CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN THI ĐẠI HỌC NĂM 2014

BIÊN SOẠN :TH.S: ĐĂNG THÔNG GIẢNG VIÊN KHOA VẬT LÝ – ĐHSPHN1. ĐT: 0915072487 CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN THI ĐẠI HỌC NĂM 2014 CHỦ ĐỀ 1: CẤU TẠO HẠT NHÂN-ĐỘ HỤT KHỐI -NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT: I. Tính chất và cấu tạo hạt nhân: 1. Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử : • Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ các hạt nuclôn. Có 2 loại nuclôn :  Prôtôn , kí hiệu p , mang điện tích dương +1,6.10 -19 C ; m p = 1,672.10 -27 kg  nơ tron, kí hiệu n , không mang điện tích ; m n = 1,674.10 -27 kg • Nếu 1 nguyên tố X có số thứ tự Z trong bảng tuần hoàn Menđêlêép thì hạt nhân nó chứa Z proton và N nơtron. Kí hiệu : X A Z Với : Z gọi là nguyên tử số A = Z + N gọi là số khối hay số nuclon. • Kích thước hạt nhân: hạt nhân nguyên tử xem như hình cầu có bán kính phụ thuộc vào số khối A theo công thức: R = R 0 .A 1 / 3 trong đó: R 0 = 1,2.10 -15 m • Đồng vị: là những nguyên tử mà hạt nhân của chúng có cùng số prôtôn Z, nhưng số khối A khác nhau. Ví dụ: Hidrô có ba đồng vị 1 2 2 3 3 1 1 1 1 1 ; ( ) ; ( )H H D H T + đồng vị bền : trong thiên nhiên có khoảng 300 đồng vị loại này . + đồng vị phóng xạ ( không bền) : có khoảng vài nghìn đồng vị phóng xạ tự nhiên và nhân tạo . • Đơn vị khối lượng nguyên tử: kí hiệu là u ; 1u = 1,66055.10 -27 kg. Khối lượng 1 nuclôn xấp xỉ bằng 1u. 1(u) = 12 . 12 6 Cntuluongnguyek = 1,66055.10 -27 (kg) Người ta còn dùng 2 c MeV    ÷   làm đơn vị đo khối lượng.Ta có 1(u) = 931,5 2 c MeV    ÷   = 1,66055.10 -27 (kg) • Khối lượng và năng lượng: Hệ thức năng lượng Anh-xtanh: E = m.c 2 . Theo Anhxtanh, một vật có khối lượng m 0 khi ở trạng thái nghỉ thì khi chuy ể n động với tốc độ v, khối lượng sẽ tăng lên thành m với 0 2 2 m m v 1 c = − . Trong đó m 0 gọi là khối lượng nghỉ và m gọi là khối lượng động. NHẬN LUYỆN THI CẤP TỐC TẠI NHÀ GIAO VIÊN 104 ĐÀO TẤN – BA ĐÌNH HÀ NỘI 1 BIÊN SOẠN :TH.S: ĐĂNG THÔNG GIẢNG VIÊN KHOA VẬT LÝ – ĐHSPHN1. ĐT: 0915072487 Khối lượng của hạt nhân còn được đo bằng đơn vị : 2 MeV c ; 1u = 931 2 MeV c 1(u) = 931,5( 2 c MeV )= 1,66055.10 -27 (kg) • Một số hạt thường gặp Tên gọi Kí hiệu Công thức Chi chú Prôtôn p 1 1 p Hy-đrô nhẹ Đơteri D 2 1 H Hy-đrô nặng Tri ti T 3 1 H Hy-đrô siêu nặng Anpha α 4 2 He Hạt nhân Hê li Bêta trừ − β 0 1 e − Electron Bêta cộng + β 0 1 e Poozitrôn(Phản hạt của electron) Nơtrôn n 1 0 n Không mang điện Nơtrinô ν 0 0 ν Không mang điện; 0 m 0= ; v c = 2. Lực hạt nhân : Lực hạt nhân là lực hút rất mạnh giữa các nuclôn trong một hạt nhân. • Đặc điểm của lực hạt nhân : - chỉ có tác dụng khi khoảng cách giữa các nuclôn ≤ 10 -15 (m) - không phụ thuộc vào điện tích,không phải là lực hấp dẫn II. NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN : 1. Độ hụt khối của hạt nhân X A Z : Khối lượng hạt nhân hn m luôn nhỏ hơn tổng khối lượng các nuclôn là m 0 tạo thành hạt nhân đó một lượng m ∆ . Khối lượng của hạt nhân X Khối lượng của Z proton Khối lượng của N=(A-Z) notron Tổng khối lượng của các nuclon X m p Z.m ( ) n A Z .m − 0 