po. Xác định số hạt nhân nguyên tử Po bị phân rã sau 414 ngày đêm. Hướng dẫn giải 10
Cách giải thông thường Số nguyên tử Po ban đầu: mo .NA 0, 21.6,02.1023 No    6,02.1020. A 210 Số nguyên tử còn lại sau 414 ngày đêm: No No 6, 02.1020 Nt  t  3  3  7,525.1019. 2 2 2T Số nguyên tử bị phân rã sau 414 ngày đêm: N  No  N  52,675.1019. Cách giải nhanh Số nguyên tử bị phân rã sau 414 ngày đêm: mo .N A 1 0, 21.6, 02.1023 1 N  (1  t )  (1  414 )  52, 675.1019. A 210 2T 2138 Bài 2: Đồng vị phóng xạ của một chất phóng xạ tia β- có chu kỳ bán rã là 20 ngày. Xác định phần trăm chất đó bị phân rã trong 100 ngày? Hướng dẫn giải Cách giải thông thường  t.ln 2 Lƣợng chất phóng xạ còn lại sau 100 ngày: m  mo .e T  t.ln 2 Lƣợng chất phóng xạ đã bị phân rã sau 100 ngày: m  mo  m  mo (1  e T ) Phần trăm chất phóng xạ bị phân rã trong 100 ngày:  t.ln 2 100.ln 2 m  (1  e T ).100%  (1  e 20 ).100%  96,875% mo Cách giải nhanh Phần trăm chất phóng xạ bị phân rã trong 100 ngày:  t.ln 2 100.ln 2 m  (1  e T ).100%  (1  e 20 ).100%  96,875% mo Bài 3: Hạt nhân 224 88 Ra phóng xạ hạt α, phôtôn γ và tạo thành AZ Rn. Một nguồn phóng xạ 224 88 Ra có khối lƣợng ban đầu là mo sau 14,8 ngày khối lƣợng của nguồn còn lại là 23 4,48g. Biết chu kỳ phóng xạ của 224 88 Ra là 3,7 ngày, NA= 6,02.10 mol-1. Xác định a) Khối lƣợng hạt nhân 224 88 Ra ban đầu mo? b) Số hạt nhân 224 88 Ra đã bị phân rã? c) Khối lƣợng 224 88 Ra đã bị phân rã? Hướng dẫn giải 11
Cách giải nhanh t 14,8 a) Khối lƣợng hạt nhân 224 88 Ra ban đầu mo: mo  m .2  4, 48.2 T 3,7  71,68g. b) Số hạt nhân 224 88 Ra đã bị phân rã: t mo .NA 71,68 N  (1  2 T )  .6,02.1023 (1  24 ) 1,806.1023. A 224 c) Khối lƣợng 224 88 Ra đã bị phân rã: t N  mo .(1  2 T )  71,68.(1  2 4 )  67, 2g.  Bài tập vận dụng (Học sinh tự luyện) Câu 1: Một chất phóng xạ ban đầu có 100g, với chu kỳ phóng xạ là 7 ngày đêm. Khối lƣợng chất phóng xạ đó còn lại sau 28 ngày đêm là A. 93,75g. B. 87,5g. C. 12,5g. D. 6,25g. Câu 2: Một chất phóng xạ ban đầu có 200g, với chu kỳ phóng xạ là 8 ngày đêm. Khối lƣợng chất phóng xạ đó đã bị biến thành chất khác sau 28 ngày đêm là A. 50g. B. 175g. C. 25g. D. 150g. Câu 3: Một chất phóng xạ Radon 86 Ra ban đầu có 200g, với chu kỳ phóng xạ là 222 3,8 ngày đêm. Số nguyên tử Radon 86222 Ra còn lại sau 9,5 ngày đêm là A. 23,9.1021. B. 2,39.1021. C. 32,9.1021. D. 32,9.1021. Câu 4: Một nguồn phóng xạ 1532 P có 3.1023 nguyên tử, với chu kì phóng xạ là 14 ngày. Trƣớc đó 4 tuần số