BÀI TOÁN HẠT NHÂN KHÓ GIẢI CHI TIẾT VÀ BÌNH LUẬN CHO HS 9 10 ĐIỂM

BÀI TOÁN HẠT NHÂN KHÓ GIẢI CHI TIẾT VÀ BÌNH LUẬN CHO HS 9 10 ĐIỂM___________________________________BÀI TOÁN HẠT NHÂN KHÓ GIẢI CHI TIẾT VÀ BÌNH LUẬN CHO HS 9 10 ĐIỂM___________________________________BÀI TOÁN HẠT NHÂN KHÓ GIẢI CHI TIẾT VÀ BÌNH LUẬN CHO HS 9 10 ĐIỂM___________________________________BÀI TOÁN HẠT NHÂN KHÓ GIẢI CHI TIẾT VÀ BÌNH LUẬN CHO HS 9 10 ĐIỂM___________________________________BÀI TOÁN HẠT NHÂN KHÓ GIẢI CHI TIẾT VÀ BÌNH LUẬN CHO HS 9 10 ĐIỂM___________________________________BÀI TOÁN HẠT NHÂN KHÓ GIẢI CHI TIẾT VÀ BÌNH LUẬN CHO HS 9 10 ĐIỂM___________________________________

BÀI TOÁN HẠT NHÂN KHÓ ( DÀNH CHO HỌC SINH ĐẠT ĐIỂM CAO )

Câu 1: Năng lượng tỏa ra của 10g nhiên liệu trong phản ứng 2H

Giải: Giả sử khối lượng của một nuclon xấp xỉ m0 (g)

Trong phản ứng thứ nhất cứ 5 nuclon m1 = 5m0) tham gia phản ứng thì năng lượng tỏa ra là 17,6 (MeV) Trong m (g) tham gia phản ứng thì năng lượng tỏa ra là E1 =

0

5m

m

17,6 (MeV) (*)Trong phản ứng thứ hai cứ 236 nuclon m2 = 236 m0) tham gia phản ứng thì năng lượng tỏa ra là 210 (MeV) Trong m (g) tham gia phản ứng thì năng lượng tỏa ra là E2 =

236 6 , 17

= 3,9558  4 -> E 1 = 4E 2 Chọn đáp án B

Câu 2: Cho một hạt nhân khối lượng A đang đứng yên thì phân rã thành hai hạt nhân có khối lượng B

và D (với B < D) Cho tốc độ ánh sáng trong chân không là c Động năng của hạt B lớn hơn động năng hạt D là

A

D B

c D B A A

C

D

c D B

A

D

D B

c D B A B D

theo ĐL bảo toàn động lượng ta có BvB = DvD ->

D

B v

v

=

B D

Năng lượng phản ứng tỏa ra ∆E = (A - B - D)c2 = KB + KD (*)

D B K K

K K





=

B D

B D

B D





(K B + K D ) =

B D

c D B A B D

A 1,2λ1 B 1,5λ1 C 3λ1 D 2,5λ1

GIẢI.

Gọi N01 là số hạt nhân ban đầu của nguồn phóng xạ 1

Gọi N02 là số hạt nhân ban đầu của nguồn phóng xạ 2 Thì N02 = N01/3

Sau thời gian t số hạt nhân còn lại của mỗi nguồn là:

1

1 1 3

t1 = ln 0,745

-> T = -lnln0,7452 6 h = 14,13h Chọn đáp án D

Câu 5: Hạt nhân U234 đang đứng yên ở trạng thái tự do thì phóng xạ  và tạo thành hạt X Chonăng lượng liên kết riêng của hạt , hạt X và hạt U lần lượt là 7,15 MeV, 7,72 MeV và 7,65MeV Lấy khối lượng các hạt tính theo u xấp xỉ số khối của chúng Động năng của hạt  bằng

A 12,06 M B 14,10MeV C 15,26MeV D 13,86MeV.

