Ôn tập phần Vật lý hạt nhân12+ĐA

Ch ơng: hạt nhân nguyên tử I. Hệ thống kiến thức trong ch ơng: 1) Cấu tạo hạt nhân nguyên tử: + Hạt nhân nguyên tử đợc cấu tạo từ các prôtôn (p) (mang điện tích nguyên tố dơng), và các nơtron (n) (trung hoà điện), gọi chung là nuclôn, liên kết với nhau bởi lực hạt nhân, đó là lực tơng tác mạnh, là lực hút giữa các nuclôn, có bán kính tác dụng rất ngắn ( r < 10 -15 m). + Hạt nhân của các nguyên tố ở ô thứ Z trong bảng HTTH, có nguyên tử số Z thì chứa Z prôton (còn gọi Z là điện tích hạt nhân) và N nơtron; A = Z + N đợc gọi A là số khối. Các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôton Z, nhng có số nơtron N (số khối A) khác nhau, gọi là các đồng vị. Có hai loại đồng vị bền và đồng vị phóng xạ. + Kí hiệu hạt nhân: Cách 1 (thờng dùng): X A Z , ví dụ U 235 92 . Cách 2 (ít dùng): X A hoặc A Xã ; Cách 3 (văn bản): XA ví dụ: C12, C14, U238 . . . + Đơn vị khối lợng nguyên tử u có trị số bằng 12 1 khối lợng của đồng vị C 12 6 ; kg10.66055,1 N 1 12 m u 27 A 12nguyentuC === ; N A là số avôgađrô N A = 5,023.10 23 /mol; u xấp xỉ bằng khối lợng của một nuclon, nên hạt nhân có số khối A thì có khối lợng xấp xỉ bằng A(u). + Khối lợng của các hạt: - Prôton: m p = 1,007276 u; nơtron: m n = 1,008665 u; - êlectron: m e = 0,000549 u. + Kích thớc hạt nhân: hạt nhân có bán kính 3 1 15 A.10.2,1R = (m). + Đồng vị: là những hạt nhân chứa cùng số prôton Z (có cùng vị trí trong bản HTTH), nhng có số nơtron khác nhau. 2) Năng lợng liên kết, năng lợng liên kết riêng: + Độ hụt khối: Độ giảm khối lợng của hạt nhân so với tổng khối lợng các nuclon tạo thành. m = m 0 - m = Z.m P + (A-Z).m n - m; m là khối lợng hạt nhân, nếu cho khối lợng nguyên tử ta phải trừ đi khối lợng các êlectron. + Năng lợng liên kết (NNLK) : W LK = m.c 2 . - Độ hụt khối lớn thì NNLK lớn. Hạt nhân có năng lợng liên kết lớn thì bền vững. - Tính năng lợng liên kết theo MeV: W LK = khối lợng(theo u)ìgiá trị 1u(theo MeV/c 2 ) - Tính năng lợng theo J: W = năng lợng(theo MeV) ì 1,6.10 -13 .J + Năng lợng liên kết riêng (NLLKR) là năng lợng liên kết cho 1 nuclon. A E = Hạt nhân nào có năng lợng liên kết riêng lớn hơn thì bền vững hơn. + Đơn vị năng lợng là: J, kJ, eV, MeV. Đơn vị khối lợng là: g, kg, J/c 2 ; eV/c 2 ; MeV/c 2 . kg., c MeV 30 2 10782711 = ; 2 30 10561101 c MeV .,kg = ; 2 59311 c MeV ,u . (tuỳ theo đầu bài cho). 3) Phóng xạ a) Hiện tợng một hạt nhân bị phân rã, phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác gọi là hiện t ợng phóng xạ. Đặc điểm của phóng xạ: nó là quá trình biến đổi hạt nhân, không phụ thuộc vào yếu tố bên ngoài (nhiệt độ, áp suất, môi trờng xung quanh) mà phụ thuộc vào bản chất của hạt nhân (chất phóng xạ). b) Tia phóng xạ không nhìn thấy, gồm nhiều loại: , - , + , . + Tia anpha () là hạt nhân của hêli He 4 2 . Mang điện tích +2e, chuyển động với vận tốc ban đầu khoảng 2.10 7 m/s. Tia làm iôn hoá mạnh nên năng lợng giảm nhanh, trong không khí đi đợc khoảng 8cm, không xuyên qua đợc tấm bìa dày 1mm. + Tia bêta: phóng ra với vận tốc lớn có thể gần bằng vận tốc ánh sáng. Nó cũng làm iôn hoá môi trờng nhng yếu hơn tia . Trong không khí có thể đi đợc vài trăm mét và có thể xuyên qua tấm nhôm dày cỡ mm. có hai loại: - Bê ta trừ - là các electron, kí hiệu là e 0 1 - Bêta cộng + là pôzitron kí hiệu là e 0 1+ , có cùng khối lợng với êletron nhng mang điện tích +e còn gọi là êlectron dơng. - Tia là sóng điện từ có bớc sóng rất ngắn (ngắn hơn tia X) cỡ nhỏ hơn 10 -11 m. Nó có tính chất nh tia X, nhng mạnh hơn. Có khả năng đâm xuyên mạnh, rất nguy hiểm cho con ngời. Chú ý: Mỗi chất phóng xạ chỉ có thể phóng ra một trong 3 tia: hoặc , hoặc - , hoặc + và có thể kèm theo tia . Tia là sự giải phóng năng lợng của chất phóng xạ. c) Định luật phóng xạ: (2 cách) + Mỗi chất phóng xạ đợc đặc trng bởi thời gian T gọi là chu kỳ phân rã. Cứ sau thời gian T một nửa số hạt nhân của nó biến đổi thành hạt nhân khác. N(t) = N 0 .2 -k với T t k = hay N(t) = N 0 .e - t ; T 2ln = là hằng số phóng xạ. ln2 = 0,693. Khối lợng chất phóng xạ: m(t) = m 0 . e - t ; hay m(t) = m 0 .2 -k + Trong quá trình phân rã, số hạt nhân (khối lợng) phóng xạ giảm với thời gian theo định luật hàm số mũ với số mũ âm. Trn Vit Thng Trng THPT Chu Vn An Thỏi Nguyờn Trang 1 Chu kỳ bán rã T của một chất phóng xạ là thời gian sau đó số hạt nhân của một lợng chất ấy chỉ còn bằng một nửa số hạt nhân ban đầu N 0 . Số hạt nhân N hoặc khối lợng m của chất phóng xạ giảm với thời gian t theo định luật hàm số mũ: t 0 t 0 em)t(m,eN)t(N == , là hằng số phóng xạ, tỉ lệ nghịch với chu kỳ bán rã: T 693,0 T 2ln == . d) Độ phóng xạ của một chất phóng xạ đợc xác định bằng số hạt nhân phân rã trong 1 giây. + Kí hiệu H: H = T t 0 t 0 2.N.e.N. t N H == = . Hay H = .N; H 0 = N 0 là độ phóng xạ ban đầu. Độ phóng xạ của một lợng chất bằng số hạt nhân của nó nhân với hằng số phóng xạ. e) Trong phân rã hạt nhân con lùi hai ô trong bảng hệ thống tuần hoàn so với hạt nhân mẹ. - Trong phân rã - hoặc + hạt nhân con tiến hoặc lùi một ô trong bẳng hệ thống tuần hoàn so với hạt nhân mẹ. - Trong phân rã hạt nhân không biến đổi mà chỉ chuyển từ mức năng lợng cao xuống mức năng lợng thấp hơn. Vậy một hạt nhân chỉ phóng ra một trong 3 tia là hoặc - hoặc + và có thể kèm theo tia . f) Có đồng vị phóng xạ tự nhiên và nhân tạo. Đồng vị phóng xạ nhân tạo cò cùng tính chất với đồng vị bền của nguyên tố đó. + ứng dụng: phơng pháp nguyên tử đánh dấu: y khoa (chẩn đoán và chữa bệnh), trong sinh học nghiên cứu vận chuyển các chất; khảo cổ: xác định tuổi cổ vật dùng phơng pháp cácbon14 (có T = 5730 năm), 4) Phản ứng hạt nhân: a) Phản ứng hạt nhân là tơng tác giữa hai hạt nhân dẫn đến sự biến đổi chúng thành các hạt khác. + Phơng trình tổng quát: A + C C + D. trong đó A, B là các hạt tơng tác, còn B, C là hạt sản phẩm (tạo thành). Một trong các hạt trên có thể là ( He 4 2 ), e 0 1 , e 0 1+ , n 1 0 , p 1 1 (hay H 1 1 ). + Phóng xạ là loại phản ứng hạt nhân đặc biệt của phơng trình phản ứng: A B + C. + Phản ứng hạt nhân nhân tạo tạo nên