HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ I. HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC 1. CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ a. Cấu tạo hạt nhân. +Hạt nhân được cấu tạo từ các prôtôn(mang điện tích +e) và nơtron(không mang điện), gọi chung là các nuclôn. +Một nguyên tố có số thứ tự Z trong bảng hệ thống thuần hoàn thì hạt nhân có Z prôtôn và N nơtron. A=Z+N A gọi là số khối(số nuclôn). Kí hiệu hạt nhân: A Z X . b. Đồng vị Các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôtôn Z nhưng có số nơtron N khác nhau (khác A) gọi là đồng vị. c. Đơn vị khối lượng nguyên tử Đơn vị khối lượng nguyên tử kí hiệu là u, bằng 1 12 khối lượng của một nguyên tử cácbon 12 6 C . 27 1 12 1 . 1,66055.10 12 A A u kg N N − = = = 23 1 6,022.10 A N mol − = là số A-vô-ga-đrô. d. Số nguyên tử trong m(g) 0 A A m V N N N A V = = 3 0 22,4V dm= e. Hệ thức Anh-xtanh 2 E mc= . 2 1 931,5uc MeV= . f. Độ hụt khối, năng lượng liên kết, năng lượng liên kết riêng +Độ hụt khối: 0 m m m∆ = − 0 p n m Zm Nm= + +Năng lượng liên kết: 2 . lk W m c= ∆ +Năng lượng liên kết riêng: lk W A Năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững. 2. Phóng xạ a. Hiện tượng phóng xạ Phóng xạ là hiện tượng một hạt nhân tự động phóng ra những bức xạ rồi biến đổi thành hạt nhân khác. Có 3 loại tia phóng xạ +Tia α :Là hạt nhân nguyên tử hêli 4 2 He , điện tích +2e. +Tia β :có hai loại tia β . -Tia β − :là hạt êlectron, điện tích –e. -Tia β + :Là hạt pôzitron, điện tích +e. +Tia γ :Là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn. Khả năng đâm xuyên rất lớn, rất nguy hiểm. b.Định luật phóng xạ Trong quá trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ giảm theo thời gian tuân theo định luật hàm số mũ. 0 0 2 t t T N N e N λ − − = = _______________________________________________________________________________________ trang1/ 9 0 N là số nguyên tử ban đầu. N là số nguyên tử ở thời điểm t. 0 0 2 t t T m m e m λ − − = = 0 m khối lượng chất phóng xạ ban đầu. m là khối lượng chất phóng xạ ở thời điểm t. λ là hằng số phóng xạ: ln 2 T λ = c.Độ phóng xạ Độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ tại thời điểm t bằng tích của hằng số phóng xạ và số lượng hạt nhân phóng xạ chứa trong lượng chất đó ở thời điểm t. 0 0 2 t t T H H e H λ − − = = 0 0 H N H N λ λ = = d.Số nguyên tử bị phân rã( bằng số nguyên tử mới tạo thành) 0 0 0 (1 ) (1 2 ) t t T N N N N e N λ − − ∆ = − = − = − 3.Phản ứng hạt nhân a.Định nghĩa và phương trình Phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân. có hai loại phản ứng hạt nhân -Phản ứng hạt nhân tự phát:Là quá trình phân rã của một hạt nhân không bền vững thành các hạt nhân khác. A → B + C A:Là hạt nhân mẹ B:Là hạt nhân con. C:Là tia phóng xạ ( , , α β ). -Phản ứng hạt nhân kích thích:Là quá trình các hạt nhân tương tác với nhau thánh các hạt nhân khác. A + B → C + D b.Các định luật bảo