p n m Z.m (A Z).m= + −  Độ hụt khối 0 X p n X m m m Z.m (A Z).m m ∆ = − = + − − 2. Năng lượng liên kết hạt nhân : • Năng lượng liên kết hạt nhân là năng lượng tỏa ra khi tổng hợp các nuclôn riêng lẻ thành một hạt nhân(hay năng lượng thu vào để phá vỡ hạt nhân thành các nuclon riêng.rẽ 2 2 LK p n X W m.c Z.m (A Z).m m .c   = ∆ = + − −   . NHẬN LUYỆN THI CẤP TỐC TẠI NHÀ GIAO VIÊN 104 ĐÀO TẤN – BA ĐÌNH HÀ NỘI 2 BIÊN SOẠN :TH.S: ĐĂNG THÔNG GIẢNG VIÊN KHOA VẬT LÝ – ĐHSPHN1. ĐT: 0915072487 • Năng lượng liên kết riêng: là năng lượng liên kết tính bình quân cho 1 nuclôn có trong hạt nhân. 2 p n X lk Z.m (A Z).m m .c W A A   + − −   = + Năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững. + Các hạt có số khối trung bình từ 50 đến 95 B. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM: Câu 1. Hạt nhân Co 60 27 có cấu tạo gồm: A. 33 prôton và 27 nơtron; B. 27 prôton và 60 nơtron C. 27 prôton và 33 nơtron; D. 33 prôton và 27 nơtron Câu 2. Biết số Avôgađrô là 6,02.10 23 mol -1 , khối lượng mol của hạt nhân urani U 238 92 là 238 gam/mol. Số nơtron trong 119 gam U 238 92 là A. 25 10.2,2 hạt B. 25 1,2.10 hạt C. 25 10.8,8 hạt D. 25 10.4,4 hạt Câu 3. Cho N A = 6,02.10 23 mol -1 . Số nguyên tử có trong 100g 131 52 I là A. 3,952.10 23 hạt B. 4,595.10 23 hạt C. 4.952.10 23 hạt D. 5,925.10 23 hạt Câu 4. Hạt nhân Na 23 11 có A. 23 prôtôn và 11 nơtron. B. 11 prôtôn và 12 nơtron. C. 2 prôtôn và 11 nơtron. D. 11 prôtôn và 23 nơtron. Câu 5. Hạt nhân nào sau đây có 125 nơtron ? A. Na 23 11 . B. U 238 92 . C. Ra 222 86 . D. Po 209 84 . Câu 6. Đồng vị là A. các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôtôn nhưng số khối khác nhau. B. các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số nơtron nhưng số khối khác nhau. C. các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số nôtron nhưng số prôtôn khác nhau. D. các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số nuclôn nhưng khác khối lượng. Câu 7. Các nguyên tử được gọi là đồng vị khi hạt nhân của chúng có A. cùng số prôtôn. B. cùng số nơtron. C. cùng khối lượng. D. cùng số nuclôn. Câu 8. Trong hạt nhân 14 6 C có A. 8 prôtôn và 6 nơtron. B. 6 prôtôn và 14 nơtron. C. 6 prôtôn và 8 nơtron. D. 6 prôtôn và 8 electron. Câu 9. Nguyên tử của đồng vị phóng xạ 235 92 U có : A. 92 electron và tổng số prôton và electron bằng 235 B. 92 prôton và tổng số nơtron và electron bằng 235 C. 92 prôton và tổng số prôton và nơtron bằng 235 D. 92 nơtron và tổng số prôton và electron bằng 235 Câu 10. Các hạt nhân đồng vị là các hạt nhân có NHẬN LUYỆN THI CẤP TỐC TẠI NHÀ GIAO VIÊN 104 ĐÀO TẤN – BA ĐÌNH HÀ NỘI 3 BIÊN SOẠN :TH.S: ĐĂNG THÔNG GIẢNG VIÊN KHOA VẬT LÝ – ĐHSPHN1. ĐT: 0915072487 A. cùng số nuclôn nhưng khác số prôtôn. B. cùng số prôtôn nhưng khác số nơtron. C. cùng số nơtron nhưng khác số prôtôn. D. cùng só nuclôn nhưng khác số nơtron. Câu 11. Trong hạt nhân nguyên tử 210 84 Po có A. 84 prôtôn và 210 nơtron.B. 126 prôtôn và 84 nơtron. C. 84 prôtôn và 126 nơtron.D. 210 prôtôn và 84 nơtron. Câu 12. Định nghĩa sau đây về đơn vị khối lượng nguyên tử là đúng ? A. u bằng khối lượng của một nguyên tử 1 1 