nguyên tử 1532 P trong nguồn là A. 3.1023 nguyên tử. B. 6.1023 nguyên tử. C. 12.1023 nguyên tử. D. 48.1023 nguyên tử. Câu 5: Một chất phóng xạ có chu kỳ bán rã là 10 năm. Phần trăm chất phóng xạ đó phân rã thành chất khác sau 40 năm là A. 6,25%. B. 12,5%. C. 87,5%. D. 93,75%. Câu 6: Một chất phóng xạ 6027 Co có chu kỳ bán rã là 5 năm. Sau 10 năm từ một nguồn phóng xạ 6027 Co có khối lƣợng 1g sẽ còn lại A. gần 0,75g. B. hơn 0,75g một lƣợng nhỏ. C. gần 0,25g. D. hơn 0,25g một lƣợng nhỏ. Câu 7: Một đồng vị phóng xạ có chu kỳ T. Cứ sau một khoản thời gian bằng bao nhiêu thì số hạt nhân bị phân rã trong khoảng thời gian đó bằng ba lần số hạt nhân còn lại của đồng vị ấy? A. 0,5T. B. 3T. C. 2T. D. T. 12
Câu 8: Hạt nhân Cacbon 146 C là chất phóng xạ β- có chu kỳ bán rã là 5600 năm. Thời gian để lƣợng chất phóng xạ trong mẫu chỉ còn bằng 1/8 lƣợng chất phóng xạ ban đầu là A. 16800 năm. B. 18600 năm. C. 7800 năm. D. 16200 năm. Câu 9: Một chất phóng xạ ban đầu có No= 9.105 hạt nhân. Sau 1 năm còn lại một phần ba số hạt nhân ban đầu chƣa bị phân rã. Sau 1 năm nữa số hạt nhân còn lại chƣa phân rã của chất phóng xạ đó là A. 105 hạt. B. 2.105 hạt. C. 1,5.105 hạt. D. 1,25.105 hạt. Câu 10: Gọi t là khoảng thời gian để số hạt nhân của một lƣợng chất phóng xạ giảm đi e lần (lne = 1). T là chu kỳ bán rã của chất phóng xạ. Sau khoảng thời gian 0,51 t số hạt nhân của chất phóng xạ còn lại số % là A. 60%. B. 70%. C. 80%. D. 65. 60%. ĐÁP ÁN Câu 1 Câu 2 Câu 3 Câu 4 Câu 5 Câu 6 Câu 7 Câu 8 Câu 9 Câu 10 D B B C D C C A A A 7.8.2. Xác định khối lượng hạt nhân con tạo thành trong quá trình phóng xạ.  Lý thuyết vận dụng Hạt nhân AZ X có khối lƣợng ban đầu mo và chu kỳ phóng xạ T, phóng xạ tạo thành hạt nhân BZ Y ' Trên cơ sở giáo viên phân tích hiện tƣợng, giải cụ thể theo hình thức tự luận để học sinh hiểu rõ bản chất bài toán, các bƣớc tính toán cụ thể. Giáo viên rút ngắn các bƣớc và nhấn mạnh đƣa ra các hệ quả giúp học sinh vận dụng nhanh chóng và dễ dàng, cụ thể: Phƣơng trình phóng xạ: AZ X  BZ Y  Tia px ' Số hạt nhân đã bị phân rã bằng số hạt nhân con tạo thành NY  N  No .(1  et ) Khối lƣợng hạt nhân con tạo thành m Y .N A N .B B B NY   mY  Y  N o .(1  et )  mo .(1  e t ). B NA NA A m X N m X .B Với N X  NA  mY  Y B  . A NA A  Phương pháp giải nhanh Khối lƣợng hạt nhân con tạo thành khi biết khối lƣợng ban đầu của hạt nhân 13