đồng vị phóng xạ nhân tạo. b) Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân: + Định luật bảo toàn nuclon (số khối A): Tơng tác 2 hạt nhân là tơng tác giữa các nuclon, prôton có thể biến đổi thành nơtron và ngợc lại; tổng số prôton và nơtron là nuclon không đổi. A 1 + A 2 = A 3 + A 4 . + Định luật bảo toàn điện tích (nguyên tử số Z): Tơng tác 2 hạt nhân là tơng tác hệ kín (cô lập) về điện, nên điện tích bảo toàn (tổng điện tích trớc và sau phản ứng bằng nhau) Z 1 + Z 2 = Z 3 + Z 4 . + Định luật bảo toàn động lợng: Tơng tác 2 hạt nhân là tơng tác hệ kín (cô lập) nên động lợng bảo toàn (động lợng trớc và sau phản ứng bằng nhau) DCBA pppp +=+ hay DDCCBBAA vmvmvmvm +=+ + Định luật bảo toàn năng lợng toàn phần (Gồm năng lợng nghỉ và các năng lợng thông thờng khác nh động năng, nhiệt năng . . .): trong phản ứng hạt nhân, năng lợng toàn phần không đổi (năng lợng trớc và sau phản ứng bằng nhau). M 0 c 2 + E 1 = Mc 2 + E 2 . Với M 0 = m A + m B ; M = m C + m D ; E 1 là động năng của các hạt trớc phản ứng, E 2 là động năng của các hạt sau phản ứng và các năng lợng khác. + Trong phản ứng hạt nhân không có định luật bảo toàn khối lợng: khối lợng các hạt trớc và sau phản ứng không bao giờ bằng nhau, vì độ hụt khối của các hạt nhân không giống nhau. c) Quy tắc dịch chuyển phóng xạ: + Phóng xạ ra : YHeX 4A 2Z 4 2 A Z + hạt nhân tạo thành lùi 2 ô và số khối giảm 4 đơn vị. + Phóng xạ ra bêta trừ - : ++ + YeX A 1Z 0 1 A Z hạt nhân tạo thành tiến 1 ô, số khối không đổi. + Phóng xạ ra bêta cộng + : ++ + YeX A 1Z 0 1 A Z hạt nhân tạo thành lùi 1 ô, số khối không đổi. d) Trong phản ứng hạt nhân, tổng khối lợng M 0 (M 0 = m A + m B ) của các hạt nhân tham gia phản ứng khác tổng khối lợng M (M = m C + m D ) của các hạt tạo thành. Nếu M < M 0 (hay độ hụt khối các hạt tạo thành lớn hơn độ hụt khối các hạt nhân tham gia phản ứng) thì phản ứng toả năng lợng và ngợc lại: M 0 < M thì phản ứng hạt nhân thu năng l- ợng. Năng lợng của phản ứng hạt nhân là: E = M.c 2 . e) Có hai loại phản ứng hạt nhân toả ra năng lợng, năng lợng đó gọi là năng lợng hạt nhân. + Một hạt nhân rất nặng khi hấp thụ một nơtron chậm sẽ vỡ thành hai hạt trung bình, cùng với N nơtron là sự phân hạch. MeVnkYXUnU A Z A Z 200 1 0 236 92 1 0 235 92 / / ++++ . k từ 2 đến 3; A và A từ 80 dến 160. +Nếu sự phân hạch liên tiếp xảy ra gọi là phản ứng dây chuyền, khi đó toả ra năng lợng rất lớn. Điều kiện có phản ứng dây chuyền: Hệ số nhân nơtrơn k 1. k < 1 không xảy ra phản ứng. k = 1 gọi là tới hạn: phản ứng kiểm soát đợc. k > 1: vợt hạn phản ứng không kiểm soát đợc. Vì vậy khối lợng U235 phải đạt giá trị nhỏ nhất gọi là khối lợng tới hạn: m th . (nguyên chất là 1kg) + Hai hạt nhân rất nhẹ, có thể kết hợp với nhau thành một hạt nhân nặng hơn. Phản ứng này chỉ xảy ra ở nhiệt độ rất cao, nên gọi là phản ứng nhiệt hạch. Con ngời mới chỉ thực hiện đợc phản ứng này dới dạng không kiểm soát đ- ợc (bom H). Thí dụ : nHeHH 1 0 3 2 2 1 2 1 ++ +3,25MeV. nHeHH 1 0 4 2 3 1 2 1 ++ +17,6MeV. So với phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch toả ra năng lợng lớn hơn nhiều khi có cùng khối lợng nhiên liệu. II. bài tập cơ bản: Bài 1. Khối lợng nguyên tử của rađi Ra226 là m = 226,0254 u . a/ Hãy chỉ ra thành phần cấu tạo hạt nhân Rađi ? b/ Tính ra kg của 1 mol nguyên tử Rađi , khối lợng 1 hạt nhân , 1 mol hạt nhân Rađi? Trn Vit Thng Trng THPT Chu Vn An Thỏi Nguyờn Trang 2 c/ Tìm khối lợng riêng của hạt nhân nguyên tử cho biết bán kính hạt nhân đợc tính theo công thức : r = r 0 .A 1/3 . với r 0 = 1,4.10 15 m , A là số khối . d/ Tính năng lợng liên kết của hạt nhân , năng lợng liên kết riêng , biết m p = 1,007276u , m n = 1.008665u ; m e = 0,00549u ; 1u = 931MeV/c 2 . Giải : a/ Rađi hạt nhân có 88 prôton , N = 226 88 = 138 nơtron b/ m = 226,0254u.1,66055.10 27 = 375,7.10 27 kg Khối lợng một mol : m mol = mN A = 375,7.10 27 .6,022.10 23 = 226,17.10 3 kg = 226,17g Khối lợng một hạt nhân : m hn = m Zm e = 259,977u = 3,7524.10 25 kg Khối lợng 1mol hạt nhân : m molhn = m nh .N A = 0,22589kg c/ Thể tích hạt nhân : V = 4r 3 /3 = 4r 0 3 A/ 3 . Khối lợng riêng của hạt nhân : D = 3 17 3 0 3 0 10.45,1 4 3 3/4 m kg rr m Arr Am V m pp == d/ Tính năng lợng liên kết của hạt nhân : E = mc 2 = {Zm p + (A Z)m n m}c 2 = 1,8197u E = 1,8107.931 = 1685 MeV. Năng lợng liên kết riêng : = E/A = 7,4557 MeV. Bài 2. Chất phóng xạ Po 210 84 phóng ra tia thàng chì Pb 206 82 . a/ Trong 0,168g Pôlôni có bao nhiêu nguyên tử bị phân dã trong 414 ngày đêm , xác định lợng chì tạo thành trong thời gian trên ? b/ Bao nhiêu lâu lợng Pôlôni còn 10,5mg ? Cho chu kỳ bán dã của Pôlôni là 138 ngày đêm . Giải : a/ Số nguyên tử Pôlôni lúc đầu : N 0 = m 0 N A /A , với m 0 = 0,168g , A = 210 , N A = 6,022.10 23 Ta thấy t/T = 414/138 = 3 nên áp dụng công thức : N = N 0 2 t/T = N 0 2 3 = N 0 /8 . Số nguyên tử bị phân dã là : N = N 0 N = N 0 (1 2 t/T ) = 7N 0 /8 = 4,214.10 20 nguyên tử . Số nguyên tử chì tạo thành bằng số nguyên tử Pôlôni phân rã trong cùng thời gian trên . Vì vậy thời gian trên khối lợng chì là : m 2 = N.A 2 /N A , với A 2 = 206 . Thay số m 2 = 0,144g . b/ Ta có : m 0 /m = 0,168/0,0105 = 16 = 2 4 . Từ công thức m = m 0 2 t/T => m 0 /m = 2 t/T = 2 4 Suy ra t = 4T = 4.138 = 552 ngày đêm. Bài 3. 0,2mg Ra226 phóng ra 4,35.10 8 hạt trong 1 phút . Hãy tính chu kỳ bán rã của Rađi . (cho thời gian quan sát t << T) . Giải :Số hạt anpha phóng xạ có trị số bằng số nguyên tử bị phân dã : N = N 0 N = N 0 (1- t e ) . Vì t << T nên N = N 0 t = N 0 .0,693t/T ; với N 0 = m 0 N A /A . Vậy T = AN tNm A . .693,0. 