Chương NHỮNG KIẾN THỨC SƠ BỘ VỀ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ A – KIẾN THỨC CƠ BẢN I Cấu tạo hạt nhân nguyên tử: 1) Hạt nhân nguyên tử cấu tạo từ prôtôn (p) nơtrôn (n), gọi chung nuclôn Prôtôn hạt mang điện tích dương +e có khối lượng mp = 1,672.10-27kg; Nơtrơn hạt khơng mang điện, có khối lượng mn = 1,674.10-27kg 2) Kí hiệu hạt nhân ZA X , đó: * Z số prơtơn (số điện tích hạt nhân hay nguyên tử số) * A số khối (hay số nuclôn); A – Z = N: số nơtrơn * X kí hiệu hố học nguyên tử 3) Đồng vị: nguyên tử mà hạt nhân chúng có số prơtơn Z, số khối A khác 4) Đơn vị khối lượng nguyên tử: kí hiệu u ; 1u = 1,66055.10-27kg MeV MeV Khối lượng hạt nhân đo đơn vị : ; 1u = 931 c2 c2 II Sự phóng xạ: 1) Định nghĩa: Là tượng hạt nhân nguyên tử tự động phóng xạ gọi tia phóng xạ Tia phóng xạ khơng nhìn thấy có tác dụng lý hố ion hố mơi trường, làm đen kính ảnh, gây phản ứng hoá học 2) Đặc điểm: Hiện tượng phóng xạ hồn tồn ngun nhân bên hạt nhân gây ra.không phụ thuộc vào yếu tố lý hố bên ngồi (ngun tử phóng xạ nằm hợp chất khác có nhiệt độ, áp suất khác xảy phóng xạ loại) 3) Các loại phóng xạ: Cho tia phóng xạ qua điện trường tụ điện ta xác định chất tia phóng xạ a) Tia Alpha (): thực chất 42 He - Bị lệch phía (-) mang q = +2e - Phóng với vận tốc 107m/s - Có khả ion hố chất khí - Đâm xun Trong khơng khí 8cm b) Tia Bêta (): Gồm + - -: lệch (+), thực chất electron, q = -e - +: lệch phía (-) (lệch nhiều tia đối xứng với -); thực chất electron dương (pơzitrơn); điện tích +e - Phóng với vận tốc gần vận tốc ánh sáng - Ion hoá chất khí yếu - Khả đâm xuyên mạnh, vài trăm mét khơng khí c) Tia gammar () - Có chất sóng điện từ bước sóng ngắn ( Mo thì: Tổng khối lượng tăng nên phản ứng thu NL Năng lượng cung cấp phải bao gồm E = (M – Mo)c2 lượng toàn phần hạt sinh ra: W = E + Wđ Phản ứng hạt nhân thu lượng phản ứng hạt nhân sinh có tổng khối lượng lớn hạt ban đầu nghĩa bền vững DeThiMau.vn B – CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TNKQ Thi tuyển sinh đại học, cao đẳng Thời gian làm 90 phút Số lượng câu hỏi: 50 Họ tên häc sinh: Sè b¸o danh: M· ®Ị thi: 010 27 IX Tìm phát biểu sai hạt nhân nguyên tử 13 Al A Hạt nhân Al có 13 nuclơn B Số nơtrơn 14 C Số prôtôn 13 D Số nuclôn 27 IX.2 Hạt nhân nguyên tử cấu tạo từ A prôtôn B nơtrôn C electron D nuclon IX.3 Đồng vị nguyên tử cho khác với ngun tử A số prơtơn B số electron C số nơtron D số nơtrôn số electron IX.4 Chọn phát biểu Đơn vị khối lượng nguyên tử A khối lượng nguyên