mẹ mo B mY  mo .(1  et ). A và B là số khối của hạt nhân mẹ và hạt nhân tạo A thành. Khối lƣợng hạt nhân con tạo thành khi biết khối lƣợng đã bị phân rã của hạt nhân mẹ m X mX .B mY  . A và B là số khối của hạt nhân mẹ và hạt nhân tạo thành. A Chú ý: Trong phóng xạ β khối lượng hạt nhân con hình thành bằng khối lượng hạt nhân mẹ bị phân rã.  Bài tập minh họa Bài 1: Hạt nhân 84210 Po phóng xạ α thành hạt nhân chì bền. Ban đầu mẫu 84210 Po chứa một lƣợng gồm 200g. Bỏ qua năng lƣợng của phôtôn γ. Khối lƣợng hạt nhân chì đƣợc tạo thành sau 4 chu kì bán rã là bao nhiêu? Hướng dẫn giải Cách giải nhanh Khối lƣợng hạt nhân chì đƣợc tạo thành sau 4 chu kì bán rã là B B 1 mY  mo .(1  et )  mo .(1  t ). A A 2T 206 1 mY  200.(1  4T ) 183,928g. 210 2T - Bài 2: Hạt nhân 24 11 Na là chất phóng xạ β thành hạt nhân magiê 24 12 Mg . Ban đầu mẫu 24 11 Na chứa một lƣợng gồm 24g và có chu kỳ bán rã là 15 giờ. Bỏ qua năng lƣợng của phôtôn γ. Khối lƣợng hạt nhân magiê 1224 Mg đƣợc tạo thành sau 45 giờ là bao nhiêu? Hướng dẫn giải Cách giải nhanh Khối lƣợng hạt nhân magiê 1224 Mg đƣợc tạo thành sau 45 giờ là B 1 mY  mo .(1  t ). A 2T 24 1 mY  24.(1  45 )  21g. 24 215 mX .B 1 Hoặc: mY  . Với m  mo .(1  t )  21g. A 2T 14
 Bài tập vận dụng (Học sinh tự luyện) Câu 1: Một chất phóng xạ Pôlôni Po210 phóng xạ anpha có chu kỳ bán rã là 138 ngày đêm, biến đổi thành chì bền. Ban đầu có 0,168g Po210. Sau thời gian 414 ngày đêm khối lƣợng chì tạo ra là A. 0,144g. B. 0,0144g. C. 0,147g. D. 0,0147g. Câu 2: Một chất phóng xạ Pôlôni Po210 phóng xạ anpha có chu kỳ bán rã là 138 ngày đêm, biến đổi thành chì bền. Ban đầu có 168mg Po210. Sau thời gian 276 ngày đêm khối lƣợng chì tạo ra là A.123,6mg. B. 132,6mg. C. 136,2mg. D23,16mg. Câu 3: Một chất phóng xạ Pôlôni Po210 phóng xạ anpha có chu kỳ bán rã là 138 ngày đêm, biến đổi thành chì bền. Ban đầu có 168mg Po210. Sau thời gian 276 ngày đêm thể tích khí Hêli tạo thành ở điều kiện tiêu chuẩn là A.13,44.10-3 lít. B. 1,344.10-3 lít. C. 3,44.10-3 lít. D. 3,144.10-3 lít. Câu 4: Một chất phóng xạ Pôlôni Po210 phóng xạ anpha có chu kỳ bán rã là 138 ngày đêm, biến đổi thành chì bền. Ban đầu có 168mg Po210. Sau bao lâu thì khối lƣợng chì tạo ra là 61,8mg? A. 9,63 ngày. B. 93,6 ngày. C. 6,93 ngày. D. 3,69 ngày. Câu 5: Một chất phóng xạ Pôlôni Po210 phóng xạ anpha có chu kỳ bán rã là 138 ngày đêm, biến đổi thành chì bền. Ban đầu có 168mg Po210. Sau bao lâu có 13,44cm3 khí Hêli đƣợc tạo thành ở điều kiện tiêu chuẩn? A. 27,6 ngày. B. 414 ngày. C. 276 ngày. D. 41,4 ngày. ĐÁP ÁN Câu 