Take note Phieu phan ung hat nhan - phan 1

Thầy giáo: Đỗ Thế Anh ĐT: 0913.783.482 Trường THPT Chuyên Trần Phú Chương: Vật lý hạt nhân Chủ đề 3: Phản ứng hạt nhân (Nuclear Reaction) Phản ứng hạt nhân - Định nghĩa: Là trình dẫn đến biến đổi hạt nhân - Chia làm hai dạng: + Phản ứng tự phân rã hạt nhân không bền: A → B + C + Phản ứng có tương tác hạt nhân dẫn đến biến đổi chúng thành hạt nhân khác ( A+ B →C + D) - Nhờ có phản ứng hạt nhân người ta tạo đồng vị phóng xạ nhân tạo Các định luật bảo tồn phản ứng hạt nhân Xét phản ứng hạt nhân: A1 z1 A + Az22 B → A3 z3 C + Az 44 D Phản ứng tuân theo định luật bảo tồn sau a) Bảo tồn điện tích Tổng điện tích hạt nhân trước phản ứng = tổng điện tích hạt nhân sau phản ứng Z1 + Z = Z3 + Z b) Bảo toàn số khối (số nuclon) Tổng số nuclon hạt nhân trước phản ứng = tổng số nuclon hạt nhân sau phản ứng A1 + A2 = A3 + A4 c) Bảo toàn động lượng Véctơ động lượng hạt nhân trước phản ứng = Vectơ động lượng hạt nhân sau phản ứng     p A + pB = pC + pD     Hay mAvA + mBvB = mC vC + mDvD d) Bảo toàn lượng toàn phần Năng lượng toàn phần = lượng nghỉ hạt + động hạt Năng lượng toàn phần hạt nhân tương tác = lượng toàn phần hạt nhân sản phẩm ( m Ac + K A ) + (mB c + K B ) = (mC c + KC ) + (mD c + K D ) (phản ứng không kèm tia gamma) Lưu ý: Khơng có định luật bảo tồn khối lượng lượng thông thường phản ứng hạt nhân Cách tính lượng tỏa hay thu vào phản ứng hạt nhân Kí hiệu: mtr = m A + mB (tổng khối lượng hạt nhân ban đầu) ms = mC + mD (tổng khối lượng hạt nhân sau phản ứng) Năng lượng phản ứng: Q = ( mtr − ms )c + Nếu : Q  : phản ứng toả lượng + Nếu : Q  : phản ứng thu lượng Xét phản ứng hạt nhân: Thầy giáo: Đỗ Thế Anh ĐT: 0913.783.482 A1 z1 Trường THPT Chuyên Trần Phú A+ zA22 B→zA33 C + zA44 D Viết đầy đủ phản ứng Dựa vào định luật bảo toàn số khối điện tích:  A1 + A2 = A3 + A4  Z1 + Z = Z3 + Z Tính lượng toả hay thu vào phản ứng hạt nhân theo cách khác Cách 1: Theo khối lượng hạt nhân trước vào sau phản ứng Q = (mtr − ms )c + Nếu : Q  : phản ứng toả lượng + Nếu : Q  : phản ứng thu lượng Chú ý tính lượng ta sử dụng: 1u.c = 931,5 MeV Cách 2: Theo động hạt nhân Q = Ks − Ktr = KC + KD − (KA + KB ) Cách 3: Theo độ hụt khối hạt nhân Q = ( ms − m tr )c2 = ( mC + m D ) − ( m A + m B ) c Cách 4: Tính theo lượng liên kết hạt nhân Q = (Es − Etr ) = ( EC + ED ) − ( EA + EB ) Kết hợp bảo toàn lượng toàn phần bảo toàn động lượng Bảo toàn lượng toàn phần: mo c + K A + K B = mc + K C + K D     Bảo toàn động lượng: p A + pB = pC + pD (pứ không kèm tia gamma) Lưu ý: mv + Liên hệ động lượng động năng: K = ; p = mv → p = Km + Trong phóng xạ hạt nhân ban đầu đứng yên    = pC + pD → pC = pD → KC mC = K D mD + Khi tính toán từ quan hệ động lượng đưa quan hệ động sau giải hệ phương trình ẩn Dạng 1: Tính lượng, động phóng xạ hạt nhân Thầy giáo: Đỗ Thế Anh Bài 1: Hạt nhân 222 86 ĐT: 0913.783.482 Trường THPT Chuyên Trần Phú Rn đứng yên, phóng xạ  a) Viết phản ứng hạt nhân b) Tính lượng phản ứng c) Tính động hạt nhân cho biết phần trăm lượng toả từ phản ứng chuyển thành động hạt  Cho biết khối lượng hạt nhân mRn = 222 ,017531 u ; m = 4,001506 u ; mX = 218,008930u …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Bài 2: Cho hạt nhân Neodim 114 60 Nd đứng yên, phân rã  Biết khối lượng hạt nhân tính theo u gần số khối a) Có phần trăm lượng phản ứng chuyển thành động hạt nhân b) Biết hạt  phóng có động 1,85 MeV Tìm lượng phản ứng động hạt nhân ĐS: a) 3,51% ; 1,9 MeV ; KX = 0,067 MeV; Q = 1,917 MeV Giải Dạng 2: Tính lượng phản ứng hạt nhân tổng quát (Ôn lại cơng thức tính lượng Q) Bài 3: Cho phản