tử hiđrô B khối lượng nguyên tử cacbon C khối lượng nuclôn D khối lượng nguyên tử cacbon 12 ( 126 C ) 12 IX.5 Tìm phát biểu sai đồng vị A Các nguyên tử mà hạt nhân có số prơtơn Z số khối A khác gọi đồng vị B Các đồng vị ô bảng hệ thống tuần hồn ngun tố hố học C Các đồng vị phóng xạ thường khơng bền D Các đồng vị có số nơtrơn N khác nên tính chất vật lí hố học chúng khác IX.6 Tìm phát biểu sai phóng xạ : DeThiMau.vn A Phóng xạ tượng hạt nhân bị kích thích phóng xạ gọi tia phóng xạ biến đổi thành hạt nhân khác B Phóng xạ trường hợp riêng phản ứng hạt nhân C Một số chất phóng xạ có sẵn tự nhiên D Có chất đồng vị phóng xạ người tạo IX.7 Chọn phát biểu tượng phóng xạ : A Nhiệt độ cao phóng xạ xảy mạnh B Khi kích thích xạ có bước sóng ngắn, phóng xạ xảy nhanh C Các tia phóng xạ bị lệch điện trường từ trường D Hiện tượng phóng xạ xảy khơng phụ thuộc vào tác động lí hố bên ngồi IX.8 Tìm phát biểu sai qui tắc chuyển dịch: A Trong phóng xạ +, hạt nhân lùi bảng tuần hồn B Trong phóng xạ -, hạt nhân tiến bảng tuần hồn C Trong phóng xạ α, hạt nhân tiến hai bảng tuần hồn D Trong phóng xạ , hạt nhân khơng biến đổi IX.9 Tìm phát biểu sai Tia α A bị lệch điện trường từ trường B có vận tốc vận tốc ánh sáng chân khơng C làm ion hố khơng khí D gồm hạt nhân nguyên tử hêli 24 He IX.10 Tìm phát biểu sai Phóng xạ – A dịng hạt mang điện tích âm B có chất giống với chất tia Rơnghen C có vận tốc gần vận tốc ánh sáng D làm iơn hố khơng khí yếu phóng xạ α IX.11 Cho tia : I Tia tử ngoại ; II Tia ; III Tia hồng ngoại ; IV Tia X Hãy xếp tia theo thứ tự có bước sóng tăng dần A I, II, III, IV B II, IV, I, III C IV, II, I, III D IV, II, III, I IX.12 Chọn câu Hằng số phóng xạ chu kì bán rã T liên hệ với hệ thức : T 0,693 A T = ln2 B = Tln2 C D T 0, 693 IX.13 Chọn câu 234 Hạt nhân Urani 238 92 U phóng xạ, sau phân rã cho hạt nhân Thơri 90Th Đó phóng xạ A B C D IX.14 Chọn câu sai Chu kì bán rã T chất phóng xạ thời gian sau A tượng phóng xạ lặp lại cũ B số hạt nhân phóng xạ biến đổi thành chất khác C độ phóng xạ giảm cịn nửa so với lúc đầu D số hạt nhân phóng xạ bị phân rã IX.15 Các tia có chất A Tia tia tử ngoại B Tia α tia hồng ngoại + C Tia tia X D Tia – tia tử ngoại IX 16 Chọn phát biểu sai A Trong phóng xạ +, số nuclơn khơng thay đổi, số prơtơn số nơtrơn thay đổi B Trong phóng xạ –, số nơtrôn hạt nhân giảm đơn vị số prôtôn tăng đơn vị DeThiMau.vn C Phóng xạ khơng làm biến đổi hạt nhân D Trong phóng xạ α, số nuclơn giảm đơn vị số prơtơn giảm đơn vị