hướng dẫn học sinh giải bài tập về hạt nhân nguyên tử

,giúp cho việc phân loại một số dạng bài tập trong chương VII: “ Hạt nhân nguyên tử” của chương trình vật lý12 được dễ dàng và giỳp cỏc em bi t cỏch giải bài tập nh m đạt kết quả cao tro

Trang 1

SKKN 2010 - 2011 GV: Nguy n Th Thúy Hà - THPT s 2 TP lào Cai

NGUYÊN T

======================

I C S LÍ LU N:

đ ng và trung h c chuyên nghi p trong nh ng n m v a qua cho th y r ng , đ i v i môn v t lý nói chung và ph n v t lý h t nhân nói riêng , thí sinh nào n m v ng các

ph ng pháp c b n gi i các bài toán v t lý s c p thì s có đi u ki n đ t đi m cao trong kì thi

II C S TH C TI N:

V t lý h t nhân đ i v i h c sinh trung h c ph thông th t là m i m , trìu t ng , h c

ngành v t lý h t nhân đem l i th t là to l n… Trong quá trình gi ng d y tôi nh n

s n, còn nh ng bài t p yêu c u ph i có kh n ng phân tích đ ho c t duy thì k t qu

b n gi i các bài toán trong các đ thi thu c ph n “ V t lý nguyên t và h t nhân” Tôi ch n đ tài:

Trong đ tài này tôi tóm t t l i ph n lý thuy t c b n c a ch ng, đ a ra các d ng

cùng là các bài t p t luy n nh m giúp các em có k n ng gi i bài t p

em h c sinh

Trang 2

- Làm quen v i công tác nghiên c u khoa h c

nhi u h c sinh tham gia gi i các bài t p lý, đ ng th i giúp các em đ t đ c k t

qu cao trong các k thi

“Ph ng pháp Tr c nghi m khách quan”

IV NHI M V NGHIÊN C U

Trong đ tài này tôi l n l t gi i quy t các nhi m v sau:

Trang 3

PH N II: N I DUNG

H t nhân nguyên t bao g m các proton và notron g i chung là các h t

tác r t nh M t h t nhân X có Z proton và N notron thì s có

phóng các nuclon trong h t nhân thành các nuclon riêng r t i thi u ph i là m.c2 N ng l ng đó g i là n ng l ng liên k t c a h t nhân

2 Phóng x

khác Các tia phóng x có th là tia g m các h t nhân h t Heli, tia g m các

ch t c a phóng x + là m t proton bi n thành m t notron và m t h t e+:

p n + e+

Th c ch t c a phóng x - là m t notron bi n thành m t proton và m t h t e-:

n p + e-

đ , ánh sáng C sau m t kho ng th i gian T g i là chu kì bán rã thì s l ng

h t nhân phóng x gi m đi m t n a Do dó ta vi t: N = N0 Ho c

N = N0.e- t v i = ln2/T

T đó ta c ng có: m = m0.e- t = m0 n = n0.e- t = n0

phóng x trên giây g i là m t Bec-c -ren (Bq), 1 Curi (Ci) là 3,7.1010 phóng

Trang 4

Ph n ng phân h ch là s h p th notron c a m t h t nhân s kh i l n r i v

notron khác

Tùy theo h s nhân notron (s notron phát ra trong m i ph n ng) và k t c u

ph n ng phân h ch

Trang 5

Trang 6

a Tính s h t notron có trong h t nhân Na

b Tính s nuclon có trong 11,5 g Na

Trang 7

• S mol c a ch t phóng x ph thu c t theo công th c: n = n0.e- t =

Trang 8

Ví d 3: Khi phân tích m t m u g , ng i ta th y 87,5% s nguyên t đ ng v

Ví d 4: Urani 23892U có chu kì bán rã là 4,5.109n m Khi phóng x α, urani bi n

thành Thôri 234 Ban đ u có 23,8 g urani

90Th

a Tính s h t và kh i l ng Thori sau 9.109 n m

b Tính t s s h t và t s kh i l ng sau 4,5,109 n m

Ta th y m t nguy n t U phóng x cho m t nguyên t Th

Trang 9

D NG 5: Bài toán hai ch t phóng x v i chu kì bán rã khác nhau

đi m t o thành Trái t t l 1:1 Cho ln10 = 2,3; ln2 = 0,693 Tu i c a

Trang 10

ú t= 6,2.109 (n m)

Theo tính toán trên, tu i c a Trái t là 6,2 t n m

Ví d 7: Cho ph n ng h t nhân: + p å + Bi t kh i l ng h t

Trang 11

Trang 12

Chú ý: Chúng ta có hai bài toán ph n ng h t nhân ph bi n là bài toán m t h t

đ ng yên v thành hai h t và bài toán m t h t bay vào va ch m v i m t

h t đ ng yên sinh ra hai h t

Trang 13

CH NG IV: BÀI T P ÔN LUY N

Bài t lu n:

9.1 H t nhân heli có 4,0015u Tính n ng l ng liên k t và n ng l ng liên k t

931,5MeV/c2 và s avôgađrô là NA = 6,022.1023mol-1

x c a m u ch t trên sau 3 chu kì bán rã

9.4 H t nhân 146C là m t ch t phóng x , nó phóng x ra tia β- có chu kì bán rã là

n m và s nguyên t

b phân rã sau 5.10

U

238 92

9

n m

Trang 14

9.7 Coban (2760Co) phóng x β- v i chu k bán rã 5,27 n m và bi n đ i thành niken

MeV/c2

9.10 đo chu kì bán rã c a ch t phóng x , ng i ta cho máy đ m xung b t đ u

đ m t th i đi m to = 0 n th i đi m t1 = 2gi , máy đ m đ c n1 xung, đ n

th i đi m t2 = 3t1, máy đ m đ c n2 xung, v i n2 = 2,3n1 Xác đ nh chu kì bán

1,6605.10-27kg; v n t c ánh sáng trong chân không c = 3.108m/s

9.12 H t nhân Ra có chu kì bán rã 1570 n m phân rã thành 1 h t α và bi n đ i thành h t nhân X

226 88

và NA = 6,02.1023mol-1

9.13 Pôlôni Po là m t ch t phóng x có chu kì bán rã 140 ngày đêm H t nhân

đ u có 42mg ch t phóng x pôlôni Tính kh i l ng chì sinh ra sau 280 ngày đêm

210 84

0 = 0,24g Sau 105 gi , đ phóng x c a nó gi m đi

128 l n Cho NA = 6,02.1023(mol-1)

b Tìm chu kì bán rã và đ phóng x ban đ u

Trang 15

9.15 Cho ph n ng h t nhân 230Th → Ra + X + 4,91MeV

90

226 88

6 3

a X là h t nhân c a nguyên t nào và còn g i là h t gì?

n ng l ng t a ra ho c thu vào Bi t mBe = 9,01219u; mp = 1,00783u; mLi = 6,01513u; mX = 4,0026u; 1u = 931MeV/c2

9.17 Dùng 1 prôton có đ ng n ng Wp = 5,58MeV b n phá h t nhân Na đ ng yên sinh ra h t α và X Coi ph n ng không kèm theo b c x γ

23 11

b Gi s hai h t sinh ra có cùng t c đ , tính đ ng n ng và t c đ c a prôton

Trang 16

Câu 3: ng v v là nh ng nguyên t mà h t nhân

Câu 4: Chu kì bán rã T c a m t ch t phóng x là kho ng th i gian nào?

A Sau đó, s nguyên t phóng x gi m đi m t n a

B B ng quãng th i gian không đ i, sau đó, s phóng x l p l i nh ban đ u

C Sau đó, ch t y m t hoàn toàn tính phóng x

D Sau đó, đ phóng x c a ch t gi m đi 4 l n

Câu 5: Trong phóng x β−, h t nhân m so v i h t nhân con có v trí th náo?

A Ti n 1ô trong b ng tu n hoàn B Ti n 2 ô trong b ng tu n hoàn

C Lùi 1ô trong b ng tu n hoàn D Lùi 2 ô trong b ng tu n hoàn Câu 6: i u nào sau đây đúng khi nói v tia β +?

A H t β +có cùng kh i l ng v i êlectron nh ng mang đi n tích nguyên t d ng

B Tia β + có t m bay ng n h n so v i tia α

C Tia β +có kh n ng đâm xuyên r t m nh, gi ng nh tia R n ghen

D A, B và C đ u đúng

Câu 7: i u nào sau đây sai khi nói v tia α?

A Tia α th c ch t là h t nhân nguyên t hêli

B Khi đi qua đi n tr ng gi a hai b n t đi n, tia α b l ch v phía b n âm c a t

đi n

C Tia α phóng ra t h t nhân v i v n t c b ng v n t c ánh sáng

D Tia α ch đi đ c t i đa 8cm trong không khí

Câu 8: Trong các lo i tia phóng x sau, tia đâm xuyên y u nh t là tia nào?

Câu 10: Ch n câu tr l i sai

A N trinô là h t s c p B N trinô xu t hi n tr ng s phân rã phóng x α

C N trinô xu t hi n tr ng s phân rã phóng x β

D N trinô h t không có đi n tích

Câu 11: Có th t ng h ng s phân rã λ c a đ ng v phóng x b ng cách nào?

D Hi n nay ta không bi t cách nào có th làm thay đ i h ng s phân rã phóng x

Câu 12: Trong các ph n ng h t nhân, đ i l ng nào đ c b o toàn?

Câu 13: Các ph n ng h t nhân không tuân th theo các đ nh lu t nào sau đây?

Trang 17

Câu 14: Trong m t ph n ng h t nhân, t ng kh i l ng các h t tham gia s nh th nào?

Câu 17: Tính s nguyên t trong 1g O2 cho 23 h t/mol; O = 16

h t nhân này là bao nhiêu?

Trang 18

Câu 28: Bi t kh i l ng c a h t nhân U238 là 238,00028u, kh i l ng c a prôtôn

k t c a Urani 238 là bao nhiêu?

Câu 30: M t ngu n phóng x có chu kì bán rã T và t i th i đi m ban đ u có 32N0

bao nhiêu?

A 24N ,12N , 6N0 0 0 B. 16 2N ,8N , 4N0 0 0

C 16N ,8N , 4N0 0 0 D 16 2N ,8 2N , 4 2N0 0 0

Câu 31: M t ngu n phóng x có chu kì bán rã T và t i th i đi m ban đ u có 48No

h t nhân H i sau kho ng th i gian 3T, s h t nhân còn l i là bao nhiêu?

Câu 32: Chu kì bán rã c a là 5570 n m Khi phân tích m t m u g , ng i ta

Tu i c a m u g này là bao nhiêu?

Câu 33: Radon là ch t phóng x có chu kì bán rã T = 3,6 ngày T i th i đi m ban

Trang 19

Câu 35: Radon là ch t phóng x có chu kì bán rã T = 3.6 ngày T i th i đi m ban

Câu 36: M t ch t phóng x có h ng s phân rã b ng 1,44.10-3(1/gi ) Sau th i

Câu 37: Chu kì bán rã là 318 ngày đêm Khi phóng x tia α, pôlôni bi n thành

xung Trong t1 gi đ u tiên máy đ m đ c n1 xung; trong t2 = 2t1 gi ti p theo máy

9 n

Câu 42: Pôlôni (Po210) là ch t phóng x α có chu kì bán rã T = 138 ngày M t m u

sau 3 chu kì bán rã là bao nhiêu?

Trang 20

Câu 45: M t gam ch t phóng x trong 1s phát ra 4,1 1013 h t Kh i l ng nguyên t c a ch t phóng x này là 58,933u; 1u = 1,66.10

−

β -27

Câu 47: Ban đ u có 5 g radon là ch t phóng x v i chu kì bán rã T = 3,8

Câu 51: ng v phóng x có th i gian bán rã T = 4,3 phút Sau th i gian t =

Câu 53: Khi phân tích m t m u g , ng i ta th y 87,5% s nguyên t đ ng v phóng

x 14 đã b phân rã thành các nguyên t 17 Bi t chu kì bán rã c a 14 là 5570 n m

Tu i c a m u g này là bao nhiêu?

U238 và U 235 theo t l 160 : 1 Gi thi t th i đi m t o thành Trái đ t t l 1:1 Cho ln10 = 2,3; ln2 = 0,693 Tu i c a Trái đ t là bao nhiêu?

C 6,20.109 n m D 7,14.109 n m

Trang 21

Câu 57: H t nhân nguyên t c a nguyên t b phân rã α và k t qu là xu t hi n

h t nhân nguyên t nào?

giá tr là bao nhiêu?

A H t α B. H t pôzitôn ( )β + C H t êlectron ( )β− D H t prôtôn

Câu 64: N ng l ng trung bình to ra khi phân h ch m t h t nhân là 200MeV

235

92U

Trang 22

Câu 67: Cho n ng l ng liên k t riêng c a α là 7,10 MeV, c a urani U234 là 7,63

phóng x α t o thành Th230 là bao nhiêu?

Câu 69: N ng l ng t i thi u c n thi t đ chia h t nhân 12

A 2,1985MeV B 3,8005MeV C 4,1895MeV D 4,8915MeV

và h t nhân con tính theo đ n v u b ng s kh i c a chúng

226

88 Ra

A Kα = 1, 055MeV;Kx = 4,905MeV B Kα = 4,905MeV;Kx = 1, 055MeV

C Kα = 5,855MeV;Kx = 0,1055MeV D Kα = 0,1055MeV;Kx = 5,855MeV

Câu 72: Dùng ptôtôn có WP = 1,20 MeV b n vào h t nhân 7 đ ng yên thì thuđ c

Trang 23

SKKN 2010 - 2011 GV: Nguy n Th Thỳy Hà - THPT s 2 TP lào Cai

Cõu 73: B n h t nhõn α cú đ ng n ng Wα vào h t nhõn 14 7 Nđ ng yờn ta cú:

; cỏc h t nhõn sinh ra cựng v n t c ng n ng prụtụn sinh ra cú giỏ tr là bao nhiờu?

