CHỦ ĐỀ 4 PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH VÀ PHẢN ỨNG NHIỆT

HAI LOẠI PHẢN ỨNG HẠT NHÂN TỎA NĂNG LƯỢNG HAI LOẠI PHẢN ỨNG HẠT NHÂN TỎA NĂNG LƯỢNG HAI LOẠI PHẢN ỨNG HẠT NHÂN TỎA NĂNG LƯỢNG HAI LOẠI PHẢN ỨNG HẠT NHÂN TỎA NĂNG LƯỢNG HAI LOẠI PHẢN ỨNG HẠT NHÂN TỎA NĂNG LƯỢNG HAI LOẠI PHẢN ỨNG HẠT NHÂN TỎA NĂNG LƯỢNG HAI LOẠI PHẢN ỨNG HẠT NHÂN TỎA NĂNG LƯỢNG HAI LOẠI PHẢN ỨNG HẠT NHÂN TỎA NĂNG LƯỢNG HAI LOẠI PHẢN ỨNG HẠT NHÂN TỎA NĂNG LƯỢNG

http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CH  4. PHN NG PHÂN HCH & PHN NG NHIT HCH I. KIN THC. * Hai loi phn ng ht nhân ta nng lng + Hai ht nhân rt nh (có s khi A < 10) nh hirô, hêli, … kt hp vi nhau thành mt ht nhân nng hn. Vì s tng hp ht nhân ch có th xy ra  nhit  cao nên phn ng này gi là phn ng nhit hch. + Mt ht nhân nng v thành hai mãnh nh hn (có khi lng cùng c). Phn ng này gi là phn ng phân hch. * S phân hch Dùng ntron nhit (còn gi là ntron chm) có nng lng c 0,01eV bn vào 235 U ta có phn ng phân hch: 1 0 n + 135 92 U → 1 1 A Z X 1 + 2 2 A Z X 2 + k 1 0 n c im chung ca các phn ng phân hch: sau mi phn ng u có hn hai ntron c phóng ra, và mi phân hch u gii phóng ra nng lng ln. Ngi ta thng gi ó là nng lng ht nhân. * Phn ng phân hch dây chuyn + Các ntron sinh ra sau mi phân hch ca urani (hoc plutoni, …) li có th b hp th bi các ht nhân urani (hoc plutoni, …) khác  g!n ó, và c th, s phân hch tip di∀n thành mt dây chuyn. S phân hch tng lên rt nhanh trong mt thi gian rt ngn, ta có phn ng phân hch dây chuyn. + iu kin xy ra phn ng phân hch dây chuyn: Mun có phn ng dây chuyn ta phi xét ti s ntron trung bình k còn li sau mi phân hch (còn gi là h s nhân ntron) - Nu k < 1 thì phn ng dây chuyn không xy ra. - Nu k = 1 thì phn ng dây chuyn xy ra vi mt  ntron không i. ó là phn ng dây chuyn iu khin c. - Nu k > 1 thì dòng ntron tng liên t c theo thi gian, d#n ti v n nguyên t∃. ó là phn ng dây chuyn không iu khin c.  gim thiu s ntron b mt vì thoát ra ngoài nh%m m bo có k ≥ 1, thì khi lng nhiên liu ht nhân phi có mt giá tr ti thiu, gi là khi lng ti hn m th . Vi 235 U thì m th vào c 15kg; vi 239 U thì m th vào c 5kg. * Lò phn ng ht nhân. Nhà máy in ht nhân Phn ng ht nhân dây chuyn t duy trì, có iu khin, c thc hin trong thit b gi là lò phn ng ht nhân. CH  4. PHN NG PHÂN HCH & PHN NG NHIT H CH http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CH  4. PHN NG PHÂN HCH & PHN NG NHIT HCH Trong ph!n ln các lò phn ng nhiên liu phân hch là 235 U hay 238 Pu.  m bo cho k = 1, trong các lò phn ng ngi ta dùng các thanh iu khin có cha bo hay caimi là các cht có tác d ng hp th ntron. B phân chính ca nhà máy in ht nhân là lò phn ng ht nhân. Cht ti nhit s cp, sau khi chy qua vùng tâm lò, s& chy qua b trao i nhit, cung cp nhit cho lò sinh hi. Hi nc làm chy tua bin phát in ging nh trong các nhà máy in thông thng. * Phn ng nhit hch Khi hai ht nhân nh kt hp li  to nên mt ht nhân nng hn thì có nng lng t∋a ra. Ví d : 2 1 H + 2 1 H → 3 2 He + 1 0 n + 4MeV. Phn ng kt hp ht nhân ch xy ra  nhit ôï rt cao nên mi gi là phn ng nhit hch. * Phn ng nhit hch trong v tr Phn ng nhit hch trong lòng Mt Tri và các ngôi sao là ngu(n gc nng lng ca chúng. * Thc hin phn ng nhit hch trên Trái t Trên Trái t, con ngi ã thc hin c phn ng nhit hch di dng không kim soát c. ó là s n ca bom nhit hch hay bom H (còn gi là bom hirô hay bom khinh khí). Vì nng lng t∋a ra trong phn ng nhit hch ln hn nng lng t∋a ra trong phn ng phân hch rt nhiu, và vì nhiên liu nhit hch có th coi là vô tn trong thiên nhiên, nên mt vn  