IX.17 Chất phóng xạ 131 53 I dùng y tế có chu kì bán rã ngày đêm Nếu nhận 100g chất sau tuần lễ khối lượng lại : A 1,78g B 0,78g C 14,3g D 12,5g IX.18 Tuổi Trái Đất khoảng 5.109năm Giả thiết từ Trái Đất hình thành có urani (có chu kì bán rã 4,5.109năm) Nếu ban đầu có 2,72kg urani đến khối lượng urani lại : A 1,36kg B 1,26kg C 0,72kg D 1,12kg 210 IX.19 Chất phóng xạ pơlơni 84 Po có chu kì bán rã 138 ngày Tính khối lượng Po có độ phóng xạ 1Ci A 0,2g B 0,12g C 0,22mg D 1,12mg 210 A IX.20 Hạt nhân pơlơni 84 Po phóng xạ hạt α biến đổi thành hạt nhân Z X Hạt nhân X A rađon 86 Rn B chì 82 Pb C thuỷ ngân 80 Hg D rađi 88 Ra IX.21 Chọn đáp án A Cho phương trình phóng xạ : 210 84 Po Z X ; với Z, A : A Z = 85 ; A = 210 B Z = 84 ; A = 210 C Z = 82 ; A = 208 D Z = 82 ; A = 206 10 – IX.22 Hạt nhân beri Be chất phóng xạ , hạt nhân sinh : A Liti B Hêli C Bo D Cacbon 131 IX.23 Iốt 53 I chất phóng xạ Ban đầu có 200g chất sau 24 ngày đêm, cịn 25g Chu kì bán rã 131 53 I : A ngày đêm B ngày đêm C 12 ngày đêm D 4ngày đêm IX.24 Tìm phát biểu SAI lượng liên kết A Muốn phá vỡ hạt nhân có khối lượng m thành nuclơn có tổng khối lượng mo > m cần lượng E = (mo – m).c2 để thắng lực hạt nhân B Năng lượng liên kết tính cho nuclơn gọi lượng liên kết riêng C Hạt nhân có lượng liên kết riêng nhỏ bền vững D Hạt nhân có lượng liên kết E lớn bền vững IX.25 Tìm phát biểu SAI phản ứng hạt nhân toả lượng hay thu lượng A Sự hụt khối hạt nhân kéo theo khơng bảo tồn khối lượng phản ứng hạt nhân B Một phản ứng hạt sinh có tổng khối lượng M bé hạt nhân ban đầu Mo, phản ứng toả lượng C Một phản ứng hạt sinh có tổng khối lượng M lớn hạt nhân ban đầu Mo, phản ứng thu lượng D Trong phản ứng toả lượng, khối lượng bị hụt M = Mo – M biến thành lượng toả E = (Mo – M).c2 IX.26 Các phản ứng hạt nhân không tuân theo định luật đây? A Bảo tồn điện tích B Bảo tồn khối lượng C Bảo toàn lượng toàn phần D Bảo tồn động lượng IX.27 Hạt nhân có độ hụt khối lớn … A dễ phá vỡ B bền vững C lượng liên kết bé D số lượng nuclơn lớn IX.28 Tính lượng liên kết riêng hạt nhân đơtêri 12 D , biết khối lượng mD = 2,0136u; mP = 1,0073u; mn = 1,0087u 1u = 931MeV/c2 A 3,2013MeV B 1,1172MeV C 2,2344MeV D 4,1046 MeV IX.29 Hạt nhân mẹ A có khối lượng mA đứng yên, phân rã thành hạt nhân B hạt α có khối lượng mB mα bỏ qua tia gama So sánh tỉ số động tỉ số khối lượng hạt sau phản ứng, chọn kết luận A KB K mB m mB B K m KB C KB K DeThiMau.vn m mB m D K mB KB IX.30 Cho phản ứng hạt nhân: 31T 12 D n Biết mT = 3,01605u; mD = 2,01411u; m = 4,00260u; mn = 1,00867u; 1u = 931MeV/c2 Năng lượng toả hạt α hình thành là: A 17,6MeV B 23,4MeV C 11,04MeV D 16,7MeV IX.31 Cho phản ứng hạt nhân: A B + C Biết hạt nhân mẹ A ban đầu đứng n Có thể kết luận hướng trị số vận tốc hạt sau phản ứng ? A Cùng phương, 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, chiều, độ lớn tỉ lệ với khối lượng D Cùng phương, ngược chiều, độ lớn tỉ lệ với khối lượng IX.32 Cho phản ứng hạt nhân: 12 D 12 D 24 He 01n 3, 25MeV Biết độ hụt khối 12 D mD = 0,0024u 1u = 931MeV/c2 Năng lượng liên kết hạt nhân 24 He là: A 7,7188MeV B 77, 188MeV C 771, 88MeV D 7,7188eV 19 IX.33 Xác định hạt nhân x phản ứng hạt nhân sau : F p 168 O x A 37 Li B α D 104 Be C prôtôn IX.34 Xác định hạt nhân x phản ứng hạt nhân sau : 27 13 F 1530 P x A 12 D B nơtrôn C prơtơn D 31T IX.35 Một chất phóng xạ có chu kì bán rã T=7ngày Nếu lúc đầu có 800g chất sau cịn lại 100g A 14ngày B 21ngày C 28ngày D 56ngày 27 27 30 IX.36 Dùng hạt α bắn phá hạt nhân 13 Al ta có phản ứng : 13 Al + α 15 P + n Biết mα = 4,0015u ; mAl = 26,974u, mp = 29,970u ; mn = 1, 0087u ; 1u = 931MeV/c2 Bỏ qua động hạt sinh Động tối thiểu hạt α để phản ứng xảy : A 2MeV B 3MeV C 4MeV D 5MeV 11 + IX.37 Hạt nhân C phóng xạ , hạt nhân : A 49 Be B 115B C 158O D 117N IX.38 Ban đầu có 2g rađon 222 86 Rn chất phóng xạ có chu kì bán rã 3,8 ngày Hỏi sau 19 ngày, lượng rađon bị phân rã gam ? A 1,9375g B 0,4g C 1,6g D 0,0625g IX.39 Hạt nhân pơlơni 210 chất phóng xạ có chu kì bán rã 138 ngày Khối lượng ban đầu 10g Cho NA= Po 84 6,023.1023 mol-1 Số nguyên tử lại sau 207ngày : A 1,02.1023nguyên tử B 1,02.1022 nguyên tử C 2,05.1022 nguyên tử D 3,02.1022 nguyên tử IX.40 Hạt nhân mẹ A có khối lượng mA đứng yên, phân rã thành hạt nhân B hạt α có khối lượng mB mα , có vận tốc vB vα Mối liên hệ tỉ số động năng, tỉ số khối lượng tỉ số độ lớn vận tốc hai hạt sau phản ứng xác địng : K B vB m K B v m K B v mB K B vB mB A B C D K v mB K vB mB K vB m K v m IX.41 Muốn phân hạch U235 phải làm chậm nơtrơn, nơtrơn làm chậm gọi nơtrơn nhiệt A nơtrơn mơi trường có nhiệt độ cao B nơtrôn dễ gặp hạt nhân U235 C nơtrôn chậm dễ U235 hấp thụ D nơtrơn nhiệt có động động trung bình chuyển động nhiệt IX.42 Trong lò phản ứng hạt nhân, hệ số nhân nơtrơn có trị số : A s = B s < : Nếu lò cần giảm công suất C s D s > : Nếu lị cần tăng cơng suất IX.43 Chọn phát biểu sai A Nhà máy điện nguyên tử chuyển lượng phản ứng hạt nhân thành lượng điện B Phản ứng nhiệt hạc không