13Al+ →α 15P + n Bi t kh i l ng h t nhõn : MAl = 26, 974u; mp = 29,97u; mn =

n ng c a h t prụtụn sinh ra cú giỏ tr là bao nhiờu?

PH N BA: K T QU NGHIấN C U

NGUYấN T ” nh m giỳp cỏc em cú cỏi nhỡn sõu h n, hi u thờm v cỏc hi n t ng

ng h t nhõn… ,giúp cho việc phân loại một số dạng bài tập trong chương VII: “ Hạt nhân nguyên tử” của chương trình vật lý12 được dễ dàng và giỳp cỏc em bi t cỏch giải bài tập nh m đạt kết quả cao trong cỏc kỡ thi Sau khi h ng d n h c sinh đ tài này tụi nh n th y đa s h c sinh nắm vững các dạng bài tập, biết cách suy luận

logic, tự tin vào bản thân khi đứng trước một bài tập hay một hiện tượng vật lý, có cách suy nghĩ để giải thích một cách đúng đắn nhất

Trang 24

SKKN 2010 - 2011 GV: Nguy n Th Thỳy Hà - THPT s 2 TP lào Cai

PH N B N: K T LU N

Từ kết quả nghiên cứu trên tôi đã rút ra những bài học kinh nghiệm sau:

- Việc phân loại các dạng bài tập và hướng dẫn học sinh làm tốt các dạng bài tập đã giúp cho giáo viên nắm vững mục tiêu, chương trình từ đó nâng cao chất lượng giảng dạy môn vật lý

- Giúp giáo viên không ngừng tìm tòi, sáng tạo những phương pháp phõn loại và giải bài tập phù hợp với đối tượng học sinh, từ đó nhằm nâng cao trình độ chuyên môn

và nghiệp vụ của người giáo viên

M T S KI N NGH

Việc dạy học môn vật lý trong trường phổ thông là rất quan trọng, giúp các em biết cách tư duy logic, biết phân tích tổng hợp các hiện tượng trong cuộc sống Vì vậy giáo viên giảng dạy môn vật lý cần không ngừng học hỏi, sáng tạo để tìm ra những phương pháp giảng dạy phù hợp nhất với từng đối tượng học sinh.Đối với bản thân tôi kinh nghiệm nghiên cứu khoa học chưa nhiều nên trong đề tài này có khiếm khuyết gì mong các đồng chí đồng nghiệp tiếp tục nghiên cứu, bổ sung để đề tài có thể đạt

được kết quả cao hơn Tôi xin chân thành cảm ơn

PH N N M : DANH MUẽC THAM KHAÛO

1/ Saựch giaựo khoa Vaọt Lớ 12 Naõng Cao – Nhaứ xuaỏt baỷn giaựo duùc 2008 2/ Saựch giaựo khoa Vaọt Lớ 12 Cụ Baỷn _ Nhaứ xuaỏt baỷn giaựo duùc 2008 3/ Saựch Baứi Taọp Vaọt Lớ 12 Naõng Cao – Nhaứ xuaỏt baỷn giaựo duùc 2008 4/ Saựch giaựo khoa Vaọt Lớ 12 Cụ Baỷn _ Nhaứ xuaỏt baỷn giaựo duùc 2008 5/ Phửụng phaựp traỷ lụứi ẹEÀ THI TRAẫC NGHIEÄM MOÂN VAÄT LYÙ cuỷa taực giaỷ Vuừ Thanh Khieỏt ( Nhaứ xuaỏt baỷn Haứ Noọi 2007)

6/ Saựch 121 baứi toaựn quang lyự vaứ vaọt lyự haùt nhaõn cuỷa taực giaỷ

Vuừ Thanh Khieỏt

Trang 25

M C L C

Ph n I : t v n đ :

I/ C s lí lu n (trang1) II/ C s th c ti (trang1) III/ M c đích nghiên c u (trang1) IV/ Nhi m v nghiên c u (trang2) V/ Ph ng pháp nghiên c u (trang2) VI/ Gi i h n đ tài (trang2)

Ph n II: N i dung

Ch ngI Lý thuy t c b n c a ch ng ( trang 3)

Ch ng II: Các công th c c b n ( trang 5)

Ch ng III : Các d ng bài t p và ph ng pháp gi i (Trang 6)

Ch ng IV: Bài t p ôn luy n (Trang 12)

Ph n III: K t qu nghiên c u (Trang 22)

Ph n IV: K t lu n, ki n ngh (Trang 23)

Ph n V: Danh m c sách tham kh o (Trang 24)

Trang 26

Định dạng
Số trang	26
Dung lượng	749,25 KB