toàn +Đinh luật bảo toàn điện tích:Tổng đại số các điện tích của các hạt tương tác bằng tổng đại số các điện tích của các hạt sản phẩm. 1 2 3 4 Z Z Z Z+ = + +Định luật bảo toàn số nuclôn (số khối A):Trong phản ứng hạt nhân, tổng số nuclôn của các hạt tương tác bằng tổng số nuclôn của các hạt sản phẩm. 1 2 3 4 A A A A+ = + +Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần:Tổng năng lượng toàn phần của các hạt tương tác bằng tổng năng lượng toàn phần của các hạt sản phẩm. 1 2 3 4 W W W W+ = + Trong đó W là năng lượng toàn phần: 2 2 2 2 d mv W mc W mc= + = + 2 E mc= là năng lượng nghỉ. 2 2 d mv W = là động năng của các hạt. +Định luật bảo toàn động lượng :Vectơ tổng động lượng của các hạt tương tác bằng vectơ tổng động lượng của các hạt sản phẩm. 1 2 3 4 P P P P+ = + ur uur uur uur Trong đó P mv= ur r là động lượng. _______________________________________________________________________________________ trang2/ 9 +Liên hệ giữa động lượng và động năng 2 2 d P mW= *Chú ý không có định luật bảo toàn khối lượng. c.Vận dụng các định luật bảo toàn vào sự phóng xạ +Phóng xạ α : 4 A-4 2 Z-2 + Y A Z X He→ +Phóng xạ β − : 0 A -1 Z+1 + Ye A Z X → +Phóng xạ β + : 0 A +1 Z-1 + Ye A Z X → d.Năng lượng trong phản ứng hạt nhân Gọi 0 A B M m m= + C D M m m= + Năng lượng của phản ứng 2 0 ( )W M M c= − Nếu 0 0M M W> ⇒ > Phản ứng tỏa năng lượng. Nếu 0 0M M W< ⇒ < Phản ứng thu năng lượng. e.Năng lượng của phản ứng cũng có thể tính theo công thức 2 ( ) s t W m m c= ∆ −∆ trong đó t m∆ :Là tổng độ hụt khối của các hạt tương tác. s m∆ :Là tổng độ hụt khối của các hạt sản phẩm. II.CÁC DẠNG CÂU HỎI LÝ THUYẾT 1.Hạt nhân đơteri (D) có A.3nuclôn, trong đó có 2 nơtron. B.2nuclôn, trong đó có 1 prôtôn. C.2 prôtôn,1 nơtron. D.1 prôtôn, 2 nơtron. 2.Hạt nhân triti (T) có A.3nuclôn, trong đó có 2 nơtron. B.3nuclôn, trong đó có 2 prôtôn. C.3 prôtôn,1 nơtron. D.1 prôtôn, 3 nơtron. 3.Phát biểu nào sau đây sai khi nói về hạt nhân nguyên tử? A.Số nuclôn bằng số khối A của hạt nhân. B.Hạt nhân trung hòa về điện. C.Hạt nhân có nguyên tử số Z thì chứa Z prôtôn. D.Số nơtron N bằng hiệu số khối A với số prôtôn Z. 4.Phát biểu nào sau đây sai khi nói về lực hạt nhân? A.Có cường độ tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa các nuclôn. B.Có bản chất không phải là lực tương tác điện từ. C.Là loại lực mạnh nhất trong các lực đã biết. D.Có bán kính tác dụng nhỏ cở kích thước hạt nhân. 5.Một đơn vị khối lượng nguyên tử u bằng A.khối lượng của một prôtôn. B.khối lượng của một hạt nhân. C. 1 12 khối lượng của một đồng vị cacbon 12 6 C . D.khối lượng hạt nhân của đồng vị cacbon 12 6 C . 