H . B. u bằng khối lượng của một hạt nhân nguyên tử 12 6 C . C. u bằng 1 2 khối lượng của một hạt nhân nguyên tử 12 6 C . D. u bằng 1 2 khối lượng của một nguyên tử 12 6 C . Câu 13. Sử dụng công thức về bán kính hạt nhân với R 0 =1,23fm, hãy cho biết bán kính hạt nhân 207 82 Pb lớn hơn bán kính hạt nhân 27 13 Al bao nhiêu lần? A. hơn 2,5 lần B. hơn 2 lần C. gần 2 lần D. 1,5 lần Câu 14. Chọn câu đúng đối với hạt nhân nguyên tử A. Khối lượng hạt nhân xem như khối lượng nguyên tử B. Bán kính hạt nhân xem như bán kính nguyên tử C. Hạt nhân nguyên tử gồm các hạt proton và electron D. Lực tĩnh điện liên kết các nucleon trong hạt nhân Câu 15. Chọn câu đúng. Lực hạt nhân là: A. Lực liên giữa các nuclonB. Lực tĩnh điện. C. Lực liên giữa các nơtron. D. Lực liên giữa các prôtôn. Câu 16. Số nơtron trong hạt nhân Al 27 13 là bao nhiêu? A. 13. B. 14. C. 27. D. 40. Câu 17. Các nuclôn trong hạt nhân nguyên tử Na 23 11 gồm A. 11 prôtôn. B. 11 prôtôn và 12 nơtrôn. C. 12 nơtrôn. D. 12 prôtôn và 11 nơtrôn. Câu 18. Đồng vị là những nguyên tử mà hạt nhân: A. có cùng khối lượng. B. cùng số Z, khác số A. C. cùng số Z, cùng số A. D. cùng số A Câu 19. Phát biểu nào sau đây là sai? A. 1u = 1/12 khối lượng của đồng vị C 12 6 . B. 1u = 1,66055.10 -31 kg. C. 1u = 931,5 MeV/c 2 D. Tất cả đều sai. Câu 20. Lực hạt nhân là lực nào sau đây? A. lực điện. B. lực tương tác giữa các nuclôn. C. lực từ. D. lực tương tác giữa Prôtôn và êléctron Câu 21. Bản chất lực tương tác giữa các nuclon trong hạt nhân là NHẬN LUYỆN THI CẤP TỐC TẠI NHÀ GIAO VIÊN 104 ĐÀO TẤN – BA ĐÌNH HÀ NỘI 4 BIÊN SOẠN :TH.S: ĐĂNG THÔNG GIẢNG VIÊN KHOA VẬT LÝ – ĐHSPHN1. ĐT: 0915072487 A. lực tĩnh điện B. lực hấp dẫn C. lực tĩnh điện D. lực tương tác mạnh Câu 22. Phạm vi tác dụng của lực tương tác mạnh trong hạt nhân là A. 10 -13 cm B. 10 -8 cm C. 10 -10 cm D. Vô hạn Câu 23(TN2009): Hạt nhân bền vững nhất trong các hạt nhân e H 4 2 , U 235 92 , e F 56 26 và s C 137 55 là A. e H 4 2 . B. U 235 92 . C. e F 56 26 D. s C 137 55 . Câu 24(TN2011): Cho khối lượng của hạt prôton; nơtron và hạt nhân đơteri 2 1 D lần lượt là 1,0073u; 1,0087u và 2,0136u. Biết 1u = 931,5MeV/c 2 . Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân đơteri 2 1 D là : A. 3,06 MeV/nuclôn B. 1,12 MeV/nuclôn C. 2,24 MeV/nuclôn D. 4,48 MeV/nuclôn Câu 25(TN2012): Hạt nhân cô ban C 60 27 có A. 60 prôtôn và 27 nơtron B. 27 prôtôn và 60 nơtron C. 33 prôtôn và 27 nơtron D. 27 prôtôn và 33 nơtron Câu 26(TN2012): Hạt nhân urani U 235 92 có năng lượng liên kết riêng là 7,6 MeV/nuclon. Độ hụt khối của hạt nhân U 235 92 là A. 1,754u D. 1,917u C. 0,751u D. 1,942u Câu 27(TN2007): Hạt nhân C 6 14 phóng xạ β - . Hạt nhân con có A. 6 prôtôn và 7 nơtrôn B. 7 prôtôn và 7 nơtrôn C. 5 prôtôn và 6 nơtrôn D. 7 prôtôn và 6 nơtrôn. Câu 28(TN2007): Với c là vận tốc ánh sáng trong chân không, hệ thức Anhxtanh giữa năng lượng nghỉ E và khối lượng m của vật là: A. E = mc 2 /2 B. E = 2mc 2 C. E = mc 2 D. E = m 2 c Câu 29(TN2007): Các nguyên tử được gọi là đồng vị khi hạt nhân của chúng có A. cùng khối lượng B. cùng số nơtrôn C. cùng số nuclôn D. cùng số prôtôn Câu 