Ngày soạn: 04/04/2011 Tuần: 01 Chương VIII : TỪ VI MƠ ĐẾN VĨ MƠ I - HỆ THỐNG KIẾN THỨC CƠ BẢN 1. Các hạt sơ cấp a) Định nghĩa: Các hạt sơ cấp (đơi gọi hạt bản) hạt có kích thước khối lượng nhỏ hạt nhân ngun tử. Ví dụ phơtơn, êlectron, prơtơn, nơtron, nơtrinơ ν, mêzơn, b) Các đặc trưng hạt sơ cấp - Khối lượng nghỉ m0: Các hạt có khối lượng nghỉ khơng phơtơn, nơtron; êlectron có khối lượng nghỉ m0 = 9,1.10-31 kg. q - Điện tích: Q = ±1 Q = ; với Q = : số lượng tử điện tích. e - Spin: Momen spin đặc trưng cho chuyển động nội vi hạt đó, độ lớn momen spin gọi số lượng tử spin (kí hiệu s) Ví dụ : với êlectron có s = ; hạt phơtơn có s = 1. - Thời gian sống trung bình: Một số hạt sơ cấp bền (prơtơn, êlectron, phơtơn, nơtrinơ) khơng phân rã thành hạt khác. Còn lại đa số khơng bền phân rã biến thành hạt khác. ~ ~ Ví dụ : n → p + e- + υ e ( υ e phản hạt υ e ). n → π+ + π c) Phản hạt: Phần lớn hạt sơ cấp có cấu tạo thành cặp hạt phản hạt tương ứng có khối lượng nghỉ điện tích trái dấu trị số nhau, hạt khơng mang điện có phản hạt. d) Phân loại hạt sơ cấp - Phơtơn có mo = 0. - Leptơn (các hạt nhẹ) có khối lượng từ đến 200 me. Ví dụ êlectron, pơzitrơn… - Harđrơn (khối lượng 200 me) + Mêzơn: có khối lượng 200 me nhỏ khối lượng nuclơn. + Barion: gồm nhóm nuclơn nhóm hipêron có khối lượng lớn khối lượng nuclơn. e) Tương tác hạt sơ cấp - Tương tác hấp dẫn tương tác hạt có khối lượng khác khơng. - Tương tác điện từ tương tác hạt mang điện với nhau, phơtơn với hạt mang điện. - Tương tác yếu tương tác hạt phân rã β. - Tương tác mạnh tương tác hađrơn, tương tác nuclơn hạt nhân. 2. Hệ Mặt Trời Mặt Trời trung tâm, tám hành tinh lớn, hàng ngàn tiểu hành tinh, chổi thiên thạch. Các thành viên quay quanh Mặt Trời chiều thuận gần mặt phẳng. Mặt Trời hành tinh quay quanh quay theo chiều thuận (trừ Kim tinh). a) Mặt Trời ngơi sao,có nhiệt độ bề mặt khoảng 6000 K, nhiệt độ lòng lên tới vài chục triệu độ, có phản ứng nhiệt hạch. b) Các hành tinh: Có hành tinh lớn theo thứ tự từ ngồi Thủy tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hỏa tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên Vương tinh Hải Vương tinh. - Trái đất : + Bán kính 6400 km. + Bán kính quĩ đạo quanh Mặt Trời 150.106 km = đơn vị thiên văn. + Mặt Trăng vệ tinh Trái Đất cách Trái Đất 384 000 km, bán kính 1738 km. - Các hành tinh khơng có vệ tinh Thủy tinh Kim tinh. - Sao chổi loại “hành tinh” khối khí đóng băng lẫn đá có đường kính vài