quan trng t ra là: làm th nào  thc hin c phn ng nhit hch di dng kim soát c,  m bo cung câó nng lng lâu dài cho nhân loi. II. VÍ D MINH HA VD1. Ht nhân triti 3 1 T và tri 2 1 D tham gia phn ng nhit hch sinh ra ht nhân X và mt ht ntron. Vit phng trình phn ng, nu cu to và tên gi ca ht nhân X. HD: Áp d ng nh lut bo toàn in tích và s ht nuclon d∀ dàng vit c Phng trình phn ng: 3 1 T + 2 1 D → 1 0 n + 4 2 He. Ht nhân 4 2 He là ht nhân heli (còn gi là ht α), có cu to g(m 4 nuclôn, trong ó có 2 prôtôn và 2 ntron. VD2:H2013 Mt lò phn ng phân hch có công sut 200 MW. Cho r%ng toàn b nng lng mà lò phn ng này sinh ra u do s phân hch ca 235 U và (ng v này ch b tiêu hao bi quá trình phân hch. Coi mi nm có 365 ngày; mi phân hch sinh ra 200 MeV; s A- vô-ga-rô N A =6,02.10 23 mol -1 . Khi lng 235 U mà lò phn ng tiêu th trong 3 nm là A. 461,6 kg. B. 461,6 g. C. 230,8 kg. D. 230,8 g. HD: P=W/t=NW 1 /t vi W 1 =200 MeV=200.1,6.10− 13 J ; t=3.365.24.3600 (s)  N=Pt/(W 1 )  m=nM=N.M/N A =P.t.M/(W 1 .N A ) =230823gam=230,823kg. Chn C VD3:Cho phn ng ht nhân: 3 2 1 1 T D n α + → + . Bit m T = 3,01605u; m D = 2,01411u; m α = 4,00260u; m n = 1,00867u; 1u=931MeV/c 2 .Nng lng to ra khi 1 ht ) c hình thành là: A. 17,6MeV B. 23,4MeV C. 11,04MeV D. 16,7MeV HD: Ta có M o = m T + m D = 5,03016u và M = m n + m ) = 5,01127u Nng lng to ra: ∆E = (M o – M).c 2 = 17,58659 ≈ 17,6MeV http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CH  4. PHN NG PHÂN HCH & PHN NG NHIT HCH VD4: Tính nng lng to ra trong phn ng ht nhân D 2 1 + D 2 1 → He 3 2 + n, bit nng lng liên kt ca các ht nhân D 2 1 , He 3 2 tng ng b%ng 2,18MeV và 7,62MeV. A. 3,26MeV. B. 0,25MeV. C. 0,32MeV. D. 1,55MeV HD: ∆E = lkrsau E - lktr E => ∆E = ∆E 3 + ∆E 4 – ∆E 1 – ∆E 2 = 7,62MeV- 2. 2,18MeV = 3,26MeV=> áp án A VD5: H 2012 Tng hp ht nhân heli 4 2 He t∗ phn ng ht nhân 1 7 4 1 3 2 H Li He X + → + . Mi phn ng trên t∋a nng lng 17,3 MeV. Nng lng t∋a ra khi tng hp c 0,5 mol heli là A. 1,3.10 24 MeV. B. 2,6.10 24 MeV. C. 5,2.10 24 MeV. D. 2,4.10 24 MeV. HD: +  to thành 2 ht 4 2 He thì phn ng to mt nng lng 17,3MeV nên c mt ht He s& t∋a ra nng lng : MeV Mev 65,8 2 3,17 = +  to thành 0,5mol 4 2 He tc là to ra 0,5N A ht 4 2 He + To ra nng lng là: W = 0,5N A .8,65MeV = 0,5.6,02.10 23 .8,65MeV= 2,6.10 24 MeV VD6. 235 92 U + 1 0 n + 95 42 Mo + 139 57 La +2 1 0 n + 7e - là mt phn ng phân hch ca Urani 235. Bit khi lng ht nhân : m U = 234,99 u ; m Mo = 94,88 u ; m La = 138,87 u ; m n = 1,0087 u.Cho nng sut to nhit ca xng là 46.106 J/kg . Khi lng xng c!n dùng  có th to nng lng tng ng vi 1 gam U phân hch ? A.1616 kg B. 1717 kg C.1818 kg D.1919 kg S ht nhân nguyên t∃ 235 U trong 1 gam vt cht U là : N = A N A m . = 2123 10.5617,210.02,6. 235 1 = ht . Nng lng to ra khi gii phóng hoàn toàn 1 ht nhân phân hch là: ∆E = ( M 0 – M ).c 2 = ( m U + m n – m Mo – m La – 2m n ).c 2 = 215,3403 MeV Nng lng khi 1 gam U phn ng phân hch : E = ∆E.N = 5,5164.10 23 MeV = 5,5164.10 23 .1,6.10 –3 J = 8,8262 J Khi lng xng c!n dùng  có nng lng tng ng Q = E => m 1919 10 . 46 6 ≈= Q kg.  áp án D VD7: phn ng ht nhân sau: MeVnHeHH 25,3 1 0 4 2 2 1 2 1 ++→+ . Bit  h t khi ca H 2 1 là 2 /93110024,0 cMeVuvàum D ==∆ . Nng lng liên kt ht nhân He 4 2 là A. 7,7188 MeV B. 77,188 MeV C. 771,88 MeV D. 7,7188 eV HD: MeVnHeHH 25,3 1 0 4 2 2 1 2 1 ++→+ Nng lng t∋a ra ca phn ng:∆E = ( , −m sau – , −m tr  c )c 2 = W lksau – 2∆m D c 2 W lk α = ∆E +2∆m D c 2 = 7,7188MeV => áp án A VD8: cho phn ng ht nhân: 3 1 T + 2 1 D → 4 2 He + X +17,6MeV . Tính nng lng to ra t∗ phn ng trên khi tng hp c 2g Hêli. A. 52,976.10 23 MeV B. 5,2976.10 23 MeV C. 2,012.10 23 MeV D.2,012.10 24 MeV HD: S nguyên t∃ hêli có trong 2g hêli: N = A Nm A . = 4 10.023,6.2 23 = 3,01.10 23 - Nng lng to ra gp N l!n nng lng ca mt phn ng nhit hch: E = N.Q = 3,01.10 23 .17,6 = 52,976.10 23 MeV  Chn áp án A. http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CH  4. PHN NG PHÂN HCH & PHN NG NHIT HCH II.  