1 Câu 2 Câu 3 Câu 4 Câu 5 A A A B C 7.8.3. Xác định thời gian phóng xạ và tuổi của các vật cổ Trên cơ sở giáo viên phân tích hiện tƣợng, giải cụ thể theo hình thức tự luận để học sinh hiểu rõ bản chất bài toán, các bƣớc tính toán cụ thể. Giáo viên rút ngắn các bƣớc và nhấn mạnh đƣa ra các hệ quả giúp học sinh vận dụng nhanh chóng và dễ dàng, cụ thể:  Phương pháp giải nhanh xác định thời gian phóng xạ và tuổi của các vật cổ Biết khối lƣợng ban đầu, số hạt nhân ban đầu và khối lƣợng còn lại, số hạt 15
nhân còn lại của lƣợng chất phóng xạ thì thời gian phóng xạ: m0 N T.ln T.ln 0 t m  N . ln 2 ln 2 Biết khối lƣợng, số nguyên tử còn lại của hai chất có trong mẫu của vật cổ: N1  N01e1.t , N2  N02e2t . với 1  ln 2 , 2  ln 2 . T1 T2 N1.N 02 ln N 2 .N 01 t .  2  1 Biết tại thời điểm khảo sát tỉ lệ số nguyên tử của chất tạo thành Y và số NY nguyên tử còn lại của chất bị phân rã X là k  NX ln(k  1) t T hoặc t  T.log 2 (k  1). ln 2 Biết tại thời điểm khảo sát tỉ lệ khối lƣợng của chất tạo thành Y và khối mY lƣợng của chất còn lại bị phân rã X là h  mX AX ln(h  1) AY t T . ln 2 Chú ý: Khi thời gian phóng xạ t rất nhỏ so với chu kỳ phóng xạ T: et  1  .t Thời gian t mà số hạt nhân giảm đi e lần: t. 1.  Bài tập minh họa Bài 1: Một chất phóng xạ có chu kỳ bán rã là 360 giờ. Xác định thời gian để khối lƣợng của nó chỉ còn 1/16 khối lƣợng ban đầu: Hướng dẫn giải Cách giải nhanh m 1 1 t Áp dụng định luật phóng xạ:  t    4  t  4.360 1440 giờ. mo 16 T 2T Bài 2: Một chất phóng xạ Pôlôni Po210 nguyên chất phóng xạ anpha biến thành hạt nhân Y, ban đầu có 3g. Tại thời điểm khảo sát tỉ số giữa khối lƣợng Y và khối lƣợng Pôlôni Po210 còn lại trong mẫu vật là 0,8. Xác định tuổi của mẫu vật, biết chu kỳ bán rã của Pôlôni Po210 là 138 ngày. Hướng dẫn giải Cách giải nhanh 16
Biết tại thời điểm khảo sát tỉ lệ khối lƣợng của chất tạo thành Y và khối mY lƣợng của chất còn lại bị phân rã là h   0,8. mX Tuổi của vật cổ là: AX 210 ln(h  1) ln(0,8.  1) AY 206 t T 138.  118, 73 ngày. ln 2 ln 2 Bài 3: Một chất phóng xạ 92238 U sau một loạt phóng xạ α và β thì biến thành chì Pb206. Chu kỳ bán rã của sự biến đổi tổng hợp này là 4,6.109 năm. Giả sử ban đầu một khối đá chỉ chứa 92238 U và hiện nay tỉ lệ khối lƣợng của 92238 U và chì có trong mẫu là 30. Xác định tuổi của mẫu đá? Hướng dẫn giải Cách giải nhanh Biết tại thời điểm khảo sát tỉ lệ khối lƣợng của chất tạo thành Y và khối mY 1 lƣợng của chất còn lại bị phân rã là h   . mX 30 AX 1 238 ln(h  1) ln( .  