thải chất phóng xạ làm nhiễm mơi trường DeThiMau.vn C Trong nhà máy điện nguyên tử, phản ứng dây chuyền xảy mức tới hạn D Trong lò phản ứng hạt nhân Urani phải có khối lượng nhỏ khối lượng tới hạn IX.44 Chọn câu Điều kiện để phản ứng hạt nhân dây chuyền xảy A phải làm chậm nơtrôn B hệ số nhân nơtrôn s C khối lượng U235 phải nhỏ khối lượng tới hạn D phải tăng tốc cho nơtrơn IX.45 Hạt α có động kα = 3,3MeV bắn phá hạt nhân 49 Be gây phản ứng : Be + α n + 126C Biết : mα = 4,0015u ; mn = 1,00867u ; mBe = 9,012194u ; mC = 11,9967u ;1u = 931MeV/c2 Năng lượng toả từ phản ứng : A 7,7MeV B 11,2MeV C 8,7MeV D 5,76MeV IX.46 Một chất phóng xạ lúc đầu có độ phóng xạ 8Ci Sau ngày, độ phóng xạ cịn 4,8Ci Hằng số phóng xạ chất : A 6h B 12h C 18h D 36h IX.47 Một mẫu gỗ cổ đại có độ phóng xạ lần so với mẫu gỗ khối lượng vừa chặt Biết chu kì bán rã C14 T = 5570năm Tuổi mẫu gỗ : A 8355năm B 11140năm C 1392,5năm D 2785năm 60 IX.48 Chất phóng xạ Coban 27 Co dùng y tế có chu kì bán rã T = 5,33năm khối lượng nguyên tử 58,9u Ban đầu có 500g 2760Co Khối lượng 2760Co lại sau 12năm : A 220g B 105g C 196g D 136g 60 IX.49 Chất phóng xạ Coban 27 Co dùng y tế có chu kì bán rã T = 5,33năm Ban đầu có 500g 2760Co Sau khối lượng chất phóng xạ cịn lại 100g ? A 12,38năm B 8,75năm C 10,5 năm D 15,24năm IX.50 Tìm phát biểu sai phản ứng nhiệt hạch : A Sự kết hợp hai hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng B Mỗi phản ứng kết hợp toả lượng bé phản ứng nhiệt hạch, tính theo khối lượng nhiên liệu phản ứng kết hợp lại toả lượng nhiều C Phản ứng kết hợp toả lượng nhiều, làm nóng mơi trường xung quanh nên ta gọi phản ứng nhiệt hạch D Con người thực phản ứng nhiệt hạch dạng khơng kiểm sốt IX.51 Một lượng chất phóng xạ 222 86 Rn ban đầu có khối lượng 1mg Sau 15,2 ngày độ phóng xạ giảm 93,75% Độ phóng xạ lượng Rn cịn lại A 3,40.1011 Bq B 3,88.1011 Bq 11 C 3,58.10 Bq D 5,03.1011 Bq IX.52 Đồng vị 234 biến đổi thành 206 92 U sau chuỗi phóng xạ 82 Pb Số phóng xạ chuỗi A phóng xạ , phóng xạ B phóng xạ , phóng xạ C 10 phóng xạ , phóng xạ D 16 phóng xạ , 12 phóng xạ 30 IX.53 Hạt có động K = 3,1 MeV đập vào hạt nhân nhôm gây phản ứng 27 13 Al 15 P n , khối lượng hạt nhân m = 4,0015 u, mAl = 26,97435 u, mP = 29,97005 u, mn = 1,008670 u, 1u = 931 Mev/c2 Giả sử hai hạt sinh có vận tốc Động hạt n A Kn = 8,8716 MeV B Kn = 8,9367 MeV C Kn = 9,2367 MeV D Kn = 10,4699 MeV IX.54 Đồng vị 2760 Co chất phóng xạ với chu kỳ bán rã T = 5,33 năm, ban đầu lượng Co có khối lượng