TRC NGHIM TNG HP. Câu 1: Phn ng nhit hc xy ra  iu kin A. nhit  bình thng. B. nhit  cao. C. nhit  thp. D. di áp sut rt cao. Câu 2: Chn câu tr li úng nht. Gi k là h s nhân ntron. iu kin  phn ng dây chuyn xy ra là A. k < 1. B. k > 1. C. k = 1. D. k ≥ 1. Câu 3: Trong các lò phn ng ht nhân, vt liu nào di ây có th óng vai trò “cht làm chm” tt nht i vi ntron ? A. Kim loi nng. B. Cadimi. C. Bêtông. D. Than chì. Câu 4: So sánh gi.a hai phn ng ht nhân to nng lng phân hch và nhit hch. Chn kt lun úng: A. Mt phn ng nhit hch to nng lng nhiu hn phn ng phân hch. B. Cùng khi lng, thì phn ng nhit hch to nng lng nhiu hn phn ng phân hch. C. Phn ng phân hch sch hn phn ng nhit hch. D. Phn ng nhit hch có th iu khin c còn phn ng phân hch thì không. Câu 5: Ngi ta quan tâm n phn ng nhit hch là vì A. phn ng nhit hch to nng lng. B. nhiên liêu nhit hch h!u nh vô hn. C. phn ng nhit hch “sch” hn phn ng phân hch. D. c 3 lí do trên. Câu 6: Cho phn ng ht nhân: n + Li 6 3 → T + α + 4,8MeV. Phn ng trên là A. phn ng to nng lng. B. phn ng thu nng lng. C. phn ng nhit hch. D. phn ng phân hch. Câu 7: Cho phn ng ht nhân: Th 230 90 → Ra 226 88 + α . Phn ng này là A. phn ng phân hch. B. phn ng thu nng lng. C. phn ng nhit hch. D. phn ng to nng lng. Câu 8: Cho phn ng ht nhân: D 2 1 + D 2 1 → He 3 2 + n + 3,25MeV. Phn ng này là A. phn ng phân hch. B. phn ng thu nng lng. C. phn ng nhit hch. D. phn ng không to, không thu nng lng. Câu 9: Tính nng lng to ra trong phn ng ht nhân D 2 1 + D 2 1 → He 3 2 + n, bit nng lng liên kt ca các ht nhân D 2 1 , He 3 2 tng ng b%ng 2,18MeV và 7,62MeV. A. 3,26MeV. B. 0,25MeV. C. 0,32MeV. D. 1,55MeV. Câu 10: iu nào sau ây là sai khi nói v phn ng phân hch dây chuyn ? A. Trong phn ng dây chuyn, s phân hch tng rt nhanh trong mt thi gian ngn. B. Khi h s nhân ntron k > 1, con ngi không th khng ch c phn ng dây chuyn. C. Khi h s nhân ntron k = 1, con ngi có th không ch c phn ng dây chuyn. D. Khi k < 1 phn ng phân hch dây chuyn v#n xy ra. Câu 11: iu nào sau ây là sai khi nói v phn ng nhit hch ? A. Là loi phn ng to nng lng. B. Phn ng ch xy ra  nhit  rt cao. C. Hin nay, các phn ng nhit hch ã xy ra di dng không kim soát c. D. Là loi phn ng xy ra  nhit  bình thng. http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CH  4. PHN NG PHÂN HCH & PHN NG NHIT HCH Câu 12:  thc hin phn ng nhit hch, vì sao c!n có iu kin mt  ht nhân  ln ? A.  gim khong cách gi.a các ht nhân, nh%m tng lc hp d#n gi.a chúng làm cho các ht nhân kt hp c vi nhau. B.  tng c hi  các ht nhân tip xúc và kt hp vi nhau. C.  gim nng lng liên kt ht nhân, to iu kin  các ht nhân kt hp vi nhau. D.  gim khong cách ht nhân ti bán kính tác d ng. Câu 13:  thc hin phn ng nhit hch, vì sao c!n iu kin nhit  cao hàng ch c triu  ? A.  các electron bt kh∋i nguyên t∃, to iu kin cho các ht nhân tip xúc và kt hp vi nhau. B.  phá v ht nhân ca các nguyên t∃ tham gia phn ng, kt hp to thành ht nhân nguyên t∃ mi. C.  các ht nhân có ng nng ln, thng lc /y Cu-lông gi.a các ht nhân. D. C A và B. Câu 14: Ht nhân nào sau ây không th phân hch ? A. U 239 92 . B. U 238 92 . C. C 12 6 . D. Pb 239 94 . Câu 15: Trong phn ng phân hch ht nhân, nh.ng ph!n t∃ nào sau ây có óng góp nng lng ln nht khi xy ra phn ng ? A. ng nng ca các ntron. B. ng nng ca các proton. C. ng nng ca các mnh. D. ng nng ca các electron. Câu 16: Chn câu úng.  to ra phn ng ht nhân có iu khin c!n phi A. dùng nh.ng thanh iu khin có cha Bo hay Cd. B. ch to các lò phn ng cha nc áp sut cao(có vai trò làm chm ntron). C. to nên mt chu trình trong lò phn ng. D. to ra nhit  cao trong lò(500 0 C). Câu 17: Chn câu sai. Nh.ng iu kin c!n phi có  to nên phn ng ht nhân dây chuyn là A. sau mi l!n phân hch, s n gii phóng phi ln hn hoc b%ng 1. B. lng nhiên liu (urani, plutôni) phi  ln  to nên phn ng dây chuyn. C. phi có ngu(n to ra ntron. D. nhit  phi c a lên cao. Câu 18: Phn ng nhit hch ch xy ra khi phn ng kt hp ht nhân di∀n ra trong môi trng có: A. nhiu ntron. B. nhit  rt cao. C. áp sut ln. D. nhiu tia phóng x. Câu 19: Nu dùng ntron chm có nng lng c 0,01eV bn vào ht nhân U235 thì thông tin nào sau ây là sai ? A. Các ht nhân sn ph/m h!u ht là các ht anpha,bêta. B. Phn ng sinh ra 2 hoc 3 ntron. C. Phn ng ht nhân to nng lng khong 200 MeV di dng ng nng ca các ht. D. Các ht nhân sn ph/m có s khi thuc loi trung bình n%m trong khong t∗ 80 n 160. Câu 20: Trong phn ng ht nhân: XnHeBe 1 0 4 2 9 4 +→+ , ht nhân X có: A. 6 ntron và 6 proton. B. 6 nuclon và 6 proton. http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CH  4. PHN NG PHÂN HCH & PHN NG NHIT HCH C. 12 ntron và 6 proton. D. 6 ntron và 12 proton. Câu 21: Ht nhân 226 88 Ra ng yên phóng x ) và bin i thành ht nhân X, bit ng nng ca ht ) là K ) = 4,8 MeV. Ly khi lng ht nhân tính b%ng u b%ng s khi ca chúng, nng lng t∋a ra trong phn ng trên b%ng A. 9,667MeV. B. 1.231 MeV. C. 4,886 MeV. D. 2,596 MeV. Câu 22: Cho phn ng ht nhân : T + D + ) + n. Cho bit m T =3,016u; m D = 2,0136u; m ) = 4,0015u; m n = 1,0087u; u = 931 MeV/c 2 . Kh0ng nh nào sau ây liên quan n phn ng ht nhân trên là úng ? A. thu 11,02 MeV. B. t∋a 18,06MeV. C. t∋a 11,02 MeV. D. thu 18,06MeV. Câu 23: Bn phá ht nhân 14 7 N ng yên b%ng mt ht ) thu c ht proton và mt ht nhân Oxy. Cho khi lng ca các ht nhân: m N = 13,9992u; m ) = 4,0015u; m P = 1,0073u; m O = 16,9947u, vi u = 931 MeV/c 2 . Kh0ng nh nào sau ây liên quan n phn ng ht nhân trên là úng ? A. To 1,21 MeV nng lng. B. Thu 1,21 MeV nng lng. C. T∋a 1,39.10 -6 MeV nng lng. D. Thu 1,39.10 -6 MeV nng lng. Câu 24: Nhn xét nào v phn ng phân hch và phn ng nhit hch là không úng ? A. Bom khinh khí c thc hin bi phn ng phân hch. B. Con ngi ch thc hin c phn ng nhit hch di dng không kim soát c. C. Phn ng nhit hch ch xy ra  nhit  rt cao. D. S phân hch là hin tng mt ht nhân nng hp th mt ntron r(i v thành hai ht nhân trung bình cùng vi 2 hoc 3 ntron. Câu 25: Ht nhân m A có khi lng m A ang ng yên, phân rã thành ht nhân con B và ht ) có khi lng m B và m ) . So sánh t s ng nng và t s khi lng ca các ht sau phn ng, hãy chn kt lun úng. A. B B K m K m α α = . B. 2 B B K m K m α α   =       . C. B B K m K m α α = . D. 2 B B K m K m α α   =       . Câu 26: Ht proton có ng nng K p = 2MeV, bn vào ht nhân Li 7 3 ng yên, sinh ra hai ht nhân X có cùng ng nng. Cho bit m p = 1,0073u; m Li = 7,0144u; m X = 4,0015u; 1u = 931MeV/c 2 ; N A = 6,02.10 23 mol -1 . ng nng ca mi ht X là: A. 9,705MeV. B.19,41MeV. C. 0,00935MeV. D. 5,00124MeV. Câu 27: Dùng p có ng nng K 1 bn vào ht nhân 9 4 Be ng yên gây ra phn ng p + 9 4 Be → ) + 6 3 Li . Phn ng này t∋a nng lng 2,125MeV. Ht nhân 6 3 Li , ) bay ra vi các ng nng l!n lt là 3,575MeV, 4 MeV. Tính góc gi.a các hng chuyn ng ca ht ) và ht p (ly khi lng các ht nhân tính theo n v u g!n b%ng s khi). 