BÀI TẬP VỀ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ P - 2 Câu 6 ; Một bệnh nhân điều trị ung thư bằng tia gama lần đầu tiên điều trị trong 10 phút.. Hỏi trong lần 2 phai chiếu xạ trong thời gian bao lâu để bệ
Trang 1BÀI TẬP VỀ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ P - 2 Câu 6 ; Một bệnh nhân điều trị ung thư bằng tia gama lần đầu tiên điều trị trong 10 phút Sau 5 tuần điêu trị
lần 2 Hỏi trong lần 2 phai chiếu xạ trong thời gian bao lâu để bệnh nhân nhận được tia gama như lần đầu tiên Cho chu kỳ bán rã T =7 0ngay va coi ∆t << T A, 17phút B 20phút C 14phút D 10 phút
Giải: Phải bổ sung cùng nguồn phóng xạ ban đầu
Lượng tia γ phóng xạ lần đầu: ∆N = N0 (1- e− ∆t) ≈ N0λt
( áp dụng công thức gần đúng: Khi x << 1 thì 1-e-x ≈ x, ở đây coi ∆t << T nên 1 - e− ∆t= λ∆t
Sau thời gian t = 5 tuần, t = 35T/70 = T/2, Lượng phóng xạ trong nguồn phóng xạ sử dụng lần đầu còn
T
N =N e−λ =N e− =N e− Thời gian chiếu xạ lần này ∆t’
N N e− e− ∆λ N e− λ t N
2 ln
e ∆t = 14,1 phút Chọn đáp án C
Câu 7: ta dùng prôtôn có 2,0MeV vào Nhân 7Li đứng yên thì thu hai nhân X có cùng động năng Năng lượng liên kết của hạt nhân X là 28,3MeV và độ hụt khối của hạt 7Li là 0,0421u Cho 1u = 931,5MeV/c2; khối lượng hạt nhân tính theo u xấp xỉ bằng số khối Tốc độ của hạt nhân X bằng:
A 1,96m/s B 2,20m/s C 2,16.107m/s D 1,93.107m/s
Giải: Ta có phương trình phản ứng: H1
1 + Li37 → 2 X4
2
∆mX = 2mP + 2mn – mX -> mX = 2mP + 2mn - ∆mX với ∆mX =
5 , 931
3 , 28 = 0,0304u
∆mLi = 3mP + 4mn – mLi ->mLi = 3mP + 4mn - ∆mLi
∆M = 2mX – (mLi + mp) = ∆mLi - 2∆mX = - 0,0187u < 0; phản ứng tỏa năng lượng ∆E
∆E = 0,0187 931,5 MeV = 17,42MeV 2WđX = ∆E + Kp = 19,42MeV -> WđX =
2
2
mv
= 9,71 MeV
v =
m
W đX
2
=
u
W đX
4
2 =
2
5 , 931 4
71 , 9 2
c MeV
MeV
= c
5 , 931 4
71 , 9 2
= 3.10 8 0,072 = 2,16.10 7 m/s Chọn đáp án Câu
8: Cho chùm nơtron bắn phá đồng vị bền 5525Mn ta thu được đồng vị phóng xạ 5625Mn Đồng vị phóng xạ
56Mn có chu trì bán rã T = 2,5h và phát xạ ra tia β- Sau quá trình bắn phá 55Mn bằng nơtron kết thúc người ta thấy trong mẫu trên tỉ số giữa số nguyên tử 56Mn và số lượng nguyên tử 55Mn = 10-10 Sau 10 giờ tiếp đó thì tỉ số giữa nguyên tử của hai loại hạt trên là:
A 1,25.10-11 B 3,125.10-12 C 6,25.10-12 D 2,5.10-11
Giải: Sau quá trình bắn phá 55Mn bằng nơtron kết thúc thì số nguyên tử của 5625Mn giảm, cò số nguyên tử 55
25Mnkhông đổi, Sau 10 giờ = 4 chu kì số nguyên tử của 5625Mn giảm 24 = 16 lần Do đó thì tỉ số giữa nguyên tử của hai loại hạt trên là:
55
56
Mn
Mn
N
N
=
16
10− 10
= 6,25.10-12
Chọn đáp án C Câu 9 Dùng hạt Prôtôn có động năng K = 5,45 MeV bắn vào hạt nhân Beri đứng yên tạo nên phản ứng: p
H
1
1 + Be9
4 → 4H e
2 + Li6
3 Hê li sinh ra bay theo phương vuông góc với phương chuyển động của Prôtôn Biết động năng của Hêli là K = 4MeV và khối lượng các hạt tính theo đơn vị u bằng số khối của chúng.α
Động năng hạt nhân Liti có giá trị:
A 46,565 MeV ; B 3,575 MeV C 46,565 eV ; D 3,575 eV
Giải:Phương trình phản ứng: p Be He 6Li
3
4 2
9 4
1
Theo ĐL bảo toàn động lượng
Pp = Pα + PLi
P
α
PLi
Pp
Trang 2Do hạt hêli bay ra theo phương vuông góc với hạt Proton
PLi2 = Pα2 + Pp (1)
Động lượng của một vật: p = mv
Động năng của vật K = mv2/2 = P2/2m > P2 = 2mK
Từ (1)
2mLiKLi = 2mαKα + 2mpKp
> 6 Kli = 4Kα + Kp
-> KLi = (4Kα + Kp )/6 = 21,45/6 = 3,575(MeV)
Chọn đáp án B
Câu 10 Cho prôtôn có động năng KP = 2,25MeV bắn phá hạt nhân Liti 7
3Li đứng yên Sau phản ứng xuất
hiện hai hạt X giống nhau, có cùng động năng và có phương chuyển động hợp với phương chuyển động của prôtôn góc φ như nhau Cho biết mp = 1,0073u; mLi = 7,0142u; mX = 4,0015u; 1u = 931,5 MeV/c2.Coi phản
ứng không kèm theo phóng xạ gamma giá trị của góc φ là
A 39,450 B 41,350 C 78,90 D 82,70
Giải:
Công thức liên hệ giữa động lượng và động năng của vật
K =
2
2
P
P mK
m ⇒ = Phương trình phản ứng:
1H + 3Li → 2X + 2X
mP + mLi = 8,0215u ; 2mX = 8,0030u.Năng lượng phản ứng toả ra :
∆E = (8,0215-8,0030)uc2 = 0,0185uc2= 17,23MeV
2KX = KP + ∆E = 19,48 MeV - KX =9,74 MeV
Tam giác OMN:
PX2 = PX2 + PP2 − 2 P P cX P os ϕ
0,1206
N
M
O
PX
PX
PH φ
φ