Các đề Vật Lý hạt nhân Đại học và Cao đẳng Các đề Vật Lý hạt nhân Đại học và Cao đẳng Các đề Vật Lý hạt nhân Đại học và Cao đẳng Các đề Vật Lý hạt nhân Đại học và Cao đẳng Các đề Vật Lý hạt nhân Đại học và Cao đẳng Các đề Vật Lý hạt nhân Đại học và Cao đẳng Các đề Vật Lý hạt nhân Đại học và Cao đẳng Các đề Vật Lý hạt nhân Đại học và Cao đẳng
Trang 1
Câu 1:(Đề TSĐH&CĐ 2006):Hạt nhân Poloni (21084Po ) phóng ra hạt α và biến thành hạt nhân chì (Pb) bền.
a)Viết phương trình diễn tả quá trình phóng xạ và cho biết cấu tạo của hạt nhân chì
b) Ban đầu có một mẫu Poloni nguyên chất Hỏi sau bao lâu thì tỉ lệ giữa khối lượng chì và khối lượng Poloni còn lại trong mẫu là n = 0,7? Biết chu kì bán rã của Poloni là 138,38 ngày
Lấy ln2 = 0,693; ln1,71 = 0,536 ĐA : a) b) 107ngày
Câu 2: (Đề dự bị TS ĐH&CĐ 2003)
Người ta dùng một hạt α có động năng 9,1 MeV bắn phá hạt nhân nguyên tử N14 đứng yên Phản ứng sinh ra hạt phôtôn p và hạt nhân nguyên tử ôxy O17
1) Hỏi phản ứng thu hay tỏa bao nhiêu năng lượng (Tính theo MeV)?
2) Giả sử độ lớn vận tốc của hạt prôtôn lớn gấp 3 lần vận tốc của hạt nhân ôxy Tính động năng của hạt đó? Cho biết khối lượng của hạt là mN = 13,9992u; mα =4,0015u; mp = 110073u; mO17 =16,9947u;1u =
931MeV/C2
ĐA: 1) 1,21MeV 2) 5,16MeV
Câu 3 (Đề dự bị 1 TS ĐH&CĐ năm 2002)
Bắn hạt α vào hạt nhân 14
7N thì hạt nhân ôxy và hạt prôtôn sau phản ứng Viết phương trình của phản ứng
và cho biết phản ứng là phản ứng tỏa hay thu năng lượng? Tính năng lượng tỏa ra (hay thu vào) và hãy cho biết nếu là năng lượng tỏa ra thì dưới dạng nào, nếu là năng lượng thu thì lấy từ đâu? Khối lượng của các hạt nhân:
N
m =16,9947u; m =1,0073u;1u 931MeV / c= ĐA : 1,2103MeV
Câu 4 (Đề dự bị 2 TS ĐH&CĐ năm 2002)
Đồng vị coban 6027Co là chất phóng xạ β-; hạt nhân con là niken (Ni) Độ phóng xạ của 0.2g 6027Co là H =
225 Ci Hãy viết phương trình của phóng xạ và nêu rõ thành phần cấu tạo của hạt nhân con Tìm chu kì bán rã của
60
27Co và tìm thời gian để có 75% 6027Co bị phân rã Biết số Avogadro NA = 6.032 x 1023mol-1
ĐA : 5,3 năm ; 10,6năm
Câu 5 ( TS CĐSP Hà Nội 2004)
Hạt nhân 21084Po đứng yên phóng xạ ra một hạt X , biến đổi thành hạt nhân AZPb có kèm theo một photon 1) Viết phương trình phản ứn, xác định A,Z
2) Bằng thực nghiệm, người ta đo đuợc động năng của hạt X là 6,18 MeV Tính động năng của hạt nhân Pb theo đơn vị MeV
3) Tính bước sóng của bức xạ
Biết rằng mPo =209,9828u ; mHe=4,0015u ; mPb =205,9744u ; h 6,625x10= −34Js ; c 3x10 m / s ;= 8
= MeV2
1u 931
c ĐA : 1) 2) 0,12MeV 3) 10pm
Câu 6 (TS CĐSP Hà Nội 2005)
1) Độ phóng xạ là gì? Viết biểu thức và vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ phóng xạ vào thời gian Chất Poloni P210 có chu kì bán rã là 138 ngày Tính khối lượng Poloni có độ phóng xạ 1Ci Cho số Avogaro NA