1uc 2 = 931,5 MeV. A. 45 0 . B. 90 0 . C. 75 0 . D. 120 0 . . Câu 28: Khi lng các nguyên t∃ H, Al, ntron l!n lt là 1,007825u ; 25,986982u ; 1,008665u ; 1u = 931,5MeV/c 2 . Nng lng liên kt riêng ca ht nhân 26 13 Al là A. 211,8 MeV. B. 2005,5 MeV. C. 8,15 MeV/nuclon. D. 7,9 MeV/nuclon. Câu 29: Trong phóng x 1 – ca ht nhân 3 1 H : 3 1 H → 3 2 He + e - + ν , ng nng cc i ca electron bay ra b%ng bao nhiêu ? Cho khi lng ca các nguyên t∃ là m H = 3,016050u ; m He = 3,016030u ; 1uc 2 = 931,5 MeV http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CH  4. PHN NG PHÂN HCH & PHN NG NHIT HCH A. 9,3.10 – 3 MeV. B. 0,186 MeV. C. 18,6.10 – 3 MeV. D. 1,86.10 – 3 MeV. Câu 30: Bn ht ) vào ht nhân 14 N 7 , ta có phn ng: α + + → 17 14 N O p 8 7 . Nu các ht sinh ra có cùng vn tc v vi ht ) thì t s gi.a tng ng nng ca các ht sinh ra và ng nng ca ht ) là: A. 1/3. B. 2,5. C. 4/3. D. 4,5. Câu 31: Ht nhn 222 Rn 86 phóng x ). Ph!n trm nng lng to ra bin i thành ng nng ca ht ) b%ng A. 76%. B. 85%. C. 92%. D. 98%. Câu 32: Dùng ht p có ng nng K p = 1,6 MeV bn phá ht nhân 7 Li 3 ang ng yên, thu c 2 ht ging nhau ( ) 4 He 2 . Bit m Li = 7,0144 u, m He = 4,0015u; m p = 1,0073u. ng nng ca mi ht He là: A. 11,6 MeV. B. 8,9 MeV. C. 7,5 MeV. D. 9,5 MeV. Câu 33: Ht ) có ng nng K ) = 3,51 MeV p vào ht nhân nhôm ng yên gây phn ng : ) + Al 27 13 → P 30 15 + X. Phn ng này t∋a hay thu bao nhiêu nng lng. Cho bit khi lng mt s ht nhân tính theo u là: m Al = 26,974u, m n = 1,0087u; m ) = 4,0015u và m P = 29,9701u; 1u = 931MeV/c 2 . A. T∋a ra 1,75 MeV. B. Thu vào 3,50 MeV. C. Thu vào 3,07 MeV. D. T∋a ra 4,12 MeV. Câu 34: Ht ) có ng nng K ) = 3,51 MeV p vào ht nhân nhôm ng yên gây phn ng : ) + Al 27 13 → P 30 15 + x. Gi s∃ hai ht sinh ra có cùng ng nng. Tìm vn tc ca ht nhân phtpho (v P ) và ca ht x (v x ). Bit r%ng phn ng thu vào nng lng 4,176.10 -13 J. Có th ly g!n úng khi lng các ht sinh ra theo s khi m P = 30u và m x = 1u. A. v P = 8,4.10 6 m/s; v n = 16,7.10 6 m/s. B. v P = 4,43.10 6 m/s; v n = 2,4282.10 7 m/s. C. v P = 12,4.10 6 m/s; v n = 7,5.10 6 m/s. D. v P = 1,7.10 6 m/s; v n = 9,3.10 6 m/s. Câu 35: Xét phn ng kt hp : D + D → T + p .Bit các khi lng ht nhân ôtêri m D = 2,0136u ,triti m T = 3,0160u và khi lng prôtôn m p = 1,0073u .Tìm nng lng mà mt phn ng to ra . A. 3,6 MeV. B. 4,5 MeV. C. 7,3 MeV. D. 2,6 MeV. Câu 36: Tính nng lng liên kt ca ht nhân têri D = 2 1 H . Bit các khi lng m D = 2,0136u , m p = 1,0073u và m n = 1,0087u . A. 3,2 MeV. B. 1,8 MeV. C. 2,2 MeV. D. 4,1 MeV. Câu 37: Xét phn ng ht nhân xy ra khi bn phá nhôm b%ng ht α : 27 30 13 15 Al P n α + → + . Bit các khi lng m AL = 26,974u , m p = 29,970u , m α = 4,0015u, m n = 1,0087u.Tính nng lng ti thiu ca ht α  phn ng xy ra. B∋ qua ng nng ca các ht sinh ra. A. 5 MeV. B. 3 MeV. C. 4 MeV. D. 2 MeV. Câu 38: Ht nhân m A có khi lng m A ang ng yên phân rã thành ht nhân con B và ht α có khi lng m B và m α , có vn tc B v  và α v  : α + → BA . Chn kt lun úng khi nói v hng và tr s ca vn tc các ht sau phn ng. A. Cùng phng, cùng chiu,  ln t l nghch vi khi lng. B. Cùng phng, ngc chiu,  ln t l nghch vi khi lng. C. Cùng phng, cùng chiu,  ln t l thun vi khi lng. D. Cùng phng, ngc chiu,  ln t l thun vi khi lng. http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CH  4. PHN NG PHÂN HCH & PHN NG NHIT HCH Câu 39: Ht nhân m A có khi lng m A ang ng yên phân rã thành ht nhân con B và ht α có khi lng m B và m α , có vn tc