0 . Thay số : m 0 = 0,2mg = 2.10 4 g , t = 60s , N = 4,35.10 8 , A = 226 N A = 6,023.10 23 ta đợc T = 5,1.10 10 s 169 năm. Bài 4. Vào đầu năm 1985 phòng thí nghiệm nhân mẫu quặng chứa chất phóng xạ Cs 173 55 khi đó độ phóng xạ là : H 0 = 1,8.10 5 Bq . a/ Tính khối lợng Cs trong quặng biết chu kỳ bán dã của Cs là 30 năm . b/ Tìm độ phóng xạ vào đầu năm 1985. c/ Vào thời gian nào độ phóng xạ còn 3,6.10 4 Bq . Giải : a/ Ta biết H 0 = N 0 , với N 0 = A mN A => m = A 0 A 0 N.693,0 ATH N. AH = Thay số m = 5,6.10 8 g b/ Sau 10 năm : H = H 0 t e ; t = 231,0 30 10.693,0 = => H = 1,4.10 5 Bq . c/ H = 3,6.10 4 Bq => H H 0 = 5 => t = ln5 = T t.693,0 => t = 693,0 5lnT = 69 năm . Bài 5. Bắn hạt anpha có động năng E = 4MeV vào hạt nhân Al 27 13 đứng yên. Sau phản ứng có suất hiện hạt nhân phốtpho30. a/ Viết phơng trình phản ứng hạt nhân ? b/ Phản ứng trên thu hay toả năng lợng ? tính năng lợng đó ? c/ Biết hạt nhân sinh ra cùng với phốtpho sau phản ứng chuyển động theo phơng vuông góc với phơng hạt anpha Hãy tính động năng của nó và động năng của phốtpho ? Cho biết khối lợng của các hạt nhân : m = 4,0015u , m n = 1,0087u , m P = 29,97005u , m Al = 26,97435u , 1u = 931MeV/c 2 . Giải : a/ Phơng trình phản ứng hạt nhân : XPAlHe A Z 30 15 27 13 4 2 ++ . + Theo định luật bảo toàn số khối : A = (4 + 27) 30 = 1 . + Theo định luật bảo toàn nguyên tử số : Z = (2 + 13) - 15 = 0 Trn Vit Thng Trng THPT Chu Vn An Thỏi Nguyờn Trang 3 P P v n P P Al Đó là nơtron n 1 0 . Phơng trình phản ứng đầy đủ : nPAlHe 1 0 30 15 27 13 4 2 ++ b/ M = M 0 M = ( m + m Al ) (m P + m n ) = 0,0029u < 0 => Phản ứng thu năng lợng . E = Mc 2 = 0,0029.931 = 2,7 MeV . c/ áp dụng định luật bảo toàn động lợng và định luật bảo toàn năng lợng toàn phần : Pn ppp += (1) ; E + ( m + m Al )c 2 = (m n + m P )c 2 + E n + E P (2) Trong hình vẽ p ; n p ; P p lần lợt là các véc tơ động lợng của các hạt ; n ; P . Vì hạt nhân nhôm đứng yên nên P Al = 0 và E Al = 0 ; E ; E n ; E P lần lợt là động năng của các hạt anpha , của nơtron và của phốtpho (ở đây có sự bảo toàn năng lợng toàn phần bao gồm cả năng lợng nghỉ và động năng của các hạt) Theo đề bài ta có : v vuông góc với v nghĩa là n p vuông góc với p (Hình vẽ) nên ta có : 2 p + p n 2 = p p 2 (3) . Giữa động lợng và động năng có mối liên hệ : p 2 = 2mE , Ta viết lại (3) 2 m E + 2m n E n = 2m P E P => E P = n P n P E m m E. m m + (4) . Thay (4) vào (2) chú ý E = [( m + m Al ) (m P + m n )]c 2 = Mc 2 ta đợc : E + (1 + P m m ) E = (1 + P n m m )E n rút ra : E P = 0,56 MeV ; E n = 0,74 MeV ; Gọi là góc giữa p P và p ta có : === Em Em p p tg nnn 0,575 => = 30 0 . Do đó góc giữa phơng chuyển động của n và hạt nhân P là : 90 0 + 30 0 = 120 0 . Bài 6. Nhà máy điện nguyên tử dùng U235 có công suất 600MW hoạt động liên tục trong 1 năm . Cho biết 1 hạt nhân bị phân hạch toả ra năng lợng trung bình là 200MeV , hiệu suất nhà máy là 20% . a/ Tính lợng nhiên liệu cần cung cấp cho nhà máy trong 1 năm ? b/ Tính lợng dầu cần cung cấp cho nhà máy công suất nh trên và có hiệu suất là 75% . Biết năng suất toả nhiệt của dầu là 3.10 7 J/kg . So sánh lợng dầu đó với urani ? Giải : a/ Vì H = 20% nên công suất urani cần cung cấp cho nhà máy là : P n = 100.P/20 = 5P Năng lợng do nhiên liệu cung cấp cho nhà máy trong 1 năm là : W = P n .t = 365.6.10 8 .24.3600 = 9,64.10 15 J Số hạt nhân phân dã đợc năng lợng đó là : N = W/200.1,3.10 13 = 2,96.10 26 hạt . Khối lợng U235 cung cấp cho nhà máy là : m = N.A/N A = 1153,7 kg . b/ Vì hiệu suất nhà máy là 75% nên có công suất 600MW dầu có công suất p n / = P/H = 4P/3 . Năng lợng dầu cung cấp cho 1 năm là : W / = P n / t = (4.6.10 8 /3).24.3600.356 = 2,53.10 15 J . Lợng dầu cần cung cấp là : m / = W / /3.10 7 = 8,4.10 7 kg = 84 000 tấn . Ta có : m / /m = 7,2.10 5 lần . . Câu hỏi và bài tập: 1. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về cấu tạo của hạt nhân nguyên tử? A) Hạt nhân đợc cấu tạo từ các nuclôn. B) Có hai loại nuclôn là prôtôn và nơtron. C) Số prôtôn trong hạt nhân đúng bằng số êlectron trong nguyên tử. D) Cả A, B và C đều đúng. 2. Phát biểu mào sau đây là sai khi nói về cấu tạo của hạt nhân nguyên tử? A) Prôtôn trong hạt nhân mang điện tích +e. B) Nơtron trong hạt nhân mang điện tích - e. C) Tổng số các prôtôn và nơtron gọi là số khối. D) A hoặc B hoặc C sai. 3. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về khi nói về đồng vị? A) Các hạt nhân đồng vị có cùng số Z nhng khác nhau số A. B) Các hạt nhân đồng vị có cùng số A nhng khác nhau số Z. C) Các hạt nhân đồng vị có cùng số nơtron. D) A, B và C đều đúng. 4. Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Hạt nhân nguyên tử X A Z đợc cấu tạo gồm Z nơtron và A prôton. B. Hạt nhân nguyên tử X A Z đợc cấu tạo gồm Z prôton và A nơtron. C. Hạt nhân nguyên tử X A Z đợc cấu tạo gồm Z prôton và (A - Z) nơtron. D. Hạt nhân nguyên tử X A Z đợc cấu tạo gồm Z nơtron và (A + Z) prôton. 5. Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Hạt nhân nguyên tử đợc cấu tạo từ các prôton. B. Hạt nhân nguyên tử đợc cấu tạo từ các nơtron. C. Hạt nhân nguyên tử đợc cấu tạo từ các prôton và các nơtron. D. Hạt nhân nguyên tử đợc cấu tạo từ các prôton, nơtron và electron . 6. Phát biểu nào sau đây là đúng? Trn Vit Thng Trng THPT Chu Vn An Thỏi Nguyờn Trang 4 A. Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có số khối A bằng nhau. B. Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có số prôton bằng nhau, số nơtron khác nhau. C. Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có số nơtron bằng nhau, số prôton khác nhau. D. Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có khối lợng bằng nhau. 7. Đơn vị nào sau đây không phải là đơn vị khối lợng nguyên tử? A. Kg; B. MeV/c; C. MeV/c 2 ; D. u 8. Định nghĩa nào sau đây về đơn vị khối lợng nguyên tử u là đúng? A. u bằng khối lợng của một nguyên tử Hyđrô H 1 1 . B. u bằng khối lợng của một hạt nhân nguyên tử Cacbon H 1 1 C. u bằng 12 1 khối lợng của một hạt nhân nguyên tử Cacbon C 12 6 D. u bằng 12 1 khối lợng của một nguyên tử Cacbon C 12 6 9. Hạt nhân U 238 92 có cấu tạo gồm: A. 238p và 92n; B. 92p và 238n; C. 238p và 146n; D. 92p và 146n 10. Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Năng lợng liên kết là toàn bộ năng lợng của nguyên tử gồm động năng và năng lợng nghỉ. B. Năng lợng liên kết là năng lợng tỏa ra khi các nuclon liên kết với nhau tạo thành hạt nhân. C. Năng lợng liên kết là năng lợng toàn phần của nguyên tử tính trung bình trên số nuclon. D. Năng lợng liên kết là năng lợng liên kết các electron và hạt nhân nguyên tử. 11. Hạt nhân đơteri D 2 1 có khối lợng 2,0136u. Biết khối lợng của prôton là 1,0073u và khối lợng của nơtron là 1,0087u. Năng lợng liên kết của hạt nhân D 2 1 là A. 0,67MeV; B.1,86MeV; C. 2,02MeV; D. 2,23MeV 12. Hạt có khối lợng 4,0015u, biết số Avôgađrô N A = 6,02.10 23 mol -1 , 1u = 931MeV/c 2 . Các nuclôn kết hợp với nhau tạo thành hạt , năng lợng tỏa ra khi tạo thành 1mol khí Hêli là A. 2,7.10 12 J; B. 3,5. 10 12 J; C. 2,7.10 10 J; D. 3,5. 10 10 J 13. Hạt nhân Co 60 27 có cấu tạo gồm: A. 33 prôton và 27 nơtron ; B. 27 prôton và 60 nơtron C. 27 prôton và 33 nơtron ; D. 60 prôton và 27 nơtron 14. Hạt nhân Co 60 27 có khối lợng là 55,940u. Biết khối lợng của prôton là 1,0073u và khối lợng của nơtron là 1,0087u. Độ hụt khối của hạt nhân Co 60 27 là A. 4,544u; B. 4,536u; C. 3,154u; D. 3,637u 15. Hạt nhân Co 60 27 có khối lợng là 55,940u. Biết khối lợng của prôton là 1,0073u và khối lợng của nơtron là 1,0087u. Năng lợng liên kết riêng của hạt nhân Co 60 27 là A. 70,5MeV; B. 70,4MeV; C. 48,9MeV; D. 54,4MeV 16. Chọn phát biểu nào đúng. Phóng xạ là hiện tợng một hạt nhân A) phát ra một bức xạ điện từ B) tự phát ra các tia , , . C) tự phát ra tia phóng xạ và biến thành một hạt nhân khác. D) phóng ra các tia phóng xạ, khi bị bắn phá bằng những hạt chuyển động nhanh. 17. Phát biểu nào sau đây là Sai khi nói về tia anpha? A) Tia anpha thực chất là hạt nhân nguyên tử hêli ( He 4 2 ) B) Khi đi qua điện trờng giữa hai bản tụ điện, tia anpha bị lệch về phía bản âm tụ điện. C) Tia anpha phóng ra từ hạt nhân với vận tốc bằng vận tốc ánh sáng. D) Khi đi trong không khí, tia anpha làm ion hoá không khí và mất dần năng lợng. 18. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về tia - ? A) Hạt - thực chất là êlectron. B) Trong điện trờng, tia - bị lệch về phía bản dơng của tụ điện, lệch nhiều hơn so với tia . C) Tia - có thể xuyên qua một tấm chì dày cỡ xentimet. D) A hoặc B hoặc C sai. 19. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về sự phóng xạ? A) Phóng xạ là hiện tợng một hạt nhân tự động phóng ra các bức xạ và biến đổi thành hạt nhân khác. B) Sự phóng xạ tuân theo định luật phân rã phóng xạ. C) Phóng xạ là một trờng hợp riêng của phản ứng hạt nhân. D) A, B và C đều đúng. 20. Phát biểu nào sau đây là Sai khi nói về tia anpha? A) Tia anpha thực chất là hạt nhân nguyên tử hêli ( He 4 2 ) B) Khi đi qua điện trờng giữa hai bản tụ điện, tia anpha bị lệch về phía bản âm tụ điện. C) Tia anpha phóng ra từ hạt nhân với vận tốc bằng vận tốc ánh sáng. D) Khi đi trong không khí, tia anpha làm ion hoá không khí và mất dần năng lợng. 21. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về tia - ? A) Hạt - thực chất là êlectron. B) Trong điện trờng, tia - bị lệch về phía bản dơng của tụ điện, lệch nhiều hơn so với tia . C) Tia - có thể xuyên qua một tấm chì dày cỡ xentimet. D) A hoặc B hoặc C sai. 22. Điều khảng định nào sau đây là đúng khi nói về + ? Trn Vit Thng Trng THPT Chu Vn An Thỏi Nguyờn Trang 5 A) Hạt + có cùng khối lợng với êlectrron nhng mang điện tích nguyên tố dơng. B) Tia + có tầm bay ngắn hơn so với tia . C) Tia + có khả năng đâm xuyên rất mạnh, giống nh tia rơn ghen (tia X). D) A, B và C đều đúng. 23. Điều khảng định nào sau đây là đúng khi nói về tia gamma? A) Tia gamma thực chất là sóng điện từ có bớc sóng rất ngắn (dới 0,01nm). B) Tia gamma là chùm hạt phôtôn có năng lợng cao. C) Tia gamma không bị lệch trong điện trờng. D) A, B và C đều đúng. 24. Trong các biểu thức sau đây, biểu thức nào đúng với nội dung của định luật phóng xạ? (với m 0 là khối lợng của chất phóng xạ ban đầu, m là khối lợng chất phóng xạ còn lại tại thời điểm t, là hằng số phóng xạ). A) t 0 e.mm = . B) t 0 e.mm = ; C) t 0 e.mm = ; D) t 0 e.m 2 1 m = 25. Điều nào sau đây là sai khi nói về độ phóng xạ H? A) Độ phóng xạ H của một chất phóng xạ là đại lợng đặc trng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu là lợng phóng xạ đó. B) Với một chất phóng xạ cho trớc, độ phóng xạ luôn là một hằng số. C) Với một chất phóng xạ cho trớc, độ phóng xạ giảm dần theo quy luật hàm số mũ theo thời gian. D) A hoặc B hoặc C đúng. 26. Điều khảng định nào sau đây là đúng khi nói về phóng xạ anpha () A) Hạt nhân tự động phóng xạ ra hạt nhân hêli ( He 4 2 ). B) Trong bảng hệ thống tuần hoàn, hạt nhân con lùi hai ô so với hạt nhân mẹ. C) Số khối của hạt nhân con nhỏ hơn số khối hat nhân mẹ 4 đơn vị. D) A, B và C đều đúng. 27. Điều khảng định nào sau đây là sai khi nói về phóng xạ - ? A) Hạt nhân mẹ phóng xạ ra pôzitron. B) Trong bảng hệ thống tuần hoàn, hạt nhân con tiến một ô so với hạt nhân mẹ. C) Số khối của hạt nhân mẹ và hạt nhân con bằng nhau. D) A hoặc B hoặc C đúng. 28. Điều nào sau đây là đúng khi nói về phóng xạ + ? A) Hạt nhân mẹ phóng xạ ra pôzitron. B) Trong bảng hệ thống tuần hoàn, hạt nhân con lùi một ô so với hạt nhân mẹ. C) Số điện tích của hạt nhân mẹ lớn hơn số điện tích của hạt nhân con một đơn vị. D) A, B và C đều đúng. 29. Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Phóng xạ là hiện tợng hạt nhân nguyên tử phát ra sóng điện từ. B. Phóng xạ là hiện tợng hạt nhân nguyên tử phát ra các tia , , . C. Phóng xạ là hiện tợng hạt nhân nguyên tử phát ra các tia không nhìn thấy và biến đổi thành hạt nhân khác. D. Phóng xạ là hiện tợng hạt nhân nguyên tử nặng bị phá vỡ thành các hạt nhân nhẹ khi hấp thụ nơtron. 