ứng hạt nhân 1 p + Be → X + Li Biết khối lượng hạt nhân là: mBe = 9, 01219u ; mP = 1.00783u ; mX = 4, 0026u ; mLi = 6, 01513u a) Xác định hạt nhân X b) Tính lượng phản ứng c) Tính lượng tỏa tổng hợp g He Coi khối lượng mol He (g/mol) Giải Thầy giáo: Đỗ Thế Anh ĐT: 0913.783.482 Trường THPT Chuyên Trần Phú …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Bài 4: Bắn hạt  có động 4,12 MeV vào hạt nhân Nito đứng yên gây phản ứng :  + 147 N → 178 O + 11 p Biết phản ứng thu lượng 1,21 MeV động hạt 178O gấp lần động hạt 11 p Tìm động hạt 178O Giải …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Bài 5: Hạt nhân X đứng yên bắn hạt  có động MeV, phản ứng sinh hạt 30 15 P có động 0,56 MeV hạt nơtron có động 0,74 MeV a) Xác định hạt X viết phản ứng b) Tính lượng phản ứng cho biết phản ứng toả hay thu lượng c) Cho khối lượng nơtron mn = 1,008665u lấy 1u = 1, 66055.10−27 (kg ) Tìm vận tốc hạt nơtron ĐS: a) Al b) Thu lượng, Q = −2,7 MeV Giải …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Thầy giáo: Đỗ Thế Anh ĐT: 0913.783.482 Trường THPT Chuyên Trần Phú …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Bài 6: Dùng hạt proton bắn vào hạt nhân 23 11 Na đứng yên tạo thành hạt  X a) Viết phản ứng hạt nhân dạng đầy đủ b) Tính lượng toả hay thu vào phản ứng c) Nếu hạt proton có động K p = 3,5( MeV ) hạt Na ban đầu đứng yên vận tốc hạt  hạt X có độ lớn Tính động hạt X Cho khối lượng hạt nhân mNa = 22,983734 u ; m p = 1,007276 u ; m = 4,001506 u ; mX = 19,98695u ĐS: b) E = 2,378(MeV ) ; v X = 6,87 10 (m / s) c) K X = 4,897(MeV ) ; Giải …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Bài 7: Hạt nhân triti đơteri tham gia phản ứng nhiệt hạch sinh hạt nhân X nơtron Cho biết độ hụt khối hạt nhân triti 0,0087u, hạt nhân đơteri 0,0024u, hạt nhân X 0,0305u, 1u = 931,5 MeV a) Viết phương trình tìm lượng toả từ phản ứng b) Năng lượng tỏa tổng hợp g hạt nhân X Lấy khối lượng hạt nhân theo đơn vị u xấp xỉ số khối chúng c) Nếu có 10 g nhiên liệu triti đơteri tổng hợp hạt nhân tỏa lượng Lấy khối lượng hạt nhân theo đơn vị u xấp xỉ số khối chúng Giải …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Thầy giáo: Đỗ Thế Anh ĐT: 0913.783.482 Trường THPT Chuyên Trần Phú Bài 8: Tìm lượng toả hạt nhân U234 phóng xạ tia  tạo thành đồng vị Thori Th230 Cho lượng liên kết riêng hạt  7,10 MeV/nucleon, U234 7,63 MeV/nucleon, Th230 7,70 MeV/nucleon Giải …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Dạng : Kết hợp định luật bảo toàn (năng lượng toàn phần + động lượng) Bài 9: 210 84 Po phân rã  biến đổi thành hạt nhân bền 206 82 Pb Năng lượng phản ứng 5,1 MeV Giả sử ban đầu hạt nhân 210 84 Po chuyển động với động 4,9 MeV hai hạt sinh bay phương Tính động hạt  sinh Coi khối lượng nguyên tử tính theo n vị u xấp xỉ số khối chúng Giải …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Bài 10: Bắn hạt nhân  vào hạt nhân 14 N đứng yên sinh hạt proton hạt X Lấy khối lượng hạt nhân theo đơn vị u xấp xỉ số khối chúng Biết hạt sinh có cùng vecto vận tốc Cho động hạt  MeV Tìm động hạt X proton Giải …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Thầy giáo: Đỗ Thế Anh ĐT: 0913.783.482 Trường THPT Chuyên Trần Phú …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Hai hạt nhân bay vuông góc Bài 11: Người ta dùng proton bắn phá hạt nhân 49 Be Hai hạt sinh He X Lấy khối lượng hạt nhân theo đơn vị u số khối chúng a) Viết đầy đủ phản ứng b) Biết hạt nhân Be đứng yên, proton có động K p = 5,45 MeV, He có vận tốc vng góc với vận tốc proton có động K He = 4,00 MeV Tính động hạt X c) Tính lượng phản ứng toả