Bài tập về phóng xạ và phản ứng hạt nhân pdf

TRƯỜNG THPT LÝ TỰ TRỌNG –NHA TRANG –KHÁNH HOÀ KIỂM TRA BÀI CŨ Câu 1: Hiện tượng phóng xạ là gì ?Viết phương trình phản ứng phóng xạ ? Là hiện tượng một hạt nhân không bền vững , tự động phân rã , phát ra tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác . A = B + C Trong đó: A : là hạt nhân mẹ , B : là hạt nhân con , C là thành phần tia phóng xạ ( α,β…) Câu 2:Thế nào là phản ứng hạt nhân?Viết phương trình phản ứng hạt nhân ? *Phản ứng hạt nhân: là quá trình tương tác giữa các hạt nhân , dẫn đến sự biến đổi thành hạt nhân mới . *Phương trình Phản ứng hạt nhân: A + B = C+ D trong đó : A , B là các hạt ban đầu , C, D là các hạt sản phẩm Câu 3:Viết biểu thức định luật phóng xạ , biểu thức tính độ phóng xạ,hằng số phân rã Biểu thức định luật phóng xạ : N t =N 0 .e -λt hoặc : k 0 2 N N N t t = = Biểu thức độ phóng xạ: H t =H 0 .e -λt =λ.N t Biểu thức hằng số phân rã: T 6930 T ln2 , == λ Câu 4: Phát biểu và viết biểu thức định luật bảo toàn số nuclôn và định luật bảo toàn điện tích ? Định luật bảo toàn số nuclôn :Trong phản ứng hạt nhân , tổng số các nuclôn của các hạt tương tác bằng tổng các nuclôn của các sản phẩm. A 1 + A 2 = A 3 + A 4 Định luật bảo toàn điện tích :tổng đại số các điện tích của các hạt tương tác bằng tổng đại số các điện tích của các sản phẩm. Z 1 + Z 2 = Z 3 + Z 4 TIẾT I : BÀI TẬP VỀ SỰ PHÓNG XẠ 1/Phương pháp :* Tuân theo định luật phóng xạ -Nếu tính số hạt phân rã trong thời gian t: ΔN= N 0 – N t -Nếu tính khối lượng đã phân rã : Δm= m 0 – m t -Liên hệ giữa khối lượng với số hạt : N= n.N A ;(với n là số mol n=m/A) * Phóng xạ là phản ứng hạt nhân nên tuân theo các định luật bảo toàn => khi viết phương trình phản ứng phải dùng định luật bảo toàn số nuclôn và bảo toàn điện tích . bán rã T=15h .Ban đầu có 12g .Viết phương trình phản ứng phóng xạ và tính độ phóng xạ của khối chất còn lại sau 30h . Giải : Phương trình phóng xạ : Na 24 11 Xe A Z 0 1 +=> − Na 24 11 Bài 1: Natri là chất phóng xạ β - với chu kì Với 24=0+A=> A= 24 11= -1+ Z=> Z=12 Na 24 11 Xe 24 12 0 1 +=> − => λ = T ln2 tt NH λ = Do: Trong đó : k 0 t 2 N N = và A 0 0 N A m N = Mà : 23 2 t 10226 224 12 360015 6930 H .0,. . . . , = => H t = 9,66.10 17 Bq = 2,61.10 7 Ci Bài 2: Pôlôni là chất phóng xạ anpha với chu kì phóng xạ 140ngày đêm, ban đầu có 21g . Cấu tạo hạt nhân con gồm có : 206 Nuclôn Trong đó gồm 82 p và 206-82 = 124 n . a/Viết phương trình phản ứng phóng xạ , tìm cấu tạo hạt nhân con? Giải : Phương trình phản ứng phóng xạ: Po 210 84 He 4 2 Pb A Z +=> Pb 206 82 Po 210 84 He 4 2 +=> Theo đlbt số nuclôn :210 =4 + A=> A= 206 Ta có : Po 210 84 Theo đlbt điện tích :84 = 2 + Z => Z= 82 [...]