= 6.023 x 1023 mol-1
2) Bắn hạt α vào hạt Nito (14
7N) đứng yên Sau phản ứng sinh ra 1 hạt proton và 1 hạt nhân oxy Các hạt sinh
ra sau phản ứng có cùng vecto vận tốc và cùng phương vớ vận tốc của hạt Phản ứng trên thu năng lượng là1.21MeV Tính động năng của hạtα , proton, và hạt nhân oxy Coi khối lượng các hạt xấp xỉ số khối
ĐA : 1) 0,222mg 2) Kα =1,56MeV ; KH = 1,56MeV/81 ; K0 = 26,52MeV/81
Câu 7 ( TS CĐCN Hà Nội 2003)
1) Phóng xạ là gì? Nêu bản chất của tia phóng xạ
2) Mẫu chất phóng xạ Poloni 21084Po có khối lượng m = 2.1g phóng xạ chuyển thành hạt nhân X Poloni
có chu kì bán rã T = 138 ngày
a) Sau bao lâu trong mẫu có 38.073 10× 20 hạt X
Trang 2
b) Phản ứng khơng bức xạ điện từ, hạt, Po đứng yên Tính động năng của hạt X và hạt
Cho m = 209.9373u;m = 205.9294u ; m = 4.0015u; Po u 1u = 931.5 MeV2
C ; A
hạt
N = 6.032 1023
mol
ĐA : a) 199,1ngày b) W = 5.848 Mev; đα W = 0.114 MeVđx
Câu 8 (TS CĐCNHN 2004)
Pơlơni 21084Po là chất phĩng xạ α tạo thành hạt nhân A
ZX bền theo phản ứng: 210 → 4 +A
1) Xác định tên gọi và cấu tạo hạt nhân AZX Ban đầu cĩ 1gPơlơni, hỏi sau bao lâu thì khối lượng Pơlơni chỉ cịn lại 0,125g? Cho chu kỳ bán rã của Pơlơni T = 138 ngày
2) Sau thời gian t bằng bao nhiêu thì tỉ lệ khối lượng giữa AZX và Pơlơni là 0,406? Lấy 2 1,4138.=
ĐA : 1) 414ngày 2) 69ngày
Câu 9 ( TS CĐCN HN 2005)
Hạt nhân Pơlơni 21084Po đứng yên, phĩng xạ à chuểyn thành hạt nhân AZX Chu kì bán rã của Pơlơni là T =
138 ngày Một mẫu Pơlơni nguyên chất cĩ khối lượng ban đầu mo =2g
a) Viết phương trình phĩng xạ Tính thể tích khí Heli sinh ra ở điều kiện tiêu chuẩn sau thời gian 276 ngày b) Tính năng lượng tỏa ra khi lượng chất phĩng xạ trên tan rã hết
c) Tính động năng của hạt
Cho biết mPo =209,9828u , mα =4,0015u , mX =205,9744u , 1u 931MeV / c = 2
ĐA : a) 0,16lit b) E N E 3,683x10 MeV c) = o∆ = 22 K = 6,3 MeV.α
Câu 10 ( TS CĐGTVT 2004)
Người ta dùng prơtơn cĩ động năng WP = 5,58MeV bắn phá hạt nhân 1123Na đứng yên, tạo ra phản ứng:
p+ Na→ Ne+ α
1) Nêu các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân và cấu tạo của hạt nhân Ne
2) Biết động năng của hạt α ù là Wα = 6,6 MeV, tính động năng của hạt nhân Ne Cho mp = 1,0073u;
mNa = 22,985u; mNe = 19,9869u; mα = 4,9915; lu = 931MeV / c2
ĐA : 1) SGK 2) 2,61 MeV
Câu 11 (TSĐH&CĐ 2005)
Phốt pho ( )32
15P phóng xạ β- với chu kỳ bán rã T = 14,2 ngày và biến đổi thành lưu huỳnh (S) Viết phương trình của sự phóng xạ đó và nêu cấu tạo của hạt nhân lưu huỳnh Sau 42,6 ngày kể từ thời điểm ban đầu, khối lượng của một khối chất phóng xạ 3215P còn lại là 2,5g Tính khối lượng ban đầu của nó
ĐA : 20gam
Câu 12 ( TS CĐGTVT 2005)
1) Thế nào là lực hạt nhân? Lực này cĩ phải lực hấp dẫn khơng? Vì sao?
