TƯ LIỆU LTĐH CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ HẠT NHÂN

TÀI LIỆU BỒI DƯỢNG LUYỆN THI TỐT NGHIỆP &ĐẠI HỌC Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN 1) CÊu t¹o h¹t nh©n nguyªn tư: + H¹t nh©n nguyªn tư ®ỵc cÊu t¹o tõ c¸c pr«t«n (p) (mang ®iƯn tÝch nguyªn tè d¬ng), vµ c¸c n¬tron (n) (trung hoµ ®iƯn), gäi chung lµ nucl«n, liªn kÕt víi nhau bëi lùc h¹t nh©n, ®ã lµ lùc t¬ng t¸c m¹nh, lµ lùc hót gi÷a c¸c nucl«n, cã b¸n kÝnh t¸c dơng rÊt ng¾n ( r < 10 -15 m). + H¹t nh©n cđa c¸c nguyªn tè ë « thø Z trong b¶ng HTTH, cã nguyªn tư sè Z th× chøa Z pr«ton (cßn gäi Z lµ ®iƯn tÝch h¹t nh©n) vµ N n¬tron; A = Z + N ®ỵc gäi A lµ sè khèi. C¸c nguyªn tư mµ h¹t nh©n cã cïng sè pr«ton Z, nhng cã sè n¬tron N (sè khèi A) kh¸c nhau, gäi lµ c¸c ®ång vÞ. Cã hai lo¹i ®ång vÞ bỊn vµ ®ång vÞ phãng x¹. + KÝ hiƯu h¹t nh©n: C¸ch 1 (thêng dïng): X A Z , vÝ dơ U 235 92 . + §¬n vÞ khèi lỵng nguyªn tư u cã trÞ sè b»ng 12 1 khèi lỵng cđa ®ång vÞ C 12 6 ; kg10.66055,1 N 1 12 m u 27 A 12nguyentuC − === ; N A lµ sè av«ga®r« N A = 6,023.10 23 /mol; u xÊp xØ b»ng khèi lỵng cđa mét nuclon, nªn h¹t nh©n cã sè khèi A th× cã khèi lỵng xÊp xØ b»ng A(u). + Khèi lỵng cđa c¸c h¹t: - Pr«ton: m p = 1,007276 u; - n¬tron: m n = 1,008665 u; - ªlectron: m e = 0,000549 u. + KÝch thíc h¹t nh©n: h¹t nh©n cã b¸n kÝnh 3 1 15 A.10.2,1R − = (m). + §ång vÞ: lµ nh÷ng h¹t nh©n chøa cïng sè pr«ton Z (cã cïng vÞ trÝ trong b¶n HTTH), nh ng cã sè n¬tron kh¸c nhau. 2) N¨ng lỵng liªn kÕt, n¨ng lỵng liªn kÕt riªng: + §é hơt khèi: §é gi¶m khèi lỵng cđa h¹t nh©n so víi tỉng khèi lỵng c¸c nuclon t¹o thµnh. ∆m = m 0 - m = Z.m P + (A-Z).m n - m; m lµ khèi lỵng h¹t nh©n, nÕu cho khèi lỵng nguyªn tư ta ph¶i trõ ®i khèi lỵng c¸c ªlectron. + N¨ng lỵng liªn kÕt (NNLK) : ∆E = ∆m.c 2 . - §é hơt khèi lín th× NNLK lín. H¹t nh©n cã n¨ng lỵng liªn kÕt lín th× bỊn v÷ng. - TÝnh n¨ng lỵng liªn kÕt theo MeV: ∆E = khèi lỵng(theo u)×gi¸ trÞ 1u(theo MeV/c 2 ) - TÝnh n¨ng lỵng theo J: E = n¨ng lỵng(theo MeV) × 1,6.10 -13 . + N¨ng lỵng liªn kÕt riªng (NLLKR) lµ n¨ng lỵng liªn kÕt cho 1 nuclon. A E∆ =ε H¹t nh©n nµo cã n¨ng lỵng liªn kÕt riªng lín h¬n th× bỊn v÷ng h¬n. + §¬n vÞ n¨ng lỵng lµ: J, kJ, eV, MeV. §¬n vÞ khèi lỵng lµ: 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 ≈ . (t theo ®Çu bµi cho). 3) Phãng x¹ a) HiƯn tỵng mét h¹t nh©n bÞ ph©n r·, ph¸t ra c¸c tia phãng x¹ vµ biÕn ®ỉi thµnh h¹t nh©n kh¸c gäi lµ hiƯn tỵng phãng x¹. §Ỉc ®iĨm cđa phãng x¹: nã lµ qu¸ tr×nh biÕn ®ỉi h¹t nh©n, kh«ng phơ thc vµo u tè bªn ngoµi (nhiƯt ®é, ¸p st, m«i trêng xung quanh…) mµ phơ thc vµo b¶n chÊt cđa h¹t nh©n (chÊt phãng x¹). b) Tia phãng x¹ kh«ng nh×n thÊy, gåm nhiỊu lo¹i: α, β - , β + , γ. + Tia anpha (α) lµ h¹t nh©n cđa hªli He 4 2 . Mang ®iƯn tÝch +2e, chun ®éng víi vËn tèc ban ®Çu kho¶ng 2.10 7 m/s. Tia α lµm i«n ho¸ m¹nh nªn n¨ng lỵng gi¶m nhanh, trong kh«ng khÝ ®i ®ỵc kho¶ng 8cm, kh«ng xuyªn qua ®ỵc tÊm b×a dµy 1mm. + Tia bªta: phãng ra víi vËn tèc lín cã thĨ gÇn b»ng vËn tèc ¸nh s¸ng. Nã còng lµm i«n ho¸ m«i tr - êng nhng u h¬n tia α. Trong kh«ng khÝ cã thĨ ®i ®ỵc vµi tr¨m mÐt vµ cã thĨ xuyªn qua tÊm nh«m dµy cì mm. cã hai lo¹i: - Bª ta trõ β - lµ c¸c electron, kÝ hiƯu lµ e 0 1− - Bªta céng β + lµ p«zitron kÝ hiƯu lµ e 0 1+ , cã cïng khèi lỵng víi ªletron nhng mang ®iƯn tÝch +e cßn gäi lµ ªlectron d¬ng. + Tia γ lµ sãng ®iƯn tõ cã bíc sãng rÊt ng¾n (ng¾n h¬n tia X) cì nhá h¬n 10 -11 m. Nã cã tÝnh chÊt nh tia X, nhng m¹nh h¬n. Cã kh¶ n¨ng ®©m xuyªn m¹nh, rÊt nguy hiĨm cho con ngêi. Chó ý: Mçi chÊt phãng x¹ chØ cã thĨ phãng ra mét trong 3 tia: hc α, hc β - , hc β + vµ cã thĨ kÌm theo tia γ. Tia γ lµ sù gi¶i phãng n¨ng lỵng cđa chÊt phãng x¹. GV:Nguyễn Minh Hoàng – 49 Hoàng Hoa Thám – ĐT: 0905.435593 Trang:1 TÀI LIỆU BỒI DƯỢNG LUYỆN THI TỐT NGHIỆP &ĐẠI HỌC c) §Þnh lt phãng x¹: (2 c¸ch) + Mçi chÊt phãng x¹ ®ỵc ®Ỉc trng bëi thêi gian T gäi lµ chu kú ph©n r·. Cø sau thêi gian T mét nưa sè h¹t nh©n cđa nã biÕn ®ỉi thµnh h¹t nh©n kh¸c. N(t) = N 0 .2 -k víi T t k −= hay N(t) = N 0 .e - λ t ; T 2ln =λ lµ h»ng sè phãng x¹. ln2 = 0,693. Khèi lỵng chÊt phãng x¹: m(t) = m 0 . e - λ t ; hay m(t) = m 0 .2 -k + Trong qu¸ tr×nh ph©n r·, sè h¹t nh©n (khèi lỵng) phãng x¹ gi¶m víi thêi gian theo ®Þnh lt hµm sè mò víi sè mò ©m. Chu kú b¸n r· T cđa mét chÊt phãng x¹ lµ thêi gian sau ®ã sè h¹t nh©n cđa mét lỵng chÊt Êy chØ cßn b»ng mét nưa sè h¹t nh©n ban ®Çu N 0 . Sè h¹t nh©n N hc khèi lỵng m cđa chÊt phãng x¹ gi¶m víi thêi gian t theo ®Þnh lt hµm sè mò: t 0 t 0 em)t(m,eN)t(N λ−λ− == , λ lµ h»ng sè phãng x¹, tØ lƯ nghÞch víi chu kú b¸n r·: T 693,0 T 2ln ==λ . d) §é phãng x¹ cđa mét chÊt phãng x¹ ®ỵc x¸c ®Þnh b»ng sè h¹t nh©n ph©n r· trong 1 gi©y. + KÝ hiƯu H: H = T t 0 t 0 2.N.e.N. t N H − λ− λ=λ= ∆ ∆ −= . Hay H = λ.N; H 0 = λN 0 lµ ®é phãng x¹ ban ®Çu. §é phãng x¹ cđa mét lỵng chÊt b»ng sè h¹t nh©n cđa nã nh©n víi h»ng sè phãng x¹. e) Trong ph©n r· α h¹t nh©n con lïi hai « trong b¶ng hƯ thèng tn hoµn so víi h¹t nh©n mĐ. - Trong ph©n r· β - hc β + h¹t nh©n con tiÕn hc lïi mét « trong b¼ng hƯ thèng tn hoµn so víi h¹t nh©n mĐ. - Trong ph©n r· γ h¹t nh©n kh«ng biÕn ®ỉi mµ chØ chun tõ møc n¨ng lỵng cao xng møc n¨ng l- ỵng thÊp h¬n. - VËy mét h¹t nh©n chØ phãng ra mét trong 3 tia lµ α hc β - hc β + vµ cã thĨ kÌm theo tia γ. f) Cã ®ång vÞ phãng x¹ tù nhiªn vµ nh©n t¹o. §ång vÞ phãng x¹ nh©n t¹o cß cïng tÝnh chÊt víi ®ång vÞ bỊn cđa nguyªn tè ®ã. + øng dơng: ph¬ng ph¸p nguyªn tư ®¸nh dÊu: y khoa (chÈn ®o¸n vµ ch÷a bƯnh), trong sinh häc nghiªn cøu vËn chun c¸c chÊt; kh¶o cỉ: x¸c ®Þnh ti cỉ vËt dïng ph¬ng ph¸p c¸cbon14 (cã T = 5730 n¨m), 4) Ph¶n øng h¹t nh©n: a) Ph¶n øng h¹t nh©n lµ t¬ng t¸c gi÷a hai h¹t nh©n dÉn ®Õn sù biÕn ®ỉi chóng thµnh c¸c h¹t kh¸c. + Ph¬ng tr×nh tỉng qu¸t: A + C → C + D. trong ®ã A, B lµ c¸c h¹t t¬ng t¸c, cßn B, C lµ h¹t s¶n phÈm (t¹o thµnh). Mét trong c¸c h¹t trªn cã thĨ lµ α ( He 4 2 ), e 0 1− , e 0 1+ , n 1 0 , p 1 1 (hay H 1 1 ). + Phãng x¹ lµ lo¹i ph¶n øng h¹t nh©n ®Ỉc biƯt cđa ph¬ng tr×nh ph¶n øng: A→ B + C. + Ph¶n øng h¹t nh©n nh©n t¹o t¹o nªn ®ång vÞ phãng x¹ nh©n t¹o. b) C¸c ®Þnh lt b¶o toµn trong ph¶n øng h¹t nh©n: + §Þnh lt b¶o toµn nuclon (sè khèi A): T¬ng t¸c 2 h¹t nh©n lµ t¬ng t¸c gi÷a c¸c nuclon, pr«ton cã thĨ biÕn ®ỉi thµnh n¬tron vµ ngỵc l¹i; tỉng sè pr«ton vµ n¬tron lµ nuclon kh«ng ®ỉi. A 1 + A 2 = A 3 + A 4 . + §Þnh lt b¶o toµn ®iƯn tÝch (nguyªn tư sè Z): T¬ng t¸c 2 h¹t nh©n lµ t¬ng t¸c hƯ kÝn (c« lËp) vỊ ®iƯn, nªn ®iƯn tÝch b¶o toµn (tỉng ®iƯn tÝch tríc vµ sau ph¶n øng b»ng nhau) Z 1 + Z 2 = Z 3 + Z 4 . + §Þnh lt b¶o toµn ®éng lỵng: T¬ng t¸c 2 h¹t nh©n lµ t¬ng t¸c hƯ kÝn (c« lËp) nªn ®éng lỵng b¶o toµn (®éng lỵng tríc vµ sau ph¶n øng b»ng nhau) DCBA pppp +=+ hay DDCCBBAA vmvmvmvm +=+ + §Þnh lt b¶o toµn n¨ng lỵng toµn phÇn (Gåm n¨ng lỵng nghØ vµ c¸c n¨ng lỵng th«ng thêng kh¸c nh ®éng n¨ng, nhiƯt n¨ng . . .): trong ph¶n øng h¹t nh©n, n¨ng lỵng toµn phÇn kh«ng ®ỉi (n¨ng lỵng tríc vµ sau ph¶n øng b»ng nhau). M 0 c 2 + E 1 = Mc 2 + E 2 . Víi M 0 = m A + m B ; M = m C + m D ; E 1 lµ ®éng n¨ng cđa c¸c h¹t tríc ph¶n øng, E 2 lµ ®éng n¨ng cđa c¸c h¹t sau ph¶n øng vµ c¸c n¨ng lỵng kh¸c. + Trong ph¶n øng h¹t nh©n kh«ng cã ®Þnh lt b¶o toµn khèi lỵng: khèi lỵng c¸c h¹t tríc vµ sau ph¶n øng kh«ng bao giê b»ng nhau, v× ®é hơt khèi cđa c¸c h¹t nh©n kh«ng gièng nhau. c) Quy t¾c dÞch chun phãng x¹: + Phãng x¹ ra α: YHeX 4A 2Z 4 2 A Z − − +→ → h¹t nh©n t¹o thµnh lïi 2 « vµ sè khèi gi¶m 4 ®¬n vÞ. + Phãng x¹ ra bªta trõ β - : ν++→ +− YeX A 1Z 0 1 A Z → h¹t nh©n t¹o thµnh tiÕn 1 «, sè khèi kh«ng ®ỉi. + Phãng x¹ ra bªta céng β + : ν++→ −+ YeX A 1Z 0 1 A Z → h¹t nh©n t¹o thµnh lïi 1 «, sè khèi kh«ng ®ỉi. d) Trong ph¶n øng h¹t nh©n, tỉng khèi lỵng M 0 (M 0 = m A + m B ) cđa c¸c h¹t nh©n tham gia ph¶n øng kh¸c tỉng khèi lỵng M (M = m C + m D ) cđa c¸c h¹t t¹o thµnh. NÕu M < M 0 (hay ®é hơt khèi c¸c h¹t t¹o GV:Nguyễn Minh Hoàng – 49 Hoàng Hoa Thám – ĐT: 0905.435593 Trang:2 TÀI LIỆU BỒI DƯỢNG LUYỆN THI TỐT NGHIỆP &ĐẠI HỌC thµnh lín h¬n ®é hơt khèi c¸c h¹t nh©n tham gia ph¶n øng) th× ph¶n øng to¶ n¨ng lỵng vµ ngỵc l¹i: M 0 < M th× ph¶n øng h¹t nh©n thu n¨ng lỵng. N¨ng lỵng cđa ph¶n øng h¹t nh©n lµ: ∆E = ∆M.c 2 . e) Cã hai lo¹i ph¶n øng h¹t nh©n to¶ ra n¨ng lỵng, n¨ng lỵng ®ã gäi lµ n¨ng lỵng h¹t nh©n. + Mét h¹t nh©n rÊt nỈng khi hÊp thơ mét n¬tron chËm sÏ vì thµnh hai h¹t trung b×nh, cïng víi N n¬tron lµ sù ph©n h¹ch. MeV200nNYXUnU 1 0 A Z A Z 236 92 1 0 235 92 / / +++→→+ . N tõ 2 ®Õn 3; A vµ A’ tõ 80 dÕn 160. +NÕu sù ph©n h¹ch liªn tiÕp x¶y ra gäi lµ ph¶n øng d©y chun, khi ®ã to¶ ra n¨ng lỵng rÊt lín. §iỊu kiƯn cã ph¶n øng d©y chun: HƯ sè nh©n n¬tr¬n k ≥ 1. k < 1 kh«ng x¶y ra ph¶n øng. k = 1 gäi lµ tíi h¹n: ph¶n øng kiĨm so¸t ®ỵc. k > 1: vỵt h¹n ph¶n øng kh«ng kiĨm so¸t ®ỵc. V× vËy khèi lỵng U235 ph¶i ®¹t gi¸ trÞ nhá nhÊt gäi lµ khèi lỵng tíi h¹n: m th . (nguyªn chÊt lµ 1kg) + Hai h¹t nh©n rÊt nhĐ, cã thĨ kÕt hỵp víi nhau thµnh mét h¹t nh©n nỈng h¬n. Ph¶n øng nµy chØ x¶y ra ë nhiƯt ®é rÊt cao, nªn gäi lµ ph¶n øng nhiƯt h¹ch. Con ngêi míi chØ thùc hiƯn ®ỵc ph¶n øng nµy díi d¹ng kh«ng kiĨm so¸t ®ỵc (bom H). ThÝ dơ : nHeHH 1 0 3 2 2 1 2 1 +→+ +3,25MeV. nHeHH 1 0 4 2 3 1 2 1 +→+ +17,6MeV. So víi ph¶n øng ph©n h¹ch, ph¶n øng nhiƯt h¹ch to¶ ra n¨ng lỵng lín h¬n nhiỊu khi cã cïng khèi l- ỵng nhiªn liƯu. GV:Nguyễn Minh Hoàng – 49 Hoàng Hoa Thám – ĐT: 0905.435593 Trang:3 TÀI LIỆU BỒI DƯỢNG LUYỆN THI TỐT NGHIỆP &ĐẠI HỌC A) Tóm tắt lý thuyết: 1) Sự phóng xạ 1.1)§Þnh nghÜa Phóng xạ là hiện tượng hạt nhân nguyên tử tự động phóng ra các bøc x¹ gäi lµ tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác. 1.2)Đònh luật phóng xạ -Mỗi chất phóng xạ được đặc trưng bởi một thời gian T gọi là chu kỳ bán rã. Cứ sau mỗi chu kỳ này thì một nưa số nguyên tử của chất ấy biến đổi thành chất khác. -BiĨu thøc: N = N o T t− 2 = N o e - λ t và m = m o T t− 2 = m o e - λ t với λ = TT 693,02ln = 1.3) Độ phóng xạ -Độ phóng xạ H của một lượng chất phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của lượng chất phóng xạ đó và được đo bằng số phân rã trong 1 giây. -Độ phóng xạ H giảm theo thời gian với qui luật: H = λN = λN o e - λ t = H o e - λ t với H o = λN o là độ phóng xạ ban đầu. -Đơn vò độ phóng xạ là Beccơren (Bq) hay Curi (Ci): 1 Bq = 1phân rã/giây ; 1Ci = 3,7.10 10 Bq. 2)N¨ng lỵng phãng x¹: A B + C 2.1)N¨ng lỵng to¶ ra trong mét ph©n r· + E∆ = (m A – m B – m C ).c 2 Víi m A , m B ,m C lµ khèi lỵng c¸c h¹t nh©n tríc vµ sau t¬ng t¸c 1u=931 MeV/c 2 + E∆ =931 (m A – m B – m C ) (MeV) + E∆ =( ACB mmm ∆−∆+∆ ) c 2 = 931( ACB mmm ∆−∆+∆ ) (MeV) Víi A m∆ , B m∆ , C m∆ lµ ®é hơt khèi c¸c h¹t nh©n tríc vµ sau t¬ng t¸c + E∆ = ACB EEE ∆−∆+∆ Víi A E∆ , B E∆ , C E∆ lµ n¨ng lỵng liªn kÕt cđa c¸c h¹t nh©n tríc vµ sau t¬ng t¸c 2.2)C¸c ®Þnh lt b¶o toµn trong ph¶n øng h¹t nh©n a)§Þnh lt b¶o toµn ®éng lỵng: A P = B P + C P H¹t nh©n A ®øng yªn phãng x¹ : A P = B P + C P =0 => B P =- C P  H¹t B vµ C chun ®éng ngỵc chiỊu nhau  P B =P C ⇔ m C .v C = m B .v B ⇔ C B m m = B C v v (1)  (P B ) 2 =(P C ) 2 MỈt kh¸c :P 2 =(m.v) 2 = 2 1 m.v 2 .2m=2m.W ® ⇒ 2.m C .W C =2m B .W B ⇒ C B m m = B C W W (2) Ta cã hƯ ph¬ng tr×nh: C B m m = B C v v = B C W W (3) b)§Þnh lt b¶o toµn n¨ng lỵng E A +W A =E B + W B + E C +W C ⇒ E A - E B - E C = W B +W C -W A = E ∆ W A =0 ⇒ W B +W C = E ∆ (4) GV:Nguyễn Minh Hoàng – 49 Hoàng Hoa Thám – ĐT: 0905.435593 Trang:4 TÀI LIỆU BỒI DƯỢNG LUYỆN THI TỐT NGHIỆP &ĐẠI HỌC Trong ®ã: E =m .c 2 lµ n¨ng lỵng nghØ W= 2 1 m.v 2 lµ ®éng n¨ng cđa h¹t B)Ph ¬ng ph¸p gi¶i c¸c d¹ng bµi tËp: Dạng I: X¸c ®Þnh c¸c ®¹i lỵng ®Ỉc trng cho sù phãng x¹: I)Ph ¬ng ph¸p chung 1)X¸c ®Þnh sè nguyªn tư (khèi lỵng ) cßn l¹i cđa chÊt phãng x¹ sau thêi gian phãng x¹ t -Sè nguyªn cßn l¹i sau thêi gian phãng x¹ t: N=N 0 t e . λ − =N 0 . T t − 2 -Khèi lỵng cßn l¹i sau thêi gian phãng x¹ t : m= m 0 . t e . λ − =m 0 T t − 2 Víi λ = T 2ln = T 693,0 -Sè nguyªn tư cã trong m(g) lỵng chÊt : A m N N A = N A =6,023.10 23 h¹t/mol lµ sè Av«ga®r« Chó ý: +Khi T t =n víi n lµ mét sè tù nhiªn th× ¸p dơng c¸c c«ng thøc: N =N 0 . T t − 2 ; m= m 0 T t − 2 +Khi T t lµ sè thËp ph©n th× ¸p dơng c¸c c«ng thøc: N=N 0 t e . λ − ; m= m 0 . t e . λ − +Khi t << T th× ¸p dơng c«ng thøc gÇn ®óng : t e . λ − =1- t. λ 2)X¸c ®Þnh sè nguyªn tư (khèi lỵng ) bÞ phãng x¹ cđa chÊt phãng x¹ sau thêi gian phãng x¹ t -Khèi lỵng bÞ phãng x¹ sau thêi gian phãng x¹ t : ∆ m=m 0 -m=m 0 (1- t e . λ − )=m 0 (1- T t − 2 ) -Sè nguyªn tư bÞ phãng x¹ sau thêi gian phãng x¹ t : ∆ N=N 0 -N=N 0 (1- t e . λ − )=N 0 (1- T t − 2 ) Chó ý: +PhÇn tr¨m sè nguyªn tư (khèi lỵng) chÊt phãng x¹ bÞ phãng x¹ sau thêi gian t ph©n r· lµ: % ∆ N= 0 N N∆ .100%=(1- t e . λ − ).100% % ∆ m = 0 m m∆ .100% =(1- t e . λ − ).100% +PhÇn tr¨m sè nguyªn tư (khèi lỵng ) cßn l¹i cđa chÊt phãng x¹ sau thêi gian t %N = 0 N N .100% = t e . λ − .100% %m = 0 m m .100% = t e . λ − .100% 3) X¸c ®Þnh sè nguyªn tư (khèi lỵng ) h¹t nh©n míi t¹o thµnh sau thêi gian phãng x¹ t -Mét h¹t nh©n bÞ phãng x¹ th× sinh ra mét h¹t nh©n míi ,do vËy sè h¹t nh©n míi t¹o thµnh sau thêi gian phãng x¹ t b»ng sè h¹t nh©n bÞ phãng x¹ trong thêi gian ®ã 'N∆ = ∆ N=N 0 -N=N 0 (1- t e . λ − )=N 0 (1- T t − 2 ) -Khèi lỵng h¹t nh©n míi t¹o thµnh sau thêi gian phãng x¹ t: 'm∆ = '. ' A N N A ∆ A’ lµ sè khèi cđa h¹t nh©n míi t¹o thµnh Chó ý:+Trong sù phãng x¹ β h¹t nh©n mĐ cã sè khèi b»ng sè khèi cđa h¹t nh©n con (A=A’) . Do vËy khèi lỵng h¹t nh©n míi t¹o thµnh b»ng khèi lỵng h¹t nh©n bÞ phãng x¹ + Trong sù phãng x¹ α th× A’=A- 4 => 'm∆ = N N '∆ (A- 4) 4)Trong sù phãng x¹ α ,x¸c ®Þnh thĨ tÝch (khèi lỵng) khÝ Heli t¹o thµnh sau thêi gian t phãng x¹. - Mét h¹t nh©n bÞ phãng x¹ th× sinh ra mét h¹t α ,do vËy sè h¹t α t¹o thµnh sau thêi gian phãng x¹ t b»ng sè h¹t nh©n bÞ phãng x¹ trong thêi gian ®ã. GV:Nguyễn Minh Hoàng – 49 Hoàng Hoa Thám – ĐT: 0905.435593 Trang:5 TÀI LIỆU BỒI DƯỢNG LUYỆN THI TỐT NGHIỆP &ĐẠI HỌC 'N ∆ He = ∆ N=N 0 -N=N 0 (1- t e . λ − )=N 0 (1- T t − 2 ) -Khèi lỵng khÝ Heli t¹o thµnh sau thêi gian t phãng x¹: m He =4. A He N N∆ -ThĨ tÝch khÝ Heli ®ỵc t¹o thµnh(®ktc) sau thêi gian t phãng x¹ :V=22,4. A He N N∆ (l) 5)X¸c ®Þnh ®é phãng x¹ cđa mét chÊt phãng x¹ H= λ N=H 0 t e . λ − =H 0 T t − 2 víi H 0 = λ N 0 = T 2ln .N 0 §¬n vÞ cđa ®é phãng x¹ Bp: 1ph©n r· /1s= 1Bq (1Ci=3,7.10 10 Bq) Chó ý: Khi tÝnh H 0 theo c«ng thøc H 0 = λ N 0 = T 2ln .N 0 th× ph¶i ®ỉi T ra ®¬n vÞ gi©y(s) II.2 . C¸c vÝ dơ Bài 1: C«ban 60 27 Co lµ ®ång vÞ phãng x¹ ph¸t ra tia β − vµ γ víi chu k× b¸n r· T=71,3 ngµy. 1. X¸c ®Þnh tû lƯ phÇn tr¨m chÊt Co bÞ ph©n r· trong 1 th¸ng (30 ngµy). 2. Cã bao nhiªu h¹t β ®ỵc gi¶i phãng sau 1h tõ 1g chÊt Co tinh khiÕt. Bài 2: Ph¬ng tr×nh phãng x¹ cđa P«l«ni cã d¹ng: 210 84 Po A Z Pb α → + 1.Cho chu kú b¸n r· cđa P«l«ni T=138 ngµy. Gi¶ sư khèi lỵng ban ®Çu m 0 =1g. Hái sau bao l©u khèi lỵng P«l«ni chØ cßn 0,707g? 2. TÝnh ®é phãng x¹ ban ®Çu cđa P«l«ni. Cho N A =6,023.10 23 nguyªn tư/mol. Bài 3: Gäi t ∆ lµ kho¶ng thêi gian ®Ĩ sè h¹t nh©n cđa mét lỵng chÊt phãng x¹ gi¶m ®i e lÇn (e lµ sè tù nhiªn víi lne=1), T lµ chu kú b¸n r· cđa chÊt phãng x¹. Chøng minh r»ng ln 2 T t∆ = . Hái sau kho¶ng thêi gian 0,51 t∆ chÊt phãng x¹ cßn l¹i bao nhiªu phÇn tr¨m lỵng ban ®Çu ? Cho biÕt e 0,51 =0,6. Bài 4: H¹t nh©n 224 88 Ra phãng ra mét h¹t α , mét photon γ vµ t¹o thµnh A Z Rn . Mét ngn phãng x¹ 224 88 Ra cã khèi lỵng ban ®Çu m 0 sau 14,8 ngµy khèi lỵng cđa ngn cßn l¹i lµ 2,24g. H·y t×m : 1. m 0 2. Sè h¹t nh©n Ra ®· bÞ ph©n r· vµ khèi lỵng Ra bÞ ph©n r· ? 3.Khèi lỵng vµ sè h¹t nh©n míi t¹o thµnh ? 4.ThĨ tÝch khÝ Heli t¹o thµnh (®ktc) Cho biÕt chu kú ph©n r· cđa 224 88 Ra lµ 3,7 ngµy vµ sè Av«ga®r« N A =6,02.10 23 mol -1 . Dạng II: TÝnh chu kú b¸n r· cđa c¸c chÊt phãng x¹ II.1)Ph ¬ng ph¸p 1)TÝnh chu kú b¸n r· khi biÕt : a) TØ sè sè nguyªn tư ban ®Çu vµ sè nguyªn tư cßn l¹i sau thêi gian phãng x¹ t b)TØ sè sè nguyªn tư ban ®Çu vµ sè nguyªn tư bÞ ph©n r· sau thêi gian phãng x¹ t c)TØ sè ®é phãng ban ®Çu vµ ®é phãng x¹ cđa chÊt phãng x¹ ë thêi ®iĨm t Ph ¬ng ph¸p: a) TØ sè sè nguyªn tư ban ®Çu vµ sè nguyªn tư cßn l¹i sau thêi gian phãng x¹ t N=N 0 t e . λ − => T= N N t 0 ln 2ln b)TØ sè sè nguyªn tư ban ®Çu vµ sè nguyªn tư bÞ ph©n r· sau thêi gian phãng x¹ t GV:Nguyễn Minh Hoàng – 49 Hoàng Hoa Thám – ĐT: 0905.435593 Trang:6 TÀI LIỆU BỒI DƯỢNG LUYỆN THI TỐT NGHIỆP &ĐẠI HỌC ∆ N=N 0 (1- t e . λ − ) => 0 N N∆ =1- t e . λ − =>T=- )1ln( 2ln. 0 N N t ∆ − c)TØ sè ®é phãng ban ®Çu vµ ®é phãng x¹ cđa chÊt phãng x¹ ë thêi ®iĨm t H=H 0 t e . λ − =>T= H H t 0 ln 2ln. 2)T×m chu k× b¸n r· khi biÕt sè h¹t nh©n ë c¸c thêi ®iĨm t 1 vµ t 2 N 1 =N 0 1 .t e λ − ; N 2 =N 0 2 .t e λ − 2 1 N N = ).( 12 tt e − λ =>T = 2 1 12 ln 2ln)( N N tt − 3)T×m chu k× b¸n khi biÕt sè h¹t nh©n bÞ ph©n r· trong hai thêi gian kh¸c nhau 1 N∆ lµ sè h¹t nh©n bÞ ph©n r· trong thêi gian t 1 Sau ®ã t (s) : 2 N∆ lµ sè h¹t nh©n bÞ ph©n r· trong thêi gian t 2 =t 1 -Ban ®Çu : H 0 = 1 1 t N∆ -Sau ®ã t(s) H= 2 2 t N∆ mµ H=H 0 t e . λ − => T= 2 1 ln 2ln. N N t ∆ ∆ 4)TÝnh chu k× b¸n r· khi biÕt thĨ tÝch khÝ Heli t¹o thµnh sau thêi gian phãng x¹ t -Sè h¹t nh©n Heli t¹o thµnh : N∆ = 4,22 V N A N∆ lµ sè h¹t nh©n bÞ ph©n r· ∆ N=N 0 (1- t e . λ − ) = 4,22 V N A Mµ N 0 = A m 0 N A => A m 0 (1- t e . λ − ) = 4,22 V => T=- ) .4,22 . 1ln( 2ln. 0 m VA t − II.2)C¸c vÝ dơ VÝ dơ1: Silic 31 14 Si lµ chÊt phãng x¹, ph¸t ra h¹t β − vµ biÕn thµnh h¹t nh©n X. Mét mÉu phãng x¹ 31 14 Si ban ®Çu trong thêi gian 5 phót cã 190 nguyªn tư bÞ ph©n r·, nhng sau 3 giê còng trong thêi gian 5 phót chØ cã 85 nguyªn tư bÞ ph©n r·. H·y x¸c ®Þnh chu kú b¸n r· cđa chÊt phãng x¹. VÝ dơ2 : §Ĩ ®o chu kú cđa mét chÊt phãng x¹ ngêi ta cho m¸y ®Õm xung b¾t ®Çu ®Õm tõ thêi ®iĨm t 0 =0. §Õn thêi ®iĨm t 1 =2 giê, m¸y ®Õm ®ỵc n 1 xung, ®Õn thêi ®iĨm t 2 =3t 1 , m¸y ®Õm ®ỵc n 2 xung, víi n 2 =2,3n 1 . X¸c ®Þnh chu kú b¸n r· cđa chÊt phãng x¹ nµy. VÝ dơ3 : H¹t nh©n P«l«ni lµ chÊt phãng x¹ α ,sau khi phãng x¹ nã trë thµnh h¹t nh©n ch× bỊn .Dïng mét mÉu Po nµo ®ã ,sau 30 ngµy ,ngêi ta thÊy tØ sè khèi lỵng cđa ch× vµ Po trong mÉu b»ng 0,1595.TÝnh chu k× b¸n r· cđa Po VÝ dơ 4: Ra224 lµ chÊt phãng x¹ α .Lóc ®Çu ta dïng m 0 =1g Ra224 th× sau 7,3 ngµy ta thu ®ỵc V=75cm 3 khÝ Heli ë ®ktc .TÝnh chu kú b¸n r· cđa Ra224 Dạng III: TÝnh ti cđa c¸c mÉu vËt cỉ III.1)Ph ¬ng ph¸p 1)NÕu biÕt tØ sè khèi lỵng (sè nguyªn tư) cßn l¹i vµ khèi lỵng (sè nguyªn tư) ban ®Çu cđa mét l- ỵng chÊt phãng x¹ cã trong mÉu vËt cỉ GV:Nguyễn Minh Hoàng – 49 Hoàng Hoa Thám – ĐT: 0905.435593 Trang:7 TÀI LIỆU BỒI DƯỢNG LUYỆN THI TỐT NGHIỆP &ĐẠI HỌC 0 m m = t e . λ − => t= 2ln ln. 0 m m T 0 N N = t e . λ − =>t= 2ln ln. 0 N N T 2) NÕu biÕt tØ sè khèi lỵng (sè nguyªn tư) bÞ phãng x¹ vµ khèi lỵng (sè nguyªn tư) cßn l¹i cđa mét lỵng chÊt phãng x¹ cã trong mÉu vËt cỉ m m'∆ = t A t emN AeN . 0 . .0 ')1( λ λ − − − = A A' (1- t e . λ − ) =>t= 2ln )1 '. '. ln(. + ∆ Am mA T N N∆ = t e λ -1 => t= 2ln )1ln(. N N T ∆ + 3)NÕu biÕt tØ sè khèi lỵng (sè nguyªn tư) cßn l¹i cđa hai chÊt phãng x¹ cã trong mÉu vËt cỉ t eNN . 011 1 λ − = ; t eNN 2 022 λ − = => )( 02 01 2 1 12 . λλ − = t e N N N N =>t= 12 012 021 . . ln λλ − NN NN víi 1 1 2ln T = λ , 2 2 2ln T = λ 4)TÝnh ti cđa mÉu vËt cỉ dùa vµo C 14 6 (§ång hå Tr¸i §Êt) -ë khÝ qun ,trong thµnh phÇn tia vò trơ cã c¸c n¬tr«n chËm, mét n¬tr«n gỈp h¹t nh©n N 14 7 t¹o nªn ph¶n øng: n 1 0 + N 14 7 C 14 6 + p 1 1 - C 14 6 lµ ®ång vÞ phãng x¹ − β víi chu kú b¸n r· 5560 n¨m - C 14 6 cã trong ®i«xit cacbon .Khi thùc vËt sèng hÊp thơ CO 2 trong kh«ng khÝ nªn qu¸ tr×nh ph©n r· c©n b»ng víi qu¸ tr×nh t¸i t¹o C 14 6 - Thùc vËt chÕt chØ cßn qu¸ tr×nh ph©n r· C 14 6 ,tØ lƯ C 14 6 trong c©y gi¶m dÇn Do ®ã: +§o ®é phãng x¹ cđa C 14 6 trong mÉu vËt cỉ => H +§o ®é phãng x¹ cđa C 14 6 trong mÉu vËt cïng lo¹i ,cïng khèi lỵng cđa thùc vËt võa míi chÕt =>H 0 H=H 0 t e . λ − => t= 2ln ln. 0 H H T víi T=5560 n¨m III.2)C¸c vÝ dơ VÝ dơ 1 : HiƯn nay trong qng thiªn nhiªn cã chøa c¶ 238 92 U vµ 235 92 U theo tØ lƯ nguyªn tư lµ 140 :1. Gi¶ sư ë thêi ®iĨm t¹o thµnh Tr¸i §Êt, tû lƯ trªn lµ 1:1. H·y tÝnh ti cđa Tr¸i §Êt. BiÕt chu kú b¸n r· cđa 238 92 U lµ 4,5.10 9 n¨m. 235 92 U cã chu kú b¸n r· 7,13.10 8 n¨m VÝ dơ 2 :Thµnh phÇn ®ång vÞ phãng x¹ C14 cã trong khÝ qun cã chu kú b¸n r· lµ 5568 n¨m. Mäi thùc vËt sèng trªn Tr¸i §Êt hÊp thơ cacbon díi d¹ng CO 2 ®Ịu chøa mét lỵng c©n b»ng C14. Trong mét ng«i mé cỉ, ngêi ta t×m thÊy mét m¶nh x¬ng nỈng 18g víi ®é phãng x¹ 112 ph©n r·/phót. Hái vËt h÷u c¬ nµy ®· chÕt c¸ch ®©y bao nhiªu l©u, biÕt ®é phãng x¹ tõ C14 ë thùc vËt sèng lµ 12 ph©n r·/g.phót. VÝ dơ 3 :Trong c¸c mÉu qng Urani ngêi ta thêng thÊy cã lÉn ch× Pb206 cïng víi Urani U238. BiÕt chu kú b¸n r· cđa U238 lµ 4,5.10 9 n¨m, h·y tÝnh ti cđa qng trong c¸c trêng hỵp sau: 1. Khi tû lƯ t×m thÊy lµ cø 10 nguyªn tư Urani th× cã 2 nguyªn tư ch×. 2. Tû lƯ khèi lỵng gi÷a hai chÊt lµ 1g ch× /5g Urani. Dạng IV: N¨ng lỵng trong sù phãng x¹ IV.1)Ph ¬ng ph¸p: GV:Nguyễn Minh Hoàng – 49 Hoàng Hoa Thám – ĐT: 0905.435593 Trang:8 TÀI LIỆU BỒI DƯỢNG LUYỆN THI TỐT NGHIỆP &ĐẠI HỌC 1.§éng n¨ng c¸c h¹t B,C C B m m = B C W W ⇒ B C C B m W m W = = CB CB mm WW + + = CB mm E + ∆ ⇒ E mm m W BC C B ∆ + = ⇒ = C W E mm m CB B ∆ + 2. % n¨ng lỵng to¶ ra chun thµnh ®éng n¨ng cđa c¸c h¹t B,C % W C = %100. E W C ∆ = CB B mm m + 100% %W B =100%-%W C 3.VËn tèc chun ®éng cđa h¹t B,C W C = 2 1 mv 2 ⇒ v= m W2 Chó ý: Khi tÝnh vËn tèc cđa c¸c h¹t B,C - §éng n¨ng cđa c¸c h¹t ph¶i ®ỉi ra ®¬n vÞ J(Jun) - Khèi lỵng c¸c h¹t ph¶ ®ỉi ra kg - 1u=1,66055.10 -27 kg - 1MeV=1,6.10 -13 J IV.2)C¸c vÝ dơ VÝ dơ 1 : Randon 222 86 Rn lµ chÊt phãng x¹ phãng ra h¹t α vµ h¹t nh©n con X víi chu k× b¸n r· T=3,8 ngµy.BiÕt r»ng sù phãng x¹ nµy to¶ ra n¨ng lỵng 12,5MeV díi d¹ng tỉng ®éng n¨ng cđa hai h¹t sinh ra (W α + W X ). H·y t×m ®éng n¨ng cđa mçi h¹t sinh ra. Khi tÝnh, cã thĨ lÊy tØ sè khèi lỵng cđa c¸c h¹t gÇn ®óng b»ng tØ sè sè khèi cđa chóng (m α /m X ≈ A α /A X ). Cho N A =6,023.10 23 mol -1 . VÝ dơ 2 :H¹t nh©n 226 88 Ra cã chu k× b¸n r· 1570 n¨m, ®øng yªn ph©n r· ra mét h¹t α vµ biÕt ®ỉi thµnh h¹t nh©n X. §éng n¨ng cđa h¹t α trong ph©n r· lµ 4,8MeV. H·y x¸c ®Þnh n¨ng lỵng toµn phÇn to¶ ra trong mét ph©n r·.Coi khèi lỵng cđa h¹t nh©n tÝnh theo ®¬n vÞ u xÊp xØ b»ng khèi lỵng cđa chóng. VÝ dơ 3 :. H¹t nh©n 210 84 Po cã tÝnh phãng x¹ α . Tríc khi phãng x¹ h¹t nh©n Po ®øng yªn. TÝnh ®éng n¨ng cđa h¹t nh©n X sau phãng x¹. Cho khèi lỵng h¹t nh©n Po lµ m Po =209,93733u, m X =205,92944u, m α =4,00150u, 1u=931MeV/c 2 . VÝ dơ 4 :H·y viÕt ph¬ng tr×nh phãng x¹ α cđa Randon ( 222 86 Rn ).Cã bao nhiªu phÇn tr¨m n¨ng lỵng to¶ ra trong ph¶n øng trªn ®ỵc chun thµnh ®éng n¨ng cđa h¹t α ? Coi r»ng h¹t nh©n Randon ban ®Çu ®øng yªn vµ khèi lỵng h¹t nh©n tÝnh theo ®¬n vÞ khèi lỵng nguyªn tư b»ng sè khèi cđa nã. VÝ dơ 5 :P«l«ni 210 84 Po lµ mét chÊt phãng x¹ α , cã chu k× b¸n r· T=138 ngµy. TÝnh vËn tèc cđa h¹t α , biÕt r»ng mçi h¹t nh©n P«l«ni khi ph©n r· to¶ ra mét n¨ng lỵng E=2,60MeV. C) BÀI TẬP TỰ LUYỆN: Bài 1: - Tìm số nguyên tử có trong 1kg U 235 92 - Tìm số nguyên tử có trong 1 g µ Po 210 84 Bài 2: Ban đầu có 4g Rn 222 86 là chất phóng xạ với chu kỳ bán rã T=3,8 ngày. a) Tìm số nguyên tử Rn còn lại sau 11,4 ngày. b) Tìm số nguyên tử Rn bò phân rã sau thời gian t=1,5T. c) Tìm độ phóng xạ của Rn sau 11,4 ngày. d) Sau khoảng thời gian bằng bao nhiêu thì lượng Rn còn lại 250mg? Bài 3: Chất phóng xạ Po 210 84 phóng xạ tia α và biến thành Pb, Po có chu kỳ bán rã T=138 ngày. a) cho khối lượng ban đầu của Po là 0,14 g. hỏi sau 414 ngày đêm có bao nhiêu nguyên tử Po bò phân rã. Xác đònh khối lượng Pb tạo thành trong thời gian nói trên. b) Hỏi sau bao lâu lượng Po còn lại 17,5 mg? GV:Nguyễn Minh Hoàng – 49 Hoàng Hoa Thám – ĐT: 0905.435593 Trang:9 TÀI LIỆU BỒI DƯỢNG LUYỆN THI TỐT NGHIỆP &ĐẠI HỌC Bài 4: Đồng vò Na 24 11 là chất phóng xạ − β và tạo thành Mg. cho một mẫu Na có khối lượng 0,24g. Sau 105 giờ độ phóng xạ của nó giảm đi 128 lần. a) Tìm chu kỳ bán rã và độ phóng xạ ban đầu của mẫu Na. b) Tìm khối lượng Mg tạo thành sau 60 giờ. Bài 5: Co 60 27 là đồng vò phóng xạ phát ra tia − β . Co có chu kỳ bán rã là T=71,3 ngày. Hỏi trong một tháng (30 ngày) chất Co bò phân rã bao nhiêu phần trăm? Bài 6: Có bao nhiêu hạt − β được giải phóng trong 1 giờ từ 1 g µ đồng vò Na 24 11 . Biết chu kỳ bán rã của Na là 15 giờ. Bài 7: Gọi t ∆ là khoảng thời gian để một lượng chất phóng xạ giảm đi e lần. Chứng minh rằng: 2ln T t =∆ (T là chu kỳ bán rã). Hỏi sau khoảng thời gian 0,51 t∆ chất phóng xạ còn lại bao nhiêu phần trăm lượng ban đầu? (cho e -0,51 =0,6). Bài 8: Đồng vò Na 24 11 là chất phóng xạ − β và tạo thành hạt nhân X. Cho chu kỳ bán rã T=15 giờ. a) Viết phương trình phản ứng. b) Lúc đầu mấu Na là nguyên chất, tại thời điểm khảo sát ta thấy khối lượng hạt nhân X và Na là 0,75. Tìm tuổi của mẫu Na trên. Bài 9: Hạt nhân Bi 210 83 là chất phóng xạ − β và tạo thành hạt nhân Po A Z . a) Viết Phương trình phản ứng. b) Hạt nhân Po là hạt nhân phóng xạ α và biến thành Pb. Dùng một mẫu Po nguyên chất sau 30 ngày người ta thấy tỷ số giữa khối lượng chì và khối lượng Po có trong mẫu là 0,1595. Tìm chu kỳ bán rã của Po. Bài 10: Tính tuổi của một bức tượng cổ bằng gỗ, biết rằng độ phóng xạ của nó nhỏ hơn 4 lần độc phóng xạ của một khúc gỗ mới chặt cùng khối lượng. Bài 11: Để đo chu kỳ bán rã của một chất phóng xạ − β người ta dùng máy đếm xung. Khi hạt − β đập vào trong máy xuât hiện một xung điện và hệ đếm của máy tăng thêm một đơn vò. Ban đầu máy đếm được 960 xung trong 1 phút. Sau đó 3 giờ máy đếm được 120 xung trong 1 phút. Xác đònh chu kỳ bán rã của chất phóng xạ? Bài 12: U 238 92 và U 235 92 là chất phóng xạ với chu kỳ bán rã lần lượt là: T 1 =4,5.10 9 năm; T 2 =7,2.10 8 năm. a) Ban đầu có 2,38 g U 238 92 tìm số nguyên tử U 238 92 còn lại sau thời gian t=1,5T 1 . b) Tính số nguyên tử U 238 92 bò phân rã trong một năm trong 1g U 238 92 (cho e x =1+x nếu x<<1) c) Hiện nay trong quặng U thiên nhiên có lẫn U 238 92 và U 235 92 theo tỷ lệ U 238 92 / U 235 92 là 160/1. Giả thiết ở thời điểm tạo thành trái đất tỉ lệ trên là 1/1. Hãy xác đònh tuổi của trái đất. Bài 13: Po 210 84 có chu kỳ bán rã là 138 ngày. Tính khối lượng Pololi có độ phóng xạ 1Ci. Bài 14: Urani phân rã thành Ri theo chuỗi phóng xạ sau đây: RaThUPaThU →→→→→ −− αα ββ α 238 92 a)Viết đầy đủ chuỗi phóng xạ này bằng cách ghi thêm Z và A của các hạt nhân. b) Chuỗi phóng xạ trên còn tiếp tục cho đến khi hạt nhân con là đồng vò bền Pb 206 82 . Hỏi U 238 92 biến thành Pb 206 82 sau bao nhiêu phóng xạ α và β ? Bài 15: Tính năng lượng liên kết của các hạt nhân N 14 7 , U 238 92 . Hạt nhân nào bền vững hơn? Cho biết khối lượng: m p =1,0073u; m n =1,0087u; m N =13,9992u, m U =238,002u. Bài 16: Tính độ hụt khối và năng lượng liên kết của hạt nhân: O 16 8 . Cho biết: m p =1,007276u; m n =1,00865u; m e =0,0005449u; và khối lượng nguyên tử Oxi là: m O =15,994910u. GV:Nguyễn Minh Hoàng – 49 Hoàng Hoa Thám – ĐT: 0905.435593 Trang:10 [...]...TÀI LIỆU BỒI DƯỢNG LUYỆN THI TỐT NGHIỆP &ĐẠI HỌC Bài 17: Dùng một hạt p có động năng: W p=5,58MeV bắn phá hạt nhân 11 Na đứng yên sinh ra hạt α và hạt nhân X a) Viết phương trình phản ứng b) Phản ứng toả hay thu năng lượng, tính năng lượng đó c) Biết Wα =6,6MeV Tính động năng của hạt nhân X Cho Biết: mp=1,0073u; mNa=22,9854u; mX=19,9868u; mα =4,0015u Bài 18: Hạt α có động năng Wα =3,1MeV đập vào hạt nhân. .. nguyªn tư A X ®ỵc cÊu t¹o gåm Z n¬tron vµ A pr«ton Z B H¹t nh©n nguyªn tư A X ®ỵc cÊu t¹o gåm Z pr«ton vµ A n¬tron Z C H¹t nh©n nguyªn tư A X ®ỵc cÊu t¹o gåm Z pr«ton vµ (A - Z) n¬tron Z D H¹t nh©n nguyªn tư A X ®ỵc cÊu t¹o gåm Z n¬tron vµ (A + Z) pr«ton Z 9.5 Ph¸t biĨu nµo sau ®©y lµ ®óng? A H¹t nh©n nguyªn tư ®ỵc cÊu t¹o tõ c¸c pr«ton B H¹t nh©n nguyªn tư ®ỵc cÊu t¹o tõ c¸c n¬tron C H¹t nh©n nguyªn tư. .. sau ®©y kh«ng ph¶i lµ ®¬n vÞ khèi lỵng nguyªn tư? A Kg; B MeV/c; C MeV/c2; D u 9.8 §Þnh nghÜa nµo sau ®©y vỊ ®¬n vÞ khèi lỵng nguyªn tư u lµ ®óng? A u b»ng khèi lỵng cđa mét nguyªn tư Hy®r« 1 H 1 B u b»ng khèi lỵng cđa mét h¹t nh©n nguyªn tư Cacbon 1 H 1 1 C u b»ng khèi lỵng cđa mét h¹t nh©n nguyªn tư Cacbon 12 C 6 12 1 D u b»ng khèi lỵng cđa mét nguyªn tư Cacbon 12 C 6 12 9.9 H¹t nh©n 238 U cã cÊu... nhân Al đứng yên thì tạo thành hai hạt n và P (photpho) a) Viết phương trình phản ứng b) Phản ứng toả hay thu năng lượng, tính năng lượng đó c) Cho biết hai hạt sinh ra có cùng vận tốc, tính động năng của chúng, Cho biết các khối lượng: mAl=26,97435u; mP=29,97005u; mα =4,0015u; mn=1,0087u 3 2 4 A Bài 19: Cho phản hật nhân: 1T +1 D→ 2 He+ Z X + 17,6 MeV a) Xác đònh hạt nhân X b) Tính năng lượng toả ra... D H¹t nh©n nguyªn tư ®ỵc cÊu t¹o tõ c¸c pr«ton, n¬tron vµ electron 9.6 Ph¸t biĨu nµo sau ®©y lµ ®óng? A §ång vÞ lµ c¸c nguyªn tư mµ h¹t nh©n cđa chóng cã sè khèi A b»ng nhau B §ång vÞ lµ c¸c nguyªn tư mµ h¹t nh©n cđa chóng cã sè pr«ton b»ng nhau, sè n¬tron kh¸c nhau C §ång vÞ lµ c¸c nguyªn tư mµ h¹t nh©n cđa chóng cã sè n¬tron b»ng nhau, sè pr«ton kh¸c nhau D §ång vÞ lµ c¸c nguyªn tư mµ h¹t nh©n cđa... dùng một prôtôn có động năng K p=1,46MeV bắn vào hạt nhân đứng yên Liti 3 Li và thu được hai hạt giống nhau có cùng động năng a) Viết phương trình phản ứng, ghi rõ các nguyên tử số Z và số khối A b) Phản ứng toả hay thu năng lượng, tính năng lượng đó c) Tính động năng K của mỗi hạt Cho biết: mH=1,0073u; mL=7,0144u; mHe=4,0015u Bµi 21: Khèi lỵng nguyªn tư cđa ra®i Ra226 lµ m = 226,0254 u a/ H·y chØ... NGHIỆM: Chđ ®Ị 1: CÊu t¹o h¹t nh©n nguyªn tư 9.1 Ph¸t biĨu nµo sau ®©y lµ ®óng khi nãi vỊ cÊu t¹o cđa h¹t nh©n nguyªn tư? A) H¹t nh©n ®ỵc cÊu t¹o tõ c¸c nucl«n B) Cã hai lo¹i nucl«n lµ pr«t«n vµ n¬tron C) Sè pr«t«n trong h¹t nh©n ®óng b»ng sè ªlectron trong nguyªn tư D) C¶ A, B vµ C ®Ịu ®óng 9.2 Ph¸t biĨu mµo sau ®©y lµ sai khi nãi vỊ cÊu t¹o cđa h¹t nh©n nguyªn tư? A) Pr«t«n trong h¹t nh©n mang ®iƯn... ®óng 9.29 Ph¸t biĨu nµo sau ®©y lµ ®óng? A Phãng x¹ lµ hiƯn tỵng h¹t nh©n nguyªn tư ph¸t ra sãng ®iƯn tõ B Phãng x¹ lµ hiƯn tỵng h¹t nh©n nguyªn tư ph¸t ra c¸c tia α, β, γ C Phãng x¹ lµ hiƯn tỵng h¹t nh©n nguyªn tư ph¸t ra c¸c tia kh«ng nh×n thÊy vµ biÕn ®ỉi thµnh h¹t nh©n kh¸c D Phãng x¹ lµ hiƯn tỵng h¹t nh©n nguyªn tư nỈng bÞ ph¸ vì thµnh c¸c h¹t nh©n nhĐ khi hÊp thơ n¬tron 9.30 KÕt ln nµo vỊ b¶n... ®óng? A N¨ng lỵng liªn kÕt lµ toµn bé n¨ng lỵng cđa nguyªn tư gåm ®éng n¨ng vµ n¨ng lỵng nghØ B N¨ng lỵng liªn kÕt lµ n¨ng lỵng táa ra khi c¸c nuclon liªn kÕt víi nhau t¹o thµnh h¹t nh©n C N¨ng lỵng liªn kÕt lµ n¨ng lỵng toµn phÇn cđa nguyªn tư tÝnh trung b×nh trªn sè nuclon D N¨ng lỵng liªn kÕt lµ n¨ng lỵng liªn kÕt c¸c electron vµ h¹t nh©n nguyªn tư 2 9.11 H¹t nh©n ®¬teri 1 D cã khèi lỵng 2,0136u BiÕt... mHe=4,0015u Bµi 21: Khèi lỵng nguyªn tư cđa ra®i Ra226 lµ m = 226,0254 u a/ H·y chØ ra thµnh phÇn cÊu t¹o h¹t nh©n Ra®i ? b/ TÝnh ra kg cđa 1 mol nguyªn tư Ra®i , khèi lỵng 1 h¹t nh©n , 1 mol h¹t nh©n Ra®i? c/ T×m khèi lỵng riªng cđa h¹t nh©n nguyªn tư cho biÕt b¸n kÝnh h¹t nh©n ®ỵc tÝnh theo c«ng thøc : r 1/3 víi r = 1,4.10—15m , A lµ sè khèi = r0.A 0 d/ TÝnh n¨ng lỵng liªn kÕt cđa h¹t nh©n , n¨ng . TÀI LIỆU BỒI DƯỢNG LUYỆN THI TỐT NGHIỆP &ĐẠI HỌC Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN 1) CÊu t¹o h¹t nh©n nguyªn tư: + H¹t nh©n nguyªn tư ®ỵc cÊu t¹o tõ c¸c pr«t«n (p). Tìm tuổi của mẫu Na trên. Bài 9: Hạt nhân Bi 210 83 là chất phóng xạ − β và tạo thành hạt nhân Po A Z . a) Viết Phương trình phản ứng. b) Hạt nhân Po là hạt nhân phóng xạ α và biến thành. 0905.435593 Trang:10 TÀI LIỆU BỒI DƯỢNG LUYỆN THI TỐT NGHIỆP &ĐẠI HỌC Bài 17: Dùng một hạt p có động năng: W p =5,58MeV bắn phá hạt nhân Na 23 11 đứng yên sinh ra hạt α và hạt nhân X a) Viết phương