30(TN2009): Trong hạt nhân nguyên tử o p 210 84 có A. 84 prôtôn và 210 nơtron. B. 126 prôtôn và 84 nơtron. C. 210 prôtôn và 84 nơtron. D. 84 prôtôn và 126 nơtron. Câu 31(TN2009): Các hạt nhân đồng vị là những hạt nhân có A. cùng số nuclôn nhưng khác số prôtôn. B. cùng số nơtron nhưng khác số prôtôn. C. cùng số nuclôn nhưng khác số nơtron. D. cùng số prôtôn nhưng khác số nơtron. Câu 32(TN2010) So với hạt nhân 40 20 Ca , hạt nhân 56 27 Co có nhiều hơn A. 16 nơtron và 11 prôtôn. B. 11 nơtron và 16 prôtôn. C. 9 nơtron và 7 prôtôn. D. 7 nơtron và 9 prôtôn. NHẬN LUYỆN THI CẤP TỐC TẠI NHÀ GIAO VIÊN 104 ĐÀO TẤN – BA ĐÌNH HÀ NỘI 5 BIÊN SOẠN :TH.S: ĐĂNG THÔNG GIẢNG VIÊN KHOA VẬT LÝ – ĐHSPHN1. ĐT: 0915072487 Câu 33(TN2011): Số prôtôn và số nơtron trong hạt nhân nguyên tử 67 30 Zn lần lượt là: A.30 và 37 B. 30 và 67 C. 67 và 30 D. 37 và 30 Câu 34(TN2011): Hạt nhân có độ hụt khối càng lớn thì có A. năng lượng liên kết càng lớn. B. năng lượng liên kết riêng càng nhỏ. C. năng lượng liên kết càng nhỏ. D. năng lượng liên kết riêng càng nhỏ. Câu 35. Hạt nhân đơteri D 2 1 có khối lượng 2,0136u. Biết khối lượng của prôton là 1,0073u và khối lượng của nơtron là 1,0087u. Năng lượng liên kết của hạt nhân D 2 1 là A. 0,67MeV; B.1,86MeV; C. 2,02MeV; D. 2,23MeV Câu 36. Hạt nhân Co 60 27 có khối lượng là 55,940u. Khối lượng của prôton là 1,0073u và khối lượng của nơtron là 1,0087u. Độ hụt khối Co 60 27 là A. 4,544u; B. 4,536u; C. 3,154u; D. 3,637u Câu 37. Hạt nhân Co 60 27 có khối lượng là 55,940u. Biết khối lượng của prôton là 1,0073u và khối lượng của nơtron là 1,0087u. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân Co 60 27 là A. 70,5MeV; B. 70,4MeV; C. 48,9MeV; D. 54,4MeV Câu 38. Tính năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 10 4 Be. Biết khối lượng của hạt nhân 10 4 Be là m Be = 10,0113 u, của prôton và nơtron là m p = 1,007276 u và m n = 1,008665 u; 1 u = 931,5 MeV/c 2 . A. 4,5 MeV. B. 5,5 MeV. C. 6,5 MeV. D. 7,5 MeV. Câu 39. Giữa khối lượng tương đối tính và khối lượng nghỉ của cùng một vật có mối liên hệ: A. m 0 = 2 v m 1 2 c − B. m = 2 v m 1 0 2 c − C. m 0 = ) 2 v m(1 1 2 c − − D. m = (1 ) 2 v m 1 0 2 c + − Câu 40. Đại lượng nào đặc trưng cho mức độ bền vững của một hạt nhân? A. Năng lượng liên kết. B. Năng lượng liên kết riêng. C. Số hạt prôtôn. D. Số hạt nuclôn. Câu 41. Nhận xét nào sau đây là đúng về cấu tạo của hạt nhân nguyên tử: A. Tỉ lệ về số prôtôn và số nơtrôn trong hạt nhân của mọi nguyên tố đều như nhau; B. Lực liên kết các nuclôn trong hạt nhân có bán kính tác dụng rất nhỏ và là lực tĩnh điện; C. Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững. D. Đồng vị là những nguyên tử mà hạt nhân chứa cùng số nuclôn A, nhưng số prôtôn và số nơtrôn khác nhau; NHẬN LUYỆN THI CẤP TỐC TẠI NHÀ GIAO VIÊN 104 ĐÀO TẤN – BA ĐÌNH HÀ NỘI 6 BIÊN SOẠN :TH.S: ĐĂNG THÔNG GIẢNG VIÊN KHOA VẬT LÝ – ĐHSPHN1. ĐT: 0915072487 Câu 42(TN2010): Biết khối lượng của prôtôn là 1,00728 u; của nơtron là 1,00866 u; của hạt nhân 23 11 Na 22,98373 u và 1u = 931,5 MeV/c 2 . Năng lượng liên kết của 23 11 Na bằng A. 8,11 MeV. B. 81,11 MeV. C. 186,55 MeV. D. 18,66 MeV. Câu 43(TN2012): Hạt nhân urani U 235 92 có năng lượng liên kết riêng là 7,6 MeV/nuclon. Độ hụt khối của hạt nhân U 235 92 là A. 1,754u B. 1,917u C. 0,751u D. 1,942u Câu 44(TN2011): Cho khối lượng của hạt prôton; nơtron và hạt nhân đơteri 2 1 D lần lượt là 1,0073u; 1,0087u và 2,0136u. Biết 1u = 931,5MeV/c 2 . Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân đơteri 2 1 D là : A. 3,06 MeV/nuclôn B. 1,12 MeV/nuclôn C. 2,24 MeV/nuclôn D. 4,48 MeV/nuclôn Câu 45(TN2009): Hạt nhân bền vững nhất trong các hạt nhân e H 4 2 , U 235 92 , e F 56 26 và s C 137 55 là A. e H 4 2 . B. U 235 92 . C. e F 56 26 D. s C 137 55 . II. KIẾN THỨC NÂNG CAO: Câu 1(CĐ2008): Hạt nhân Cl 17 37 có khối lượng nghỉ bằng 36,956563u. Biết khối lượng của nơtrôn (nơtron) là1,008670u, khối lượng của prôtôn (prôton) là 1,007276u và u = 931 MeV/c 2 . Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân Cl bằng A. 9,2782 MeV. B. 7,3680 MeV. C. 8,2532 MeV. D. 8,5684 MeV Câu 2(CĐ2009): Biết khối lượng của prôtôn; nơtron; hạt nhân 16 8 O lần lượt là 1,0073 u; 1,0087 u; 15,9904 u và 1u = 931,5 MeV/c 2 . Năng lượng liên kết của hạt nhân 16 8 O xấp xỉ bằng A. 14,25 MeV. B. 18,76 MeV. C. 128,17 MeV. D. 190,81 MeV. Câu 3(CĐ2010): So với hạt nhân 29 14 Si , hạt nhân 40 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 4(CĐ2011): Hạt nhân 35 17 Cl có: A. 35 nơtron B. 35 nuclôn C. 17 nơtron D. 18 proton. Câu 5(CĐ2011): Biết khối lượng của hạt nhân 235 92 U là 234,99 u, của proton là 1,0073 u và của nơtron là 1,0087 u. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 235 92 U là A. 8,71 MeV/nuclôn B. 7,63 MeV/nuclôn C. 6,73 MeV/nuclôn D. 7,95 MeV/nuclôn Câu 6(CĐ2011): Biết khối lượng của hạt nhân 235 92 U là 234,99 u, của proton là 1,0073 u và của nơtron là 1,0087 u. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 235 92 U là NHẬN LUYỆN THI CẤP TỐC TẠI NHÀ GIAO VIÊN 104 ĐÀO TẤN – BA ĐÌNH HÀ NỘI 7 BIÊN SOẠN :TH.S: ĐĂNG THÔNG GIẢNG VIÊN KHOA VẬT LÝ – ĐHSPHN1. ĐT: 0915072487 A. 8,71 MeV/nuclôn B. 7,63 MeV/nuclôn C. 6,73 MeV/nuclôn D. 7,95 MeV/nuclôn Câu 7(CĐ2013): Một hạt có khối lượng nghỉ m 0 . Theo thuyết tương đối, khối lượng động (khối lượng tương đối tính) của hạt này khi chuyển động với tốc độ 0,6c (c là tốc độ ánh sáng trong chân không) là: A. 1,75 m 0 . B. 1,25 m 0 . C. 0,36 m 0 . D. 0,25 m 0 . Câu 8(CĐ2013): Cho khối lượng của hạt prôton, nơtron và hạt đơtêri 2 1 D lần lượt là: 1,0073u; 1,0087u và 2,0136u. Biết 1u = 931,5 MeV/c 2 . Năng lượng liên kết của hạt nhân 2 1 D là A. 2,24 MeV. B. 3,06 MeV. C. 1,12 MeV. D. 4,48 MeV. Câu 9(ĐH2010) Một hạt có khối lượng nghỉ m 0 . Theo thuyết tương đối, động năng của hạt này khi chuyển động với tốc độ 0,6c (c là tốc độ ánh sáng trong chân không) là A. 1,25m 0 c 2 . B. 0,36m 0 c 2 . C. 0,25m 0 c 2 . D. 0,225m 0 c 2 . Câu 10(ĐH2010) Cho khối lượng của prôtôn; nơtron; 40 18 Ar ; 6 3 Li lần lượt là: 1,0073 u; 1,0087 u; 39,9525 u; 6,0145 u và 1 u = 931,5 MeV/c 2 . So với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 6 3 Li thì năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 40 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 