1) AY 30 206 t T  4, 6.10 . 9  2,5.108 ln 2 ln 2 Vậy tuổi của mẫu đá là 2,5.108 năm. 92U phân rã anpha và biến đổi thành Bài 4: Một chất phóng xạ 238 206 82 Pb với chu kỳ bán rã của U là 4,47.109 năm. Thời điểm khảo sát hiện nay cho thấy một khối 238 92 đá có chứa 93,94.10-5 kg U và 14,27.10-5 kg 238 92 206 82 Pb . Giả sử khối đá lúc đầu hoàn 92U . Tính tuổi của khối đá. toàn nguyên chất chỉ có 238 Hướng dẫn giải Cách giải nhanh Biết tại thời điểm khảo sát tỉ lệ khối lƣợng của chất tạo thành Y và khối m Y 14, 27 lƣợng của chất còn lại bị phân rã là h   . m X 93,94 AX 14, 27 238 ln(h  1) ln( .  1) AY 93,94 206 t T  4, 47.10 . 9 10, 43.108 ln 2 ln 2 Vậy tuổi của khối đá là 10,43.108 năm. Bài 5: Một bệnh nhân điều trị bằng phƣơng pháp đồng vị phóng xạ, dùng tia  để diệt tế bào bệnh. Thời gian chiếu xạ lần đầu là t  25 phút và cứ sau 1 tháng bệnh nhân 17
phải tới bệnh viện khám bệnh và tiếp tục chiếu xạ. Biết đồng vị phóng xạ có chu kỳ bán rã là 4 tháng (coi t  T ) và vẫn dùng nguồn phóng xạ lần đầu. Hỏi lần chiếu xạ thứ 3 phải tiến hành trong bao lâu để bệnh nhân đƣợc chiếu xạ với cùng một lƣợng tia  nhƣ lần đầu? Hướng dẫn giải Cách giải nhanh Lƣợng tia γ phóng xạ lần đầu là: N  N0 (1  et )  N0t ( t  T thì 1  et  t. ) Sau thời gian 2 tháng ( nửa chu kỳ) t = T/2. Lƣợng phóng xạ trong nguồn phóng xạ sử dụng lần đầu còn ln 2 T ln 2    t N  N0 e  N0 e T 2  N0e 2 . Thời gian chiếu xạ lần sau là t’ ln 2 ln 2    t ' N '  N0e 2 (1  e )  N0e 2 t '  N ln 2 Vậy lần chiếu xạ thứ ba là: t '  e t  1, 41.25  35, 25 phút. 2  Bài tập vận dụng (Học sinh tự luyện) Câu 1: Khi phân tích một mẫu gỗ ngƣời ta xác định đƣợc 87,5% số nguyên tử đồng vị phóng xạ 146 C có trong mẫu gỗ đã bị phân rã thành các nguyên tử 147 N . Biết chu kì bán rã của 146 C là 5570 năm. Tuổi của mẫu gỗ này là A. 16710 năm. B.5570 năm. C.11570 năm. D. 45460 năm. A2 Câu 2. Hạt nhân A1 Z1 X phóng xạ và biến thành hạt nhân Z2 Y bền. Coi khối lƣợng của A1 hạt nhân X, Y bằng số khối của chúng tính theo đơn vị u. Biết chất phóng xạ Z1 X có chu kì bán rã là T. Ban đầu có một khối lƣợng chất A1 Z1 X , sau 3 chu kì bán rã thì tỉ số giữa khối lƣợng của chất Y và khối lƣợng của chất X là A2 A1 A1 A2 A. 7 . B. 8 . C. 7 . D. 8 . A1 A2 A2 A1 210 Câu 3. Chất phóng xạ Pôlôni 84 Po là chất phóng xạ  và biến thành hạt nhân chì bền. 210 Biết chu kì bán rã của 84 Po là 138 ngày. Một phòng thí nghiệm nhận đƣợc một 210 mẫu 84 Po nguyên chất, sau thời gian t thì thấy tỉ lệ giữa khối lƣợng chì và khối lƣợng P0210 là 0,5. Giá trị của thời gian t là A. 164 ngày. B. 82 ngày. C. 276 ngày. D. 148 ngày. 18
