CÂU HỎI LÝ THUYẾT Thầy Vũ Tuấn Anh Tài liệu khóa Live T Luyện đề nắm chắc 8+9+ 1 | h t t ps / / w w w f a c e b o o k c o m / v a t l y t h a y V u T u a n A n h / CÂU HỎI LÝ THUYẾT VẬT LÝ HẠT NHÂN TÍ[.]
Thầy Vũ Tuấn Anh Tài liệu khóa Live T: Luyện đề nắm 8+9+ CÂU HỎI LÝ THUYẾT VẬT LÝ HẠT NHÂN TÍNH CHẤT VÀ CẤU TẠO CỦA HẠT NHÂN Cấu tạo hạt nhân • Hạt nhân cấu tạo từ hạt nhỏ gọi nuclôn Có hai loại nuclơn: prơtơn, kí hiệu p, khối lượng mp = 1,67262.10-27 kg, mang điện tích nguyên tố dương +e, nơtron kí hiệu n, khối lượng mn = 1,67493.10-27 kg, khơng mang điện Prơtơn hạt nhân ngun tử hiđrơ • Số prơtơn hạt nhân số thứ tự Z nguyên tử; Z gọi nguyên tử số Tổng số nuclôn hạt nhân gọi số khối, kí hiệu A Số nơtron hạt nhân là: N = A – Z • Kí hiệu hạt nhân: ZA X Nhiều khi, gọn, ta cần ghi số khối, có kí hiệu hóa học xác định Z Đồng vị Đồng vị nguyên tử mà hạt nhân chứa số prơtơn Z (có vị trí bảng hệ thống tuần hồn), có số nơtron N khác Các đồng vị chia làm hai loại: đồng vị bền đồng vị phóng xạ Trong thiên nhiên có khoảng gần 300 đồng vị bền; ngồi người ta cịn tìm thấy vài nghìn đồng vị phóng xạ tự nhiên nhân tạo Đơn vị khối lượng nguyên tử Trong vật lí hạt nhân, khối lượng thường đo đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu u Một đơn vị u có giá trị khối lượng đồng vị cacbon 126 C; 12 1u = 1,66055.10−27 kg Khối lượng nuclơn xấp xỉ u Nói chung ngun tử có số khối A có khối lượng xấp xĩ A.u Khối lượng lượng Hệ thức Anhxtanh lượng khối lượng: E = mc2 E Từ hệ thức Anhxtanh suy m = chứng tỏ khối lượng đo đơn vị c 2 lượng chia cho c , cụ thể eV/c hay MeV/c2 Ta có: u = 1,66055.10-27 kg = 931,5 MeV/c2 | h t t ps : / / w w w f a c e b o o k c o m / v a t l y t h a y V u T u a n A n h / Thầy Vũ Tuấn Anh Tài liệu khóa Live T: Luyện đề nắm 8+9+ Theo lí thuyết Anhxtanh, vật có khối lượng m0 trạng thái nghỉ chuyển m0 động với tốc độ v, khối lượng tăng lên thành m với: m = m0 gọi khối v2 1− c lượng nghỉ m gọi khối lượng động Lực hạt nhân Lực tương tác nuclôn hạt nhân lực hút, gọi lực hạt nhân, có tác dụng liên kết nuclơn lại với Lực hạt nhân lực tĩnh điện, khơng phụ thuộc vào điện tích nuclôn So với lực điện từ lực hấp dẫn, lực hạt nhân có cường độ lớn (gọi lực tương tác mạnh) tác dụng nuclơn cách khoảng nhỏ kích thước hạt nhân (khoảng 10-15 m) Độ hụt khối lượng liên kết Độ hụt khối hạt nhân hiệu số tổng khối lượng nuclôn cấu tạo nên hạt nhân khối lượng hạt nhân đó: m = Zmp + (A − Z)mn − mhn Năng lượng liên kết hạt nhân lượng toả nuclôn riêng rẽ liên kết thành hạt nhân lượng cần cung cấp để phá hạt nhân thành nuclôn riêng rẽ: Wlk = m.c2 W Năng lượng liên kết tính cho nuclơn = lk gọi lượng liên kết riêng hạt A nhân, đặc trưng cho bền vững hạt nhân Hạt nhân có lượng liên kết riêng lớn bền vững PHẢN ỨNG HẠT NHÂN Phản ứng hạt nhân • Phản ứng hạt nhân q trình dẫn đến