B v  và α v  : α + → BA . Mi liên h gi.a t s ng nng, t s khi lng và t s  ln vn tc(tc ) ca hai ht sau phn ng: A. ; K v m B B K v m B α α α = = B. ; K v m B B B K v m α α α = = C. ; K v m B K v m B B α α α = = D. ; K m v B B K v m B α α α = = Câu 40: Ht nhân pôlôni 210 84 Po là cht phóng x anpha α . Bit ht nhân m dang ng yên và ly g!n úng khi lng các ht nhân theo s khi A. Hãy tìm xem bao nhiêu ph!n trm ca nng lng to ra chuyn thành ng nng ht α. A. 89,3%. B. 98,1%. C. 95,2%. D. 99,2%. Câu 41: Ht nhân m Ra ng yên bin i thành mt ht ) và mt ht nhân con Rn. Tính ng nng ca ht ) và ht nhâ Rn. Bit m Ra = 225,977 u; m Rn = 221,970 u; m ) = 4,0015 u. A. K ) = 0,09 MeV; K Rn = 5,03 MeV. B. K ) = 30303 MeV; K Rn = 540.10 29 MeV. C. K ) = 5,03 MeV ;K Rn = 0,09 MeV. D. K ) = 503 MeV ; K Rn = 90 MeV. Câu 42: Thc hin phn ng nhit hch sau ây: nHeHH 4 2 3 1 2 1 +→+ . Cho bit: m(D) = 2,0136u; m(T) = 3,0160u; m( α ) = 4,0015u; N A = 6,022.10 23 nguyên t∃/mol; u = 931 MeV/c 2 . Nng lng to ra khi tng hp c 1kmol khí heli t∗ phn ng trên b%ng: A. 18,0614 MeV. B. 17,4.10 14 J. C. 17,4 MeV. D. 17,4.10 11 J. Câu 43: Dùng ntron bn phá ht nhân U 235 92 ta thu c phn ng: − β+++→+ 7n2LaMoUn 139 57 95 42 235 92 Cho bit: m(n) = 1,0087u; m(Mo) = 94,88u; m(U) = 234,99u; m(La) = 138,87u; N A = ,022.10 23 nguyên t∃/mol; 1u = 931 MeV/c 2 . Nng lng mà mt phn ng to ra b%ng: A. 125,34 MeV. B. 512,34 MeV. C. 251,34 MeV. D. 215,34 MeV. Câu 44: U 235 92 có th phân hch theo nhiu cách khác nhau, nu ly kt qu  câu 21 làm giá tr trung bình ca nng lng to ra trong mt phân hch thì 1 gam U 235 92 phân hch hoàn toàn to ra bao nhiêu nng lng? A. 5,815.10 23 MeV. B. 5,518.10 23 MeV. C. 5,518.10 24 MeV. D. 5,815.10 24 MeV.  Sau khi c gia tc bi máy xyclôtrôn, ht nhân ca teri bn vào ht nhân ca (ng v Li 7 3 to nên phn ng ht nhân thu c ntron và mt ht nhân X. Cho m(p) = 1,00728u; m(Li) = 7,01823u; m(X) = 8,00785u; m(n) = 1,00867u; m(D) = 2,01355u; uc 2 = 931MeV. Tr li các câu h∋i 24 Câu 45: Nng lng to ra t∗ mt phn ng trên b%ng: A. 41,21 MeV. B. 24,14 MeV. C. 14,21 MeV. D. 12,41 MeV.  Cho prôtôn có ng nng K p = 2,5 MeV bn phá ht nhân Li 7 3 ng yên. Sau phn ng xut hin hai ht X ging nhau có cùng ng nng và có phng chuyn ng hp vi phng chuyn ng ca prôtôn mt góc ϕ nh nhau. Cho m(p) = 1,0073u; m(Li) = 7,0142u; m(X) = 4,0015u. Tr li các câu h∋i 25,26,27 Câu 46: Phn ng tip di∀n, sau mt thi gian ta thu c 5 cm 3 khí  iu kin tiêu chu/n. Nng lng mà phn ng to(thu) trong phn ng trên b%ng: A. 27,57.10 -13 J. B. 185316 J. C. 185316 kJ. D. 27,57 MeV. Câu 47: ng nng ca các ht sau phn ng b%ng: http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CH  4. PHN NG PHÂN HCH & PHN NG NHIT HCH A. 9,866 MeV. B. 9,866 J. C. 9,866 eV. D. 9,866 KeV. Câu 48: Góc ϕ có giá tr b%ng: A. 41 0 23’. B. 48 0 45’. C. 65 0 33’. D. 82 0 45’.  Cho phn ng phân hch U 235 92 là: − β+++→+ 7n2LaMoUn 139 57 95 42 235 92 . Cho bit m(U) = 234,99u; m(n) = 1,01u; m(Mo) = 94,88u; m(La) = 138,87u. B∋ qua khi lng ca electron. Tr li các câu h∋i 28 Câu 49: Nng lng to ra t∗ phn ng trên b%ng: A. 124,25 MeV. B. 214,25 MeV. C. 324,82 MeV. D. 241,25 MeV.  Cho phn ng nhit hch: nHeTD 4 2 3 1 2 1 +→+ . Bit m(D) = 2,0136u; m(T) = 3,016u; m(He) = 4,0015u; m(n) = 1,0087u. Tr li các câu 29,30 Câu 50: Phn ng trên to ra nng lng b%ng: A. 18,0711 eV. B. 18,0711 MeV. C. 17,0088 MeV. D. 16,7723 MeV. Câu 51: Nhit lng t∋a ra khi thc hin phn ng trên  tng hp c 1 gam hêli b%ng: A. 22,7.10 23 MeV. B. 27,2.10 24 MeV. C. 27,2.10 23 MeV. D. 22,7.10 24 MeV.  