∆E = (mU – mX - mα)c2 = (∆mX + ∆mα - ∆mU)c2 =

WlkX + Wlkα - WlkU = 230,7,72 + 4 7,15 – 234.7,65 (MeV) = 14,1 MeV

∆E = WX + Wα = 14,1 MeV (**)

Từ (*) và (**) ta có: W α =117115 14,1 MeV = 13,85897 MeV = 13,86 MeV

Câu 6: Dùng p có động năng K bắn vào hạt nhân 1 9

4Be đứng yên gây ra phản ứng: 9 6

p Be  Li.Phản ứng này tỏa ra năng lượng bằng W=2,1MeV Hạt nhân 6

3Li và hạt  bay ra với các động năng lầnlượt bằng K2 3,58MeV và K3 4MeV Tính góc giữa các hướng chuyển động của hạt  và hạt p(lấy gần đúng khối lượng các hạt nhân, tính theo đơn vị u, bằng số khối)

A 45 0 B 90 0 C 75 0 D 120 0

Giải;

Động năng của proton: K1 = K2 + K3 - ∆E = 5,48 MeV

Gọi P là động lượng của một vật; P = mv; K =

P1 = 2m1K1 = 2uK1; P2 = 2m2K2 = 12uK2 ; P3 = 2m3K3 = 8uK3

2 2

2 3

2

1

2 P P

P P

=

3 1

2 3

1 16 2

12 8

2

K K

K K

A 3,8 ngày B 7,6 ngày C 3,3 ngày D 6,6 ngày

Giải: Gọi N0 là số hạt nhân ban đầu của chất phóng xạ Mỗi xung ứng với 1 hạt nhân bị phân rã

2

n

n

= 1,25 (***)Đặt X = e t1 1 – X2 = 1,25(1-X) > X2 – 1,25X +0,25 = 0 (****)

Phương trình (****) có hai nghiêm: X1 =

4

1

và X2 = 1 Loại X2 vì khi đó t1 = 01

Câu 8 Người ta hoà một lượng nhỏ dung dịch chứa đồng vị phóng xạ 15O (chu kỳ bán rã T= 120s ) có

độ phóng xạ bằng 1,5mCi vào một bình nước rồi liên tục khuấy đều Sau 1 phút, người ta lấy ra 5mm3nước trong bình đó thì đo được độ phóng xạ là 1560 phân rã/phút Thể tích nước trong bình đó bằng xấp

2 ln

với T = 120s = 2 phút; t = 1 phút ; t

T e

2 ln

 = 0,707 ====>

V

V

 = 0,1509.107 ===> V = 0,1509.107 ∆V = 0,7547.107 mm3 =7,547 dm3

V = 7,547 lít Đáp án D

Câu 9: Bắn một hạt proton có khối lượng mp vào hạt nhân 37Li đứng yên Phản ứng tạo ra hai hạt nhân X

giống nhau bay ra với vận tốc có cùng độ lớn và có phương vuông góc với nhau Nếu xem gần đúng khối

lượng hạt nhân theo đơn vị u bằng số khối của nó thì tỉ số tốc độ V’của hạt X và V của hạt proton là:

A V’ 2

V’ 1

V 2

BÀI GIẢI:

X Li

Câu 10 Có 1mg chất phóng xạ pôlôni 21084Po đặt trong một nhiệt lượng kế có nhiệt dung C=8 J/K Do phóng xạ

 mà Pôlôni trên chuyển thành chì 206Pb

82 Biết chu kỳ bán rã của Pôlôni là T=138 ngày; khối lượng nguyên tử Pôlôni là m Po =209,9828u; khối lượng nguyên tử chì là m Pb =205,9744u; khối lượng hạt  là m  =4,0026u; 1u=

Năng lượng tỏa ra từ 1 phân rã là:  E (m Po m Pb m c) 2 5,4027(MeV)

A 3,8 lít B 5 lít C 4 lít D 3,5 lít

Giải: Số mol Na24 tiêm vào máu: n0 = 10-3.10-2 =10-5 mol

Số mol Na24 còn lại sau 6h: n = n0 e- t = 10-5 T

t e

2 ln

 = 10-5

15 6 2 ln



e = 0,7579.10-5 mol.

Thể tích máu của bệnh nhân V = 4 , 042l 4lit

10 875 , 1

10 10 7579 , 0

8

2 5

Câu 12 Người ta dùng hạt nhân proton bắn vào hạt nhân bia đang đứng yên gây ra phản ứng

tạo thành hai hạt nhân giống nhau bay ra cùng động năng và theo các hướng lập với nhau mộtgóc 1200 Biết số khối hạt nhân bia lớn hơn 3 Kết luận nào sau đây là đúng?

A Không đủ dữ kiện để kết luận

B Phản ứng trên là phản ứng thu năng lượng

C Năng lượng trao đổi của phản ứng trên bằng 0

D Phản ứng trên là phản ứng toả năng lượng

Giải

Phương trình phản ứng hạt nhân

Y X

H

A Z

A

1 2 1

Do 2 hạt tạo thành cùng động năng tức là chúng cùng động lượng

từ bảo toàn động lương( hình vẽ) ta có

.

2

) ( 2

) (

d Y d Y

m mv

' '

2

3

2

1 2

Đây là phản ứng thu năng lượng

Câu 13 Gọi  là khoảng thời gian để số hạt nhân nguyên tử giảm đi n-lần Sau thời gian 0 , 51  số hạt nhân của chất phóng xạ đó còn lại bao nhiêu ?

Giải

Số hạt còn lại sau thời gian t=

o o

NNn

NNe

0,51 o

Nếu n = e thì đáp án là 60% !!! Nên cho giá trị của n thì mới có đáp án cụ thể

Câu 14: Hạt nhân X phóng xạ  – và biến đổi thành hạt nhân bền Y Tại thời điểm t người ta thấy trong một mẫu khảo sát , tỉ số khối lượng của chất X và chất Y bằng a Xem khối lượng hạt nhân theo đơn vị u gần đúng bằng số khối của nó Vào thời điểm t + 2T thì tỉ số này trong mẫu khảo sát nói trên là

PY

PH

PY

600

* Kết hợp (1) và (2) => a

3a 4 

Câu 15: Ra224 là chất phóng xạ Biết rằng cứ mỗi hạt nhân Ra224 bị phân rã là phát ra một hạt

α (đi kèm với một hạt nhân khác) Lúc ban đầu ta dùng m0 = 1 gam Ra224 thì sau 7,3 ngày ta thuđược V = 75 cm3 khí hêli ở điều kiện tiêu chuẩn Tính chu kì bán rã của Ra224:

GIẢI :

+ Số mol He tạo thành là : n = 22 , 4 10 3

75

(cũng là số mol Ra đã phân rã.)+ Nên : m = 224.22 , 4 10 3

Câu 17 Một nhà máy điện hạt nhân có công suất phát điện 0,5(GW), dùng năng lượng phân

hạch của hạt nhân U235 với hiệu suất 35% Trung bình mỗi phân hạch toả ra năng lượng 200

(MeV) Hỏi trong một năm (365 ngày) hoạt động nhà máy tiêu thụ một khối lượng U235

nguyên chất là bao nhiêu

D 549,4kg

GIẢI:

* NL nhà máy điện hạt nhân cung cấp trong 1 năm là : E1 = Pt = 0,5 109 365 24 3600 (J)

* với hiệu suất 35% nên cần cung cấp cho nhà máy NL là : E2 = E1/35% =

* Số hạt U cần thiết là : N = E2 : (200 1,6 10-13)

* Khối lượng U là m = N A .235

N

 549,6 103 g = 549,6 kg

Câu 18: Bắn một hạt prôtôn vào hạt nhât 7

3 Liđang đứng yên Phản ứng hạt nhân tạo ra hai hạtgiống nhau có cùng tốc độ và hợp với phương chuyển động của prôtôn góc 300 Lấy khối lượngcác hạt nhân theo đơn vị u bằng số khối Tỉ số độ lớn vận tốc của hạt prôtôn và của hạt X là

Hai hạt α sinh ra có động năng bằng nhau => độ lớn động lượng của chúng cũng bằng nhau Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ => pn = 2pαcos800

0 2 0

2

2

2

80cos4

22

80

cos

4

n n

K m

p

p      với Kα là động năng hạt α; Kn =3,6MeV; mn =1; mα =4

Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng => năng lượng tỏa ra trong phản ứng W  2K  K n= 11,32MeV: chọn C

Câu 20: Biết sản phẩm phân rã của là Xem như trong tự nhiên Urani chỉ gồm haiđồng vị trên Biết rằng khi cân bằng phóng xạ được thiết lập thì chiếm tỉ lệ 0,006 %trong quặng Urani tự nhiên, chu kì bán rã của là năm Chu kì bán rã của là