biến đổi hạt nhân • Phản ứng hạt nhân thường chia thành hai loại: + Phản ứng tự phân rã hạt nhân không bền vững thành hạt khác + Phản ứng hạt nhân tương tác với nhau, dẫn đến biến đổi chúng thành hạt khác • Phản ứng hạt nhân dạng tổng quát: A + B → C + D Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân • Định luật bảo tồn số nuclơn (số khối A): Trong phản ứng hạt nhân, tổng số nuclôn hạt tương tác tổng số nuclôn hạt sản phẩm • Định luật bảo tồn điện tích: Tổng đại số điện tích hạt tương tác tổng đại số điện tích hạt sản phẩm • Định luật bảo tồn lượng toàn phần (bao gồm động lượng nghỉ): Tổng lượng toàn phần hạt tương tác tổng lượng toàn phần hạt sản phẩm • Định luật bảo tồn động lượng: Véc tơ tổng động lượng hạt tương tác véc tơ tổng động lượng hạt sản phẩm * Lưu ý: phản ứng hạt nhân khơng có bảo toàn khối lượng | h t t ps : / / w w w f a c e b o o k c o m / v a t l y t h a y V u T u a n A n h / Thầy Vũ Tuấn Anh Tài liệu khóa Live T: Luyện đề nắm 8+9+ Năng lượng phản ứng hạt nhân Xét phản ứng hạt nhân: A + B → C + D Gọi mo = mA + mB m = mC + mD Ta thấy m0 m + Khi m0 m : Phản ứng tỏa lượng: W = (m0 − m)c2 Năng lượng tỏa thường gọi lượng hạt nhân Các hạt nhân sinh có độ hụt khối lớn hạt nhân ban đầu, nghĩa hạt nhân sinh bền vững hạt nhân ban đầu + Khi m0 m : Phản ứng khơng thể tự xảy Muốn cho phản ứng xảy phải cung cấp cho hạt A B lượng W dạng động Vì hạt sinh có động Wđ nên lượng cần cung cấp phải thỏa mãn điều kiện: W = (m − m0 )c2 + Wđ Các hạt nhân sinh có độ hụt khối nhỏ hạt nhân ban đầu, nghĩa bền vững hạt nhân ban đầu PHÓNG XẠ Hiện tượng phóng xạ Phóng xạ tượng hạt nhân không bền vững tự phát phân rã, phát tia phóng xạ biến đổi thành hạt nhân khác Q trình phân rã phóng xạ ngun nhân bên gây hồn tồn khơng phụ thuộc vào tác động bên Người ta quy ước gọi hạt nhân phóng xạ hạt nhân mẹ hạt nhân dược tạo thành hạt nhân Các tia phóng xạ • Tia : chùm hạt nhân hêli 42 He, gọi hạt , phóng từ hạt nhân với tốc độ khoảng 2.107 m/s Tia làm ion hóa mạnh nguyên tử đường lượng nhanh Vì tia tối đa cm khơng khí khơng xun qua tờ bìa dày mm • Tia : hạt phóng xạ phóng với vận tốc lớn, đạt xấp xĩ vận tốc ánh sáng Tia làm ion hóa mơi trường yếu so với tia Vì tia quãng đường dài hơn, tới hàng trăm mét khơng khí xun qua nhơm dày cỡ vài mm Có hai loại tia : + Loại phổ biến tia - Đó electron (kí hiệu −01 e) + Loại tia + Đó pơzitron, kí hiệu +01 e, có khối lượng electron mang điện tích nguyên tố dương + Tia : sóng điện từ có bước sóng ngắn (dưới 10-11 m), hạt phơtơn có lượng cao Vì tia có khả xun thấu lớn nhiều so với tia Trong phân rã , hạt nhân trạng thái kích thích phóng tia để trở trạng thái Định luật phóng xạ Trong q trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ giảm theo thời gian theo định luật hàm mũ với số mũ âm −t −t Các công thức biểu thị định luật phóng