11(ĐH2010) So với hạt nhân 29 14 Si , hạt nhân 40 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 12(ĐH2007): Cho: m C = 12,00000 u; m p = 1,00728 u; m n = 1,00867 u; 1u = 1,66058.10 -27 kg; 1eV = 1,6.10 -19 J ; c = 3.10 8 m/s. Năng lượng tối thiểu để tách hạt nhân C 12 6 thành các nuclôn riêng biệt bằng A. 72,7 MeV. B. 89,4 MeV. C. 44,7 MeV. D. 8,94 MeV. Câu 13(ÐH2008): Hạt nhân 10 4 Be có khối lượng 10,0135u. Khối lượng của nơtrôn (nơtron) m n = 1,0087u, khối lượng của prôtôn (prôton) m P = 1,0073u, 1u = 931 MeV/c 2 . Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 10 4 Be là A. 0,6321MeV. B. 63,2152MeV. C. 6,3215MeV. D. 632,1531MeV Câu 14(ĐH2011): Theo thuyết tương đối, một êlectron có động năng bằng một nửa năng lượng nghỉ của nó thì êlectron này chuyển động với tốc độ bằng A. 2,41.10 8 m/s B. 2,75.10 8 m/s C. 1,67.10 8 m/s D. 2,24.10 8 m/s Câu 15(ĐH2012): Các hạt nhân đơteri 2 1 H ; triti 3 1 H , heli 4 2 He có năng lượng liên kết lần lượt là 2,22 MeV; 8,49 MeV và 28,16 MeV. Các hạt nhân trên được sắp xếp theo thứ tự giảm dần về độ bền vững của hạt nhân là NHẬN LUYỆN THI CẤP TỐC TẠI NHÀ GIAO VIÊN 104 ĐÀO TẤN – BA ĐÌNH HÀ NỘI 8 BIÊN SOẠN :TH.S: ĐĂNG THÔNG GIẢNG VIÊN KHOA VẬT LÝ – ĐHSPHN1. ĐT: 0915072487 A. 2 1 H ; 4 2 He ; 3 1 H . B. 2 1 H ; 3 1 H ; 4 2 He . C. 4 2 He ; 3 1 H ; 2 1 H . D. 3 1 H ; 4 2 He ; 2 1 H . Câu 16(ĐH2013): Cho khối lượng của hạt prôtôn, nơtrôn và hạt nhân đơteri 2 1 D lần lượt là 1,0073u; 1,0087u và 2,0136u. Biết 1u= 2 931,5MeV / c . Năng lượng liên kết của hạt nhân 2 1 D là: A. 2,24 MeV B. 4,48 MeV C. 1,12 MeV D. 3,06 MeV Câu 18. Một hạt có động năng bằng năng lượng nghỉ của nó. Tính tốc độ của nó. Cho tốc độ của ánh sáng trong chân không là c = 3.10 8 m/s. A. 1,6.10 8 m/s. B. 2,6.10 8 m/s. C. 3,6.10 8 m/s. D. 4,6.10 8 m/s. Câu 19. Hạt nhân heli có khối lượng 4,0015 u. Cho biết khối lượng của prôton và nơtron là m p = 1,007276 u và m n = 1,008665 u; 1 u = 931,5 MeV/c 2 ; số avôgađrô là N A = 6,022.10 23 mol -1 . Tính năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1 gam hêli. A. 26,62.10 13 J. B. 26,62.10 12 J. C. 26,62.10 11 J. D. 26,62.10 10 J. Câu 20. Một hạt tương đối tính có động năng bằng hai lần năng lượng nghỉ. Tốc độ của hạt đó là: A. 1,86.10 8 m/s B. 2,15. 10 8 m/s C. 2,56. 10 8 m/s D. 2,83. 10 8 m/s CHỦ ĐỀ 2: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT: I. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN : là quá trình biến đổi hạt nhân, được phân làm hai loại. 1. Phản ứng hạt nhân tự phát : quá trình tự phân rã của hạt nhân không bền thành các hạt nhân khác(sự phóng xạ) → + 1 2 1 2 A A A Z Z Z A C D  Trong đó: A là hạt nhân mẹ; C là hạt nhân con; D là tia phóng xạ 2. Phản ứng hạt nhân kích thích : quá trình các hạt nhân tương tác với nhau để tạo ra các hạt nhân khác 1 2 3 4 1 2 3 4 A A A A Z Z Z Z A B C D+ → +  Trong đó: A;B là hai hạt nhân tương tác; C; D là hai hạt nhân tạo thành  Chú ý: • A; B;C;D có thể là các hạt sơ cấp. Các hạt thường gặp trong phản ứng hạt nhânPrôtôn ( 1 1 1 1 p H= ) ; Nơtrôn ( 1 0 n ) ; Heli ( 4 4 2 2 He α = ) ; Electrôn ( 0 1 e β − − = ) ; Pôzitrôn ( 0 1 e β + + = ) • Tổng số hạt nhân trước và sau phản ứng có thể nhiều hoặc ít hơn 2. 3. CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN a. Định luật bảo toàn số nuclôn (số khối A) 1 2 3 4 A A A A + = + b. Định luật bảo toàn điện tích (nguyên tử số Z) 1 2 3 4 Z Z Z Z + = + c. Định luật bảo toàn động lượng: ∑∑ = sPP t  NHẬN LUYỆN THI CẤP TỐC TẠI NHÀ GIAO VIÊN 104 ĐÀO TẤN – BA ĐÌNH HÀ NỘI 9 BIấN SON :TH.S: NG THễNG GING VIấN KHOA VT Lí HSPHN1. T: 0915072487 d. nh lut bo ton nng lng ton phn ( ) ( ) Toàn phần Toàn phần Tr! ớc Sau W W = CH í: Phn ng ht nhõn khụng bo ton khi lng,khụng bo ton s ht ntron. Nng lng ton phn ca mt ht nhõn: gm nng lng ngh E v nng lng thụng thng ( ng nng ủ W ) ToaứnPhan ủ W E W m c mv = + = + 2 2 1 2 - nh lut bo ton nng lng ton phn cú th vit tng minh cho phn ng ht nhõn nh sau: A B C D 2 2 2 2 ủ ủ A B ủ ủ C D W W m .c m .c W W m .c m .c + + + = + + + - Liờn h gia ng lng v ng nng ủ P mW = 2 2 hay ủ P W m = 2 2 4. Nng lng ca mt phn ng ht nhõn : ( ) ( ) ( ) ( ) = = = + + 2 2 2 Phả n ứng tr ! ớc sau 0 A B C D W m m .c M M .c m m m m c Nu : PƯ W 0 > :Phn ng ta nng lng; PƯ W 0 < :Phn ng thu nng lng. CH í: Trong trng hp ( );m kg PƯ W (J) : ( ) ( ) 2 2 P.Ư 0 0 W M M .c M M .c = = (J) Trong trng hp ( ) ;m u PƯ W (MeV) : ( ) ( ) P.Ư 0 0 W M M .931,5MeV M M .931,5MeV= = o Nu M 0 > M: PƯ W 0 > : phn ng ta nng lng o Nu M 0 < M : PƯ W 0 < : phn ng thu nng lng II. PHểNG X: 1. Khỏi nim: l loi phn ng ht nhõn t phỏt hay l hin tng ht nhõn khụng bn vng t phỏt phõn ró, phúng ra cỏc bc x gi l tia phúng x v bin i thnh ht nhõn khỏc. Quỏ trỡnh phõn ró phúng x chớnh l quỏ trỡnh dn n s bin i ht nhõn. CH í: + Tia phúng x khụng nhỡn thy nhng cú nhng tỏc dng lý hoỏ nh ion hoỏ mụi trng, lm en kớnh nh, gõy ra cỏc phn ng hoỏ hc. + Quy c gi ht nhõn ban u l ht nhõn m, ht nhõn hỡnh thnh sau l ht nhõn con. + Hin tng phúng x hon ton do cỏc nguyờn nhõn bờn trong ht nhõn gõy ra.khụng h ph thuc vo cỏc yu t lý hoỏ bờn ngoi (nguyờn t phúng x nm trong cỏc hp cht khỏc nhau cú nhit , ỏp sut khỏc nhau u xy ra phúng x nh nhau i vi cựng loi). 2. Phng trỡnh phúng x: NHN LUYN THI CP TC TI NH GIAO VIấN 104 O TN BA èNH H NI 10 [...]... N= N0 2 t T = N 0 e t Trong ú : = m= m0 2 o N 0 : s ht nhõn phúng x thi im ban u o N (t ) : s ht nhõn phúng x cũn li sau thi gian t Khi lng (m) Trong quỏ trỡnh phõn ró, khi lng ht nhõn phúng x gim theo thi gian tuõn theo nh lut hm s m t T = m0 e t o m0 : khi lng phúng x thi im ban u o m(t ) : khi lng phúng x cũn li sau thi gian t ln 2 0 , 693 = gi l hng s phúng x c trng cho T T tng loi cht... phúng x X cú chu kỡ bỏn ró T Khi lng ca cht X cũn li sau khong thi gian 3T, k t thi im ban u bng A 3,2 gam B 2,5 gam C 4,5 gam D 1,5 gam NHN LUYN THI CP TC TI NH GIAO VIấN 104 O TN BA èNH H NI 29 BIấN SON :TH.S: NG THễNG GING VIấN KHOA VT Lí HSPHN1 T: 0915072487 Cõu 25(C2009): Gi l khong thi gian s ht nhõn ca mt ng v phúng x gim i bn ln Sau thi gian 2 s ht nhõn cũn li ca ng v ú bng bao nhiờu phn trm... phúng x D Hin tng phúng x l trng hp riờng ca phn ng ht nhõn Cõu 57 Chn cõu sai: A Sau khong thi gian bng 3 ln chu k bỏn ró, cht