6.Các nguyên tử đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng A.có cùng số khối. B.có cùng số nơtron. C.có cùng số prôtôn. D.có cùng chu kỳ bán rã. 7.Phát biểu nào sau đây là sai? A.Các đồng vị phóng xạ đều không bền. _______________________________________________________________________________________ trang3/ 9 B.Các đồng vị của cùng một nguyên tố có cùng vị trí trong bảng hệ thống tuần hoàn. C.Các nguyên tố mà hạt nhân có cùng số prôtôn nhưng có số nơtron khác nhau gọi là đồng vị. D.Các đồng vị của cùng một nguyên tố có số nơtron khác nhau nên tính chất hóa học cũng khác nhau. 8.Phát biểu nào sau đây sai khi nói về hiện tượng phóng xạ? A.Phóng xạ là hiện tượng một hạt nhân tự động phát ra tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác. B.Khi nhiệt độ tăng thì độ phóng xạ tăng. C.Tia phóng xạ α mang điện tích +2e. D.Phóng xạ luôn là phản ứng tỏa năng lượng. 9.Phóng xạ β − là A.phản ứng hạt nhân không thu hoặc tỏa năng lượng. B.phản ứng hạt nhân thu năng lượng. C.phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng. D.sự giải phóng êlectron từ lớp vỏ ngoài cùng của nguyên tử. 10.Cho các tia phóng xạ , , , α β β γ + − đi vào trong điện trường đều theo phương vuông góc với các đường sức.Tia không lệch hướng trong điện trường là A.Tia α . B.Tia β − . C.Tia β + . D.Tia γ . 11.Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng hạch nhân A.chỉ xảy ra ở nhiệt độ cao vì phản ứng này tỏa năng lượng. B.cần một nhiệt độ cao mới thực hiện được. C.hấp thụ một nhiệt lượng lớn. D.trong đó hạt nhân của các nguyên tử bị nung nóng chảy thành các nuclôn. 12.Hạt nhân 226 88 Ra biến đổi thành hạt nhân 222 86 Rn do phóng xạ A. α và β − . B. β − . C. α . D. β + . 13.Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về độ phóng xạ? A.Độ phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho tính phóng mạnh hay yếu của một lượng chất phóng xạ. B.Sau thời gian bằng một chu kỳ bán rã, độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ giảm đi một nửa. C.Với mỗi lượng chất phóng xạ xác định, độ phóng xạ tỉ lệ với số nguyên tử của chất đó. D.Độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ phụ thuộc vào nhiệt độ của chất đó. 14.Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về tia β − ? A.Trong điện trường gây bởi tụ điện, tia β − lệch về bản mang điện âm. B.Là hạt êlectron mang điệ tích –e. C.Có tầm bay trong không khí dài hơn tia α . D.Có thể phóng ra từ hạt nhân cùng với tia γ . 15.Khi nói về tia α , phát biểu nào sau đây là đúng? A.Tia α là dòng các prôtôn. B.Trong chân không tia α có tốc độ 8 3.10 m s . C.Tia α là dòng các hạt trung hòa về điện. D.Tia α có khả năng ion hóa không khí. 16.Hạt nhân 238 92 U phân rã cho ra hạt nhân con là 234 90 Th đó là phóng xạ A. β − . B. α . C. β + . D. γ . 17.Hat nhân 14 6 C phóng xạ β − . Hạt nhân con được sinh ra có A.5 prôtôn, 6 nơtron. B.6 prôtôn, 7 nơtron. C.7 prôtôn, 7 nơtron. D.7 prôtôn, 6 nơtron. 18.Khi phóng xạ α , hạt nhân con thay đổi như thế nào so với hạt nhân mẹ? A.Số khối giảm 4, số prôtôn tăng 2. B.Số khối giảm 2, số prôtôn giảm 4. C.Số khối giảm 2, số prôtôn tăng 4. D.Số khối giảm 4, số prôtôn giảm 2. 