m0 Sau năm, lượng Co bị phân rã A 12,2% B 27,8% DeThiMau.vn C 30,2% D 42,7% IX.55 Trong phóng xạ hạt prơton biến đổi theo phương trình A p n e B p n e C n p e D n p e 206 IX.56 Chất phóng xạ 210 84 Po phát tia biến đổi thành 82 Pb Chu kỳ bán rã Po 138 ngày Ban đầu có 100g Po sau lượng Po 1g? A 916,85 ngày; B 834,45 ngày; C 653,28 ngày; D 548,69 ngày IX.57 HiƯn qng urani thiên nhiên có lẫn U238 U235 theo tỉ lệ số nguyên tử 140 : Giả thiết thời điểm hình thành Trái đất tỉ lệ : BiÕt chu kú b¸n r· cđa U238 U235 T1 = 4,5.109 năm T2 = 7,13.108 năm Tuổi Trái đất nhận giá trị giá trị sau ? A t 1,6.109 năm B t 6.108 năm C t 6.109 năm D Một giá trị khác IX.58 Trong phản ứng vỡ hạt nhân 235 92 U lượng trung bình toả phân chia hạt nhân 200 MeV Tính lượng toả trình phân chia hạt nhân kg urani ? A- E = 6,13.1026 MeV B- E = 4,13.1026 MeV C- E = 5,31.1026 MeV D- Một giá trị khác IX.59 Trong nước thường có khoảng 0,015% nước nặng (D2O) Người ta dùng đơtêri ( 21 D) làm nhiên liệu cho phản ứng nhiệt hạch.Với 1kg nước thường, ta thu lượng từ phản ứng nhiệt hạch ? Cho 12 D 12 D 24 He 01n 3, 25MeV A- 16,4.1021 MeV C- 26,4.1021 MeV B- 16,4.1023 MeV D- Một giá trị khác 95 139 IX.60 Một phản ứng phân hạch urani ( 235 92 U) sinh hạt nhân molipđen ( 42 Mo) lantan ( 57 La) đồng thời có kèm theo số hạt nơtrôn êlectrôn Hỏi có nơtrôn êlectrôn tạo ? Chọn kết kết sau: A Có nơtrôn êlectrôn tạo B Có nơtrôn êlectrôn tạo C Có nơtrôn êlectrôn tạo D Có nơtrôn êlectrôn tạo C P ÁN : IX.1 A IX.11 B IX.21 D DeThiMau.vn IX.31 B IX.41 C IX.2 D IX.12 A IX.22 C IX.32 A IX.42 A IX.3 C IX.13 A IX.23 A IX.33 B IX.43 D IX.4 D IX.14 A IX.24 D IX.34 B IX.44 A IX.5 D IX.15 A IX.25 D IX.35 B IX.45 A IX.6 A IX.16 D IX.26 A IX.36 B IX.46 A IX.7 D IX.17 B IX.27 B IX.37 B IX.47 B IX.8 C IX.18 B IX.28 B IX.38 A IX.48 B IX.9 B IX.19 C IX.29 C IX.39 B IX.49 A IX.10 B IX.20 B IX.30 A IX.40 A IX.50 C DeThiMau.vn ... hạt nhân trước sau phản ứng nhiều - Các hạt nhân hạt sơ cấp electron, pơzitron, nơtrơn… - Phóng xạ: Là trình biến đổi hạt nhân nguyên tử thành hạt nhân nguyên tử khác A C + D Trong đó: A: hạt. .. sai hạt nhân nguyên tử 13 Al A Hạt nhân Al có 13 nuclơn B Số nơtrơn 14 C Số prôtôn 13 D Số nuclôn 27 IX.2 Hạt nhân nguyên tử cấu tạo từ A prôtôn B nơtrôn C electron D nuclon IX.3 Đồng vị nguyên. .. định hạt nhân x phản ứng hạt nhân sau : F p 168 O x A 37 Li B α D 104 Be C prôtôn IX.34 Xác định hạt nhân x phản ứng hạt nhân sau : 27 13 F 1530 P x A 12 D B nơtrôn C prôtôn D 31T