30. Kết luận nào về bản chất của các tia phóng xạ dới đây là không đúng? A. Tia , , đều có chung bản chất là sóng điện từ có bớc sóng khác nhau. B. Tia là dòng các hạt nhân nguyên tử. C. Tia là dòng hạt mang điện. D. Tia là sóng điện từ. 31. Kết luận nào dới đây không đúng? A. Độ phóng xạ là đại lợng đặc trng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một lợng chất phóng xạ. B. Độ phóng xạ là đại lợng đặc trng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một chất phóng xạ. C. Độ phóng xạ phụ thuộc vào bản chất của chất phóng xạ, tỉ lệ thuận với số nguyên tử của chất phóng xạ. D. Độ phóng xạ của một lợng chất phóng xạ giảm dần theo thời gian theo qui luật qui luật hàm số mũ. 32. Công thức nào dới đây không phải là công thức tính độ phóng xạ? A. ( ) ( ) dt dN H t t = ; B. ( ) ( ) dt dN H t t = ; C. ( ) ( ) tt NH = ; D. ( ) T t 0t 2HH = 33. Chọn đáp án đúng: Trong phóng xạ hạt nhân X A Z biến đổi thành hạt nhân Y 'A 'Z thì A. Z' = (Z + 1); A' = A; B. Z' = (Z - 1); A' = A C. Z' = (Z + 1); A' = (A - 1); D. Z' = (Z - 1); A' = (A + 1) 34. Chọn đáp án đúng: Trong phóng xạ + hạt nhân X A Z biến đổi thành hạt nhân Y A Z ' ' thì A. Z' = (Z - 1); A' = A; B. Z' = (Z 1); A' = (A + 1) C. Z' = (Z + 1); A' = A; D. Z' = (Z + 1); A' = (A - 1) 35. Trong phóng xạ + hạt prôton biến đổi theo phơng trình nào dới đây? A. ++ + enp ; B. + + enp ; C. ++ epn ; D. + epn 36. Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Tia là dòng các hạt nhân nguyên tử Hêli He 4 2 . B. Khi đi qua điện trờng giữa hai bản của tụ điện tia bị lệch về phía bản âm. C. Tia ion hóa không khí rất mạnh. D. Tia có khả năng đâm xuyên mạnh nên đợc sử dụng để chữa bệnh ung th. 37. Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Hạt + và hạt có khối lợng bằng nhau. B. Hạt + và hạt đợc phóng ra từ cùng một đồng vị phóng xạ C. Khi đi qua điện trờng giữa hai bản tụ hạt + và hạt bị lệch về hai phía khác nhau. D. Hạt + và hạt đợc phóng ra có vận tốc bằng nhau (gần bằng vận tốc ánh sáng). 38. Một lợng chất phóng xạ có khối lợng m 0 . Sau 5 chu kỳ bán rã khối lợng chất phóng xạ còn lại là A. m 0 /5; B. m 0 /25; C. m 0 /32; D. m 0 /50 Trn Vit Thng Trng THPT Chu Vn An Thỏi Nguyờn Trang 6 39. Na 24 11 là chất phóng xạ với chu kỳ bán rã 15 giờ. Ban đầu có một lợng Na 24 11 thì sau một khoảng thời gian bao nhiêu lợng chất phóng xạ trên bị phân rã 75%? A. 7h30'; B. 15h00'; C. 22h30'; D. 30h00' 40. Đồng vị Co 60 27 là chất phóng xạ với chu kỳ bán rã T = 5,33 năm, ban đầu một lợng Co có khối lợng m 0 . Sau một năm lợng Co trên bị phân rã bao nhiêu phần trăm? A. 12,2%; B. 27,8%; C. 30,2%; D. 42,7% 41. Một lợng chất phóng xạ Rn 222 86 ban đầu có khối lợng 1mg. Sau 15,2 ngày độ phóng xạ giảm 93,75%. Chu kỳ bán rã của Rn là A. 4,0 ngày; B. 3,8 ngày; C. 3,5 ngày; D. 2,7 ngày 42. Một lợng chất phóng xạ Rn 222 86 ban đầu có khối lợng 1mg. Sau 15,2 ngày độ phóng xạ giảm 93,75%. Độ phóng xạ của lợng Rn còn lại là A. 3,40.10 11 Bq; B. 3,88.10 11 Bq; C. 3,58.10 11 Bq; D. 5,03.10 11 Bq 43. Chất phóng xạ Po 210 84 phát ra tia và biến đổi thành Pb 206 82 . Chu kỳ bán rã của Po là 138 ngày. Ban đầu có 100g Po thì sau bao lâu lợng Po chỉ còn 1g? A. 916,85 ngày; B. 834,45 ngày; C. 653,28 ngày; D. 548,69 ngày 44. Chất phóng xạ Po 210 84 phát ra tia và biến đổi thành Pb 206 82 . Biết khối lợng các hạt là m Pb = 205,9744u, m Po = 209,9828u, m = 4,0026u. Năng lợng tỏa ra khi một hạt nhân Po phân rã là A. 4,8MeV; B. 5,4MeV; C. 5,9MeV; D. 6,2MeV 45. Chất phóng xạ Po 210 84 phát ra tia và biến đổi thành Pb 206 82 . Biết khối lợng các hạt là m Pb = 205,9744u, m Po = 209,9828u, m = 4,0026u. Năng lợng tỏa ra khi 10g Po phân rã hết là A. 2,2.10 10 J; B. 2,5.10 10 J; C. 2,7.10 10 J; D. 2,8.10 10 J 46. Chất phóng xạ Po 210 84 phát ra tia và biến đổi thành Pb 206 82 . Biết khối lợng các hạt là m Pb = 205,9744u, m Po = 209,9828u, m = 4,0026u. Giả sử hạt nhân mẹ ban đầu đứng yên và sự phân rã không phát ra tia thì động năng của hạt là A. 5,3MeV; B. 4,7MeV; C. 5,8MeV; D. 6,0MeV 47. Chất phóng xạ Po 210 84 phát ra tia và biến đổi thành Pb 206 82 . Biết khối lợng các hạt là m Pb = 205,9744u, m Po = 209,9828u, m = 4,0026u. Giả sử hạt nhân mẹ ban đầu đứng yên và sự phân rã không phát ra tia thì động năng của hạt nhân con là A. 0,1MeV; B. 1,1MeV; C. 2,1MeV; D. 0,2MeV 48. Chất phóng xạ I 131 53 có chu kỳ bán rã 8 ngày đêm. Ban đầu có 1,00g chất này thì sau 1 ngày đêm còn lại bao nhiêu A. 0,92g; B. 0,87g; C. 0,78g; D. 0,69g 49. Đồng vị U 234 92 sau một chuỗi phóng xạ và biến đổi thành Pb 206 82 . Số phóng xạ và trong chuỗi là A. 7 phóng xạ , 4 phóng xạ ; B. 5 phóng xạ , 5 phóng xạ C. 10 phóng xạ , 8 phóng xạ ; D. 16 phóng xạ , 12 phóng xạ 50. Chọn câu trả lời đúng. Trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lợng của các hạt nhân tham gia A. đợc bảo toàn. B. Tăng. C. Giảm. D. Tăng hoặc giảm tuỳ theo phản ứng. 51. Trong dãy phân rã phóng xạ YX 207 82 235 92 có bao nhiêu hạt và đợc phát ra? A. 3 và 7. B. 4 và 7. C. 4 và 8. D. 7 và 4 52. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về phản ứng hạt nhân? A) Phản ứng hạt nhân là sự va chạm giữa các hạt nhân. B) Phản ứng hạt nhân là sự tác động từ bên ngoàivào hạt nhân làm hạt nhân đó bị vỡ ra. C) Phản ứng hạt nhân là sự tơng tác giữa hai hạt nhân, dẫn đến sự biến đổi thành các hạt nhân khác. D) A, B và C đều đúng. 53. Kết quả nào sau đây là sai khi nói về khi nói về định luật bảo toàn số khối và định luật bảo toàn điện tích? A) A 1 + A 2 = A 3 + A 4 . B) Z 1 + Z 2 = Z 3 + Z 4 . C) A 1 + A 2 + A 3 + A 4 = 0 D) A hoặc B hoặc C đúng. 54. Kết quả nào sau đây là sai khi nói về định luật bảo toàn động lợng? A) P A + P B = P C + P D . B) m A c 2 + K A + m B c 2 + K B = m C c 2 + K C + m D c 2 + K D . C) P A + P B = P C + P D = 0. D) m A c 2 + m B c 2 = m C c 2 + m D c 2 . 55. Phát biểu nào sau đây là đúng? A) Vế trái của phơng trình phản ứng có thể có một hoặc hai hạt nhân. B) Trong số các hạt nhân trong phản ứng có thể có các hạt đơn giản hơn hạt nhân (hạt sơ cấp). C) Nếu vế trái của phản ứng chỉ có một hạt nhân có thể áp dụng định luật phóng xạ cho phản ứng. D) A, B và C đều đúng. 56. Cho phản ứng hạt nhân XOpF 16 8 19 9 ++ , hạt nhân X là hạt nào sau đây? A. ; B. - ; C. + ; D. n 57. Cho phản ứng hạt nhân ++ NaXMg 22 11 25 12 , hạt nhân X là hạt nhân nào sau đây? A. ; B. T 3 1 ; C. D 2 1 ; D. p 58. Cho phản ứng hạt nhân nArXCl 37 18 37 17 ++ , hạt nhân X là hạt nhân nào sau đây? A. H 1 1 ; B. D 2 1 ; C. T 3 1 ; D. He 4 2 59. Cho phản ứng hạt nhân nXT 3 1 ++ , hạt nhân X là hạt nhân nào sau đây? Trn Vit Thng Trng THPT Chu Vn An Thỏi Nguyờn Trang 7 A. H 1 1 ; B. D 2 1 ; C. T 3 1 ; D. He 4 2 60. Cho phản ứng hạt nhân MeV6,17nHH 2 1 3 1 +++ , biết số Avôgađrô N A = 6,02.10 23 . Năng lợng toả ra khi tổng hợp đợc 1g khí hêli là bao nhiêu? A. E = 423,808.10 3 J. B. E = 503,272.10 3 J. C. E = 423,808.10 9 J. D. E = 503,272.10 9 J. 61. Cho phản ứng hạt nhân nArpCl 37 18 37 17 ++ , khối lợng của các hạt nhân là m(Ar) = 36,956889u, m(Cl) = 36,956563u, m(n) = 1,008670u, m(p) = 1,007276u, 1u = 931MeV/c 2 . Năng lợng mà phản ứng này toả ra hoặc thu vào là bao nhiêu? A. Toả ra 1,60132MeV. B. Thu vào 1,60132MeV. C. Toả ra 2,562112.10 -19 J. D. Thu vào 2,562112.10 -19 J. 62. Năng lợng tối thiểu cần thiết để chia hạt nhân C 12 6 thành 3 hạt là bao nhiêu? (biết m C = 11, 9967u, m = 4,0015u). A. E = 7,2618J. B. E = 7,2618MeV. C. E = 1,16189.10 -19 J. D. E = 1,16189.10 -13 MeV. 63. Cho phản ứng hạt nhân nPAl 30 15 27 13 ++ , khối lợng của các hạt nhân là m = 4,0015u, m Al = 26,97435u, m P = 29,97005u, m n = 1,008670u, 1u = 931Mev/c 2 . Năng lợng mà phản ứng này toả ra hoặc thu vào là bao nhiêu? A. Toả ra 4,275152MeV. B. Thu vào 2,67197MeV. C. Toả ra 4,275152.10 -13 J. D. Thu vào 2,67197.10 -13 J. 64. Hạt có động năng K = 3,1MeV đập vào hạt nhân nhôm gây ra phản ứng nPAl 30 15 27 13 ++ , khối lợng của các hạt nhân là m = 4,0015u, m Al = 26,97435u, m P = 29,97005u, m n = 1,008670u, 1u = 931Mev/c 2 . Giả sử hai hạt sinh ra có cùng vận tốc. Động năng của hạt n là A. K n = 8,8716MeV. B. K n = 8,9367MeV. C. K n = 9,2367MeV. D. K n = 10,4699MeV. 65. Chọn câu Đúng. Sự phân hạch là sự vỡ một hạt nhân nặng A. thờng xảy ra một cách tự phát thành nhiều hạt nhân nặng hơn. B. Thành hai hạt nhân nhẹ hơn khi hấp thụ một nơtron. C. thành hai hạt nhân nhẹ hơn và vài nơtron, sau khi hấp thụ một ntrron chậm. D. Thành hai hạt nhân nhẹ hơn, thờng xảy ra một cách tự phát. 66. Chọn phơng án Đúng. Đồng vị có thể hấp thụ một nơtron chậm là: A. U 238 92 . B. U 234 92 . C. U 235 92 . D. U 239 92 . 67. Chọn phơng án Đúng. Gọi k là hệ số nhận nơtron, thì điều kiện cần và đủ để phản ứng dây chuyền xảy ra là: A. k < 1. B. k = 1. C. k > 1; D. k > 1. 68. Phát biểu nào sau đây là Sai khi nói về phản ứng hạt nhân? A. Phản ứng phân hạch là phản ứng hạt nhân tạo ra hai hạt nhân nhẹ hơn, có tính phóng xạ. B. Khi hạt nhân nặng hấp thụ một nơtron vỡ thành 2 hạt nhân trung bình và toả năng lợng lớn. C. Khi hai hạt nhân rất nhẹ kết hợp với nhau thành hạt nhân nặng hơn toả năng lợng. D. Phản ứng tổng hợp hạt nhân và phân hạch đều toả năng lợng. 69. Phát biểu nào sau đây là Sai khi nói về phản ứng phân hạch? A. Urani phân hạch có thể tạo ra 3 nơtron. B. Urani phân hạch khi hấp thụ nơtron chuyển động nhanh. C. Urani phân hạch toả ra năng lợng rất lớn. D.Urani phân hạch vỡ ra thành hai hạt nhân có số khối từ 80 đến 160. 70. Chọn câu Đúng: Sự phân hạch là sự vỡ một hạt nhân nặng A. Một cách tự phát thành nhiều hạt nhân nhẹ hơn. B. Thành hai hạt nhân nhẹ hơn do hấp thụ một nơtron. C. Thành hai hạt nhân nhẹ hơn và vài nơtron, sau khi hấp thụ một nơtron chậm. D. Thành hai hạt nhân nhẹ hơn một cách tự phát. 71. Chọn câu Sai. Phản ứng dây chuyền A. là phản ứng phân hạch liên tiếp xảy ra. B. luôn kiểm soát đợc. C. xảy ra khi số nơtron trung bình nhận đợc sau mỗi phân hạch lớn hơn 1. D. xảy ra khi số nơtron trung bình nhận đợc sau mối phân hạch bằng 1. 72. Trong phản ứng vỡ hạt nhân urani U235 năng lợng trung bình toả ra khi phân chia một hạt nhân là 200MeV. Khi 1kg U235 phân hạch hoàn toàn thì toả ra năng lợng là: A. 8,21.10 13 J; B. 4,11.10 13 J; C. 5,25.10 13 J; D. 6,23.10 21 J. 73. Trong phản ứng vỡ hạt nhân urani U235 năng lợng trung bình toả ra khi phân chia một hạt nhân là 200MeV. Một nhà máy điện nguyên tử dùng nguyên liệu u rani, có công suất 500.000kW, hiệu suất là 20%. Lợng tiêu thụ hàng năm nhiên liệu urani là: A. 961kg; B. 1121kg; C. 1352,5kg; D. 1421kg. 74. Chọn câu sai. A. Phản ứng hạt nhân dây chuyền đợc thực hiện trong các lò phản ứng hạt nhân. B. Lò phản ứng hạt nhân có các thanh nhiên liệu (urani) dã đợc làn giầu đặt xen kẽ trong chất làm chận nơtron. C. Trong lò phản ứng hạt nhân có các thanh điều khiển đẻ đảm bảo cho hệ số nhân nơtron lớn hơn 1. D. Có các ống tải nhiệt và làm lạnh để truyền năng lợng của lò ra chạy tua bin. 75. Chọn câu Đúng. Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng hạt nhân A. toả ra một nhiệt lợng lớn. B. cần một nhiệt độ cao mới thực hiện đợc. C. hấp thụ một nhiệt lợng lớn. D. trong đó, hạt nhân của các nguyên tử bị nung nóng chảy thành các nuclon. 76. Chọn phơng án Đúng. Phản ứng nhiệt hạch và phản ứng phân hạch là hai phản ứng hạt nhân trái ngợc nhau vì A. một phản ứng toả, một phản ứng thu năng lợng. B. một phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thấp, phản ứng kia xảy ra ở nhiệt độ cao. C. một phản ứng là tổng hợp hai hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng hơn, phản ứng kia là sự phá vỡ một hạt nhân nặng thành hai hạt nhân nhẹ hơn. D. một phản ứng diễn biến chậm, phản kia rất nhanh. 77. Chọn câu Đúng. A. Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng kết hợp hai hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng hơn. B. Phản ứng chỉ xảy ra ở nhiệt độ rất cao (hàng trăm triệu độ) nên gọi là phản ứng nhiệt hạch. C. Xét năng lợng toả ra trên một đơn vị khối lợng thì phản ứng nhiệt hạch toả ra năng lợng lớn hơn nhiều phản ứng phân hạch. D. Tất cả A, B, C đều đúng. 78. Chọn câu Đúng. Phản ứng nhiệt hạch: A. toả một nhiệt lợng lớn. B. cần một nhiệt độ cao mới thực hiện đợc. C. hấp thụ một nhiệt lợng lớn. D. trong đó, hạt nhân các nguyên tử bị nung chảy thành các nuclon. Trn Vit Thng Trng THPT Chu Vn An Thỏi Nguyờn Trang 8 79. Chọn câu Sai. A. Nguồn gốc năng lợng mặt trời và các vì sao là do chuỗi liên tiếp các phản ứng nhiệt hạch xảy ra. B. Trên trái đất con ngời đã thực hiện đợc phản ứng nhiệt hạch: trong quả bom gọi là bom H. C. Nguồn nhiên liệu để thực hiện phản ứng nhiệt hạch rất rễ kiếm, vì đó là đơteri và triti có sẵn trên núi cao. D. phản ứng nhiệt hạch có u điểm rất lớn là toả ra năng lợng lớn và bảo vệ môi trờng tốt vì chất thải rất sạch, không gây ô nhiễm môi trờng. 80. Phản ứng hạt nhân sau: HeHeHLi 4 2 4 2 1 1 7 3 ++ . Biết m Li = 7,0144u; m H = 1,0073u; m He4 = 4,0015u, 1u = 931,5MeV/c 2 . Năng lợng toả ra trong phản ứng sau là: A. 7,26MeV; B. 17,42MeV; C. 12,6MeV; D. 17,25MeV. 81. Phản ứng hạt nhân sau: HeHTH 4 2 1 1 3 2 2 1 ++ . Biết m H = 1,0073u; m D = 2,0136u; m T = 3,0149u; m He4 = 4,0015u, 1u = 931,5MeV/c 2 . Năng lợng toả ra trong phản ứng sau là: A. 18,35MeV; B. 17,6MeV; C. 17,25MeV; D. 15,5MeV. 82. Phản ứng hạt nhân sau: HeHeHLi 4 2 4 2 2 1 6 3 ++ . Biết m Li = 6,0135u ; m D = 2,0136u; m He4 = 4,0015u, 1u = 931,5MeV/c 2 . Năng lợng toả ra trong phản ứng sau là: A. 17,26MeV; B. 12,25MeV; C. 15,25MeV; D. 22,45MeV. 83. Phản ứng hạt nhân sau: HeHeHLi 4 2 3 2 1 1 6 3 ++ . Biết m Li = 6,0135u; m H = 1,0073u; m He3 = 3,0096u, m He4 = 4,0015u, 1u = 931,5MeV/c 2 . Năng lợng toả ra trong phản ứng sau là: A. 9,04MeV; B. 12,25MeV; C. 15,25MeV; D. 21,2MeV. 84. Trong phản ứng tổng hợp hêli: HeHeHLi 4 2 4 2 1 1 7 3 ++ Biết m Li = 7,0144u; m H = 1,0073u; m He4 = 4,0015u, 1u = 931,5MeV/c 2 . Nhiệt dung riêng của nớc là c = 4,19kJ/kg.K -1 . Nếu tổng hợp hêli từ 1g liti thì năng lợng toả ra có thể đun sôi một khối lợng nớc ở 0 0 C là: A. 4,25.10 5 kg; B. 5,7.10 5 kg; C. 7,25. 10 5 kg; D. 9,1.10 5 kg. 85. Hạt nhân triti (T) và đơteri (D) tham gia phản ứng nhiệt hạch sinh ra hạt và hạt nơtrôn. Cho biết độ hụt khối của hạt nhân triti là m T = 0,0087u, của hạt nhân đơteri là m D = 0,0024u, của hạt nhân X là m = 0,0305u; 1u = 931MeV/c 2 . Năng lợng toả ra từ phản ứng trên là bao nhiêu? A. E = 18,0614MeV. B. E = 38,7296MeV. C. E = 18,0614J. D. E = 38,7296J. 86. Cho hạt prôtôn có động năng K P = 1,8MeV bắn vào hạt nhân Li 7 3 đứng yên, sinh ra hai hạt có cùng độ lớn vận tốc và không sinh ra tia và nhiệt năng. Cho biết: m P = 1,0073u; m = 4,0015u; m Li = 7,0144u; 1u = 931MeV/c 2 = 1,66.10 27 kg. Phản ứng này thu hay toả bao nhiêu năng lợng? A. Toả ra 17,4097MeV. B. Thu vào 17,4097MeV. C. Toả ra 2,7855.10 -19 J. D. Thu vào 2,7855.10 -19 J. 87. Cho hạt prôtôn có động năng K P = 1,8MeV bắn vào hạt nhân Li 7 3 đứng yên, sinh ra hai hạt có cùng độ lớn vận tốc và không sinh ra tia và nhiệt năng. Cho biết: m P = 1,0073u; m = 4,0015u; m Li = 7,0144u; 1u = 931MeV/c 2 = 1,66.10 27 kg. Động năng của mỗi hạt mới sinh ra bằng bao nhiêu? A. K = 8,70485MeV. B. K = 9,60485MeV. C. K = 0,90000MeV. D. K = 7,80485MeV. 88. Cho hạt prôtôn có động năng K P = 1,8MeV bắn vào hạt nhân Li 7 3 đứng yên, sinh ra hai hạt có cùng độ lớn vận tốc và không sinh ra tia và nhiệt năng. Cho biết: m P = 1,0073u; m = 4,0015u; m Li = 7,0144u; 1u = 931MeV/c 2 = 1,66.10 27 kg. Độ lớn vận tốc của các hạt mới sinh ra bằng bao nhiêu? A. v = 2,18734615m/s. B. v = 15207118,6m/s. C. v = 21506212,4m/s. D. v = 30414377,3m/s. 89. Cho hạt prôtôn có động năng K P = 1,8MeV bắn vào hạt nhân Li 7 3 đứng yên, sinh ra hai hạt có cùng độ lớn vận tốc và không sinh ra tia và nhiệt năng. Cho biết: m P = 1,0073u; m = 4,0015u; m Li = 7,0144u; 1u = 931MeV/c 2 = 1,66.10 27 kg. Độ lớn vận tốc góc giữa vận tốc các hạt là bao nhiêu? A. 83 0 45; B. 167 0 30; C. 88 0 15. D. 178 0 30. Đáp án 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 4 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 3 4 35 36 37 38 39 4 0 4 1 42 4 3 4 4 4 5 4 6 4 7 4 8 4 9 50 51 52 53 5 4 55 56 57 58 59 60 61 62 63 6 4 65 66 67 68 69 70 71 72 73 7 4 75 76 77 78 79 80 81 82 83 8 4 85 86 87 88 89 Đáp án 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 4 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 D B A C C B B C D B D A C A A C C C D C C A D B B Trn Vit Thng Trng THPT Chu Vn An Thỏi Nguyờn Trang 9 26 27 28 29 30 31 32 33 3 4 35 36 37 38 39 4 0 4 1 42 4 3 4 4 4 5 4 6 4 7 4 8 4 9 50 D A D C A B B A A A D B C D A B C A B B A A A A D 51 52 53 5 4 55 56 57 58 59 60 61 62 63 6 4 65 66 67 68 69 70 71 72 73 7 4 75 B C C C D A D A B C B B B C C C D A B C B A A C B 76 77 78 79 80 81 82 83 8 4 85 86 87 88 89 C D B C B A D A B A A B C D Hớng dẫn giải và trả lời chơng 9 1. Chọn D. Cả ba ý trên đều đúng. 2. Chọn B. Nơtron không mang điện. 3. Chọn A. Đồng vị là nguyên tố mà hạt nhân có cùng prôton nhng nơtron hay số nuclon khác nhau. 4. Chọn C. Theo quy ớc về ký hiệ hạt nhân nguyên tử: Hạt nhân nguyên tử cấu tạo gồm Z prôton và (A Z) nơtron đợc kys hiệu là X A Z . 5. Chọn C. Hạt nhân nguyên tử đợc cấu tạo từ các prôton và các nơtron. 6. Chọn B Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôton, nhng khác nhau số nơtron. 7. Chọn B Khối lợng nguyên tử đợc đo bằng các đơn vị: Kg, MeV/c 2 , u. 8. Chọn C. Theo định nghĩa về đơn cị khối lợng nguyên tử: u bằng 12 1 khối lợng của một hạt nhân nguyên tử Cacbon C 12 6 9. Chọn D. Hạt nhân U 238 92 có cấu tạo gồm: 92p và 146n. 10. Chọn B. Khối lợng của một hạt nhân đợc tạo thành từ nhiều nuclôn thì bé hơn tổng khối lợng của các nuclôn, hiệu số m gọi là độ hụt khối. Sự tạo thành hạt nhân toả năng lợng tơng ứng E = mc 2 , gọi là năng lợng liên kết của hạt nhân (vì muốn tách hạt nhân thành các nuclôn thì cần tốn một năng lợng bằng E). Hạt nhân có năng lợng liên kết riêng E/A càng lớn thì càng bền vững. Năng lợng liên kết là năng lợng tỏa ra khi các nuclon liên kết với nhau tạo thành hạt nhân. 11. Chọn D. Năng lợng LK hạt nhân D 2 1 là: 2 np 2 0 2 c}m]m)ZA(m.Z{[c)mm(c.mE +=== = 2,23MeV. 12. Chọn A.: Năng lợng toả ra khi tổng hợp đợc một hạt từ các nuclôn là 2 np 2 c)m)m2m.2((c.mE +== . Năng lợng tỏa ra khi tạo thành 1mol khí Hêli là: E = N A .E = 2,7.10 12 J 13. Chọn C. Hạt nhân Co 60 27 có cấu tạo gồm: 27 prôton và 33 nơtron 14. Chọn A. Độ hụt khối của hạt nhân Co 60 27 là: m]m)ZA(m.Z[mmm np0 +== = 4,544u 15. Chọn A.Xem hớng dẫn và làm tơng tự câu 9.14. 