phúng x cũn li mt phn tỏm B Sau khong thi gian bng 2 ln chu k bỏn ró, cht phúng x b phõn ró ba phn t C Sau khong thi gian bng 2 ln chu k bỏn ró, cht phúng x cũn li mt phn t D Sau khong thi gian bng 3 ln chu k bỏn ró, cht phúng x cũn li mt phn chớn Cõu 58 Tỡm phỏt biu ỳng: A... LUYN THI CP TC TI NH GIAO VIấN 104 O TN BA èNH H NI 28 BIấN SON :TH.S: NG THễNG GING VIấN KHOA VT Lí HSPHN1 T: 0915072487 thi gian 0,51 t cht phúng x cũn li bao nhiờu phn trm lng ban u ? Cho bit e0,51=0,6 A 60% B 70% C 80% D 90% 31 Cõu 17 Silic 14 Si l cht phúng x, phỏt ra ht v bin thnh ht nhõn X Mt mu 31 phúng x 14 Si ban u trong thi gian 5 phỳt cú 190 nguyờn t b phõn ró, nhng sau 3 gi cng trong thi. .. õy l A phúng x B phúng x + C phúng x D phúng x Cõu 34(TN2011) Mt cht phúng x cú hng s phúng x thi im ban u cú N0 ht nhõn S ht nhõn ó b phõn ró sau thi gian t l: t t A N 0e B N 0 (1 t) C N 0 (1 e ) D t N 0 (1 e ) Cõu 35 Cht phúng x cú chu k bỏn ró T v ti thi im ban u cú N 0 ht nhõn Sau cỏc khong thi gian T/2, 2T, 3T thỡ s ht nhõn cũn li ln lt bng: N0 N0 N0 N0 N0 N0 N N N , , A 0 , 0 0 B C D 2... cht phúng x nguyờn cht cú N0 ht nhõn Bit chu kỡ bỏn ró ca cht phúng x ny l T Sau thi gian 4T, k t thi im ban u, s ht nhõn cha phõn ró ca mu cht phúng x ny l A 15N 0 B N 0 C N 0 D 16 16 4 N0 8 Cõu 32(H2010) Ban u (t = 0) cú mt mu cht phúng x X nguyờn cht thi im t1 mu cht phúng x X cũn li 20% ht nhõn cha b phõn ró n thi im t2 = t1 + 100 (s) s ht nhõn X cha b phõn ró ch cũn 5% so vi s ht nhõn ban... Cõu 44 Chu k bỏn ró ca mt ng v phúng x l T Ti thi im ban u mu cha N0 ht nhõn Sau khong thi gian 3T trong mu: A cũn li 25%N0 ht nhõn B ó b phõn ró 25%N0 ht nhõn C cũn li 12,5%N0 ht nhõn D ó b phõn ró 12,5%N0 ht nhõn 90 Cõu 45 Chu k bỏn ró ca 38 Sr l 20 nm Sau 80 nm sụ phn trm ht nhõn cha b phõn ró cũn li l: A 25% B 12,5% C 50% D 6,25% Cõu 46 Trong khong thi gian 4 gi ó cú 75% s ht nhõn ban u ca mt ng... nguyờn t NHN LUYN THI CP TC TI NH GIAO VIấN 104 O TN BA èNH H NI 24 BIấN SON :TH.S: NG THễNG GING VIấN KHOA VT Lí HSPHN1 T: 0915072487 222 Cõu 50 Mt lng cht phúng x 86 Rn ban u cú khi lng 1mg Sau 15,2 ngy phúng x gim 93,75% Chu kỡ bỏn ró ca Rn l A 4,0 ngy B 3,8 ngy C 3,5 ngy D 2,7 ngy 222 Cõu 51 Ti thi im ban u ngi ta cú 1,2 g 86 Rn Radon l cht phúng x cú chu 222 k T = 3,8 ngy Sau khong thi gian t =... LUYN THI CP TC TI NH GIAO VIấN 104 O TN BA èNH H NI 17 BIấN SON :TH.S: NG THễNG GING VIấN KHOA VT Lí HSPHN1 T: 0915072487 1 Cụng thc s mol: n= m N V = = A N A 22 , 4 (1) Trong ú: N l s ht nhõn tng ng vi khi lng m A: s khi NA = 6,023.1023 nguyờn t/mol 2 Khi lng cht phúng x b phõn ró trong thi gian t: t m X = m0 m = m0 1 2 T t ữ = m0 1 e ( ) (2) 3 S ht nhõn ca cht phúng x b phõn ró trong thi. .. Avụgarụ NA = 6,02.10 mol A 1,36 (lit) B 3,36 (lit) C 2,36 (lit) D 4,36 (lit) Cõu 7 Mt cht phúng x cú chu kỡ bỏn ra T Sau thi gian t = 3T k t thi in ban u, t s gia s ht nhõn b phõn ró thnh ht nhõn ca nguyờn t khỏc vi s ht nhõn ca cht phúng x cũn li A 7 B 3 C 1/3 D 1/7 NHN LUYN THI CP TC TI NH GIAO VIấN 104 O TN BA èNH H NI 27 BIấN SON :TH.S: NG THễNG GING VIấN KHOA VT Lí HSPHN1 T: 0915072487 24 Cõu