xạ: N(t) = N0 T = N0 e-t m(t) = m0 T = m0 e-t | h t t ps : / / w w w f a c e b o o k c o m / v a t l y t h a y V u T u a n A n h / Thầy Vũ Tuấn Anh Tài liệu khóa Live T: Luyện đề nắm 8+9+ ln 0,693 = gọi số phóng xạ; T gọi chu kì bán rã: sau khoảng thời gian T T T số lượng hạt nhân chất phóng xạ cịn lại 50% (50% số lượng hạt nhân bị phân rã) Độ phóng xạ Độ phóng xạ lượng chất phóng xạ đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu nó, xác định số hạt nhân bị phân rã giây: Với = t t − − N H=− = N = N T = N 0e −t = H T = H e −t t Đơn vị đo độ phóng xạ becơren (Bq): Bq = phân rã/giây Trong thực tế dùng đơn vị curi (Ci): Ci = 3,7.1010 Bq, xấp xỉ độ phóng xạ gam rađi Đồng vị phóng xạ Ngồi đồng vị phóng xạ có sẵn thiên nhiên, gọi đồng vị phóng xạ tự nhiên, người ta chế tạo nhiều đồng vị phóng xạ, gọi đồng vị phóng xạ nhân tạo Các đồng vị phóng xạ nhân tạo thường thấy thuộc loại phân rã Các đồng vị phóng xạ nguyên tố hóa học có tính chất hóa học đồng vị bền nguyên tố 60 Ứng dụng: Đồng vị 27 Co phóng xạ tia dùng để soi khuyết tật chi tiết máy, diệt khuẫn để bảo vệ nông sản, chữa ung thư Các đồng vị phóng xạ A+1 Z X gọi nguyên tử đánh dấu, cho phép ta khảo sát tồn tại, phân bố, vận chuyển nguyên tố X Phương pháp nguyên tử đáng dấu có nhiều ứng dụng quan trọng sinh học, hóa học, y học, Đồng vị cacbon 146 C phóng xạ tia - có chu kỳ bán rã 5730 năm dùng để định tuổi vật cổ TIA TIA TIA Hạt nhân 42 He + (0+1 e) − (0−1 e) Tốc độ khoảng 2.107m/s Làm ion hoá mạnh nguyên tử đường nên lượng nhanh .Đi tối đa khoảng 8cm khơng khí, khơng xun qua tờ bìa dày 1mm .Bị lệch từ trường điện trường Vận tốc xấp xỉ vận tốc ánh sáng Làm ion hóa mơi trường yếu tia α Đi qng đường dài vài mét khơng khí xun qua nhơm cỡ mm Là sóng điện từ có 10−11 m , hạt photon có lượng cao Khả đâm xuyên lớn Trong phân rã α β, hạt nhân trạng thái kích thích phóng xạ tia γ để trở trạng thái Câu 1: Trong số phân rã, hạt nhân bị phân rã nhiều lượng xảy phân rã nào? A Phân rã B Phân rã C Phân rã D Trong ba phân rã trên, hạt nhân bị phân rã lượng lượng | h t t ps : / / w w w f a c e b o o k c o m / v a t l y t h a y V u T u a n A n h / Thầy Vũ Tuấn Anh Tài liệu khóa Live T: Luyện đề nắm 8+9+ Câu 2: Đối với phản ứng hạt nhân thu lượng, phát biểu sau sai? A Tổng động hạt trước phản ứng lớn tổng động hạt sau phản ứng B Tổng động nghỉ trước phản ứng nhỏ tổng lượng nghỉ sau phản ứng C Các hạt nhân sinh bền vững hạt nhân tham gia trước phản ứng D Tổng khối lượng nghỉ hạt nhân sau phản ứng lớn tổng khối lượng nghỉ hạt trước phản ứng Câu 3: Phát biểu sau sai so sánh phản ứng hạt nhân phản ứng hóa học? A Phản ứng phóng xạ không điều chỉnh tốc độ số phản ứng hóa học B Hai loại phản ứng tạo nguyên tố từ nguyên tố ban đầu C Phản ứng hạt nhân phản ứng hóa học tỏa thu nhiệt D Phản ứng hóa học xảy vỏ nguyên tử, phản ứng hạt nhân xảy hạt nhân Câu 4: Việc giải phóng lượng hạt nhân xảy phản ứng hạt nhân mà A tổng lượng liên kết hạt nhân trước phản ứng tổng lượng liên kết hạt nhân xuất sau phản ứng B tổng lượng liên kết hạt nhân trước phản ứng lớn tổng lượng liên kết hạt nhân sau phản ứng C độ hụt khối hạt nhân giảm D độ hụt khối hạt nhân tăng 206 Pb là: Câu 5: Số lượng hạt mang điện nguyên tử chì 82 A 82 B 164 Câu 6: MeV/c đơn vị đo A khối lượng B lượng Câu 7: Các hạt nhân đồng vị hạt nhân có A số nuclôn nhựng khác số prôtôn C số nuclôn khác số nơtron Câu 8: Hạt nhân bền vững hạt nhân A 42 He B 235 92 U C 124 D 310 C động lượng D hiệu điện B số nơtron khác số prôtôn D số prôtôn khác số nơtron 235 137 56 92 U , 55 Cs , 26 Fe He C 56 26 Fe D 137 55 Cs Câu 9: Hạt nhân có độ hụt khối lớn có A lượng liên kết lớn B lượng liên kết nhỏ C lượng liên kết riêng nhỏ D lượng liên kết riêng lớn Câu 10: Trong phóng xạ hạt nhân A lùi bảng phân loại tuần hồn B tiến bảng phân loại tuần hồn C lùi bảng phân loại tuần hồn D tiến bảng phân loại tuần hồn Câu 11: 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 vA Tìm mối liên hệ tỉ số động năng, tỉ số khối lượng tỉ số tốc độ hai hạt sau phản ứng | h t t ps : / / w w w f a c e b o o k c o m / v a t l y t h a y V u T u a n A n h / Thầy Vũ Tuấn Anh A WdB vB m = = Wd v mB Tài liệu khóa Live T: Luyện đề nắm 8+9+ B WdB vB mB = = Wd v m C WdB v m = = Wd vB mB D WdB v mB = = Wd vB m Câu 12: Khi nói phản ứng hạt nhân, phát biểu sau đúng? A Tổng động hạt trước sau phản ứng hạt nhân ln bảo tồn B Tất phản ứng hạt nhân thu lượng C Tổng khối lượng nghỉ (tĩnh) hạt trước sau phản ứng hạt nhân ln bảo tồn D Năng lượng tồn phần phản ứng hạt nhân ln bảo toàn Câu 13: Định luật bảo toàn sau không áp dụng phản ứng hạt nhân? A Định luật bảo tồn điện tích B Định luật bảo toàn khối lượng C Định luật bảo toàn lượng toàn phần D Định luật bảo toàn số nuclon (số khối A) Câu 14: Phản ứng hạt nhân A phản ứng hóa học thơng thường B va chạm hạt nhân C tác động từ bên vào hạt nhân làm hạt nhân bị vỡ D tương tác hai hạt nhân dẫn đến biến đổi chúng thành hạt nhân khác Câu 15: Trong phản ứng hạt nhân A bảo tồn lượng tồn phần động lượng B bảo tồn lượng tồn phần cịn động lượng khơng C lượng tồn phần động lượng khơng bảo tồn D bảo tồn động lượng cịn lượng tồn phần khơng Câu 16: Cho tia phóng xạ qua điện trường hai tụ điện, tia α lệch tia β chủ yếu A vận tốc hạt lớn vận tốc hạt B điện tích hạt lớn điện tích hạt C khối lượng hạt lớn khối lượng hạt D lực điện tác dụng vào hạt lớn lực điện tác dụng vào hạt Câu 17: Cho bốn loại tia phóng xạ , − , + , theo phương song song với tụ điện phẳng Kết luận sau sai? A Tia bị lệch phía âm tụ điện B Tia − bị lệch phía dương tụ C Tia + bị lệch phía âm tụ D Tia có bước sóng lớn khả xuyên thấu tia α tia β Câu 18: Chùm tia + A chùm hạt có khối lượng với electron, mang điện +e B tia + có tầm bay khơng khí ngắn so với tia C bị lệch đường hạt qua điện trường D tia + có khả đâm xuyên mạnh, giống tia Rơnghen Câu 19: Trong tia sau tia dịng hạt khơng mang điện tích? | h t t ps : / / w w w f a c e b o o k c o m / v a t l y t h a y V u T u a n A n h / Thầy Vũ Tuấn Anh Tài liệu khóa Live T: Luyện đề nắm 8+9+ B Tia + A Tia C Tia D Tia − Câu 20: Q trình biến đổi phóng xạ chất phóng xạ A phụ thuộc vào nhiệt độ cao hay thấp B xảy điều kiện C phụ thuộc chất trạng thái đơn chất hay thành phần hợp chất D phụ thuộc vào chất thể rắn hay thể khí Câu 21: Phát biểu sau đúng? A Phóng xạ tượng hạt nhân nguyển tử phát sóng điện từ B Phóng xạ tượng hạt nhân nguyên tử phóng tia , , C Phóng xạ tượng hạt nhân ngun tử phát tia khơng nhìn thấy biến thành hạt nhân khác D Phóng xạ tượng hạt nhân nguyên tử nặng bị phá vỡ thành hạt nhân nhẹ hấp thụ nơ tron Câu 22: Chọn phát biểu Hạt nhân X bền vững hạt nhân Y A Độ hụt khối X lớn Y B Độ hụt khối X nhỏ Y C Năng lượng liên kết X lớn lượng liên kết hạt nhân Y D Năng lượng liên kết riêng nuclon X lớn Y Câu 23: Giả sử hai hạt nhân X Y có độ hụt khối số nuclon hạt nhân X lớn số nuclon hạt nhân Y A Hạt nhân Y bền vững hạt nhân X B Hạt nhân X bền vững hạt nhân Y C Năng lượng liên kết riêng hai hạt nhân D Năng lượng liên kết hạt nhân X lớn lượng liên kết hạt nhân Y Câu 24: Năng lượng liên kết riêng lượng liên kết A tính riêng cho hạt nhân B cặp proton - proton C tính cho nuclon D cặp proton – notron Câu 25: Phát biểu sai? A Các đồng vị phóng xạ khơng bền B Các đồng vị ngun tố có vị trí bảng hệ thống tuần hoàn C Các nguyên tử mà hạt nhân có số proton có số notron khác gọi đồng vị D Các đồng vị nguyên tố có số notron khác nên tính chất hóa học khác Câu 26: Đơn vị khối lượng nguyên tử u có trị số A 1/13 khối lượng đồng vị bon 13 C B 1/14 khối lượng đồng vị bon 14 C 12 C C 931,5 c /MeV D 1/12 khối lượng đồng vị bon Câu 27: Tia 60 27 Co có ứng dụng | h t t ps : / / w w w f a c e b o o k c o m / v a t l y t h a y V u T u a n A n h / Thầy Vũ Tuấn Anh Tài liệu khóa Live T: Luyện đề nắm 8+9+ A tìm khuyết tật chi tiết máy B diệt khuẩn để bảo quản nông sản C chữa bệnh ung thư D A, B, C Câu 28: Phát biểu sau sai nói tượng phóng xạ? A Trong phóng xạ , hạt nhân có số nơtron nhỏ số nơtron hạt nhân mẹ B Trong phóng xạ + hạt nhân mẹ hạt nhân có số khối nhau, số nơtron khác C Trong phóng xạ − , hạt nhân mẹ hạt nhân có số khối nhau, số prôtôn khác D Trong phóng xạ , có bảo tồn điện tích nên số prơtơn bảo tồn Câu 29: Khi nói tia phát biểu sau sai? A Tia dòng hạt nhân heli ( 42 He ) B Khi khơng khí, tia làm ion hố khơng khí dần lượng C Khi qua điện trường hai tụ điện, tia bị lệch phía âm tụ điện D Tia phóng từ hạt nhân với tốc độ 2000 m/s Câu 30: Trong phóng xạ − , hạt nhân A lùi ô bảng tuần hoàn B lùi ô bảng tuần hồn C tiến hai bảng tuần hồn D tiến bảng tuần hồn Câu 31: Đơn vị MeV/c đơn vị đại lượng vật lí sau đây? A Năng lượng liên kết B Độ phóng xạ C Hằng số phóng xạ D Độ hụt khối Câu 32: Một hạt nhân chất phóng xạ A đứng n phân rã tạo hai hạt B C Gọi mA, mB, mC khối lượng nghỉ hạt A, B, C c tốc độ ánh sáng chân khơng Q trình phóng xạ tỏa lượng Q Biểu thức sau đúng? Q A mA = mB + mC + B mA = mB + mC c Q Q C mA = mB + mC - D mA = - mB - mC c c Câu 33: Khi nói tia , phát biểu sau sai? A Tia có khả đâm xuyên mạnh tia X B Tia sóng điện từ C Tia có tần số lớn tần số tia X D Tia không mang điện Câu 34: Trong khơng khí, tia phóng xạ sau có tốc độ nhỏ nhất? A Tia B Tia + C Tia − D Tia Câu 35: Tia sau tia phóng xạ? A Tia B Tia + C Tia D Tia X Câu 36: Kết luận chất tia phóng xạ khơng đúng? A Tia , , có chung chất sóng điện từ B Tia dịng hạt nhân nguyên tử | h t t ps : / / w w w f a c e b o o k c o m / v a t l y t h a y V u T u a n A n h / Thầy Vũ Tuấn Anh Tài liệu khóa Live T: Luyện đề nắm 8+9+ C Tia dòng hạt nhân mang điện D Tia sóng điện từ Câu 37: Trong q trình phóng xạ, ta có kết luận A Trong khoảng liên tiếp, số hạt nhân phóng xạ giảm dần theo cấp số nhân B Trong khoảng thời gian liên tiếp tăng dần theo cấp số nhân, số hạt nhân bị phóng xạ giảm dần theo cấp số nhân C Sau khoảng thời gian liên tiếp, số hạt chất phóng xạ lại bị giảm dần theo cấp số cộng D Trong khoảng thời gian liên tiếp tăng dần theo cấp số nhân, số hạt bị phóng xạ Câu 38: Trong tia sau tia dịng hạt khơng mang điện tích? A Tia B Tia + C Tia D Tia − Câu 39: Phóng xạ tượng hạt nhân A phát xạ điện từ B tự động phát tia phóng xạ biến đổi thành hạt nhân khác C phát tia , , D phát tia phóng xạ bị kích thích từ bên ngồi Câu 40: Có thể tăng số phân rã đồng vị phóng xạ cách A đặt nguồn phóng xạ vào từ trường mạnh B đặt nguồn phóng xạ vào điện trường mạnh C đốt nóng nguồn phóng xạ D ta khơng biết cách làm thay đổi số phân rã phóng xạ Câu 41: Chọn câu A Chu kì bán rã chất phóng xạ thay đổi theo nhiệt độ B Chu kì bán rã phụ thuộc vào khối lượng chất phóng xạ C Chu kì bán rã ngun tố phóng xạ khác khác D Chu kì bán rã chất giảm theo thời gian | h t t ps : / / w w w f a c e b o o k c o m / v a t l y t h a y V u T u a n A n h / ... tử u có trị số A 1/13 khối lượng đồng vị bon 13 C B 1/14 khối lượng đồng vị bon 14 C 12 C C 931,5 c /MeV D 1 /12 khối lượng đồng vị bon Câu 27: Tia 60 27 Co có ứng dụng | h t t ps : / / w w w... 42 He + (0+1 e) − (0−1 e) Tốc độ khoảng 2.107m/s Làm ion hoá mạnh nguyên tử đường nên lượng nhanh .Đi tối đa khoảng 8cm khơng khí, khơng xuyên qua tờ bìa dày 1mm .Bị lệch từ trường điện trường... khác số prôtôn C số nuclôn khác số nơtron Câu 8: Hạt nhân bền vững hạt nhân A 42 He B 235 92 U C 124 D 310 C động lượng D hiệu điện B số nơtron khác số prôtôn D số prôtôn khác số nơtron 235 137