19.Nếu một hạt nhân nguyên tử phóng xạ lần lượt một tia α và một tia β − , thì hạt nhân con so với hạt nhân mẹ có _______________________________________________________________________________________ trang4/ 9 A.Số khối giảm 4, số prôtôn giảm 1. B.Số khối giảm 4, số prôtôn tăng 1. C.Số khối giảm 2, số prôtôn tăng 1. D.Số khối giảm 4, số prôtôn giảm 2. 20.Các tia nào sau đây có bản chất là sóng điện từ? A.Tia anpha và tia bêta. B.Tia bêta. C.Tia gama và tia hồng ngoại. D.Tia anpha và tia gama. 21.Becơren là đơn vị của A.khối lượng nguyên tử. B.năng lượng liên kết. C.hằng số phóng xạ. D.độ phóng xạ. 22.Tia nào sau đây không phải là tia phóng xạ? A.Tia anpha. B.Tia bêta. C.Tia X. D.Tia gama. 23.Phát biểu nào sau đây là sai? A.Tia β − là các êlectron nên không thể phóng ra từ hạt nhân. B.Tia β + là các hạt có cùng khối lượng với êlectron và mang điện tích nguyên tố dương. C.Tia α là hạt nhân nguyên tử Hêli mang điện tích +2e. D.Tia α bị lệch trong điện trường. 24.Định luật bảo toàn nào sau đây không áp dụng được cho phản ứng hạt nhân? A.Định luật bảo toàn điện tích. B.Định luật bảo toàn số nuclôn (số khối A). C.Định luật bảo toàn khối lượng. D.Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần. 25.Một hạt nhân có năng lượng liên kết càng lớn A.càng dễ bị phá vở. B.độ hụt khối càng lớn. C.năng lượng liên kết riêng càng lớn. D.năng lượng liên kết riêng càng nhỏ. 26.Năng lượng liên kết riêng của một hạt nhân A.có thể âm hoặc dương. B.càng lớn thì hạt nhân càng bền vững. C.càng lớn thì độ hụt khối hạt nhân càng lớn. D.bằng tích của độ hụt khối và bình phương tốc độ ánh sáng trong chân không. 27.Trong một phảm ứng hạt nhân, tổng khối lượng của hạt nhân tham gia phản ứng A.luôn được bảo toàn. B.luôn tăng. C.luôn giảm. D.luôn tăng hoặc giảm tùy theo phản ứng. 28.Khi nói về phản ứng hạt nhân phát biểu nào sau đây là đúng? A.Tổng động năng của các hạt trước và sau phản ứng luôn được bảo toàn. B.Tổng khối lượng nghỉ của các hạt trước và sau phản ứng luôn được bảo toàn. C.Tất cả các phản ứng hạt nhân đều thu năng lượng. D.Năng lượng toàn phần trong phản ứng hạt nhân luôn được bảo toàn. 29.Dùng prôtôn bắn vào hạt nhân đứng yên 7 3 Li thu được hai hạt giống nhau. Hai hạt giống nhau có cùng động năng là các hạt A.Hêli. B.Triti. C.Đơteri. D.prôtôn. 30.Phản ứng nhiệt hạch là A.nguồn gốc năng lượng của mặt trời. B.sự tách hạt nhân nặng thành các hạt nhân nhẹ nhờ nhiệt độ cao. C.phản ứng hạt nhân thu năng lượng. D.sự kết hợp hai hạt nhân nhẹ ở nhiệt độ thấp. 31.Hạt nhân 210 84 Po đang đứng yên thì phóng xạ α , ngay sau phóng xạ đó, động năng của hạt α A.chỉ có thể nhỏ hơn hoặc bằng động năng của hạt nhân con. B.nhỏ hơn động năng của hạt nhân con. C.lớn hơn động năng của hạt nhân con. D.bằng động năng của hạt nhân con. 32. Phóng xạ và phân hạch hạt nhân A.đều không phải là phản ứng hạt nhân. B. đều có sự hấp thụ nơtron chậm . _______________________________________________________________________________________ trang5/ 9 C. đều là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng. D.đều là phản ứng hạt nhân thu năng lượng. ĐÁP ÁN 1B 2A 3B 4A 5C 6C 7D 8B 9C 10A 11B 12C 13D 14A 15D 16B 17C 18D 19A 20C 21D 22C 23A 24C 25B 26B 27D 28D 29A 30A 31C 32C III. CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP DẠNG 1:CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ. PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG HẠT NHÂN. PHƯƠNG TRÌNH PHÓNG XẠ. MỐI QUAN HỆ GIỮA SỐ NGUYÊN TỬ VÀ KHỐI LƯỢNG. 1.Đồng vị hạt nhân 7 3 Li là hạt nhân có số prôtôn và nơtron lần lượt là A.3 và 7. B.4 và 7. C.7 và 3. D.3 và 4. 2.Phản ứng hạt nhân: 10 8 5 4 A Z B X Be α + → + . Trong đó, Z và A bằng A.Z=0, A=1. B.Z=1, A=3. C.Z=1, A=2. D.Z=2, A=4. 3.Trong phương trình phản ứng hạt nhân: 9 4 B X n α + → + . Hạt nhân X là A. 12 6 C . B. 16 8 O . C. 12 5 B . D. 14 6 C . 4.Phản ứng hạt nhân: 235 93 92 41 3 7 A Z U n X Nb n e − + → + + + . Trong đó, Z và A lần lượt bằng A.58 và 143. B.44 và 140. C.58 và 140. D.58 và 139. 5.Urani phân rã theo chuổi sau 238 92 A Z U Th Pa X α β β − − → → → . Trong đó, Z và A bằng A.Z=90,A=234. B.Z=92, A=234. C.Z=92, A=236. D.Z=90, A=238. 6.Quá trình biến đổi từ 238 92 U thành 206 82 Pb chỉ xảy ra trong phóng xạ α và β − số lần phóng xạ α và β − lần lượt là A.8 và 10. B.8 và 6. C.10 và 6. D.6 và 8. 7.Sau bao nhiêu lần phóng xạ α và sau bao nhiêu lần phóng xạ β cùng loại thì hạt nhân 234 90 Th biến đổi thành hạt nhân 206 82 Pb ? A.7 lần phóng xạ α và 6 lần phóng xạ β − . B.8 lần phóng xạ α và 6 lần phóng xạ β − . C.7 lần phóng xạ α và 6 lần phóng xạ β + . D.8 lần phóng xạ α và 6 lần phóng xạ β + . 8.Biết số A-vô-ga-đrô là 23 6,022.10 hạt/mol và khối lượng mol của 27 13 Al là 27gam/mol. Số prôtôn có trong 0,27g 27 13 Al là A. 22 6,826.10 . B. 22 8,826.10 . C. 22 9,826.10 . D. 22 7,826.10 . ĐÁP ÁN 1D 2C 3A 4C 5B 6B 7A 8D DẠNG 2: ĐỊNH LUẬT PHÓNG XẠ. ĐỘ PHÓNG XẠ 1.Ban đầu một chất phóng xạ có 0 N nguyên tử. Sau 3 chu kỳ bán rã, số hạt nhân còn lại là A. 0 8 N N = . B. 0 3 N N = . C. 0 7 8 N N = . D. 0 3 8 N N = . 2.Côban 60 27 Co là chất phóng xạ β − có chu kỳ bán rã là 5,33 năm . Lúc đầu có 200g côban thì sau 10,66 năm, số côban còn lại là A.25g. B.50g. C.100g. D.75g. 3.Chất phóng xạ 131 53 I có chu kỳ bán rã 8 ngày. Lúc đầu có 200g chất này. Sau 24 ngày, số gam iốt phóng xạ bị biến đổi thành chất khác là A.50g. B.175g. C.25g. D.150g. _______________________________________________________________________________________ trang6/ 9 4.Giả sử sau 4 giờ (kề từ thời điểm ban đầu), số hạt nhân của một đồng vị phóng xạ bị phân rã bằng 75% số hạt nhân ban đầu. Chu kỳ bán rã của chất phóng đó là A.4 giờ. B.2 giờ. C.3 giờ. D.8 giờ. 5.Một mẫu chất phóng xạ có khối lượng 0 m , chu kỳ bán rã bằng 4 ngày. Sau 12 ngày, khối lượng chất phóng xạ còn lại trong mẫu là 2,5g. Khối lượng ban đầu 0 m bằng A.10g. B.121g. C.20g. D.25g. 6.Chu kỳ bán rã của chất phóng xạ X là 10 ngày. Sau thời gian phóng xạ t, số nguyên tử của chất phóng xạ X còn lại bằng 12,5% số nguyên tử ban đầu. Thời gian phóng xạ t bằng A.60 ngày. B.5 ngày. C.15 ngày. D.30 ngày. 7.Một chất phóng xạ X có chu kỳ bán rã T. Sau thời gian phóng xạ t, kể từ thời điểm ban đầu thì độ phóng xạ của nó bằng 12,5% so với độ phóng xạ ban đầu. Thời gian phóng xạ t bằng A.2T. B.3T. C. 1 3 T . 