Cho các ht α có ng nng 4MeV va chm vi các ht nhân nhôm Al 27 13 ng yên. Sau phn ng có hai loi ht c sinh ra là ht nhân X và ntron. Ht ntron sinh ra có phng chuyn ng vuông góc vi phng chuyn ng ca các ht α . Cho bit m( α ) = 4,0015u; m( Al 27 13 ) = 26,974u; m(X) = 29,970u; m(n) = 1,0087u; 1uc 2 = 931MeV. Tr li các câu h∋i 31,32,33,34 Câu 52: Phng trình phn ng ht nhân có dng là: A. PnAlHe 30 15 1 0 27 13 4 2 +→+ . B. PnAlHe 30 15 1 0 27 13 3 2 +→+ . C. PnAlHe 31 14 0 1 27 13 4 2 +→+ . D. PnAlHe 31 15 1 0 27 13 4 2 +→+ . Câu 53: Phn ng này thu hay to bao nhiêu nng lng ? A. To 2,98 MeV. B. Thu 2,98 MeV. C. Thu 29,8 MeV. D. To 29,8 MeV. Câu 54: ng nng ca ht nhân X và ng nng ca ntron c sinh ra sau phn ng l!n lt là A. 0,47 MeV; 0,55MeV. B. 0,38 MeV; 0,47MeV. C. 0,55 MeV; 0,47MeV. D. 0,65 MeV; 0,57MeV. Câu55: Tc  ca ht nhân X sau phn ng là A. 1,89.10 6 m/s. B. 1,89.10 5 m/s. C. 1,98.10 6 km/s. D. 1,89.10 7 m/s.  (ng v phóng x U 234 92 phóng x α to thành ht nhân X. Cho bit m( α ) = 4,0015u; m( U 234 92 ) = 233,9904u; m(X) = 229,9737u. Tr li các câu h∋i 35,36,37,38 Câu 56: Ht nhân X là A. Th 230 90 . B. Rn 232 90 . C. Th 231 90 . D. Rd 230 90 Câu 57: Phn ng to ra nng lng b%ng: A. 14,1512 MeV. B. 15,1512 MeV. C. 7,1512 MeV. D. 14,1512 eV. Câu 58: ng nng ca các ht α và ht nhân X sau phóng x l!n lt là A. 0,24 eV; 13,91eV. B. 0,24 MeV; 13,91MeV. C. 0,42 MeV; 19,31MeV. D. 13,91 MeV; 0,241MeV. Câu 59: Tc  ca ht nhân X ngay sau khi phóng x là A. 4,5.10 5 km/h. B. 25,9.10 5 m/s. C. 4,5.10 5 m/s. D. 4,5.10 6 m/s. http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CH  4. PHN NG PHÂN HCH & PHN NG NHIT HCH  Trong thí nghim R - d- pho, khi bn phá ht nhân nit N 14 7 b%ng ht α , ht nhân nit bt gi. ht α  to thành flo F 18 9 không bn, ht nhân này phân rã ngay to thành ht nhân X là proton. Cho bit m( N 14 7 ) = 14,0031u; m(p) = 1,0073u; m( α ) = 4,0020u; m(X) = 16,9991u; 1u = 931MeV/c 2 . Tr li các câu h∋i 39,40 Câu 60: Phn ng ht nhân là A. HO)F(HeN 1 1 17 8 9 18 4 2 14 7 +→→+ . B. HO)F(HeN 0 1 18 8 18 9 4 2 14 7 +→→+ . C. HO)F(HeN 1 1 17 8 18 9 4 2 14 7 +→→+ . D. HO)F(HeN 2 1 16 8 18 9 4 2 14 7 +→→+ . Câu 61: Phn ng này to hay thu bao nhiêu nng lng ? A. Thu 2,11 MeV. B. To 1,21 MeV. C. To 12,1 MeV. D. Thu 1,21 MeV. ÁP ÁN  TRC NGHIM 1B 2D 3D 4B 5D 6A 7D 8C 9A 10D 11 D 12D 13C 14C 15C 16A 17D 18B 19A 20A 21 C 22B 23B 24A 25C 26A 27B 28C 29C 30 31 32 33C 34D 35A 36C 37B 38B 39A 40B 41C 42B 43D 44B 45C 46C 47A 48D 49B 50B 51C 52A 53B 54C 55A 56A 57A 58B 59C 60C 61D [...]... nhân heli 24 He t∗ phn ng h t nhân 11H + 37 Li → 24 He + X Mi phn ng trên t∋a nng l ng 17,3 MeV Nng l ng t∋a ra khi tng h p c 0,5 mol heli là 24 24 24 24 A 1,3.10 MeV B 2,6.10 MeV C 5,2.10 MeV D 2 ,4. 10 MeV HD: +  t o thành 2 h t 24 He thì phn ng to m t nng l ng 17,3MeV nên c m t h t He s& 2 1 2 1 3 2 17,3Mev = 8,65MeV 2 +  t o thành 0,5mol 24 He tc là t o ra 0,5NA h t 24 He + To... t nhân phân h ch là: ∆E = ( M0 – M ).c2 = ( mU + mn – mMo– mLa – 2mn ).c2 = 215, 340 3 MeV Nng l ng khi 1 gam U phn ng phân h ch : E = ∆E.N = 5,51 64. 1023 MeV = 5,51 64. 