km chuyển động quanh Mặt Trời theo quĩ đạo elip. - Thiên thạch khối đá chuyển động quanh Mặt Trời theo nhiều quĩ đạo khác với tốc độ tới hàng trục km/s. 3. Sao thiên hà a) Sao: Sao khối khí nóng sáng giống Mặt Trời xa chúng ta. Có số đặc biệt biến quang, mới, nơtrơn, punxa, lỗ đen,… b) Thiên hà: Thiên hà hệ gồm nhiều tinh vân quay quanh tâm. Có ba loại thiên hà chính: thiên hà xoắn ốc, thiên hà elip, thiên hà khơng định hình. Thiên hà thuộc loại thiên hà xoắn ốc chứa vài tỉ sao, có đường kính khoảng 100 nghìn năm ánh sáng, hệ phẳng giống đĩa. Hệ Mặt Trời cách trung tâm Thiên hà khoảng 30 nghìn năm ánh sáng. 4. Thuyết Big Bang - Vũ trụ tạo vụ nổ lớn cách khoảng 14 tỉ năm, dãn nở lỗng dần. - Định luật Hớp-bơn : Tốc độ chạy xa thiên hà tỉ lệ với khoảng cách d thiên hà chúng ta: v = H.d H = 1,7.10-2 m/(s.năm ánh sáng) : Hằng số Hớp-bơn. năm ánh sáng = 9,46.1012 km. **** CHƯƠNG VII: HẠT NHÂN NGUN TỬ ******* IKIẾN THỨC CẦN NẮM VẤN ĐỀ I: NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ ĐỊNH LUẬT PHÓNG XẠ 1. Số hạt nhân nguyên tử N lại sau thời gian t phân rã N = N e − λt N = λ số phóng xạ: λ = N0 2k 0, 693 T t ( t, T phải tính đơn vò) T 2. Khối lượng hạt nhân nguyên tử m lại sau thời gian t phóng xạ k số chu kỳ bán rã: k = m = m0 .e − λ .t m = m0 2k 3. Số hạt nhân nguyên tử ∆Ν khối lượng nguyên tử ∆ m bò phân rã ∆Ν = Ν − Ν = Ν ( − e − λ .t ) ∆m = m0 − m = m0 ( − e − λ .t ) 4.Độ phóng xạ H Đặt H = λ.N độ phóng xạ ban đầu H = λ.N = λ .N .e − λ .t H = H .e − λ .t 1Ci = 3, 7.1010 Bq VẤN ĐỀ II: XÁC ĐỊNH NGUYÊN TỬ VÀ SỐ KHỐI HẠT NHÂN A. LÝ THUYẾT: 1. Phương trình phản ứng hạt nhân: A1 Z1 X+ A2 Z2 B → ZA33Y + ZA44 C 4. Đònh luật bảo toàn số khối : A1 + A2 = A3 + A4 Đònh luật bảo toàn điện tích: Z1 + Z2 = Z3 + Z4 A A− Phóng xạ: α ( He ) : Z X → He + Z −2Y 5. + Phóng xạ: β 2. 3. A Z ( + e ) X → 10 e + + Z −A1Y 6. − − Phóng xạ: β ( −1 e ) A Z X → −10 e − + Z +A1Y VẤN ĐỀ III: XÁC ĐỊNH NĂNG LƯNG A. LÝ THUYẾT: 1. Hệ thức Anhxtanh khối lượng lượng: E = m.c2 2. Độ hụt khối: ∆m = m0 − m = Z .m p + N .mn − m 3. Năng lượng 2 • Năng lượng: ∆E = E0 − E = ( m0 − m ) .c = ∆m.c ∆E A 4. Năng lượng phản ứng hạt nhân toả ra( thu vào) X + B →123 Y +C Phương trình: 123 • Năng lượng liên kết riêng: ∆E0 = M0 • • M Nếu M0 > M : Phản ứng toả lương Năng lượng toả ra: ∆E = ( M − M ).c Nếu M0 < M : Phản ứng thu lượng Năng lượng thu vào: ∆E = M − M .c 5. Các đơn vò MeV MeV u = 931. ; 1kg = 0,561.1030. c c MeV = 1, 