16. Chọn C. 17. Chọn C. 18. Chọn C. 19. Chọn D. Cả 3 ý trên đều đúng. 20. Chọn C: Vận tốc tia anpha cỡ 2.10 7 m/s. 21. Chọn C. Tia beta trừ có khả năng đâm xuyên nhng chỉ có thể qua lá nhom dày cỡ mm. 22. Chọn A. Tia + còng gọi là electron dơng. 23. Chọn D: Tia là sóng điện từ, có bớc sóng ngắn hơn tia X, có tính chất gióng tia X nhng khả năng đâm xuyên mạnh hơn tia X. 24. Chọn B : t 0 e.mm = hoặc T t 0 2.mm = 25. Chọn B. : Độ phóng xạ giảm theo quy luật hàm số mũ âm. 26. Chọn D. Cả 3 ý trên đều đúng. 27. Chọn A. Tia - là êlectron. 28. Chọn D.: Cả 3 ý trên đều đúng. 29. Chọn C. Phóng xạ là hiện tợng hạt nhân nguyên tử phát ra các tia không nhìn thấy và biến đổi thành hạt nhân khác. 30. Chọn A. - Tia là dòng các hạt nhân nguyên tử He 4 2 . - Tia - là dòng electron, tia + là dòng pôziton. - Tia là sóng điện từ. 31. Chọn B. Độ phóng xạ là đại lợng đặc trng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một lợng chất phóng xạ và đợc đo bằng số phân rã trong 1s. Nó cũng bằng số nguyên tử N nhân với . H giảm theo định luật phóng xạ giống nh N: t 0 eH)t(H = . 32. Chọn B.: Công thức tính độ phóng xạ: ( ) ( ) ( ) T t 0t t t 2HN dt dN H === . 33. Chọn A.: Phơng trình phản ứng hạt nhân: XX 'A 'Z A Z + , áp dụng định luật bảo toàn điện tích và số khối ta có Z' = (Z + 1); A' = A. 34. Chọn A.: Phơng trình phản ứng hạt nhân: XX 'A 'Z A Z + + , áp dụng định luật bảo toàn điện tích và số khối ta có Z' = (Z - 1); A' = A. 35. Chọn A.: Thực chất trong phóng xạ + hạt prôton biến đổi thành hạt nơtron theo phơng trình ++ + enp Trn Vit Thng Trng THPT Chu Vn An Thỏi Nguyờn Trang 10 [...]... 82 y = 4 50 Chọn D Khối lợng các hạt nhân không bảo toàn 51 Chọn B : Xem cách làm câu 49 52 Chọn C Tơng tác giữa hai hạt nhân là phản ứng hạt nhân 53 C.: Tổng số khối (nuclon) trong phản ứng luôn dơng, bằng tổng 2 lần số khói trớc hay sau phản ứng 54 Chọn C : Động lợng các tổng cộng các hạt nhân luôn khác không 55 Chọn D Cả 3 ý trên đều đúng 56 Chọn A.: Xét phản ứng hạt nhân: 19 F +1 p 16 O+ A X , áp... là hạt nhân không có tính phóng xạ 69 Chọn B Xem sự phân hạch 70 Chọn C : Hai hạt nhân tạo thành do phân hạch có thế là bền 71 Chọn B: Phản ứng phân hạch chỉ kiểm soát đợc khi k = 1 72 Chọn A 1/ a/ Số hạt nhân urani trong 1 kg là : N = m.NA /A = 25,63.1023 hạt Năng lợng toả ra : Q = N.200MeV = 5,13.1026 MeV = 8,21.1013 J 73 Chọn A : Do hiệu suất nhà máy là 20% => P = 500 000KW cần phải có một công...36 Chọn D: Tia là dòng các hạt nhân nguyên tử Hêli 4 He , khi đi qua điện trờng giữa hai bản của tụ điện tia bị 2 lệch về phía bản âm Tia có khả năng ion hóa không khí rất mạnh 37 Chọn B Một đồng vị phóng xạ không thể phóng ra đồng thời hạt + và hạt 0, 693 t 38 Chọn C.: áp dụng định luật phóng xạ m(t ) = m e t = m e T t = m 2 T... P' = 100P/20 = 5P Nhiệt lợng tiêu thụ 1 năm : Q = 5P.365.24.3600 = 7,884.10 6 J Số hạt nhân phân dã là : N = Q/200MeV = 2,46.10 27 hạt Khối lợng hạt nhân tơng ứng là: m = N.A/NA = 961kg 74 Chọn C Hệ số nhân nơtron luôn bằng 1 75 Chọn : Phản ứng nhiệt hạch sảy ra ở nhiệt độ rất cao 76 Chọn C: Xem hai loại phản ứng hạt nhân toả năng lợng 77 Chọn D Xem điều kiện có phản ứng nhiệt hạch 78 Chọn B : Xem... Z = 2, A = 4 Vậy hạt nhân 2 X chính là hạt nhân 2 He (hạt ) 57 Chọn D.: Xem hớng dẫn và làm tơng tự câu 56 58 Chọn A.: Xem hớng dẫn và làm tơng tự câu 9.56 59 Chọn B.: Xem hớng dẫn và làm tơng tự câu 56 1 60 C Muốn tổng hợp đợc 1g khí Hêli ta phải thực hiện N A phản ứng Tổng năng lợng toả ra là 4 E = 423,808.109J 61 Chọn B Xét phản ứng: 37 Cl + p 37 Ar + n 17 18 Tổng khối lợng các hạt nhân trớc phản... mp = 37,963839u Tổng khối lợng các hạt nhân sau phản ứng là M = mAr + mn = 37,965559u Ta thấy M0 < M suy ra phản ứng thu năng lợng và thu vào một lợng E = 1,60132MeV 62 Chọn B Xem hớng dẫn và làm tơng tự câu 9.60 với phản ứng hạt nhân: 12 C + E 3 6 63 Chọn B.: Xem hớng dẫn và làm tơng tự câu 9.61 với phản ứng hạt nhân: + 27 Al30 P + n 13 15 64 Chọn C Xét phản ứng hạt nhân + 27 Al30 P + n Xem hớng... năng của hạt n là Kn = mnvn2/2, động năng của hạt P là KP = mPvP2/2, theo bài ra vn = vP suy ra Kn/KP = mn/mP Theo định luật baor toàn năng lợng K + E = Kn + KP Kn = 0,013MeV, và Kn = 0,387MeV Trn Vit Thng Trng THPT Chu Vn An Thỏi Nguyờn Trang 11 65 Chọn C Xem sự phân hạch 66 Chọn C Chỉ có U235 hấp thụ nơtron chậm sữ sảy ra phân hạch 67 Chọn D : Điều kiện phản ứng dây chuyền k > 1 68 Chọn A Hai hạt nhân... hụt khối trớc phản ứng là M0 = mT + mD Tổng độ hụt khối sau phản ứng là M = m + mn Độ hụt khối của n bằng không Phản ứng toả ra E = (M - M0)c2 = 18,0614MeV 86 Chọn A.: Xét phản ứng 1 p + 7 Li 2 1 3 Tổng khối lợng của các hạt nhân trớc phản ứng là: M0 = mp + mLi = 8,0217u Tổng khối lợng của các hạt nhân sau phản ứng là: M = 2m = 8,0030u Ta thấy M0 > M suy ra phản ứng là phản ứng toả năng lợng, và toả... 10g 84 Po phân rã hết là E = E = 2,5.1010J 210 46 Chọn A.: Xem hớng dẫn và làm tơng tự câu 9.44, gọi động năng của Po là KPo, của Pb là KPb của hạt là K theo bảo toàn năng lợng ta có KPb + K KPo = E áp dụng định luật bảo toàn động P Po = P Pb + P Ban đầu hạt nhân K Pb + K = E Po đứng yên nên KPo = 0 và P Po = 0 ta suy ra hệ phơng trình: giải hệ phơng trình ta đợc K = 2 m Pb K Pb = 2 m K 5,3MeV... 17,4097MeV 87 Chọn B Xem hớng dẫn và làm tơng tự câu 8.62, theo bảo toàn năng lợng ta có Kp + E = 2.K suy ra K = 9,60485MeV 88 Chọn C.: Xem hớng dẫn và làm tơng tự câu 8.62 và 8.63 Động năng của hạt đợc tính theo công thức 1 2K 2.9,60485 MeV 2.9,60485 MeV 2.9,60485 2 K = m v v = = = 21506212,4m/s v = =c 2 2 m 4,0015u 4,0015.931 4,0015.931MeV / c 89 Chọn D Theo định luật bảo toàn động lợng: p p = p 1 . bài tập: 1. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về cấu tạo của hạt nhân nguyên tử? A) Hạt nhân đợc cấu tạo từ các nuclôn. B) Có hai loại nuclôn là prôtôn và nơtron. C) Số prôtôn trong hạt nhân. nói về phản ứng hạt nhân? A) Phản ứng hạt nhân là sự va chạm giữa các hạt nhân. B) Phản ứng hạt nhân là sự tác động từ bên ngoàivào hạt nhân làm hạt nhân đó bị vỡ ra. C) Phản ứng hạt nhân là sự. ứng có thể có một hoặc hai hạt nhân. B) Trong số các hạt nhân trong phản ứng có thể có các hạt đơn giản hơn hạt nhân (hạt sơ cấp). C) Nếu vế trái của phản ứng chỉ có một hạt nhân có thể áp dụng