TIẾT 91: BÀI TẬP

Chia sẻ: Kata_7 Kata_7 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

144
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Vận dụng kiến thức toàn chương để giải các bài tập tổng kết chương. Nhằm củng cố kiến thức lý thuyết, rèn luyện kỹ năng giải toán về vật lý hạt nhân. II. CHUẨN BỊ: HS: Làm bài tập ở nhà III. TIẾN HÀNH LÊN LỚP: A. Ổn định: B. Kiểm tra: Thông qua bài tập C. Bài tập: PHƯƠNG PHÁP 1. Đồng vị Cu63 có bán Bài 1 – Sgk trang 239 kính R = 4,8fecmi. a. R = 4,8 fecmi = 4,8.10-15m = 4,8.10-13cm

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: TIẾT 91: BÀI TẬP

TIẾT 91: BÀI TẬP I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: Vận dụng kiến thức toàn chương để giải các bài tập tổng kết chương. Nhằm củng cố kiến thức lý thuyết, rèn luyện kỹ năng giải toán về vật lý hạt nhân. HS: Làm bài tập ở nhà II. CHUẨN BỊ: III. TIẾN HÀNH LÊN LỚP: A. Ổn định: B. Kiểm tra: Thông qua bài tập C. Bài tập: NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP 1. Đồng vị Cu63 có bán Bài 1 – Sgk trang 239 a. R = 4,8 fecmi = 4,8.10-15m = 4,8.10-13cm kính R = 4,8fecmi. a. Tính khối lượng riêng d Thể tích hạt nhân Cu là: V = 4 R 3 = 4 . 3,14.(4,8.10-13)3 = 3 3 của hạt nhân Cu: d = ? So 46.10-38cm3 sánh với khối lượng riêng Khối lượng hạt nhân đồng: mCu = 63.u = 63.1,66.10-27(kg) = của đồng D = 8,9g/cm3. 104,6.10-24(g) b. Tính mật độ diện tích Vậy khối lượng riêng của hạt nhân đồng là: của hạt nhân đó? Cho e = 10 24 m = 2,26.1014(g/cm3) d= = 104,6 1,6.10-19C  38 v 46.10
d 2,26.1014 Hướng dẫn:  2,54.1013 So sánh với khối lượng riêng của đồng:  D 8,9 a. Xem hạt nhân có dạng (lần) 4 hình cầu thì: V = R 3 = ? 3 b. Điện tích của hạt nhân đồng là: q = 29.e = 29.1,6.10-19 (C) m mà: d = V Mật độ điện tích hạt nhân: với m là khối lượng hạt 46,4.1019 q = 1019C/cm3 n= = nhân Cu63 và m = 63.u =>  38 v 46.10 d=? 63 Cu => điện tích hạt b. 29 nhân: q = Z.e = ? => Mật độ điện tích: n = q ? v 2. Cho R = R0.A1/3 Bài 2 – Sgk trang 239 Theo quy luật: R = R0.A1/3, ta có: R0 = 1,2 fecmi a. So sánh R 1 H 1 và R Ru = R0 . Au1/3 = R0.2381/3 RH = R0 . Au1/3 = R0.11/3 U 238 ? 92 3A 1/ 3  AU  RU =  => d =4 (R0 A1/3 )3 b. Khối lượng riêng d của Lập tỉ số: 1/ 3  = (238) = 238 = 6,2 => RU = 6,2 RH 3 RH  AH    hạt nhân là hằng số? Hạt nhân bất kỳ, có khối lượng riêng:
mA d=  vV Hướng dẫn: 43 và: V = R 3 b. Khối lượng của hạt 3 nhân: m = A vì R0 = 1,2 fecmi = const => d = const đối với mọi => d = 3 4R0 => khối lượng riêng của hạt nhân mA hạt nhân bất kỳ: d =  vV mà V = ? = const => d = ? 3. Cho T = 10s Bài 3 – Sgk trang 240 H0 = 2.107 Bq 0,693 0,693 = 0,0693 (s-1) a. l = = T 10 Tính: a. l = ? H0 2.10 7 = 2,9.108(ng/tử) b. H0 = lN0 => N0 = = b. N0 = ?  0,0693 c. Gọi N(t) là số hạt biến đổi theo thời gian: N(t) = N0.e-lt => c. Nt = ? t = 30s d. H(t) = ? t N0 = elt N (t ) = 30s  N0  N N0 = 8 => N(t) = 0 = 2,9. => ln   = lt = 2,079 = ln8 =>  N (t )  8 N (t ) 10 8 8 => N(t) = 3,6.107(nguyên tử) d. Độ phóng xạ sau 30s. Tương tự câu c. H(t) = H0.e-lt
H0 2.10 7 = 2,5.106 Bq => =8= H (t ) 8 4. Cho U238 sau một loạt Bài 4 – Sgk trang 240 phóng xạ a và b-: U  Gọi N0 là số hạt nhân Urani ban đầu 238 92 N(t) là số hạt nhân Urani tại thời điểm t - 206 Pb + 8a + 6e 82 N(t) = N0. e-lt 9 Với T = 4,6.10 năm N’(t) là số hạt nhân tại thời điểm t Ban đầu, chỉ có đá Urani N’(t) = N0 – N(t) = N0 (1 - e-lt) (không chứa Pb) Nay (tại mu N (t ).238 N (t ) thời điểm) , thì trong đá Mà: = = 37=> = 37 (1) m Pb N ' (t ).206 N ' (t ) mu chiếm tỉ lệ: = 37 e  t = 32 e-lt = 0,97 e-lt = ln0,97 m Pb =>  t 1 e Tính: tuổi t của đá? Với l = 0,15.10-9 ln 0,97 = - 0,03 => t = 2.108 (năm) e  t Hướng dẫn: = 32 1  e  t e-lt = 32 = 32 e-lt => 32 = 33. e-lt => e-lt = 0,97 5. Cho ma = 4,0015u Bài 5 – Sgk trang 240
* Hạt nhân 24 He có 2 photon và 2 nơtron mp = 1,0073u mn = 1,087u Khối lượng của các hạt trước liên kết: NA = 6,002. m0 = 2mp + 2mn = 2(mp + mn) = 2.2,016u = 4,032u 1023mol-1 Khối lượng của hạt a (sau khi liên kết): m = 4,0015u a. Tính năng lượng liên kết => Độ hụt khối: m = m0 – m = 0,0305u riêng của hạt a? Năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1 hạt a: E = m.c2 = b. Tính năng lượng tỏa ra 0,0305u.c2 khi tạo thành 1 g Heli? Với: 1u.c2 = 931 MeV Hướng dẫn: => E = 0,0305 x 931 = 28,395 MeV = 28,395 x 1,6. 10 -19.106 = b. 1 mol 24 He = 4 g chứa 45,43.10-13 (J) NA nguyên tử Năng lượng liên kết riêng (là năng lượng tính cho 1 nuclon):  1g N=? E 28,395 E’ = = = 7,1MeV 4 4 + Năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1 gam Heli? NA 6,022.10 23 22 1g chứa N =  15.10 nguyên tử = 4 4 Vậy, năng lượng tỏa ra k hi tạo thành 1 gam 24 He : E = E. N = 15.1022x 45,43.10-13 = 2,68.1010(J) 6. Cho phản ứng phân hạch Bài 6 – Sgk trang 240: Phương trình phân hạch: 92 U 235 + 01 n  140 Nb + 3 01 n + 93 Urani Ce + 58 41
7 1 e - 0 E (U) = 7,7 MeV E (Xeri: Ce) = 8, 43 MeV Năng lượng liên kết của các hạt: + Urani (U): E(U) = E(U) . A = 7,7 x 235 = 1809,5 MeV E (Niobi: Nb) = 8,7 MeV Tính năng lượng tỏa ra + Xeri (Ce): E(Ce) = E(Ce). A = 8,43 x 140 = 1180,2 MeV trong phân hạch này? + Niobi (Nb): E(Nb) = E(Nb). A = 8,7 x 93 = 809,1 MeV Vậy năng lượng tỏa ra trong phân hạch trên: E = [E(Ce) + E(Nb)] – E(U) = 197,8 MeV 7. Cho mặt trời có: Bài 7 – Sgk trang 240 m = 2.1030kg E a. Công suất bức xạ của mặt trời là: P = => E = P.t = 3,8. t công suất bức xạ P = 1026.1 = 3,8.1026(J) là năng lượng mặt trời bức xạ trong 1s. Năng 3,8.1026W lượng này tương đương với một khối lượng: 3,8.10 26 E = 4,2. 109 (kg) m = = 2 16 C 9.10 b. Gọi M là khối lượng mặt trời giảm đi sau 1 tỉ năm: t = 1 tỉ năm = 86.400.365.109 = 31,53.1015(s) m = 200 triệu tấn Vậy: M = m. t = 4,2. 109 x 31,53.1015  13,24.1025(kg) 200.106.103kg = = 13,24.10 25 M = 7.10-5 = 0,004% => = 30 m 25.10 2.1014g c. Công suất do chu trình Cacbon – Nitơ: 4 11 H  24 He + 2 1 e + 0
+ 26,8 MeV Số nguyên tử 24 He chứa trong 200 triệu tấn Heli: NA 6,022.10 23 . 2.1014 = 3.1037 (hạt) N= .m = a 4 Năng lượng tỏa ra sau mỗi giây do mỗi chu trình trên: E = N. E = 3.1037 x 26,8 MeV = 128.1024 J Vậy, phần trăm năng lượng này đóng góp vào công suất bức xạ của mặt trời: 128.10 24 E = = 30% 3,8.10 26 E D. Dặn dò:  Xem lại bài “Sự khúc xạ ánh sáng”, chuẩn bị lý thuyết mẫu báo cáo thí nghiệm bài thực hành “Xác định chiết suất của thủy tinh” .  Chuẩn bị tiết sau “Thực hành” Mỗi nhóm cần chuẩn bị thêm: 1 thước đo mm, compa, viết chì.