0,5T. 8.Chất phóng xạ Pôlôni 210 84 Po có chu kỳ bán rã 138 ngày đêm. Biết số A-vô-ga-đrrô là 23 6,022.10 hạt/mol và khối lượng mol của Pôlôni là 210g/mol. Khối lượng của Pôlôni vào thời điểm có độ phóng xạ 10 3,7.10H Bq= là A.0,222mg. B.0,112mg. C.0,202mg. D.0,255mg. 9.Một mẫu Pôlôni 210 84 Po nguyên chất có khối lượng ban đầu là 0,21g , chu kỳ bán rã là 138 ngày. Biết số A- vô-ga-đrrô là 23 6,022.10 hạt/mol. Độ phóng xạ của mẫu chất trên sau 2 chu kỳ bán rã là A. 13 4,725.10 Bq . B. 12 8,747.10 Bq . C. 13 2,952.10 Bq . D. 12 12,06.10 Bq . 10.Chu kỳ bán rã của hai chất phóng xạ A và B lần lượt là A T và 2 B A T T= . Ban đầu hai khối chất A và B có số nguyên tử bằng nhau. Sau thời gian 2 A t T= , tỉ số các hạt nhân A và B còn lại là A. 1 4 . B. 1 2 . C.2. D.4. 11.Chu kỳ bán rã của hai chất phóng xạ A và B lần lượt là 20 phút và 40 phút. Ban đầu hai khối chất A và B có số hạt nhân bằng nhau. Sau 80 phút, tỉ số các hạt nhân A và B bị phân rã là A. 5 4 . B. 1 2 . C.4. D. 1 4 . 12.Một phòng thí nghiệm nhận một khối chất phóng xạ, chu kỳ bán rã 2 giờ, có độ phóng xạ lớn hơn mức độ an toàn cho phép 32 lần. Hỏi phải sau thời gian tối thiểu là bao nhiêu để có thể làm việc an toàn với nguồn phóng xạ này A.6 giờ. B.12 giờ. C.10 giờ. D.18 giờ. 13.Ở thời điểm 1 t , một mẫu chất phóng xạ có độ phóng xạ là 5 1 10H Bq= . Ở thời điểm 2 t độ phóng xạ của mẫu đó là 4 2 8.10H Bq= .Chu kỳ bán rã của mẫu chất đó là T = 6,93 ngày. Số hạt nhân của mẫu đó bị phân rã trong khoảng thời gian 1 2 t t− là A. 12 1,378.10 hạt. B. 10 1,728.10 hạt. C. 10 1,378.10 hạt. D. 12 1,728.10 hạt. 14.Pôlôni 210 84 Po là chất phóng xạ α , chu kỳ bán rã là T. Ban đầu có 0,210g chất phóng xạ Pôlôni. Sau thời gian bằng một chu kỳ bán rã, kể từ thời điểm t = 0, khối lượng chì được tạo ra là A.0,105g. B.0,104g. C.0,103g. D.0,102g. 15.Ban đầu có 0 N hạt nhân của một mẫu chất phóng xạ nguyên chất có chu kỳ bán rã T. Sau khoảng thời gian t=0,5T, kể từ thời điểm ban đầu, số hạt nhân chưa bị phân rã của mẫu chất phóng xạ này là A. 0 2 N . B. 0 2N . C. 0 2 N . D. 0 4 N . _______________________________________________________________________________________ trang7/ 9 16. Đồng vị phóng xạ 14 6 C có chu kỳ bán rã 5730 năm. Giả sử một mẫu gỗ cổ có độ phóng xạ 200 phân rã/phút và một mẫu gỗ khác cùng loại, cùng khối lượng với mẫu gỗ cổ đó, lấy từ cây mới chặt, có độ phóng xạ 1600 phân rã/phút. Tuổi của mẫu gỗ cổ đại đã cho là A. 17190 năm. B. 1910 năm. C.2865 năm. D.11460 năm. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15C 16A 17 18 19 20 DẠNG 3: ĐỘ HỤT KHỐI. NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT. NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT RIÊNG. 1.Hạt α có khối lượng 4,0015 u. Cho 1,0087 n m u= , 1,0073 p m u= . Tính độ hụt khối của hạt nhân α A.0,0503 u. B.0,3505 u. C.0,3050 u. D.0,0305 u. 2.Độ hụt khối của hạt nhân Đơteri(D) là 0,0024 u. Khối lượng của nơtron là 1,0087 n m u= , khối lượng của prôtôn là 1,0073 p m u= . Khối lượng của hạt nhân Đơteri là A.2,1360 u. B.2,0136 u. C.2,1236 u. D.3,1036 u. 3.Hạt nhân đơteri có khối lượng là 2,0136 u. Năng lượng liên kết của nó là bao nhiêu? Biết 1,0087 n m u= , 1,0073 p m u= , 2 1 931,5uc MeV= . A.2,23 MeV. B.4,86 MeV. C.3,23 MeV. D.1,69 MeV. 4.Hạt α có khối lượng 4,0015 u. Năng lượng tối thiểu để tách hạt α thành các prôtôn và nơtron riêng biệt là bao nhiêu? Biết 1,0087 n m u= , 1,0073 p m u= , 2 1 931,5uc MeV= . A.27,4 MeV. B.28,9MeV. C.28,41 MeV. D.27.8 MeV. 5.Cho khối lượng hạt nhân 12 6 C là 12,00000 C m u= , 1,0087 n m u= , 1,0073 p m u= , 2 1 931,5uc MeV= , 23 6,02.10 A N = hạt/mol. Năng lượng tỏa ra khi các prôtôn và nơtron liên kết với nhau thành 1 mol 12 6 C bằng A.89,4 MeV. B. 25 5,38.10 MeV . C. 23 5,38.10 MeV . D.8,94 MeV. 6.Hạt nhân 4 2 H có độ hụt khối bằng 0,0304 u; 2 1 931,5uc MeV= . Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 4 2 H là A.7,07 MeV. B.8,29 MeV. C.5,989 MeV. D.2,297 MeV. 7. Cho khối lượng của prôtôn ; nơtron ; 40 18 Ar ; 6 3 Li lần lượt là: 1,0073 u; 1,0087 u; 39,9525 u; 6,0145 u và 1u = 931,5MeV/c 2 . So sánh năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 6 3 Li thì năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 40 18 Ar A.nhỏ hơn một lượng là 5,20MeV. B.lớn hơn một lượng là 5,20MeV. C. lớn hơn một lượng là 3,42MeV. D.nhỏ hơn một lượng là 3,42MeV. 8.Cho ba hạt nhân X, Y, Z có số nuclôn tương ứng là , , X Y Z A A A với 2 0,5 X Y Z A A A= = . Biết năng lượng của từng hạt nhân tương ứng là , , X Y Z E E E∆ ∆ ∆ với Z X Y E E E∆ < ∆ < ∆ . Sắp xếp các hạt nhân này theo thứ tự tính bền vững giảm dần là: A.X, Y, Z. B. Z, X , Y. C. Y, X, Z. D.Y, Z, X. ĐÁP ÁN 1D 2B 3A 4C 5B 6A 7C 8C DẠNG 4: PHẢN ỨNG TỎA HOẶC THU NĂNG LƯỢNG 1.Bắn phá nhôm (Al) bằng hạt α để gây ra phản ứng có phương trình 27 30 13 15 Al P n α + → + .Cho 26,97 Al m u= , 29,97 P m u= , 4,0015m u α = , 1,0087 n m u= , 2 1 931,5uc MeV= . Bỏ qua động năng của các hạt được tạo thành. Năng lượng tối thiểu để phản ứng xảy ra là A.5,804 MeV. B.4,485 MeV. C.6,707 MeV. D.4,686 MeV. _______________________________________________________________________________________ trang8/ 9 2.Xét phản ứng hạt nhân 2 2 3 1 1 2 D D He n+ → + . Biết khối lượng các nguyên tử 2,014 D m u= , 3,0160 He m u= , 1,0087 n m u= , 2 1 931,5uc MeV= . Năng lượng tỏa ra trong phản ứng trên bằng A.2,49 MeV. B.7,72 MeV. C.6,26 MeV. D.3,07 MeV. 3.Trong phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng của hai hạt nhân A và B tạo thành hạt nhân C và một nơtron, nếu năng lượng liên kết của các hạt nhân A, B và C lần lượt là a, b và c, thì năng lượng tỏa ra trong phản ứng bằng A.a + b+ c. B.a + b - c. C.c - a - b. D.a - b - c. 4.Một hạt nhân có số khối A, đang đứng yên thì phóng xạ ra hạt α có vận tốc v (lấy khối lượng của hạt nhân tính bằng đơn vị u có giá trị bằng số khối A của chúng). Độ lớn vận tốc của hạt nhân con được tạo ra trong phóng xạ này là A. 4 4 v A − . B. 4 4 v A + . C. 2 4 v A − . D. 4 4 v A + . 5.Phản ứng hạt nhân 2 3 3 1 1 1 2 0 D T He n+ → + tỏa hay thu bao nhiêu năng lượng? Cho biết độ hụt khối của các hạt nhân là 0,0024 D m u∆ = , 0,0078 T m u∆ = , 0,0305 He m u∆ = , 2 1 931,5uc MeV= A.Tỏa năng lượng, W=12,0614 eV. B.Thu năng lượng, W=121,0614 eV. C.Thu năng lượng, W=18,8993 MeV. D.Tỏa năng lượng, W=18,9094 MeV. 6.Hạt nhân 234 92 U đứng yên phân rã theo phương trình 234 92 A Z U X α → + . Biết năng lượng tỏa ra trong phản ứng trên là 14,2 MeV. Coi khối lượng các hạt tính theo đơn vị u bằng số khối của chúng. Động năng của hạt α là A.13,72 MeV. B.14,91MeV. C.13,96MeV. D.12,95MeV. 7.Hai hạt nhân đơteri( 2 1 D ) tương tác với nhau thành hạt nhân 3 2 He và một nơtron : 2 2 3 1 1 1 2 0 D D He n+ → + .Biết năng lượng liên kết riêng của 2 1 D bằng 1,09 MeV và của 3 2 He bằng 2,54MeV. Phản ứng này tỏa hay thu năng lượng bao nhiêu? A.Thu năng lượng, 3,26 M eV. B.Thu năng lượng, 1,45 MeV. C.Tỏa năng lượng, 3,26 MeV. D.Tỏa năng lượng, 1,45 MeV. 8.Cho phản ứng 3 2 4 1 1 1 2 0 17,6T D He n MeV+ → + + . Biết 23 6,02.10 A N = hạt/mol. Năng lượng tỏa ra từ phản ứng này khi tổng hợp được 1g He là A. 23 34,054.10 .MeV B. 23 26,488.10 .MeV C. 23 3,071.10 .MeV D. 23 84,76.10 .MeV 9. Dùng prôtôn có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân 9 4 Be đang đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt α . Hạt α bay ra theo phương vuông góc với phương tới của prôtôn và có động năng 4 MeV. Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng các hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng này bằng A. 3,125MeV. B. 2,125MeV. C. 4,225MeV. D. 1,445MeV. ĐÁP ÁN 1C 2D 3C 4A 5D 6C 7C 8D 9B _______________________________________________________________________________________ trang9/ 9 . có A.3nuclôn, trong đó có 2 nơtron. B.2nuclôn, trong đó có 1 prôtôn. C.2 prôtôn,1 nơtron. D.1 prôtôn, 2 nơtron. 2.Hạt nhân triti (T) có A.3nuclôn, trong đó có 2 nơtron. B.3nuclôn, trong đó có 2 prôtôn. C.3. XẠ. MỐI QUAN HỆ GIỮA SỐ NGUYÊN TỬ VÀ KHỐI LƯỢNG. 1.Đồng vị hạt nhân 7 3 Li là hạt nhân có số prôtôn và nơtron lần lượt là A.3 và 7. B.4 và 7. C.7 và 3. D.3 và 4. 2.Phản ứng hạt nhân: 10 8 5. 206 82 Pb chỉ xảy ra trong phóng xạ α và β − số lần phóng xạ α và β − lần lượt là A.8 và 10. B.8 và 6. C.10 và 6. D.6 và 8. 7.Sau bao nhiêu lần phóng xạ α và sau bao nhiêu lần phóng xạ β