... (mp + mLi ) > 2mα : Phản ứng tỏa năng lượng Năng lượng tỏa ra : ∆E = ∆mc2 = (mp + mLi - 2mα)c2 = 17,4 (Mev) Khơng phụ thuộc vào Kp BÀI TẬP THÊM Bài 9:Bắn hạt an pha có động năng 4MeV vào hạt nhân Na(7-14) ứng n thì thu được một hạt prơtơn và hạt nhân X a/Tìm hạt nhân X tính xem phản ứng thu hay toả bao nhiêu năng lượng ? b/Giả sử 2 hạt sinh ra có cùng tốc độ , tính động năng và tốc độ của prơtơn... Viết đầy đủ phản ứng trên : Cho biết tên gọi, số khối và số thứ tự của hạt nhân X b )Phản ứng trên : phản ứng tỏa hay thu năng lượng ? Tính độ lớn của năng lượng tỏa ra hay thu vào đó ra (eV) Cho khối lượng các hạt nhân : mNa==22,983734u , mp =1,007276u mα =4,0015u , mNe=19,97865u , u= 931,5MeV/c2 Câu a : Áp dụng định luật bào tồn điện tích và bảo tồn số nuclơn trong phản ứng hạt nhân Với phản ứng (1) :... Bài Po Pơlơni là chất phóng xạ anpha với chu kì phóng xạ 140ngày đêm, ban đầu có 21g b/Tính số hạt nhân Po ban đầu và số hạt còn lại sau thời gian 280 ngày và 325ngày m0 Giải : N 0 = N A => N0 = 6,022.1022 hạt A N0 t1 = 280ngày =2T=> N1 = 2 2 =>N1 =24,088.10 22 hạt t2 =325ngày => N2 =N0.e-λt , với λ=0,693 /140 Thế t2 vào ta có : N2 = 1,205.1022 hạt 210 2: 84 Po Pơlơni là chất phóng xạ anpha với Bài. .. ĐLBT động lượng :     p1 + p 2 = p 3 + p 4 TiẾT 2: BÀI TẬP PHẢN ỨNG HẠT NHÂN Bài 3:Cho phản ứng hạt nhân sau ; 10 5 B + A2 Z2 X => 4 2 He + 8 Be 4 Tìm hạt nhân X ,tính xem phản ứng thu hay toả bao nhiêu năng lượng ? Cho :mB= 9,9756u ; mHe =4,001506u ,mX=1,998u, mBe=7,9796u ; u= 931,5MeV/c2 Giải : Áp dụng định luật bảo tồn số nuclơn : Một phản ứng thế nào thu 10+A2 = 4+ 8=> Alà= 2 năng 2 lượng ?toả... hợp 1g He : W = N.17,6 = 26,5.1023 (Mev) Bài 8 : Người ta dùng prơtơn có năng lượng K=1,6 (Mev) bắn vào hạt nhân Li(3-7) ứng n và thu được 2 hạt giống nhau có cùng động năng a.Viết phương trình của phản ứng, ghi rõ các ngun tử số Z và số khối A b.Tính động năng K của mỗi hạt c .Phản ứng hạt nhân này tỏa hay thu bao nhiêu năng lượng, năng lượng này có phụ thuộc vào động năng của prơtơn khơng ?u Cho :... thành trong thời gian 280 ngày Giải : Số hạt nhân Pb hình thành bằng số hạt nhân Po bị phân rã : NPb =ΔNPo NPb =ΔNPo =N0 –Nt m Pb = A Pb N Pb NA N 0 3N 0 = N0 − 2 = 2 4 3N 0 = A Pb 4N A => mPb= 15,45 g TiẾT 2: BÀI TẬP PHẢN ỨNG HẠT NHÂN Phản ứng hạt nhân : sự tương tác giữa 2 hay nhiều hạt nhân , kết quả là biến thành các hạt nhân mới A1 A2 X + Z Y => A 3X’ + A 4 Y’ Z 1 2 Z3 Z4 ĐLBT điện tích : Z1 +Z2=... 7: Cho phản ứng hạt nhân : T + X  He+ n+17,6 (Mev) → 3 1 4 2 1 0 a) Xác định hạt nhân X b)Tính năng lượng tỏa ra từ phản ứng trên khi tổng hợp được 1 (g) He Cho biết NA = 6,02.1023 phân tử/mol Câu 7a: T + X  He + n+17,6 (Mev) → 3 1 Với : 4 2 1 0 A = 2 A 2  → Z X = 1D Z =1  ⇒ ( Hạt nhân đơtơri) đồng vị của hiđrơ Câu 7b : Số hạt nhân trong 1 g He : NA N = 1 4 Cứ một phản ứng ( tạo một hạt He)... 1 – 20 = 4 ; Z = 11 + 1 – 10 = 2 A Z Vậy : X = He : Hạt nhân ngun tử Hêli 4 2 Dạng đầy đủ của phản ứng trên : Na + H  He + → 23 11 1 1 4 2 20 10 Ne Câu b : Gọi : mA , mB : Khối lượng hạt nhân trước phản ứng mC , mD : Khối lượng hạt nhân sau phản ứng Độ hụt khối: ∆m = (mC + mD ) – (mA + mB) ∆m = (mC + mD) – (mA + mB) => ∆m = 0,01271 u > 0 : ⇒ Phản ứng tỏa năng lượng Năng lượng tỏa ra : ∆E = ∆mc2... 1,5T c/Tính ra (Bq) và (Ci) độ phóng xạ của lượng Rađon nói trên sau t = 1,5T BÀI GiẢI 5: a) Số nguyên tử ban đầu NA m0 = 5,43.10 N0 = A 21 (nguyên tử) b) Số nguyên tử còn lại sau t = 1,5 T N0 Nt= 2k =1,92.1021 ( ngun tử ) c) Độ phóng xạ sau t = 1,5T 0,693 H = λ.N = N = T 21 0,693.1,91.10 H= = 4,05.1015 (Bq) 3,8.24.3600 4,05.10 H= = 1,1.105 (Ci) 3,7.1010 15 Bài 6 : Cho phản ứng hạt nhân : Na + P  X... tồn điện tích : lượng 5 + Z2 = 2 + 4 => Z2 = 1=> X là: 2 1 D Khối lượng của hệ trước phản ứng : M0 =mB+ mHe = 11,9736u Khối lượng của hệ sau phản ứng : M =mD+ mBe= 11,9811u> M0=>Thu năng lượng Năng lượng phản ứng thu là : ΔE=(M-M0).c2 ΔE =0,0075u.c2 =0,0075.931,5 ≈ 6,99MeV Bài 4:Chất phóng xạ Po phân rã theo phản ứng sau : 210 84 Po => 4 2 He + 206 82 Pb a/Tính năng lượng toả ra khi có 10 g Po phân . đó: A : là hạt nhân mẹ , B : là hạt nhân con , C là thành phần tia phóng xạ ( α,β…) Câu 2:Thế nào là phản ứng hạt nhân? Viết phương trình phản ứng hạt nhân ? *Phản ứng hạt nhân: là quá. K 4 … 4321 pppp  +=+ ĐLBT động lượng : TiẾT 2: BÀI TẬP PHẢN ỨNG HẠT NHÂN Bài 3:Cho phản ứng hạt nhân sau ; Tìm hạt nhân X ,tính xem phản ứng thu hay toả bao nhiêu năng lượng ? Cho :m B =. 3 3 A Z X’ Y’ 4 4 A Z 1 1 A Z X 2 2 A Z Y + => + Phản ứng hạt nhân : sự tương tác giữa 2 hay nhiều hạt nhân , kết quả là biến thành các hạt nhân mới . TiẾT 2: BÀI TẬP PHẢN ỨNG HẠT NHÂN ĐLBT số nuclôn : A 1 +A 2 =