2 6 10 ( 1 2 2 ) 6 10

T

t N N

1

A

Z X nguyên chất, có khối lượng m0 Sau thời gian phóng xạ

τ, khối lượng chất Y được tạo thành là 2 0

1

7 8

Câu 22 : Ở Califorlia (Hoa kì) gần vết nứt San-anđréas thường xuyên có xảy ra động đất Năm 1979,

người ta lấy một mẫu thực vật đã bị hủy diệt do động đất gây ra và đo độ phóng xạ của chúng nhờ đồng

vị C (có chu kì bán rã T = 5700 năm), thu được kết quả là 0,233 Bq Biết độ phóng xạ của đất không bị14chôn vùi chứa thực vật còn sống luôn không đổi và bằng 0,255 Bq Năm xảy ra động đất là

Câu 23: Giả sử ban đầu có một mẫu phóng xạ X nguyên chất, có chu kỳ bán rã T và biến

thành hạt nhân bền Y Tại thời điểm t1 tỉ lệ giữa hạt nhân Y và hạt nhân X là 2013

2012 Tại thời điểm t2  t1 T thì tỉ lệ đó là

Câu 24: Đồng vị Si phóng xạ – Một mẫu phóng xạ Si ban đầu trong thời gian 5 phút có

190 nguyên tử bị phân rã nhưng sau 3 giờ trong thời gian 1 phút có 17 nguyên tử bị phân rã Xácđịnh chu kì bán rã của chất đó

t 2

- Dạng này tương tự bài đếm xung

- Đưa về cùng thời gian đếm và áp dụng

Câu 25 : Liều lượng chiếu xạ được định nghĩa bằng tích số nguyên tử phóng xạ và khoảng thời gian

chiếu xạ Một bệnh nhân điều trị bằng đồng vị phóng xạ, dùng tia γ để diệt tế bào bệnh Thời gian chiếu

xạ lần đầu là –t = 20 phút, cứ sau 1 tháng thì bệnh nhân phải tới bệnh viện khám bệnh và tiếp tục chiếu

xạ Biết đồng vị phóng xạ đó có chu kỳ bán rã 4 tháng và vẫn dùng nguồn phóng xạ trong lần đầu Lần chiếu xạ thứ 3 phải tiến hành trong bao lâu để bệnh nhân được chiếu xạ với cùng một lượng tia γ như lầnđầu?

A 28,2 phút B 24,2 phút C 40 phút D 20 phút

Giải: Lượng tia γ phóng xạ lần đầu: N1 N0(1 e   t ) N0 t

( áp dụng công thức gần đúng: Khi x << 1 thì 1-e-x  x, ở đây coi  t Tnên 1 - e-λt = λt

Sau thời gian 2 tháng, một nửa chu kì t = T/2, Lượng phóng xạ trong nguồn phóng xạ sử dụng lần đầu còn

     phút Chọn đáp án A

Câu 26: Bắn một hạt  vào hạt nhân 14

7 N đang đứng yên gây ra phản ứng: 14 1 17

+ Sau t = 10h, số hạt 55

25Mnkhông đổi , số hạt 56

25Mngiảm do phóng xạ và còn là : N1 = N0.2-t/T =

N0/16 (2)

=> tỷ số giữa nguyên tử của hai loại hạt trên là : N1/N = 6,25.10-12

Câu 28: Một mẫu radium nguyên chất 88Ra226 có khối lượng m = 1g, chu kỳ bán rã T1 = 1620năm, phóng xạ α cho hạt nhân con X Hạt nhân X vừa tạo ra lại phân rã với chu kỳ bán rã T2 =3,82 ngày Sau một thời gian, người ta thấy khối lượng hạt nhân X không đổi Khối lượng hạtnhân X khi đó là

Câu 29: Giả sử ban đầu có một mẫu phóng xạ X nguyên chất, có chu kỳ bán rã T và biến thành hạt

nhân bền Y Tại thời điểm t1 tỉ lệ giữa hạt nhân Y và hạt nhân X là k Tại thời điểm t2  t1 2T thì tỉ

0 1

Câu 30: Chất phóng xạ poolooni 21084Po phát ra tia  và biến đổi thành chì 20682Pb Cho chu kì của 21084Po

là 138 ngày Ban đầu (t = 0) có một mẫu pôlôni chuyên chất Tại thời điểm t 1 , tỉ số giữa số hạt nhân pôlôni và số hạt nhân chì trong mẫu là

3

1 Tại thời điểm t 2 = t 1 + 276 ngày, tỉ số giữa số hạt nhân pôlôni và số hạt nhân chì trong mẫu là

3

1)21(

2

1 1

1 0

1 0 1

0

1 1

1 1

N

N N

N

N N

N N

N

k k Pb

* Tại thời điểm t 2 = t 1 + 276 = 552 ngày  k 2 = 4, tương tự có:

15

121

2)21(

2

4

4 2

0

2 0 2

0

2 2

2 2

Po

N

N N

N

N N

N N

GIẢI : Số hạt nhân còn lại tại thời điển t1 : N1 = N0 T t1

2 = 0,2N0Số hạt nhân còn lại tại thời điểm

có giá trị là bao nhiêu?

c m E

2

31

2

0 2

2

2 0

Câu 34: Có hai mẫu chất phóng xạ A và B thuộc cùng một chất có chu kỳ bán rã T = 138,2

ngày và có khối lượng ban đầu như nhau Tại thời điểm quan sát , tỉ số số hạt nhân hai mẫu chất2,72

B

A

N

N  Tuổi của mẫu A nhiều hơn mẫu B là

A 199,8 ngày B 199,5 ngày C 190,4 ngày D 189,8 ngày

GIẢI : Ta có NA = N0 e t1 ; NB = N0 e t2 ( 2 1 )

1 2

ln 22,72 ( ) ln 2,72

t t B

, nước trong tự nhiên có lẫn 0,015% D 2 O, với khối lượng riêng của nước là 1000kg/m 3 , 1u=931,5 MeV/c 2 ,

N A =6,022.10 23 mol -1 Nếu toàn bộ 2

1D được tách ra từ 1m 3 nước làm nhiên liệu cho phản ứng trên thì năng lượng tỏa ra là:

A 1,863.10 26 MeV. B 1,0812.10 26 MeV. C 1,0614.10 26 MeV. D 1,863.10 26 J.

= ln0,745 -> T = 4,709 = 4,71 h Chọn đáp án B Câu 37:Bắn phá hatj anpha vào hạt nhân nito14-7 đang đứng yên tạo ra H1-1 và O17-8 Năng

lượng của phản ứng là -1,21MeV.Giả sử hai hạt sinh ra có cùng vecto vận tốc Động năng của hạt anpha:(xem khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u gần bằng số khối của nó)

A1,36MeV B:1,65MeV C:1.63MeV D:1.56MeV





 =

= 2v 2Động năng của 2 hạt sinh ra sau phản ứng

KH + KO =

2

) (m H m O v2

2 2

N

1( ) lnN

N

Có thể giải như sau

Gọi N1’ và N2’ là số hạt còn lại sau tg t

Ta có N1’=N2’= N e t N e 2t

2

1 1

e N

Câu 40 Để xác định lượng máu trong bệnh nhân người ta tiêm vào máu một người một lượng

nhỏ dung dịch chứa đồng vị phóng xạ Na24( chu kỳ bán rã 15 giờ) có độ phóng xạ 2Ci Sau 7,5 giờ người ta lấy ra 1cm3 máu người đó thì thấy nó có độ phóng xạ 502 phân rã/phút Thể tích máu của người đó bằng bao nhiêu?

A 68s B 72s C 63s D 65s

Giải

Số hạt phóng xạ lần đầu:đếm được N = N0(1-e  t')  N0 t

( áp dụng công thức gần đúng: Khi x << 1 thì 1-e-x  x, ở đây coi  t T nên 1 - e-λt = λt)

Sau thời gian 10 ngày, t = 10T/138,4, số hạt phóng xạ trong chất phóng xạ sử dụng lần đầu còn

ln T T

e = N0 138,4

2 ln 10



Thời gian chiếu xạ lần này t’

N’ = N(1-e  t'

) = N0 138,4

2 ln 10



e (1- e  t'

)  N0 138,4

2 ln 10



-> N0 138,4

2 ln 10



e t’ = N0 t -> t’ = 138 , 4

2 ln 10

e t = 1,0514 phút = 63,08 s Câu 42: Một hỗn hợp 2 chất phóng xạ có chu kì bán rã lần lượt là T1= 1 giờ và T2 =2 giờ Vậy chu kì bán rã của hỗn hợp trên là bao nhiêu?