226 Câu 4. Chất phóng xạ Th phát tia α và biến đổi thành 230 90 88 Ra với chu kì bán rã của 230 90Th là T. Thời điểm ban đầu có một mẫu 230 90 Th nguyên chất. Tại thời điểm khảo 230 226 sát t = 6T, thì tỉ số giữa hạt nhân Th và số hạt nhân 90 88 Ra trong mẫu là A. 8. B. 56. C. 16. D. 1/63. A1 Câu 5. Hạt nhân Z1 X phân rã và trở thành hạt nhân ZA22Y bền. Coi khối lƣợng hai hạt A1 nhân đó bằng số khối của chúng tính theo đơn vị u. Lúc đầu mẫu Z1 X là nguyên A1 chất. Biết chu kì phóng xạ của Z1 X là T (ngày). Ở thời điểm T + 14 (ngày) tỉ số A1 A2 khối lƣợng của Z1 X và Y là A1 / 7 A2 , đến thời điểm T + 28 (ngày) tỉ số khối Z2 lƣợng trên là A. A1 / 14 A2 . B. 7 A1 / 8 A2 . C. A1 / 31A2 . D. A1 / 32 A2 . Câu 6. (CĐ_12). Giả thiết một chất phóng xạ có hằng số phóng xạ là = 5.10-8s-1. Thời gian để số hạt nhân chất phóng xạ đó giảm đi e lần (lne = 1) là A. 5.108s. B. 5.107s. C. 2.108s. D. 2.107s. Câu 7. (ĐH-09). Một đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã T. Cứ sau một khoảng thời gian bằng bao nhiêu thì số hạt nhân bị phân rã trong khoảng thời gian đó bằng ba lần số hạt nhân còn lại của đồng vị ấy? A. 0,5T. B. 3T. C. 2T. D. T. Câu 8. Urani 235 235 92 U phóng xạ α tạo thành Thôri (Th). Chu kỳ bán rã của 92 U là T = 7,13.108 năm. Tại một thời điểm nào đó tỉ lệ giữa số nguyên tử Th và số nguyên tử 235 92 U bằng 2. Sau thời điểm đó bao lâu thì tỉ lệ số nguyên tử nói trên bằng 11? A. 7,13.108 năm. B. 10,695.108 năm. C. 14,26.108 năm. D. 17,825.108 năm. 238 Câu 9. (ĐH_12). Hạt nhân urani 92 U sau một chuỗi phân rã, biến đổi thành hạt 238 nhân chì 206 82 Pb . Trong quá trình đó, chu kì bán rã của U biến đổi thành hạt nhân 92 chì là 4,47.109 năm. Một khối đá đƣợc phát hiện có chứa 1,188.1020 hạt nhân 238 U 92 206 và 6,239.1018 hạt nhân 82 Pb . Giả sử khối đá lúc mới hình thành không chứa chì và 238 tất cả lƣợng chì có mặt trong đó đều là sản phẩm phân rã của 92U . Tuổi của khối đá khi đƣợc phát hiện là A. 3,3.108năm. B. 6,3.109năm. C. 3,5.107năm. D. 2,5.106năm. 19
Câu 10. Một bệnh nhân điều trị bằng đồng vị phóng xạ, dùng tia  để diệt tế bào bệnh. Thời gian chiếu xạ lần đầu là t = 30phút, cứ sau 1 tháng thì bệnh nhân phải tới bệnh viện khám bệnh và tiếp tục chiếu xạ. Biết đồng vị phóng xạ đó có chu kỳ bán rã T = 4 tháng (coi t