d) Tính góc  góc hướng bay hạt X hạt  Giải …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Bài 12: Bắn hạt  có động MeV vào bia 27 13 Al đứng yên, sinh hạt 30 15 P hạt X a) Cho khối lượng hạt nhân là: m = 4,0026 u ; mAl = 26,9743 u ; mP = 29,9711u ; mX = 1,0087u Tính lượng phản ứng b) Tìm động hạt 30 15 P hạt X Biết vận tốc hạt  vuông góc với hạt X c) Tìm góc bay hạt  hạt 30 15 P Giải …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Thầy giáo: Đỗ Thế Anh ĐT: 0913.783.482 Trường THPT Chuyên Trần Phú …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… * Phản ứng tạo hạt alpha Bài 13: Dùng proton có động 1,2 MeV bắn vào hạt nhân 37 Li đứng yên thu hạt giống a) Viết phản ứng b) Cho khối lượng hạt nhân là: m p = 1,0073 u ; mLi = 7,0140 u ; mX = 4,0015u Phản ứng thu hay toả lượng Năng lượng có phụ thuộc vào động hạt proton khơng ? Vì ? c) Tìm động hạt X Biết chúng có độ lớn vận tốc d) Tìm góc tạo hướng bay hai hạt X sinh Giải …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Bài 14: Proton có động 1,0 MeV bắn phá bia litium, gây phản ứng hạt nhân p + 37Li → 24He Tìm động hạt  góc phương bay chúng, bay xảy đối xứng phương proton bay Cho khối lượng hạt nhân m p = 1,007825 u ; mLi = 7,016004 u ; mX = 4, 002603u ĐS: K = 9,17 MeV ;  = 170030 ' Giải …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Thầy giáo: Đỗ Thế Anh ĐT: 0913.783.482 Trường THPT Chuyên Trần Phú …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Bài 15: Dùng proton bắn vào hạt nhân 37 Li đứng yên sinh hai hạt X giống có vận tốc bay đối xứng so với phương hạt proton Lấy khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u xấp xỉ số khối chúng Gọi  hướng bay hạt X a) Cho K P = 2( MeV ) K = 8( MeV ) Tính  b) Nếu K P , K X biết phản ứng tỏa lượng Đánh giá giá trị  Giải …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Bài 16: Dùng hạt nơtron có động MeV bắn vào hạt nhân 36 Li đứng yên gây phản ứng hạt nhân, tạo hạt 13 H và hạt  Hạt  và hạt nhân 13 H bay theo các hướng hợp với hướng tới của nơtron những góc tương ứng là 150 và 300 Bỏ qua bức xạ  và lấy tỉ số giữa các khối lượng hạt nhân bằng tỉ số giữa các số khối của chúng Phản ứng thu lượng là A 0,84 MeV B 1,6 MeV C 1,3 MeV D 1,4 MeV Giải …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Bài 17: Dùng proton có động 5,6 MeV bắn phá hạt nhân 23 11 Na đứng yên sinh hạt  X Biết K X = 2, 6( MeV ) K = 6, 6( MeV ) Lấy khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u xấp xỉ số khối chúng Tính góc hợp phương chuyển động hạt  hạt X Giải …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Thầy giáo: Đỗ Thế Anh ĐT: 0913.783.482 Trường THPT Chuyên Trần Phú …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Thầy giáo: Đỗ Thế Anh ĐT: 0913.783.482 Trường THPT Chuyên Trần Phú …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ... hạt  có động 4 ,12 MeV vào hạt nhân Nito đứng yên gây phản ứng :  + 14 7 N → 17 8 O + 11 p Biết phản ứng thu lượng 1, 21 MeV động hạt 17 8O gấp lần động hạt 11 p Tìm động hạt 17 8O Giải ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………... …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Bài 12 : Bắn hạt  có động MeV vào bia 27 13 Al đứng yên, sinh hạt 30 15 P hạt X a) Cho khối lượng hạt nhân là: m = 4,0026 u ; mAl = 26,9743 u ; mP = 29,9 711 u ; mX = 1, 0087u Tính lượng... ứng hạt nhân 1 p + Be → X + Li Biết khối lượng hạt nhân là: mBe = 9, 012 19u ; mP = 1. 00783u ; mX = 4, 0026u ; mLi = 6, 015 13u a) Xác định hạt nhân X b) Tính lượng phản ứng c) Tính lượng tỏa tổng

Định dạng
Số trang	11
Dung lượng	1,66 MB