A 0,67 giờ B 0,75 giờ C 0,5 giờ D Đáp án khác

Giải: Sau t = T1 = 1h số hạt nhân của chất phóng xạ thứ nhất giảm đi một nửa, còn số hạt nhân

của chất phóng xạ thứ hai còn

2 1 022

N

=

2 02

Như vậy chu kì bán rã cảu hỗn hợp T > 1h Do đó ta chọn đáp án D

Câu 43: Ngày nay tỉ lệ của U235 là 0,72% urani tự nhiên, còn lại là U238 Cho biết chu kì bán

rã của chúng là 7,04.108 năm và 4,46.109 năm Tỉ lệ của U235 trong urani tự nhiên vào thời kì trái đất được tạo thánh cách đây 4,5 tỉ năm là:

1 T T t

e  =990,,7228 4 , 46)ln2

1 704 , 0 1 ( 5 ,

01

N N

N

 =10,,33= 0,23 = 23% Chọn đáp án C

Câu 44: Một khối chất phóng xạ hỗn hợp gồm hai đồng vị với số lượng hạt nhân ban đầu như

nhau Đồng vị thứ nhất có chu kì T1 = 2,4 ngày ngày đồng vị thứ hai có T2 = 40 ngày ngày.Sau thời gian t1 thì có 87,5% số hạt nhân của hỗn hợp bị phân rã,sau thời gian t2 có 75% số hạt nhân của hỗn hợp

Sau thời gian t1 số hạt nhân của hỗn hợp còn lại N1 = N0

N

> t1 = 3T (*) Sau thời gian t2 số hạt nhân của hỗn hợp còn lại N2 = N0

hay t 1 = 1,5t 2 Chọn đáp án A

Câu 45 : Biết U235 có thể bị phân hạch theo phản ứng sau : n U I Y 1n

0

94 39

139 53

235 92

1

Khối lượng của các hạt tham gia phản ứng: mU = 234,99332u; mn = 1,0087u; mI = 138,8970u;

mY = 93,89014u; 1uc2 = 931,5MeV Nếu có một lượng hạt nhân U235 đủ nhiều, giả sử ban đầu

ta kích thích cho 1010 hạt U235 phân hạch theo phương trình trên và sau đó phản ứng dây

chuyền xảy ra trong khối hạt nhân đó với hệ số nhân nơtrôn là k = 2 Coi phản ứng không phóng

xạ gamma Năng lượng toả ra sau 5 phân hạch dây chuyền đầu tiên (kể cả phân hạch kích thích ban đầu):

A 175,85MeV B 11,08.1012MeV C 5,45.1013MeV D 8,79.1012MeV

Giải:

Nang lượng tỏa ra sau mỗi phân hạch:

E = ( mU + mn - mI - mY - 3mn )c2= 0,18878 uc2 = 175,84857 MeV = 175,85 MeV

Khi 1 phân hạch kích thích ban đầu sau 5 phân hach dây chuyền số phân hạch xảy ra là

1 + 2 + 4 + 8 + 16 = 31

Do đó số phân hạch sau 5 phân hạch dây chuyền từ 1010 phân hạch ban đầu N = 31.1010

Năng lượng tỏa ra E = N E = 31.10 10 x175,85 = 5,45.10 13 MeV Chọn đáp án C

Câu 46: Hạt nhân 210Po

84 đứng yên phóng xạ ra một hạt , biến đổi thành hạt nhân 206Pb

82 có kèm theo một photon.Bằng thực nghiệm, người ta đo đuợc năng lượng toả ra từ phản ứng là 6,42735 MeV, động năng của hạt  là 6,18 MeV, tần số của bức xạ phát ra là 3,07417.1019 Hz, khối lượng các hạt nhân m P O = 209,9828u; m= 4,0015u ; Khối lượng hạt nhân 206Pb

82 lúc vừasinh ra là:

A 205,9744u B 205,9745u C 205,9742u D 205,9743u

Giải: (m P O - m Pb - m )c2 = E + K + hf

hf = 6,625.10-34.3,07417.1019 = 20,3664.,10-15 J = 0,12729MeV

(m P O - m Pb - m )c2 = E + K + hf = 12,73464MeV = 0,01367uc2

> m Pb = m P O - m - 0,01367u = 209,9828u - 4,0015u - 0,01367u = 205, 96763u

4v m v X X (Thay m α =4u và rút gọn sin φ) (1)u và rút gọn sin φ) (1)

* Giải hệ 3 phương trình được kết quả m X =2u  Đó là Đơteri  Đáp án B

Câu 48: Một hỗn hợp gồm hai chất phóng xạ X và Y ban đầu số hạt phóng xạ của hai chất là

như nhau Biết chu kì phóng xạ của hai chất lần lượt là T1 và T2 với 2T2 = T1 Sau thời gian bao lâu thì hỗn hợp trên còn lại một phần hai số hạt ban đầu?

N

; N0 là số hạt nhân ban đầu của hỗn hợp

Số hạt nhân còn lại của hỗn hợp: N = N1 + N2 =N01(e  1t+e  2t) =

2

0

N

(e 2 2t+e  2t)Gọi T là khoảng thời số hạt nhân của hỗn hợp giảm đi một nửa: N =

20

 ; loại nghiệm âm X =

giờ đầu tiên máy đếm được n1 xung; trong t2 = 2t1 giờ tiếp theo máy đếm được n2 =

64

9

n1 xung Chu kì bán rã T có giá trị là bao nhiêu?

(

1

1 1

e-t1 = 0,125 - -t1 = ln 0,125  -

T

2 ln

tỉ số khối lượng bằng tỉ số số khối Bỏ qua bức xạ năng lượng tia  trong phản ứng :

Cho em hỏi theo cách giải của thầy Thành Lý thì ở đây sinh ra 2 hạt He mà sao thầy lại viết có 1 hạt

ra có giá trị là bao nhiêu?

Câu 52: Một dòng các nơtron có động năng 0,0327eV Biết khối lượng của các nơtron la 1,675.10

-27 kg Nếu chu kì bán rã của nơtron la 646s thì đến khi chúng đi được hết quãng đường 10m, tỉ phần các nơtron bị phân rã là:

Giải:

Vận tốc các nơtron là: 2.K

v m

Thời gian để đi hết quãng đường 10 m :

34.10 ( )2

4 646

0

t T N

Câu 53: Dùng proton bắn vào Liti gây ra phản ứng: 1 7 4

1 p  3 Li  2 He 2 Biết phản ứng tỏa năng lượng Hai hạt 4

2 He có cùng động năng và hợp với nhau góc φ Khối lượng các hạt nhân tính theo u bằng số khối Góc φ phải có:

A cosφ< -0,875 B cosφ > 0,875 C cosφ < - 0,75 D cosφ > 0,75

A 5 lít B 6 lít C 4 lít D 8 lít

Giải: Số mol Na24 tiêm vào máu: n0 = 10-3.10-2 =10-5 mol

Số mol Na24 còn lại sau 6h: n = n0 e- t = 10-5 T

t e

2 ln

 = 10-5

15 6 2 ln



e = 0,7579.10-5 mol

Thể tích máu của bệnh nhân V = 5 , 05l 5lit

5 , 1

578 , 7 10

5 , 1

10 10 7579 , 0

8

2 5

Gọi V (lít) là thể tích máu người, số mol Na còn lại trong máu người là 8

3.1,5.1010.10



3 .1,5.1010.10

3.1,5.10 1010.10

t T V

A 1,42.109 năm B 2,1.109 năm C 1,83.109 năm D 1,18.109 năm

Giải: Ta có số nguyên tử U và số nguyên tử Pb ở thời điểm t

2 , 1 ln

A 46,565 MeV ; B 3,575 MeV C 46,565 eV ; D 3,575 eV

Câu 57: Có 0,10mol pôlôni 210Po được đặt trong một bình kín chứa một lượng lớn khí nitơ Chùm hạt

α, phóng ra từ nguồn phóng xạ pôlôni, bắn phá hạt nhân nitơ gây ra phản ứng (1): 4 +14N  17O +1H Giả sử, cứ hai hạt α phóng ra thì có một hạt gây ra phản ứng (1) Sau khoảng thời gian bằng một chu kỳ bán rã của pôlôni (138,4 ngày), thể tích (đktc) của lượng khí hiđrô được tạo ra nhờ phản ứng (1) bằng

A 0,28l B 0,56 l C 1,12 l D 0,14 l

BÀI GIẢI

N=n0 NA2t/T = n0NA / 2  –N= n0NA / 2

Cứ hai hạt α có 1 hạt tham gia phản ứng Số hạt tham gia pản ứng là N1 = n0NA / 4

Số hạt H sinh ra băng 1/4 số hạt tham gia phản ứng Vậy số hạt H sinh ra là N2=N1 / 4 = n0NA / 16 (1) Mặt khác N2 = V NA / 22,4 (2)

P



PLi

Pp