2) Chất phĩng xạ urani 238 sau một loạt phĩng xạ α v β thì biến thành chì 206 Chu kì bán rã của sự biến đổi tổng hợp này là 4,6 x 109 năm Giả sử ban đầu một loại đá chỉ chứa urani khơng chứa chì Nếu hiện nay tỉ lệ các khối lượng của urani và chì trong đá là u =
(Pb)
m thì tuổi của đá là bao nhiêu?
ĐA : 1) SGK 2) 0,2tỉ năm
Câu 13 ( TS CĐKT-KTCNI 2004)
Hạt proton cĩ động năng Kp = 2 MeV, bắn vào hạt nhân ( )7
3Li đứng yên, sinh ra hai hạt nhân X cĩ cùng động năng, theo phản ứng hạt nhân sau:
+37 → +
1) Viết phương trìng đầy đủ của phản ứng Tính động năng K của mỗi hạt X
Trang 3
2) Tính năng lượng mà một phản ứng tỏa ra Để tạo thành 1,5g chất X theo phản ứng hạt nhân nĩi trên thì năng lượng tỏa ra bằng bao nhiêu?
Cho mu = 1,0073u; mLi = 7,0744u; mX = 4,0015u
= MeV2 1u 931
C ; NA = 6.02 x 1023mol-1
ĐA : 2)
Câu 14 ( CĐNL 2003)
1) Urani phân rã theo chuỗi phĩng xạ sau đây:
→ → → → →
238
Viết đầy đủ chuỗi phĩng xạ này (ghi thêm Z và A của các hạt nhân)
2) Chuỗi phĩng xạ trên cịn tiếp tục cho đến khi hạt nhân cuối là đồng vị bền 82206Pb chì Hỏi 23892 U biến thành
206
82 Pb sau bao nhiêu phĩng xạ α và β−?
ĐA : 2) 8 vàα 6β−
Câu 15 ( TS CĐNL 2004) Hạt nhân phĩng xạ 23492 U phát ra hạt α
a) Viết phương trình phản ứng
b) Tính năng lượng toả ra (dưới dạng động năng của hạt α và hạt nhân con) Tính động năng của hạt α và hạt nhân con
− α
27
2
Cho m 233,9904u; m 229,9737u;
MeV
m 4,0015u; u 1,66055 10 kg 931
C
ĐA : b) 13,91MeV và 0,24MeV
Câu 16 ( CĐNL 2005) Đồng vị 23592U phân rã α thành hạt nhân A
ZTh 1) Viết đầy đủ phương trình phân rã trên Nêu rõ cấu tạo của hạt nhân được tạo thành
2) Chuỗi phĩng xạ trên cịn tiếp tục cho đến hạt nhân con là đồng vị bền 20782Pb Hỏi cĩ bao nhiêu hạt nhân Hêli và hạt nhân điện tử được tạo thành trong quá trình phân rã đĩ
ĐA : 2) 7hạt Hêli và 4hạt điện tử
Câu 17 (CĐXD Số 3 năm 2004)
Đồng vị Pơlơni 21084Po là chất phĩng xạ α và tạo thành chì (Pb).
1) Viết phương trình phân rã và nêu thành phần cấu tạo của hạt nhân chì tạo thành
2) Năng lượng tỏa ra trong phản ứng trên dưới dạng động năng của hạt α và hạt nhân chì Tính động năng mỗi hạt
Giả thiết ban đầu hạt nhân Pơlơni đứng yên Cho khối lượng hạt nhân mPo = 209,9828u; mHe =4,0015u; mPb
= 205,9744u; 1u 931= MeV2
ĐA : 2) KPb = 0,12MeV ; Kα =6,12MeV
Câu 18 ( CĐ CNTT TPHCM 2004)
Cho phản ứng hạt nhân:
+ → +
1) Viết phương trình phản ứng đầy đủ Xác định tên hạt nhân X
2) Phản ứng tỏa hay thu năng lượng Tính năng lượng tỏa (hay thu) ra đơn vị MeV
Cho mCl =36,9566u;mAr =36,9569u;mn =1,0087u;
Trang 4
MeV
m 1,0073u;1u 931
c Đa : Thu 1,58MeV
Câu 19 ( CĐ KT KTTM 2004)
1) Nêu bản chất phĩng xạ β−
2) Tính tuổi của một cái tượng cổ bằng gỗ, biết rằng độ phĩng xạ của C14 trong tượng gỗ bằng 0.707 lần
độ phĩng xạ trong khúc gỗ cĩ cùng khối lượng vừa mới chặt Biết chu kì bán rã C14 là 5600 năm
Đa : 2800năm
Câu 20 ( TS ĐH&CĐ 2003)
Gọi ∆t là khoảng thời gian để số hạt nhân của một lượng chất phóng xạ giảm đi e lần (e là cơ số của loga tự nhiên với lne = 1) T là chu kỳ bán rã của chất phóng xạ Chứng minh rằng t T
ln 2
∆ = Hỏi sau khoảng thời gian 0,15∆t chất phóng xạ còn lại bao nhiêu phần trăm lượng ban đầu? Cho biết e-0,51 = 0,6
ĐA : 60%
Câu 21 (TS ĐH&CĐ 2002)
1) So sánh sự phóng xạ và sự phân hạch
2) Tìm năng lượng tỏa ra khi một hạt nhân Urani U234 phóng xạ tia α tạo thành đồng vị thori Th230 Cho các năng lượng liên kết riêng: của hạt α là 7,10MeV; của U234 là 7,63MeV; của Th230 là
7,70MeV ĐA : 14MeV
Câu 22 (Dự bị 1 TSĐH&CĐ 2005)
Iốt 131
53
( I)phóng xạ β- với chu kỳ bán rã T Ban đầu có 1,83g iốt 131
53
( I) Sau 48,24 ngày, khối lượng của nó giảm đi 64 lần Xác định T Tính số hạt β- đã được sinh ra khi khối lượng của iốt còn lại 0,52g Cho số
Avogađrô NA = 6,022.1023mol-1 Đa : T = 8,04 ngày ; 6,022.1021 phĩng xạ
Câu 23 (Dự bị 2 TSĐH&CĐ 2005)
Đồng vị Cacbon 146C phĩng xạβ và biến thành nito (N) Viết phương trình của sự phĩng xạ đĩ Nếu cấu tạo của hạt nhân nito Mẫu chất ban đầu cĩ 2x10-3 g Cacban 146C Sau khoảng thời gian 11200 năm Khối lượng của Cacbon 146C trong mẫu đĩ cịn lại
0.5 x 10-3 g Tính chu kì bán rã của cacbon 146C ĐA : 5600năm
Câu 24 (Dự bị 1 TSĐH&CĐ 2004)
Natri ( )24
11Na là chất phĩng xạ β- với chu kì bán rã T = 15 giờ Ban đầu cĩ 12g natri Hỏi sau bao lâu chỉ cịn lại 3g chất phĩng xạ trên? Tính độ phĩng xạ của 3g natri này Cho số Avơgađrơ NA = 6,022 x 1023 mol-1
ĐA : 30h ; 2,61.106 Ci
Câu 25 (Dự bị 2 TSĐH&CĐ 2004)
Pơlơni (21084Po ) là chất phĩng xạ và biến đổi thành chì (Pb), cĩ chu kì bán rã T = 138 ngày Ban đầu cĩ một mẫu Pơlơni nguyên chất cĩ khối lượng mo =1g viết phương trình phân rã, nêu rõ cấu tạo của hạt nhân con và tính khối lượng Pơlơni cịn lại trong mẫu sau 276 ngày Đa : 0,25g