7827.10−30.kg c I- BÀI TẬP: A- CHƯƠNG 8.1. Các loại hạt sơ cấp A. phơtơn, leptơn, mêzơn hađrơn. B. phơtơn, leptơn, mêzơn barion. C. phơtơn, leptơn, barion hađrơn. D. phơtơn, leptơn, nuclơn, hipêrơn 8.2. Khi nói phơtơn, phát biểu sau sai ? A. Mỗi phơtơn có lượng xác định. B. Phơtơn ln chuyển động với tốc độ lớn khơng khí. C. Tốc độ phơtơn chân khơng khơng đổi. D. Động lượng phơtơn ln khơng. 8.3. Phơtơn có khối lượng nghỉ A. nhỏ khối lượng nghỉ êlectron. B. khác 0. C. nhỏ khơng đáng kể. D. 0. 8.4. Pơzitron phản hạt A. prơtơn. B. nơtron. C. nơtrinơ. D. êlectron. 8.5. Phơtơn có phản hạt A. prơtơn. B. phơtơn. C. nơtrinơ. D. nơtrơn. 8.6Phát biểu sau sai? A. Êlectron hạt sơ cấp có điện tích âm. B. Êlectron nuclon có điện tích âm. C. Mỗi hạt sơ cấp có phản hạt; hạt phản hạt có khối lượng nhau. D. Hạt phản hạt có độ lớn điện tích trái dấu 8.8. Nơtrinơ ν hạt sơ cấp A. khơng mang điện. B. mang điện tích âm. C. mang điện tích dương. D. có tên gọi khác nơtron. 8.9. Trong hành tinh sau thuộc hệ Mặt Trời, hành tinh gần Mặt Trời nhất? A. Trái Đất. B. Mộc tinh (Sao Mộc). C. Thổ tinh (Sao Thổ). D. Kim tinh (Sao Kim). 8.10.Trong hệ Mặt Trời, thiên thể sau khơng phải hành tinh? A. Mặt Trăng. B. Trái Đất. C. Hỏa tinh (Sao Hỏa). D. Mộc tinh (Sao Mộc). 8.11. Trong hành tinh sau thuộc hệ Mặt Trời, hành tinh xa Mặt Trời nhất? A. Trái Đất. B. Mộc tinh (Sao Mộc). C. Thổ tinh (Sao Thổ). D. Thủy tinh (Sao Thủy). 8.12. Trong hành tinh sau thuộc hệ Mặt Trời, hành tinh khơng có vệ tinh? A. Trái Đất. B. Mộc tinh. C. Thổ tinh. D. Thủy tinh. 8.13. Phát biểu sau sai nói hệ Mặt Trời? A. Mộc tinh ngơi hệ Mặt Trời. B. Trái đất hành tinh hệ Mặt Trời. C. Kim tinh hành tinh hệ Mặt Trời. D. Mặt Trời ngơi sao. 8.14. Tính theo đơn vị thiên văn, đường kính hệ Mặt Trời vào cỡ A. 40. B. 100. C. 60. D. 150. 8.15. Đường kính thiên hà vào cỡ A. 10 000 năm ánh sáng. B. 100 000 năm ánh sáng. C. 1000 000 năm ánh sáng. D. 10 000 000 năm ánh sáng. 8.16. Các thành phần hệ Mặt Trời chuyển động quay quanh Mặt Trời A. ngược chiều tự quay Mặt Trời, khơng vật rắn. B. chiều tự quay Mặt Trời, khơng vật rắn. C. ngược chiều tự quay Mặt Trời, vật rắn. D. chiều tự quay Mặt Trời, vật rắn. 8.17. Do phát xạ nên ngày (86400 giây) khối lượng Mặt Trời giảm lượng 3,744.10 14 kg. Biết vận tốc ánh sáng chân khơng 3.10 m/s. Cơng suất xạ (phát xạ) trung bình Mặt Trời A. 6,9.1015 MW. B. 3,9.1020 MW. C. 4,9.1040 MW. D. 5,9.1010 MW. 7.18. Trong hệ Mặt Trời hành tinh quay quanh Mặt Trời theo chiều thuận. Hành tinh sau quay quanh khơng theo chiều thuận? A. Thủy tinh. B. Hỏa tinh. C. Kim tinh. D. Hải Vương tinh. 8.19. Mặt Trời thuộc loại ? A. Sao chắt trắng. B. Sao kềnh đỏ. C. Sao trung bình chắt trắng kềnh đỏ. D. Sao nơtron. 8.20. Trái Đất chuyển động quanh Mặt Trời theo quỹ đạo gần tròn có đường kính vào khoảng A. 15.10 km. B. 15.107 km. C. 3.109 km. D. 3.108 km. 7.21. Khối lượng Mặt Trời vào cỡ ? A. 6.1026 kg. B. 2.1029 kg. C. 2.1030 kg. D. 2.1031 kg. 8.22. Đường kính Trái Đất A. 1600 km. B. 3200 km. C. 6400 km. D. 12800 km. 7.23Hãy cấu trúc khơng thành viên thiên hà? A. Sao siêu mới. B. Punxa. C. Lỗ đen. D. quaza. 8.24. Độ dịch phía đỏ vạch quang phổ λ quaza 0,16 λ. Tốc độ rời xa ta quaza A. 48 000 km/s. B. 36 000 km/s. C. 42 km/s. D. 35 km/s. 8.25. Mặt Trời cách tâm Ngân hà 26 000 năm ánh sáng. Nó chuyển động quanh tâm với tốc độ 250 km/s. Tốc độ góc phần Ngân hà quanh mặt trời A. 1,01.10-15 rad/s. B. 6,16.10-19 rad/s. C. 6,5.106 rad/s. D. 9,8.1014 rad/s. CHƯƠNG 60 Câu 1: Thành phần cấu tạo hạt nhân 27 Co là: A. Có 27 nơtrôn 60 nuclôn 27 êlectrôn. B. Có 27 prôtôn 33 nơtrôn. C. Có 27 prôtôn 60 nuclôn. D. Có 27 nơtrôn 60 nuclôn. Câu 2: Đồng vò HN Li hạt nhân có: A. Z= 4; A= 7. B. Z= 3; A= 6. C. Z= 3; A= 8. D. Cả B, C đúng. Câu 3: Khối lượng nguyên tử HN hêli He bằng: A. u. B. u. C. u. D. u. Câu 4: Kí hiệu nguyên tử mà HN chứa prôtôn nơtrôn là: 17 8 17 A. O B. 17 O C. O D. O 2- Sự phóng xạ hạt nhân: 210 210 Câu 1: Pôlôni 84 Po phóng xạ tia α tạo thành HN X: 84 Po → α + X 206 A. X hạt nhân 82 Pb . B. X hạt nhân có Z= 82; A= 124. C. X hạt nhân có 82 prôtôn 124 nơtrôn. D. X hạt nhân có 206 nuclôn. + Câu 2: Phóng xạ β do: A. Prôtôn HN bò phân rã phát ra. B. Nơtrôn HN bò phân rã phát ra. C. Do nuclôn HN bò phân rã phát ra. D. Cả A, B, C sai. γ Câu 3: Trong phóng xạ ạht nhân con: A. Tiến ô bảng HTTH B. Lùi ô bảng HTTH C. Tiến ô bảng HTTH D. Không thay đổi vò trí bảng HTTH. 238 234 Câu 4: Trong trình biến đổi HN, HN 92U chuyển thành HN 92U phóng ra: A. O prôtôn; B. hạt α êlectrôn C. hạt α nơtrôn; 27 Câu 5: Đồng vò phóng xạ 14 Si D. hạt α pôzitrôn. 27 chuyển thành 13 Al phóng + − A. hạt α; B. hạt pôzitrôn ( β ); C. êlectrôn ( β ) ; D. prôtôn. 3- Đònh luật phóng xạ: Câu 1: Chu kì bán rã đồng vò phóng xạ T. Tại thời điểm ban đầu mẫu chứa N hạt nhân. Sau khoảng thời gian 3T, mẫu: A. Còn lại 25% (1/4) số HN N0; B. bò phân rã 25%số HN N0; C. lại 12,5% (1/8) số HN N0; D. bò phân rã 1,25%số HN N0; Câu 2: Chu kì bán rã đồng vò phóng xạ T. Tại thời điểm ban đầu mẫu chứa N hạt nhân. sau khoảng thời gian T/2, 2T 3T, số HN lại bao nhiêu? N0 N0 N0 N0 N0 N0 N0 N0 N0 N0 N0 N0 , , ; , , ; , , ; , , ; A. B. C. D. 2 4 16 Câu 3: Hằng số phóng xạ λ chu kì bán rã T liên hệ với hệ thức: T 0,693 A. λT = ln . B. λ = T ln . C. λ = . D. λ = − . 0,693 T Câu 4: Đònh luật phân rã phóng xạ diễn tả theo công thức nào? λt A. N = N 0e ; − λt B. N = N 0e ; C. N = N 0e −λ t ; λ D. N = N 0e t . 90 Câu 5: Thời gian bán rã 38 Sr T= 20 năm. Sau 80 năm, số phần trăm HN lại chưa phân rã : A. gần 25% B. gần 12,5%; C. gần 50%; D. 6,25%. Câu 6: Một lượng chất phóng xạ sau 42 năm lại 1/8 khối lượng ban đầu nó. Chu kì bán rã chất phóng xạ là: A. 5,25 năm; B. 14 năm; C. 21 năm; D. 126 năm. Hướng dẫn Câu (9.13/93- Sách hướng dẫn ôn tập) 4- PHẢN ỨNG HẠT NHÂN: 10 Câu 1: Trong ptpư hạt nhân: B + n → X + α Ở X hạt nhân nào? A. Li ; B. Li ; C. Be ; D. Be ; Câu 3: Ptpư HN không đúng? 4 A. H + Li →2 He+ He 11 C. B +1H →4 Be+ He B. 238 94 97 Pu + 01n→144 54 Xe+ 40 Zr + 20 n ; 27 30 D. He+13 Al →15 P + n . 235 93 − 92 U + n → X + 41 Nb + 3n + β Câu 4: Phương trình phóng xạ: A. Z= 58; A= 143; B. Z= 44; A= 140; C. Z= 58; A= 143; D. Z= 58; A= 139. 5- Hệ thức Anhxtanh lượng khối lượng- Độ hụt khối- lượng hạt nhân : 10 Câu 1: Biết khối lượng HN Be 10,0113u, mn=1,0086u, mp= 1,0072u . Độ hụt khối hạt nhân 10 Be là: A. 0,9110 u; B. 0,0811 u; C. 0,0691 u; D. 0,0561 u. Câu 2: Klượng HN He H 3,01493 u 2,01355 u. mn=1,008665 u; mp=1,007325 u. A. Năng lượng liên kết riêng HN Hêli 2,6 MeV/nuclôn. B. Năng lượng liên kết riêng HN Hiđrô 1,1 MeV/nuclôn. C. Hạt nhân heli bền vững Hn Hiđrô D. Hạt nhân Hiđrô bền vững Hn Hêli. III- BÀI TẬP CÙNG DẠNG ( Bài tập đề cương) BAN GIÁM HIỆU KÍ DUYỆT TỔ TRƯỞNG KÍ DUYỆT 04/04/2011 HỒNG ĐỨC DƯỠNG . 04/04/2011 Tuần: 01 b) Thi n hà: Thi n hà là một hệ gồm nhiều sao và tinh vân quay quanh một tâm. Có ba loại thi n hà chính: thi n hà xoắn ốc, thi n hà elip, thi n hà khơng định hình. Thi n hà của chúng. chạy ra xa của thi n hà tỉ lệ với khoảng cách d giữa thi n hà và chúng ta: v = H.d H = 1,7.10 -2 m/(s.năm ánh sáng) : Hằng số Hớp-bơn. 1 năm ánh sáng = 9,46.10 12 km. **** CHƯƠNG VII: HẠT. khơng như một vật rắn. B. cùng chiều tự quay của Mặt Trời, khơng như một vật rắn. C. ngược chiều tự quay của Mặt Trời, như một vật rắn. D. cùng chiều tự quay của Mặt Trời, như vật rắn. 8.17.