1023 1,6.10 –3 J = 8,8262 J Kh i l ng xng c!n dùng  có nng l ng t ng ng Q = E => m = Q 46 .106 ≈ 1919 kg áp án D 2 2 2 VD7: phn ng h t nhân sau: 1 H + 1 H → 24 He+ 01n + 3,25 MeV Bi t h t kh i ca 1 H là 4 ∆m D = 0,0024u và 1u =... t nhân triti 3 T và tri 2 D tham gia phn ng nhit h ch sinh ra h t nhân X và m t 1 1 h t ntron Vi t ph ng trình phn ng, n u c u t o và tên gi ca h t nhân X HD: Áp d ng nh lut bo toàn in tích và s h t nuclon d∀ dàng vi t c 3 2 1 4 Ph ng trình phn ng: 1 T + 1 D → 0 n + 2 He H t nhân 4 He là h t nhân heli (còn gi là h t α), có c u t o g(m 4 nuclôn, trong ó có 2 2 prôtôn và 2 ntron VD2:... nng l ng : 23 ng là: 24 W = 0,5NA.8,65MeV = 0,5.6,02.10 8,65MeV= 2,6.10 MeV 1 95 1 VD6 235 U + 0 n + 42 Mo + 139 La +2 0 n + 7e- là m t phn ng phân h ch ca Urani 235 92 57 Bi t kh i l ng h t nhân : mU = 2 34, 99 u ; mMo = 94, 88 u ; mLa = 138,87 u ; mn = 1,0087 u.Cho nng su t to nhit ca xng là 46 .106 J/kg Kh i l ng xng c!n dùng  có th to nng l ng t ng ng v i 1 gam U phân h ch ? A.1616 kg... prôtôn và 2 ntron VD2: H2013 M t lò phn ng phân h ch có công su t 200 MW Cho r%ng toàn b nng l ng mà lò phn ng này sinh ra u do s phân h ch ca 235U và (ng v này ch b tiêu hao bi quá trình phân h ch Coi mi nm có 365 ngày; mi phân h ch sinh ra 200 MeV; s Avô-ga- rô NA=6,02.1023 mol-1 Kh i l ng 235U mà lò phn ng tiêu th trong 3 nm là A 46 1,6 kg B 46 1,6 g C 230,8 kg D 230,8 g 13 HD: P=W/t=NW1/t... v i W1=200 MeV=200.1,6.10− J ; t=3.365. 24. 3600 (s) m=nM=N.M/NA=P.t.M/(W1.NA) =230823gam=230,823kg Chn C N=Pt/(W1) 2 VD3:Cho phn ng h t nhân: 31T + 1 D → α + n Bi t mT = 3,01605u; mD = 2,0 141 1u; mα = 4, 00260u; mn = 1,00867u; 1u=931MeV/c2.Nng l ng to ra khi 1 h t ) c hình thành là: A 17,6MeV B 23,4MeV C 11,04MeV D 16,7MeV HD: Ta có Mo = mT + mD = 5,03016u và M = mn + m) = 5,01127u Nng l CH ng to... (Mo – M).c2 = 17,58659 ≈ 17,6MeV 4 PH N NG PHÂN H CH & PH N NG NHI T H CH http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com VD4: Tính nng l ng to ra trong phn ng h t nhân D + D → He + n, bi t nng l ng 3 liên k t ca các h t nhân 2 D , 2 He t ng ng b%ng 2,18MeV và 7,62MeV 1 A 3,26MeV B 0,25MeV C 0,32MeV D 1,55MeV HD: ∆E = Elkrsau - Elktr => ∆E = ∆E3 + ∆E4 – ∆E1 – ∆E2 = 7,62MeV- 2 2,18MeV... mth V i 235U thì mth vào c 15kg; v i 239U thì mth vào c 5kg * Lò ph n ng h t nhân Nhà máy in h t nhân Phn ng h t nhân dây chuyn t duy trì, có iu khin, c th c hin trong thi t b gi là lò phn ng h t nhân 1 CH 4 PH N NG PHÂN H CH & PH N NG NHI T H CH 2 1 2 http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 235 vuhoangbg@gmail.com 238 Trong ph!n l n các lò phn ng nhiên liu phân h ch là U hay Pu... liu nào d i ây có th óng vai trò “cht làm chm” t t nh t i v i ntron ? A Kim lo i nng B Cadimi C Bêtông D Than chì Câu 4: So sánh gi.a hai phn ng h t nhân to nng l ng phân h ch và nhit h ch Chn k t lun úng: A M t phn ng nhit h ch to nng l ng nhiu hn phn ng phân h ch B Cùng kh i l ng, thì phn ng nhit h ch to nng l ng nhiu h... 771,88 MeV D 7,7188 eV 2 2 4 1 HD: 1 H + 1 H → 2 He + 0 n + 3, 25 MeV Nng l ng t∋a ra ca phn ng:∆E = ( , −m sau – , −m tr c)c2 = Wlksau – 2∆mDc2 Wlkα = ∆E +2∆mDc2 = 7,7188MeV => áp án A VD8: cho phn ng h t nhân: 3 T + 2 D → 4 He + X +17,6MeV Tính nng l ng to ra t∗ 1 1 2 phn ng trên khi tng h p c 2g Hêli A 52,976.1023 MeV B 5,2976.1023 MeV C 2,012.1023 MeV D.2,012.10 24 MeV HD: S nguyên t∃ hêli . 1B 2D 3D 4B 5D 6A 7D 8C 9A 10D 11 D 12D 13C 14C 15C 16A 17D 18B 19A 20A 21 C 22B 23B 24A 25C 26A 27B 28C 29C 30 31 32 33C 34D 35A 36C 37B 38B 39A 40 B 41 C 42 B 43 D 44 B 45 C 46 C 47 A 48 D 49 B 50B. 2,01355u; uc 2 = 931MeV. Tr li các câu h∋i 24 Câu 45 : Nng lng to ra t∗ mt phn ng trên b%ng: A. 41 ,21 MeV. B. 24, 14 MeV. C. 14, 21 MeV. D. 12 ,41 MeV.  Cho prôtôn có ng nng K p . b%ng: A. 18,06 14 MeV. B. 17 ,4. 10 14 J. C. 17 ,4 MeV. D. 17 ,4. 10 11 J. Câu 43 : Dùng ntron bn phá ht nhân U 235 92 ta thu c phn ng: − β+++→+ 7n2LaMoUn 139 57 95 42 235 92 Cho bit: