Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 100 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
100
Dung lượng
3,59 MB
Nội dung
Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 GV: Đoàn Văn Lượng CHƯƠNG VẬT LÝ HẠT NHÂN A: TÓM TẮT LÝ THUYẾT § CẤU TẠO CỦA HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ- ĐỘ HỤT KHỐI I CẤU TẠO CỦA HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ Cấu hạt nhân nguyên tử :Hạt nhân cấu tạo hai loại hạt sơ cấp gọi nuclôn gồm: Kí hiệu Khối lượng theo kg Khối lượng theo u Điện tích Hạt sơ cấp -27 1u =1,66055.10 kg (nuclon) 27 Prôtôn: m +e mp = 1,67262.10 kg p =1,00728u p 1 H Nơtrôn: mn =1,00866u không mang điện tích mn = 1,67493.10 27 kg n 01n A 1.1 Kí hiệu hạt nhân: Z X - A = số nuctrôn : số khối - Z = số prôtôn = điện tích hạt nhân (nguyên tử số) - N A Z : số nơtrôn - - + + - + 1.2 Bán kính hạt nhân nguyên tử: R 1, 1015 A3 (m) Nguyên tử Hidrô, Hạt nhân Hạt nhân Hêli có nuclôn: có nuclôn prôtôn Ví dụ: + Bán kính hạt nhân 11 H : R = 1,2.10-15m prôtôn nơtrôn 27 + Bán kính hạt nhân 13 Al : R = 3,6.10-15m 2.Đồng vị nguyên tử có số prôtôn ( Z ), khác số nơtrôn (N) hay khác số nuclôn (A) Ví dụ: Hidrô có ba đồng vị: 11H ; 12 H ( 12 D) ; 13H ( 31T ) + Đồng vị bền : thiên nhiên có khoảng 300 đồng vị + Đồng vị phóng xạ ( không bền): có khoảng vài nghìn đồng vị phóng xạ tự nhiên nhân tạo 3.Đơn vị khối lượng nguyên tử - u : có giá trị 1/12 khối lượng đồng vị cacbon 126C 12 12 g g 1,66055 1027 kg 931,5 MeV / c ; 1MeV 1,6 1013 J - 1u 23 12 N A 12 6,0221.10 E Khối lượng lượng: Hệ thức Anhxtanh lượng khối lượng: E = mc => m = c => khối lượng đo đơn vị lượng chia cho c2: eV/c2 hay MeV/c2 -Theo Anhxtanh, vật có khối lượng m0 trạng thái nghỉ chuyển động với tốc độ v, khối lượng tăng lên thành m với: m = m0 m0 gọi khối lượng nghỉ m gọi khối lượng động 1 5.Một số hạt thường gặp: v2 c2 Tên gọi Kí hiệu prôtôn p Công thức 1 H hay p D T α β - 1 e electron β+ 1 e Pôzitôn (phản electron) n đơteri Triti anpha bêta trừ bêta cộng nơtrôn nơtrinô Ghi hiđrô nhẹ hiđrô nặng hiđrô siêu nặng H hay D H hay T He Hạt Nhân Hêli n không mang điện không mang điện, m0 = 0, v ≈ c Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 GV: Đoàn Văn Lượng II ĐỘ HỤT KHỐI – NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN Lực hạt nhân -Lực hạt nhân lực tương tác nuclôn, bán kính tương tác khoảng 1015 m -Lực hạt nhân không chất với lực hấp dẫn hay lực tĩnh điện; lực tương tác mạnh Độ hụt khối m hạt nhân ZA X Khối lượng hạt nhân mhn nhỏ tổng khối lượng nuclôn tạo thành hạt nhân lượng m : Khối lượng hạt nhân Khối lượng Z Prôtôn Khối lượng N Nơtrôn Độ hụt khối m mhn (mX) Năng lượng liên kết m = Zmp + (A – Z)mn – mhn (A – Z)mn Zmp Wlk hạt nhân ZA X -Năng liên kết lượng tỏa tạo thành hạt nhân (hay lượng thu vào để phá vỡ hạt nhân thành nuclôn riêng biệt) Công thức : Wlk m.c Hay : Wlk Z mp N mn mhn c 4.Năng lượng liên kết riêng hạt nhân -Năng lượng liên kết riêng lượng liên kết tính nuclôn = Wlk A -Hạt nhân có lượng liên kết riêng lớn bền vững -Ví dụ: 56 28 Fe có lượng liên kết riêng lớn = Wlk =8,8 (MeV/nuclôn) A § PHẢN ỨNG HẠT NHÂN I PHẢN ỨNG HẠT NHÂN - Phản ứng hạt nhân trình dẫn tới biến đổi biến đổi hạt nhân A1 Z1 X1 Z22 X Z33 X Z44 X A A A hay A1 Z1 A Z22 B Z33 C Z44 D A A A - Có hai loại phản ứng hạt nhân + Phản ứng tự phân rã hạt nhân không bền thành hạt nhân khác (phóng xạ) + Phản ứng tương tác hạt nhân với dẫn đến biến đổi thành hạt nhân khác Chú ý: Các hạt thường gặp phản ứng hạt nhân: 11 p 11H ; 01n ; 24 He ; 10e ; 10 e II CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN A1 A2 A3 A4 Định luật bảo toàn số nuclôn (số khối A) Định luật bảo toàn điện tích (nguyên tử số Z) Định luật bảo toàn động lượng: Z1 Z Z3 Z Pt Ps Wt Ws Định luật bảo toàn lượng toàn phần Chú ý:-Năng lượng toàn phần hạt nhân: gồm lượng nghỉ lượng thông thường( động năng): W mc mv 2 - Định luật bảo toàn lượng toàn phần viết: Wđ1 + Wđ2 + m1.c2 + m2.c2 = Wđ3 + Wđ4 + m3.c2 + m4.c2 => (m1+ m2 - m3 - m4) c2= Wđ3 + Wđ4 - Wđ1 - Wđ2 = Q tỏa /thu P2 - Liên hệ động lượng động P 2mWd hay Wd 2m III.NĂNG LƯỢNG TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN: + Khối lượng trước sau phản ứng: m0 = m1+m2 m = m3 + m4 + Năng lượng W: -Trong trường hợp m (kg ) ; W ( J ) : W (m0 m)c (m m0 )c (J) -Trong trường hợp m (u) ; W (MeV ) : W (m0 m)931,5 (m m0 )931,5 Nếu m0> m: W : phản ứng tỏa lượng; Nếu m0< m : W : phản ứng thu lượng Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 GV: Đoàn Văn Lượng § PHÓNG XẠ I PHÓNG XẠ: Phóng xạ tượng hạt nhân không bền vững tự phân rã, phát tia phóng xạ biến đổi thành hạt nhân khác II CÁC TIA PHÓNG XẠ 1.1 Các phương trình phóng xạ: - Phóng xạ ( 24 He) : hạt nhân lùi hai ô so với hạt nhân mẹ bảng tuần hoàn: A Z X 24 He ZA42Y A 10e Z A1Y A Z X 10e Z A1Y - Phóng xạ ( 10e) : hạt nhân tiến ô so với hạt nhân mẹ bảng tuần hoàn: Z X - Phóng xạ ( 10e) : hạt nhân lùi ô so với hạt nhân mẹ bảng tuần hoàn: - Phóng xạ : Sóng điện từ có bước sóng ngắn: Z X 1.2 Bản chất tính chất loại tia phóng xạ A Loại Tia () (-) + ( ) () * Bản Chất -Là dòng hạt nhân nguyên tử Heli ( 24 He ), chuyển động với vận tốc cỡ 2.107m/s -Là dòng hạt êlectron ( 10 e) , vận tốc c -Là dòng hạt êlectron dương (còn gọi pozitron) ( 10 e) , vận tốc c -Là xạ điện từ có bước sóng ngắn (dưới 10-11 m), hạt phôtôn có lượng cao ZA X 0 Tính Chất -Ion hoá mạnh -Đâm xuyên yếu -Ion hoá yếu đâm xuyên mạnh tia -Ion hoá yếu nhất, đâm xuyên mạnh III CÁC ĐỊNH LUẬT PHÓNG XẠ Chu kì bán rã chất phóng xạ (T) Chu kì bán rã thời gian để nửa số hạt nhân có lượng chất phóng xạ bị phân rã, biến đổi thành hạt nhân khác Hằng số phóng xạ: Định luật phóng xạ: Theo số hạt (N) ln T (đặc trưng cho loại chất phóng xạ) Theo khối lượng (m) Độ phóng xạ (H) (1 Ci 3,7.1010 Bq) Trong trình phân rã, số hạt Trong trình phân rã, khối - Đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ nhân phóng xạ giảm theo thời lượng hạt nhân phóng xạ giảm mạnh hay yếu chất phóng xạ gian: theo thời gian : N - Số phân rã giây:H = - t t T N(t ) N0 N0 e t m(t ) m0 t T m0 e t N : số hạt nhân phóng xạ thời m0 : khối lượng phóng xạ thời điểm ban đầu N (t ) : số hạt nhân phóng xạ điểm ban đầu m(t ) : khối lượng phóng xạ lại sau thời gian t lại sau thời gian t H (t ) H H N t T H e t H : độ phóng xạ thời điểm ban đầu H (t ) :độ phóng xạ lại sau thời gian t t H = N = N0 T = N0e-t Đơn vị đo độ phóng xạ becơren (Bq): Bq = phân rã/giây Thực tế dùng đơn vị curi (Ci): Ci = 3,7.1010 Bq, xấp xĩ độ phóng xạ gam rađi Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 GV: Đoàn Văn Lượng IV ỨNG DỤNG CỦA CÁC ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ - Theo dõi trình vận chuyển chất phương pháp nguyên tử đánh dấu - Dùng phóng xạ tìm khuyết tật sản phẩm đúc, bảo quản thực phẩm, chữa bệnh ung thư … - Xác định tuổi cổ vật § PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH - PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH I PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH Phản ứng phân hạch: hạt nhân nặng Urani ( 235 92U ) hấp thụ nơtrôn chậm vỡ thành hai hạt nhân trung bình, với vài nơtrôn sinh U 01n 235 92 U 236 92 A1 Z1 X A2 Z2 X k 01n 200MeV Phản ứng phân hạch dây chuyền: Nếu phân hạch tiếp diễn thành dây chuyền ta có phản ứng phân hạch dây chuyền, số phân hạch tăng lên nhanh thời gian ngắn có lượng lớn tỏa Điều kiện để xảy phản ứng dây chuyền: xét số nơtrôn trung bình k sinh sau phản ứng phân hạch ( k hệ số nhân nơtrôn) - Nếu k : phản ứng dây chuyền xảy - Nếu k : phản ứng dây chuyền xảy điều khiển - Nếu k : phản ứng dây chuyền xảy không điều khiển - Ngoài khối lượng 235 92U phải đạt tới giá trị tối thiểu gọi khối lượng tới hạn mth Nhà máy điện hạt nhân (nguyên tử) Bộ phận nhà máy điện hạt nhân lò phản ứng hạt nhân PWR (Xem sách GK CƠ BẢN trang 199 nhà XB-GD 2007, SGK NC trang 285-287 Nhà XB-GD-2007) II PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH Phản ứng nhiệt hạch Phản ứng nhiệt hạch phản ứng kết hợp hai hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng H 12 H 23H 01n 3, 25 Mev Điều kiện xảy phản ứng nhiệt hạch - Nhiệt độ cao khoảng từ 50 triệu độ tới 100 triệu độ - Hỗn hợp nhiên liệu phải “giam hãm” khoảng không gian nhỏ Năng lượng nhiệt hạch - Tuy phản ứng nhiệt hạch tỏa lượng phản ứng phân hạch tính theo khối lượng nhiên liệu phản ứng nhiệt hạch tỏa lượng lớn - Nhiên liệu nhiệt hạch vô tận thiên nhiên: đơteri, triti nhiều nước sông biển - Về mặt sinh thái, phản ứng nhiệt hạch so với phản ứng phân hạch xạ hay cặn bã phóng xạ làm ô nhiễm môi trường III Dùng máy tính đổi đơn vị (ít dùng ):Với mã lệnh ta tra bảng in nắp máy tính cầm tay +Đổi đơn vị: 1eV =1,6.10-19J 1MeV=1,6.10-13J +Đổi đơn vị từ uc2 sang MeV:1uc2 = 931,5MeV (Máy 570ES: SHIFT 717xSHIFT 728x2 : SHIFT 723: X10X6= hiển thị 931,494 ) - Máy 570ES bấm Shift8Conv [mã số] = -Ví dụ 1: Từ 36 km/h sang ? m/s , bấm:36Shift8 [Conv] 19=Màn hình hiển thị : 10 (m/s) -Ví dụ 2: Từ 20m/s sang km/h ? bấm:20Shift8 [Conv] 20=Màn hình hiển thị : 72 (km/h) Máy 570MS bấm ShiftConst Conv [mã số] = Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 GV: Đoàn Văn Lượng C: CÁC DẠNG BÀI TẬP I.CẤU TẠO HẠT NHÂN- ĐỘ HỤT KHỐI VÀ NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT: Dạng : Xác định cấu tạo hạt nhân: A a.Phương pháp: Từ kí hiệu hạt nhân Z X A, Z , N = A-Z b.Bài tập 238 23 Bài 1: Xác định cấu tạo hạt nhân 92U , 11 Na , 24 He ( Tìm số Z prôtôn số N nơtron) Hướng Dẫn: 238 238 + 92U có cấu tạo gồm: Z=92 , A = 238 N = A – Z = 146 Đáp án: 92U : 92 prôtôn ; 146 nơtron 23 + 11 Na gồm : Z= 11 , A = 23 N = A – Z = 12 23 Đáp án: 11 Na : 11 prôtôn ; 12 nơtron + 24 He gồm : Z= , A = N = A – Z = Đáp án: 42 He : prôtôn ; Bài 2:Ký hiệu nguyên tử mà hạt nhân chứa prôton nơtron là: 7 A N ; B N ; C Li ; D Li Hướng Dẫn: Ký hiệu hạt nhân A Z X Với Z=3 A=N+Z=4+3=7 → 37 Li ->chọn nơtron C c.Trắc nghiệm: Câu Phát biểu sau đúng? A Hạt nhân nguyên tử ZA X cấu tạo gồm Z nơtron A prôton B Hạt nhân nguyên tử A Z A Z A Z X cấu tạo gồm Z prôton A nơtron C Hạt nhân nguyên tử X cấu tạo gồm Z prôton (A – Z) nơtron D Hạt nhân nguyên tử X cấu tạo gồm Z nơtron (A + Z) prôton 60 Câu Hạt nhân 27 Co có cấu tạo gồm: A 33 prôton 27 nơtron B 27 prôton 60 nơtron C 27 prôton 33 nơtron D 33 prôton 27 nơtron Câu 3: Xác định số hạt proton notron hạt nhân 147 N A 07 proton 14 notron B 07 proton 07 notron C 14 proton 07 notron D 21 proton 07 notron Câu 4: Trong nguyên tử đồng vị phóng xạ 235 92U có: A 92 electron tổng số proton electron 235 B 92 proton tổng số proton electron 235 C 92 proton tổng số proton nơtron 235 D 92 proton tổng số nơtron 235 Câu 5:Nhân Uranium có 92 proton 143 notron kí hiệu nhân 92 A 327 B 235 C 235 D 143 U 92U 92U 92U Câu 6:Tìm phát biểu sai hạt nhân nguyên tử Al A Số prôtôn 13 B Hạt nhân Al có 13 nuclôn.C Số nuclôn 27 D Số nơtrôn 14 Câu 7:Trong vật lý hạt nhân, bất đẳng thức so sánh khối lượng prôtôn (mP), nơtrôn (mn) đơn vị khối lượng nguyên tử u A mP> u > mn B mn< mP< u C.mn> mP> u D mn = mP> u 11 Câu Cho hạt nhân X Hãy tìm phát biểu sai A Hạt nhân có nơtrôn B Hạt nhân có 11 nuclôn C.Điện tích hạt nhân 6e D Khối lượng hạt nhân xấp xỉ 11u Câu 9(ĐH–2007): Phát biểu sai? A Các đồng vị phóng xạ không bền B Các nguyên tử mà hạt nhân có số prôtôn có số nơtrôn (nơtron) khác gọi đồng vị C Các đồng vị nguyên tố có số nơtrôn khác nên tính chất hóa học khác D Các đồng vị nguyên tố có vị trí bảng hệ thống tuần hoàn 29 40 Câu 10.(ĐH–CĐ-2010 ) So với hạt nhân 14 Si , hạt nhân 20 Ca có nhiều A 11 nơtrôn prôtôn B nơtrôn prôtôn.C nơtrôn prôtôn D nơtrôn 12 prôtôn 35 Câu 11: (CĐ-2011) Hạt nhân 17 Cl có: Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 A 35 nơtron C 17 nơtron B 35 nuclôn Câu 12 (TN – THPT 2009) Trong hạt nhân nguyên tử A 84 prôtôn 210 nơtron C 210 prôtôn 84 nơtron 40 210 84 GV: Đoàn Văn Lượng D 18 proton po có B 126 prôtôn 84 nơtron D 84 prôtôn 126 nơtron 56 Câu 13 ( TN năm 2010) So với hạt nhân 20 Ca , hạt nhân 27 Co có nhiều A nơtron prôtôn B 11 nơtron 16 prôtôn C nơtron prôtôn D 16 nơtron 11 prôtôn Câu 14 Hạt nhân nguyên tử chì có 82 prôtôn 125 nơtron Hạt nhân nguyên tử có kí hiệu nào? 125 12 82 207 A 12 Pb B 125 Pb C 207 Pb D 82 Pb 3 Câu 15 Cho hạt nhân nguyên tử có kí hiệu tương ứng D, 1T, He, He Những cặp hạt nhân hạt nhân đồng vị? 4 A D He B D He C D He D D 1T Câu 16.Chọn câu Hạt nhân liti có prôtôn nơtron Hạt nhân có kí hiệu nào? A Li B Li C Li D Li Câu 17.Viết ký hiệu hạt nhân chứa 2p 1n ; 3p 5n : 5 A X 3Y B X 3Y C 1X 3Y D X 8Y 2 Câu 18 Chọn câu trả lời Kí hiệu hai hạt nhân, hạt X có protôn hai nơtron; hạt Y có prôtôn nơntron A 1 X; 43Y B1 X; 43Y C X; 43Y D 31 X; Y 35 17 Câu 19(CĐ 2013): Hạt nhân Cl có A 17 nơtron B 35 nơtron C 35 nuclôn D 18 prôtôn 35 17 Giải :Hạt nhân Cl có Số khối A=35 sốnuclôn Chọn C Câu 20(CĐ 2013-CB): Đồng vị nguyên tử mà hạt nhân có A khối lượng, khác số nơtron B số nơtron, khác số prôtôn C số prôtôn, khác số nơtron D số nuclôn, khác số prôtôn Giải : Đồng vị nguyên tử có số prôtôn, khác số nơtron Chọn C 35 Câu 21(CĐ- 2011): Hạt nhân 17 Cl có: A 35 nơtron B 35 nuclôn C 17 nơtron D 18 proton 3 Câu 22(CĐ- 2012): Hai hạt nhân T He có A số nơtron B số nuclôn C điện tích D số prôtôn 3 Giải: Hai hạt nhân T He có số nuclôn Chọn B Câu 23: Hạt nhân nguyên tử chì có 82 prôtôn 125 nơtrôn Hạt nhân nguyên tử có kí hiệu 125 207 82 82 A 82 Pb B 82 Pb C 125 Pb D 207 Pb Câu 24: Thông tin sau sai nói hạt cấu tạo nên hạt nhân nguyên tử ? A Các hạt prôtôn nơtron có khối lượng B Prôtôn mang điện tích nguyên tố dương C Nơtron trung hoà điện D Số nơtron prôtôn hạt nhân khác Câu 25: Hạt nhân nguyên tử nguyên tố đồng vị có cùng: A số prôtôn B số nơtron C số nuclôn D khối lượng Câu 26: Trong đồng vị caacbon, hạt nhân đồng vị có số prôtôn số nơtron ? A 11 C B 12 C C 13 C D 14 C 12 Câu 27: Câu đúng? Hạt nhân C A mang điện tích -6e B mang điện tích 12e Câu 28: Hạt nhân sau có 125 nơtron ? 238 A 235 B 92 U 92 U C mang điện tích +6e C 222 86 Ra Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 D không mang điện tích D 209 84 Po Trang Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 GV: Đoàn Văn Lượng Dạng : Xác định độ hụt khối, lượng liên kết hạt nhân, lượng liên kết riêng: a.Phương Pháp: +Sử dụng công thức độ hụt khối: m m mX ; m = Zmp+ Nmn Wlk Z mp N mn mhn c m c +Năng lượng liên kết: E mc Wlk MeV/nuclon Hay A A A 2 +Chuyển đổi đơn vị từ uc sang MeV:1uc = 931,5MeV Chú ý :+ So sánh : Hạt nhân có lượng liên kết riêng lớn bền vững + Hạt nhân có số khối từ 50 – 70 bảng HTTH thường bền nguyên tử hạt nhân lại +Năng lượng liên kết riêng: = b.Bài tập Bài :Khối lượng hạt 10 Be mBe = 10,01134u, khối lượng nơtron mN = 1,0087u, khối lượng proton mP = 1,0073u Tính độ hụt khối hạt nhân HD giải -Xác định cấu tạo hạt nhân 10 10 Be bao nhiêu? Be có Z = 4proton, N= A-Z = 10-4= notron - Độ hụt khối: m Z mp ( A Z ).mN mhn = 4.1,0073u + 6.1,0087u – 10,01134u m = 0,07u Đáp án: m = 0,07u Bài Xác định số Nơtrôn N hạt nhân: 24 He Tính lượng liên kết riêng Biết mn = 1,00866u; mp = 1,00728u; mHe = 4,0015u N A Z HD giải : Từ He N Ta có m 2(m p mn ) 4,0015 0,03038 u E 0,03038uc 0,03038.931,5MeV 28,29MeV Bài Cho 56 26 28,29 7,07 MeV Fe Tính lượng liên kết riêng Biết mn = 1,00866u; mp = 1,00728u; mFe = 55,9349u HD giải: + Ta có m 26mp 30mn 55,9349 0,51418u E 0,51418uc2 0,51418.931,5MeV 478,96MeV 478,96 8,55MeV 56 Bài 4: Tính lượng liên kết hạt nhân Đơtêri 12 D ? Cho mp = 1,0073u, mn = 1,0087u, mD = 2,0136u; 1u = 931 MeV/c2 A 2,431 MeV B 1,122 MeV C 1,243 MeV D.2,234MeV HD Giải :Độ hụt khối hạt nhân D : Δm = ∑ mp + ∑ mn ─ mD = 1.mp +1.mn – mD = 0,0024 u Năng lượng liên kết hạt nhân D : Wlk = Δm.c2 = 0,0024.uc2= 2,2356 MeV Chọn D Bài 5: Hạt nhân 104 Be có khối lượng 10,0135u Khối lượng nơtrôn (nơtron) mn = 1,0087u, khối lượng prôtôn (prôton) mP = 1,0073u, 1u = 931 MeV/c2 Năng lượng liên kết riêng hạt nhân 104 Be A 0,632 MeV B 63,215MeV C 6,325 MeV D 632,153 MeV HD Giải : -Năng lượng liên kết hạt nhân 104 Be : Wlk = Δm.c2 = (4.mP +6.mn – mBe).c2 = 0,0679.c2 = 63,249 MeV -Suy lượng liên kết riêng hạt nhân 104 Be : Wlk 63,125 6,325 MeV/nuclôn.Chọn: C A 10 23 56 Bài 6: Tính lượng liên kết riêng hai hạt nhân 11 Na 26 Fe Hạt nhân bền vững hơn? Cho: mNa = 22,983734u; mFe = 55,9207u; mn = 1,008665 u; mp = 1,007276 u; 1u = 931,5 MeV/c2 Wlk ( Z m p ( A Z )mn mHe ).c (11.1,007276 12.1,008685 22,983734).931,5 = = = 8,1114 MeV; A 23 A (26.1,007276 30.1,008685 55,9207).931,5 Fe = = 8,7898 MeV; 56 HD Giải.Na = Fe>Na nên hạt nhân Fe bền vững hạt nhân Na Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 GV: Đoàn Văn Lượng Bài 7: Khối lượng nguyên tử rađi Ra226 m = 226,0254 u a/ Hãy thành phần cấu tạo hạt nhân Rađi ? b/ Tính kg mol nguyên tử Rađi , khối lượng hạt nhân , mol hạt nhân Rađi? c/ Tìm khối lượng riêng hạt nhân nguyên tử cho biết bán kính hạt nhân tính theo công thức : r = r0.A1/3 với r0 = 1,4.10—15m , A số khối d/ Tính lượng liên kết hạt nhân , lượng liên kết riêng , biết mp = 1,007276u ; mn = 1.008665u ; me = 0,00549u ; 1u = 931MeV/c2 HD Giải : a/ Rađi hạt nhân có 88 prôton , N = A- Z = 226 – 88 = 138 nơtron b/ Khối lượng nguyên tử: m = 226,0254u.1,66055.10—27 = 375,7.10—27 kg Khối lượng mol : mmol = mNA = 375,7.10—27.6,022.1023 = 226,17.10—3 kg = 226,17g Khối lượng hạt nhân : mhn = m – Zme = 259,977u = 3,7524.10—25kg Khối lượng 1mol hạt nhân : mmolhn = mnh.NA = 0,22589kg c/ Thể tích hạt nhân : V = 4r3/3 = 4r03A/3 Khối lượng riêng hạt nhân : D = Am p 3m p m kg 1,45.1017 3 V 4rr0 A / 4rr0 m d/ Tính lượng liên kết hạt nhân : E = mc2 = {Zmp + (A – Z)mn – m}c2 = 1,8197u E = 1,8107.931 = 1685 MeV Năng lượng liên kết riêng : = E/A = 7,4557 MeV Bài 8:Biết khối lượng hạt nhân mC 12,000u; m 4,0015u; m p 1,0073u; mn 1,0087u 1u 931 Mev / c Năng lượng cần thiết tối thiểu để chia hạt nhân 126C thành ba hạt theo đơn vị Jun A 6,7.10-13 J B 6,7.10-15 J C 6,7.10-17 J D 6,7.10-19 J HD Giải: C12 → He Năng lượng phá hạt C12 thành hạt He: W = ( mrời - mhn )c2 = (3.4,0015 – 12) 931= 4.1895MeV Theo đơn vị Jun là: W = 4,1895 1,6.10-13 = 6,7032.10 -13J; Chọn A Bài 9:Cho biết mα = 4,0015u; mO 15,999 u; m p 1,007276u , mn 1,008667u Hãy xếp hạt nhân 24 He , 12 6C , 16 8O theo thứ tự tăng dần độ bền vững Câu trả lời là: 16 C 24 He, 12 D 24 He, 168O , 12 6C , O 6C 12 HDGiải:Đề không cho khối lượng C ý dùng đơn vị u, theo định nghĩa đon vị u 1/12 khối lượng đồng vị 12C lấy khối lượng 12Clà 12 u -Suy lượng liên kết riêng hạt nhân : He : Wlk = (2.mp + 2.mn – m α )c2 = 28,289366 MeV Wlk riêng = 7,0723 MeV / nuclon C : Wlk = (6.mp + 6.mn – mC )c2 = 89,057598 MeV Wlkriêng = 7,4215 MeV/ nuclon O : Wlk = (8.mp + 8.mn – mO )c2 = 119,674464 meV Wlk riêng = 7,4797 MeV/ nuclon -Hạt nhân có lượng liên kết riêng lớn bền vững Vậy chiều bền vững hạt nhân tăng dần : He < C < O Chọn C Bài 10 Tìm lượng toả hạt nhân urani 234U phóng xạ tia tạo thành đồng vị thori 230Th Cho lượng liên kết riêng hạt 7,10 MeV; 234U 7,63 MeV; 230Th 7,70 MeV HD Giải Ta có: W = 230.Th + 4.He - 234.U = 13,98 MeV 16 A 12 C , He, O B 12 6C , 16 , O He, Bài 11 Hạt nhân heli có khối lượng 4,0015 u Tính lượng liên kết riêng hạt nhân hêli Tính lượng tỏa tạo thành gam hêli Cho biết khối lượng prôton nơtron mp = 1,007276 u mn = 1,008665 u; u = 931,5 MeV/c2; số avôgađrô NA = 6,022.1023 mol-1 Wlk ( Z m p ( A Z )mn mHe ).c (2.(1,007276 1,008685) 4,0015).931,5 = = = 7,0752 MeV; A A m W= NA.Wlk = 6,022.1023.7,0752.4 = 46,38332.1023 MeV = 7,42133.1011 J M 4,0015 HD Giải:He = Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 GV: Đoàn Văn Lượng c.Trắc nghiệm: Câu 1: Hạt nhân 60 27 Co có khối lượng 59,919u Biết khối lượng prôton 1,0073u khối lượng nơtron 60 1,0087u Độ hụt khối hạt nhân 27 Co A 0,565u B 0,536u C 3,154u D 3,637u 60 Câu 2: Đồng vị phóng xạ côban 27 Co phát tia tia Biết mCo 55,940u;mn 1,008665u; mp 1,007276u Năng lượng liên kết hạt nhân côban bao nhiêu? A E 6,766.1010 J B E 3,766.1010 J C E 5,766.1010 J D E 7,766.1010 J Câu 3: Biết khối lượng hạt nhân U238 238,00028u, khối lượng prôtôn nơtron mP=1.007276U; mn = 1,008665u; 1u = 931 MeV/ c2 Năng lượng liên kết Urani 238 bao nhiêu? 92 U A 1400,47 MeV B 1740,04 MeV C.1800,74 MeV D 1874 MeV Câu4: Biết khối lượng prôtôn mp=1,0073u, khối lượng nơtron mn=1,0087u, khối lượng hạt nhân đơteri mD=2,0136u 1u=931MeV/c2 Năng lượng liên kết riêng hạt nhân nguyên tử đơteri 12 D A 1,12MeV B 2,24MeV C 3,36MeV D 1,24MeV 10 Câu5: Khối lượng hạt nhân Belà 10,0113u; khối lượng prôtôn m p = 1,0072u, nơtron m n = 1,0086; 1u = 931 MeV/c Năng lượng liên kết riêng hạt nhân bao nhiêu? A 6,43 MeV B 6,43 MeV C 0,643 MeV D Một giá trị khác 20 Câu6: Hạt nhân 10 Ne có khối lượng mNe 19,986950u Cho biết mp 1,00726u;mn 1,008665u; 1u 931,5MeV / c2 Năng lượng liên kết riêng 20 10 Ne có giá trị bao nhiêu? A 5,66625eV B 6,626245MeV C 7,66225eV D 8,02487MeV 37 Câu7: Tính lượng liên kết riêng hạt nhân 17 Cl Cho biết: mp = 1,0087u; mn = 1,00867u; mCl = 36,95655u; 1u = 931MeV/c A 8,16MeV B 5,82 MeV C 9,18MeV D 9,38MeV Câu Hạt nhân hêli ( He) có lượng liên kết 28,4MeV; hạt nhân liti ( Li) có lượng liên kết 39,2MeV; hạt nhân đơtêri ( 21 D) có lượng liên kết 2,24MeV Hãy theo thứ tự tăng dần tính bền vững chúng: A liti, hêli, đơtêri B đơtêri, hêli, liti C hêli, liti, đơtêri D đơtêri, liti, hêli 23 -1 Câu Hạt có khối lượng 4,0015u, biết số Avôgađrô NA = 6,02.10 mol , 1u = 931MeV/c2 Các nuclôn kết hợp với tạo thành hạt , lượng tỏa tạo thành 1mol khí Hêli A 2,7.1012J B 3,5 1012J C 2,7.1010J D 3,5 1010J Câu 10(ĐH–2007): Cho: mC = 12,00000 u; mp = 1,00728 u; mn = 1,00867 u; 1u = 1,66058.10-27 kg; 1eV = 1,6.10-19 J ; c = 3.108 m/s Năng lượng tối thiểu để tách hạt nhân C 126 thành nuclôn riêng biệt A 72,7 MeV B 89,4 MeV C 44,7 MeV D 8,94 MeV Câu 11(CĐ-2008): Hạt nhân Cl1737 có khối lượng nghỉ 36,956563u Biết khối lượng nơtrôn (nơtron) là1,008670u, khối lượng prôtôn (prôton) 1,007276u u = 931 MeV/c2 Năng lượng liên kết riêng hạt nhân p A 9,2782 MeV B 7,3680 MeV C 8,2532 MeV D 8,5684 MeV 10 Câu 12(ÐH– 2008): Hạt nhân Be có khối lượng 10,0135u Khối lượng nơtrôn (nơtron) mn = 1,0087u, khối lượng prôtôn (prôton) mP = 1,0073u, 1u = 931 MeV/c2 Năng lượng liên kết riêng hạt nhân 104 Be A 0,6321 MeV B 63,2152 MeV C 6,3215 MeV D 632,1531 MeV 16 Câu 13(CĐ- 2009): Biết khối lượng prôtôn; nơtron; hạt nhân O 1,0073 u; 1,0087 u; 15,9904 u 1u = 931,5 MeV/c2 Năng lượng liên kết hạt nhân 16 O xấp xỉ A 14,25 MeV B 18,76 MeV C 128,17 MeV D 190,81 MeV 40 Câu 14 (ĐH- 2010):Cho khối lượng prôtôn; nơtron; 18 Ar ; Li là: 1,0073u; 1,0087u; 39,9525u; 6,0145 u 1u = 931,5 MeV/c2 So với lượng liên kết riêng hạt nhân 63 Li lượng liên kết riêng hạt nhân A lớn lượng 5,20 MeV B lớn lượng 3,42 MeV C nhỏ lượng 3,42 MeV D nhỏ lượng 5,20 MeV Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 40 18 Ar Trang Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 Câu 15.Chọn câu trả lời Khối lượng hạt nhân 10 GV: Đoàn Văn Lượng Be 10,0113(u), khối lượng nơtron m =1,0086u, khối n 10 lượng prôtôn : m =1,0072u Độ hụt khối hạt nhân Be là: p A 0,9110u B.0,0691u C 0,0561u D.0,0811u 10 Câu 16.Khối lượng hạt nhân Belà 10,0113u; khối lượng prôtôn m p = 1,0072u, nơtron m n = 1,0086; 1u = 931 MeV/c Năng lượng liên kết riêng hạt nhân bao nhiêu? A 6,43 MeV B 6,43 MeV C 0,643 MeV D Một giá trị khác Câu 18.Cho hạt nhân He có khối lượng 4,001506u, mp=1,00726u, mn=1,008665u, u=931,5MeV/c2 Năng lượng liên kết riêng hạt nhân He có giá trị bao nhiêu? A 7,066359 MeV B 7,73811 MeV C 6,0638 MeV D 5,6311 MeV Câu 19 Năng lượng liên kết riêng U235 7,7MeV khối lượng hạt nhân U235 là:( mp=1,0073u; mn=1,0087u) A 234,0015u B 236,0912u C.234,9731u D 234,1197u 3 He H Câu 20: Chọn câu So sánh khối lượng 3 A m( H ) = m( He ) 3 C m( H ) > m( He ) Câu 21: Năng lượng liên kết hạt nhân H , He , 1786 Hạt nhân bền vững A H B He Câu 22: Hạt nhân 60 27 3 B m( H ) < m( He ) 56 26 Fe C 56 26 235 92 3 D m( H ) = 2m( He ) U 2,22 MeV; 2,83 MeV; 492 MeV Fe D 235 92 U Co có khối lượng 55,940u Biết khối lượng prôton 1,0073u khối lượng nơtron 1,0087u Năng lượng liên kết riêng hạt nhân A 70,5MeV B 70,4MeV 60 27 Co C 48,9MeV D 54,4MeV Câu 23: Cho hạt nhân nguyên tử Liti Li có khối lượng 7,0160u Cho biết mP = 1,0073u; mn = 1,0087u; 1u = 931MeV/c2 Năng lượng liên kết riêng hạt nhân liti B 5,413KeV C 5,341MeV D 5,413MeV A 541,3MeV Câu 24: Đại lượng đặc trưng cho mức độ bền vững hạt nhân ? A Năng lượng liên kết B Năng lượng liên kết riêng C Số hạt prôtôn D Số hạt nuclôn Câu 25: Cho biết lượng liên kết riêng hạt nhân X1, X2, X3 X4 7,63MeV; 7,67MeV; 12,42MeV 5,41MeV Hạt nhân bền vững A X1 B X3 C X2 D X4 Câu 26: Biết lượng liên kết lưu huỳnh S32, crôm Cr52, urani U238 theo thứ tự 270MeV, 447MeV, 1785MeV Hãy xếp hạt nhân theo thứ tự độ bền vững tăng lên A S < U < Cr B U < S < Cr C Cr < S < U D S < Cr < U Câu 27: Năng lượng liên kết riêng hạt nhân có giá trị A giống với hạt nhân B lớn hạt nhân nặng C lớn hạt nhân nhẹ D lớn hạt nhân trung bình 11 238 Câu 28:Tính lượng liên kết hạt nhân B 92 U Biết khối lượng nguyên tử m 115 B = 11,00931 u, nguyên tử m 238 92 U = 238,0508 u; khối lượng proton, mp = 1,00728 u; khối lượng electron, me = 0,00055 u; khối lượng nơtron, mn = 1,00867 u; 1u = 1,66053.10-27 kg; c = 3.108 m/s; A 115 B :74,5MeV; 238 B 115 B :76,2MeV; 238 92 U :1805MeV 92 U :1802MeV C 11 B :77,4MeV; 238 92 U :1800MeV D 11 B :78,2MeV; 238 92 U :1798MeV Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 10 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 GV: Đoàn Văn Lượng Câu 13 Chọn đáp án đúng: Trong phóng xạ hạt nhân ZA X biến đổi thành hạt nhân ZA ''Y 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) Câu 14 Chọn đáp án đúng: Trong phóng xạ hạt nhân ZA X biến đổi thành hạt nhân ZA''Y 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) Câu 15 Trong phóng xạ hạt prôton biến đổi theo phương trình đây? A p n e B p n e C n p e D n p e Câu 16 Hạt nhân 146𝐶 phóng xạ 𝛽− Hạt nhân sinh có A 5p 6n B 6p 7n C 7p 7n D 7p 6n 209 Câu 17 Chất 84 Po chất phóng xạ tạo thành chì Pb Phương trình phóng xạ trình : 209 213 207 A 209 84 Po He 80 Pb B 84 Po He 86 Pb C Câu 18 Phát biểu sau không đúng? A Hạt hạt có khối lượng 209 84 Po24 He 205 82 Pb D 209 84 82 Po42 He 205 Pb B Hạt hạt phóng từ đồng vị phóng xạ C Khi qua điện trường hai tụ hạt hạt bị lệch hai phía khác D Hạt hạt phóng có vận tốc (gần vận tốc ánh sáng) Câu 19 Phốtpho có chu kỳ bán rã 14 ngày Ban đầu có 300g phốt Sau 70 ngày đêm, lượng phốt lại: A 7.968g B 7,933g C 8,654g D.9,735g Câu 20 Một nguồn phóng xạ có chu kỳ bán rã T thời điểm ban đầu có No = 2.1016 hạt nhân Sau khoảng thời gian 2T số hạt nhân lại là: A 5.1016 hạt nhân B 5.1015 hạt nhân C 2.1016 hạt nhân D 2.1015 hạt nhân 226 Câu 21 Chu kỳ bán rã 88 Ra 1600 năm Thời gian để khối lượng Radi lại 1/4 khối lượng ban đầu A 6400 năm B 3200 năm C 4200 năm D 4800 năm Câu 22 Giả sử sau phóng xạ (kể từ thời điểm ban đầu), Số hạt nhân đồng vị phóng xạ lại 25% số hạt nhân ban đầu Chu kì bán rã đồng vị A 0,5 B C D 1,5 Câu 23 Chu kỳ bán rã chất phóng xạ 2,5 năm Sau năm, tỉ số số hạt nhân lại số hạt nhân ban đầu bao nhiêu? A 40% B 24,2% C 75,8% D B, C sai Câu 24 Một nguồn phóng xạ có chu kỳ bán rã T thời điểm ban đầu có No = 2.106 hạt nhân Sau khoảng thời gian 2T, 3T số hạt nhân lại là: A No No , B No No , C No No , D No No , 16 Câu 25 Một đồng vị phóng xạ A lúc đầu có No = 2,86 1016 hạt nhân Trong đầu có 2,29 1015 hạt nhân bị phân rã Chu kỳ bán rã đồng vị A bao nhiêu? A B 30 phút C 15 phút D A, B, C sai 238 A Câu 26 Urain phân rã theo chuỗi phóng xạ Th Pa Z X ; Trong Z , A : 92U A Z = 90 ; A = 234 B Z = 92 ; A = 234 C Z = 90 ; A = 236 D Z = 90 ; A = 238 Câu 27 Tại thời điểm ban đầu người ta có 1,2g 222 86 Rn Radon chất phóng xạ có chu kỳ bán rã T = 3,6 ngày Sau 222 khoảng thời gian t = 1,4T số nguyên tử 86 Rn lại là? A N = 1,874.1018 B N = 2,165.1019 C N = 1,2336.1021 D N = 2,465.1020 Câu 28 (ĐH – CĐ 2010) Ban đầu có N0 hạt nhân mẫu chất phóng xạ nguyên chất có chu kì bán rã T Sau khoảng thời gian t = 0,5T, kể từ thời điểm ban đầu, số hạt nhân chưa bị phân rã mẫu chất phóng xạ A N0 B N0 C N0 D N0 Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 86 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 GV: Đoàn Văn Lượng Câu 29 (ĐH – CĐ 2010)Biết đồng vị phóng xạ 146 C có chu kì bán rã 5730 năm Giả sử mẫu gỗ cổ có độ phóng xạ 200 phân rã/phút mẫu gỗ khác loại, khối lượng với mẫu gỗ cổ đó, lấy từ chặt, có độ phóng xạ 1600 phân rã/phút Tuổi mẫu gỗ cổ cho A 1910 năm B 2865 năm C 11460 năm D 17190 năm Câu 30 (ĐH – CĐ 2010)Ban đầu (t = 0) có mẫu chất phóng xạ X nguyên chất Ở thời điểm t mẫu chất phóng xạ X lại 20% hạt nhân chưa bị phân rã Đến thời điểm t2 = t1 + 100 (s) số hạt nhân X chưa bị phân rã 5% so với số hạt nhân ban đầu Chu kì bán rã chất phóng xạ A 50 s B 25 s C 400 s D 200 s Câu 31(ĐH – CĐ 2010)Khi nói tia , phát biểu sau sai? A Tia phóng từ hạt nhân với tốc độ 2000 m/s B Khi qua điện trường hai tụ điện, tia bị lệch phía âm tụ điện C Khi không khí, tia làm ion hóa không khí dần lượng D Tia dòng hạt nhân heli ( 24 He ) Câu 32(ĐH – 2009): Một chất phóng xạ ban đầu có N0 hạt nhân Sau năm, lại phần ba số hạt nhân ban đầu chưa phân rã Sau năm nữa, số hạt nhân lại chưa phân rã chất phóng xạ A N0 16 B N0 C N0 D N0 Câu 33(ĐH – 2009): Một đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã T Cứ sau khoảng thời gian số hạt nhân bị phân rã khoảng thời gian ba lần số hạt nhân lại đồng vị ấy? A 0,5T B 3T C 2T D T Câu 34(CĐ- 2012): Chất phóng xạ X có chu kì bán rã T Ban đầu (t=0), mẫu chất phóng xạ X có số hạt N0 Sau khoảng thời gian t=3T (kể từ t=0), số hạt nhân X bị phân rã A 0,25N0 B 0,875N0 C 0,75N0 D 0,125N0 Giải: số hạt nhân X bị phân rã N = N0(1 - ) = 0,875N0 Chọn B 23 Câu 35(CĐ 2008): Trong trình phân rã hạt nhân U92238 thành hạt nhân U92234, phóng hạt α hai hạt A nơtrôn (nơtron) B êlectrôn (êlectron) C pôzitrôn (pôzitron) D prôtôn (prôton) Câu 36(CĐ 2008): Ban đầu có 20 gam chất phóng xạ X có chu kì bán rã T Khối lượng chất X lại sau khoảng thời gian 3T, kể từ thời điểm ban đầu A 3,2 gam B 2,5 gam C 4,5 gam D 1,5 gam Câu 37(CĐ 2008): Khi nói phóng xạ, phát biểu đúng? A Sự phóng xạ phụ thuộc vào áp suất tác dụng lên bề mặt khối chất phóng xạ B Chu kì phóng xạ chất phụ thuộc vào khối lượng chất C Phóng xạ phản ứng hạt nhân toả lượng D Sự phóng xạ phụ thuộc vào nhiệt độ chất phóng xạ Câu 38(CĐ 2008): Phản ứng nhiệt hạch A nguồn gốc lượng Mặt Trời B tách hạt nhân nặng thành hạt nhân nhẹ nhờ nhiệt độ cao C phản ứng hạt nhân thu lượng D phản ứng kết hợp hai hạt nhân có khối lượng trung bình thành hạt nhân nặng 222 Câu 39(ÐỀ ĐH– 2008): Hạt nhân 226 88 Ra biến đổi thành hạt nhân 86 Rn phóng xạ A - B - C D + Câu 40(ĐH – 2008): Một chất phóng xạ có chu kỳ bán rã 3,8 ngày Sau thời gian 11,4 ngày độ phóng xạ (hoạt độ phóng xạ) lượng chất phóng xạ lại phần trăm so với độ phóng xạ lượng chất phóng xạ ban đầu? A 25% B 75% C 12,5% D 87,5% Câu 41(ĐH – 2008): Phát biểu sai nói độ phóng xạ (hoạt độ phóng xạ)? A Độ phóng xạ đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu lượng chất phóng xạ B Đơn vị đo độ phóng xạ becơren C Với lượng chất phóng xạ xác định độ phóng xạ tỉ lệ với số nguyên tử lượng chất D Độ phóng xạ lượng chất phóng xạ phụ thuộc nhiệt độ lượng chất Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 87 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 Câu 42(ĐH – 2008) : Hạt nhân A1 Z1 X phóng xạ biến thành hạt nhân số khối chúng tính theo đơn vị u Biết chất phóng xạ A1 Z1 A1 Z1 GV: Đoàn Văn Lượng A2 Z2 Y bền Coi khối lượng hạt nhân X, Y X có chu kì bán rã T Ban đầu có khối lượng chất X, sau chu kì bán rã tỉ số khối lượng chất Y khối lượng chất X A A A A1 B C D A2 A1 A2 A1 Câu 43(CĐ- 2011): Trong khoảng thời gian 4h có 75% số hạt nhân ban đầu đồng vị phóng xạ bị phân rã Chu kì bán rã đồng vị là: A 1h B 3h C 4h D 2h A HD: N 1 t t k 0.75 k k T 2h Chọn D N0 T 2 Câu 44(CĐ 2009): Phát biểu sau sai nói tượng phóng xạ? A Trong phóng xạ , hạt nhân có số nơtron nhỏ số nơtron hạt nhân mẹ B Trong phóng xạ -, hạt nhân mẹ hạt nhân có số khối nhau, số prôtôn khác C Trong phóng xạ , có bảo toàn điện tích nên số prôtôn bảo toàn D Trong phóng xạ +, hạt nhân mẹ hạt nhân có số khối nhau, số nơtron khác Câu 45(CĐ 2009): Gọi khoảng thời gian để số hạt nhân đồng vị phóng xạ giảm bốn lần Sau thời gian 2 số hạt nhân lại đồng vị phần trăm số hạt nhân ban đầu? A 25,25% B 93,75% C 6,25% D 13,5% Câu 46(CĐ- 2011): Một mẫu chất phóng xạ có chu kì bán rã T Ở thời điểm t1 t (với t2 t1 ) kể từ thời điểm ban đầu độ phóng xạ mẫu chất tương ứng H1 H Số hạt nhân bị phân rã khoảng thời gian từ thời điểm t1 đến thời điểm t H1 H 2(t2 t1 ) ( H1 H ) ln ( H1 H )T D ln T ( H1 H ) ( H1 H )T HD: H1 N1 ; H N N N1 N = Chọn A ln A ( H1 H )T ln B C Câu 47(CĐ- 2012): Giả thiết chất phóng xạ có số phóng xạ = 5.10-8s-1 Thời gian để số hạt nhân chất phóng xạ giảm e lần (với lne = 1) A 5.108s B 5.107s C 2.108s D 2.107s N0 = N0e-1 =>t = => t = = 2.107 (s) Chọn D e N N N Giải 2: N t 0t t Hay t =2.107s Chọn D e e T 210 Câu 48(ĐH – 2011): Chất phóng xạ poolooni 84 Po phát tia biến đổi thành chì Giải 1: N=N0 e t = 206 82 Pb Cho chu kì 210 84 Po 138 ngày Ban đầu (t = 0) có mẫu pôlôni chuyên chất Tại thời điểm t 1, tỉ số số hạt nhân pôlôni số hạt nhân Tại thời điểm t2 = t1 + 276 ngày, tỉ số số hạt nhân pôlôni số hạt nhân chì mẫu 1 1 A B C D 16 15 25 206 210 HD: Phương trình phóng xạ hạt nhân 84 Po + 82 Pb chì mẫu Số hạt nhân chì sinh số hạt Poloni bị phân rã: N pb N Po Ở thời điểm t1: N1Po N N1 N0 2 k1 k1 t1 2T 276 ngày k1 N1Pb N1 N0 N1 N0 (1 ) Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 88 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 Ở thời điểm t2 = t1 + 276 = 552 ngày k2 = nhân N Po N N2 N0 2 k 24 Chọn C k 4 N Pb N N N N (1 ) 15 238 92 Câu 49(ĐH- 2012): Hạt nhân urani chu kì bán rã GV: Đoàn Văn Lượng U sau chuỗi phân rã, biến đổi thành hạt nhân chì 238 92 206 82 Pb Trong trình đó, U biến đổi thành hạt nhân chì 4,47.10 năm Một khối đá phát có chứa 1,188.1020 hạt 238 92 U 6,239.1018 hạt nhân 206 82 Pb Giả sử khối đá lúc hình thành không chứa chì tất lượng chì có mặt 238 92 sản phẩm phân rã U Tuổi khối đá phát A 3,3.108 năm B 6,3.10 năm C 3,5.107 năm D 2,5.106 năm Giải: Số hạt nhân chì tạo thành số hạt nhân uran bị phân rã NU = (NU + NPb) e t => et = (1 + N Pb ln 1,0525 ) = 1,0525 =>t = T = 0,32998 109 = 3,3.108 năm Chọn A NU ln 3.PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 37 A 37 Câu 50.Phương trình phóng xạ: 17 Cl Z X n 18 Ar Trong Z, A là: A Z = 1, A = B Z = 2, A = C.Z = 1, A = D Z = 2, A = Câu 51 Phương trình phản ứng : 92U n Z X 41Nb 3n 7 Trong Z , A : A Z = 58 ; A = 143 B Z = 44 ; A = 140 C Z = 58 ; A = 140 D Z = 58 ; A = 139 235 A Câu 52 Cho phản ứng hạt nhân sau: He + A 17 O B 19 10 Ne 14 93 N X + 11 H Hạt nhân X hạt sau đây: C Li D He Câu 53 Trong phản ứng hạt nhân: D D X p 11 Na p Y 10 Ne X Y là: A Triti B Prôton C Triti đơtêri D triti 25 22 Câu 54.Xác định hạt x phản ứng sau : 12 Mg x 11 Na A proton B nơtron C electron D pozitron 2 Câu 55 Cho phản ứng hạt nhân sau : H + H He + n + 3,25 MeV 2 23 20 Biết độ hụt khối H mD = 0,0024 u 1u = 931 MeV/e2 Năng lượng liên kết hạt nhân He A 7,72 MeV B 77,2 MeV C 772 MeV D 0,772 MeV 19 16 Câu 56(CĐ- 2012): Cho phản ứng hạt nhân: X + F He 8 O Hạt X A anpha B nơtron C đơteri D prôtôn 19 16 Giải: X + F He 8 O Hạt X có số khối A = 16 + - 19 = có nguyên tử số Z = + – = Vậy X prôtôn Chọn D Câu 57 Phản ứng tổng hợp hạt nhân nhẹ xảy ở: A Nhiệt độ bình thường B Nhiệt độ thấp C Nhiệt độ cao D Áp suất cao Câu 58 Trong lò phản ứng hạt nhân nhà máy điện nguyên tử hệ số nhân nơtrôn k phải thỏa mãn điều kiện nào? A.k 1 C.k 1 D.k=1 Câu 59 Trong phản ứng hạt nhân tỏa lượng, đại lượng sau hạt sau phản ứng lớn so với lúc trước phản ứng A Tổng khối lượng hạt B Tổng độ hụt khối hạt C Tổng số nuclon hạt D Tổng vectơ động lượng hạt Câu 60 Sự phân hạch vỡ hạt nhân nặng A Thành hai hạt nhân nhẹ hơn, hấp thụ nowtron B Một cách tự phát thành nhiều hạt nhân nhẹ C Thành hai hạt nhân nhẹ hơn, cách tự phát D Thành hai hạt nhân nhẹ vài nowtron, sau hấp thụ nơtron chậm Câu 61 Phản ứng nhiệt hạch A Kết hợp hai hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng điều kiện nhiệt độ cao B Kết hợp hai hạt nhân có số khối trung bình thành hạt nhân nặng nhiệt độ cao Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 89 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 GV: Đoàn Văn Lượng C Phân chia hạt nhân nhẹ thành hai hạt nhân nhẹ kèm theo tỏa nhiệt D Phân chia hạt nhân nặng thành hạt nhân nhẹ Câu 62 Phản ứng nhiệt hạch phản ứng hạt nhân A Tỏa nhiệt lượng lớn B Cần nhiệt độ cao thực C Hấp thụ nhiệt lượng lớn D Trong đó, hạt nhân nguyên tử nung chảy thành nuclon Câu 63 ( ĐH – CĐ 2010 )Phản ứng nhiệt hạch A kết hợp hai hạt nhân có số khối trung bình tạo thành hạt nhân nặng B phản ứng hạt nhân thu lượng C phản ứng hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ D phản ứng hạt nhân tỏa lượng 235 Câu 64(ĐH-2009): Trong phân hạch hạt nhân 92 U , gọi k hệ số nhân nơtron Phát biểu sau đúng? A Nếu k < phản ứng phân hạch dây chuyền xảy lượng tỏa tăng nhanh B Nếu k > phản ứng phân hạch dây chuyền tự trì gây nên bùng nổ C Nếu k > phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy D Nếu k = phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy 4.NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN 27 30 Câu 65 Cho phản ứng hạt nhân 13 Al 15 P n Biết khối lượng mAl = 26,97u ; m = 4,0015u ; mn = 1,0087u ; mp = 1,0073u ; mP = 29,97u 1uc2 = 931,5 MeV Bỏ qua động hạt tạo thành Năng lượng tối thiểu để phản ứng xảy A 5,804 MeV B 4,485 Mev C 6,707 MeV D 4,686 MeV Câu 66 Cho phản ứng hạt nhân 13Al 15P n , khối lượng hạt nhân mα = 4,0015u, mAl = 26,97435u, mP = 29,97005u, mn = 1,008670u, 1u = 931Mev/c2 Năng lượng mà phản ứng toả thu vào bao nhiêu? A Toả 4,275152MeV B Thu vào 2,67197MeV -13 C Toả 4,275152.10 J D Thu vào 2,67197.10-13J Câu 67 Hạt α có khối lượng 4,0015u Năng lượng tỏa tạo thành 1mol hêli ? Cho mn = 1,0087u ; mp = 1,0073u ; 1u.c2 = 931MeV ; NA = 6,02.1023hạt/mol A 2,73.1012 (J) B 3,65.1012 (J) C 2,17.1012 (J) D 1,58.1012 (J) Câu 68(ĐH – 2009): Cho phản ứng hạt nhân: 1T D He X Lấy độ hụt khối hạt nhân T, hạt nhân D, hạt nhân He 0,009106 u; 0,002491 u; 0,030382 u 1u = 931,5 MeV/c Năng lượng tỏa phản ứng xấp xỉ A 15,017 MeV B 200,025 MeV C 17,498 MeV D 21,076 MeV 23 20 23 20 Câu 69(ĐH -2009): Cho phản ứng hạt nhân: 11 Na H He 10 Ne Lấy khối lượng hạt nhân 11 Na ; 10 Ne ; 27 30 He ; 11 H 22,9837 u; 19,9869 u; 4,0015 u; 1,0073 u 1u = 931,5 MeV/c2 Trong phản ứng này, lượng A thu vào 3,4524 MeV B thu vào 2,4219 MeV C tỏa 2,4219 MeV D tỏa 3,4524 MeV Câu 70 (ĐH – CĐ 2010)Phóng xạ phân hạch hạt nhân A có hấp thụ nơtron chậm B phản ứng hạt nhân thu lượng C phản ứng hạt nhân D phản ứng hạt nhân tỏa lượng Câu 71 (ĐH – CĐ 2010)Dùng prôtôn có động 5,45 MeV bắn vào hạt nhân Be đứng yên Phản ứng tạo hạt nhân X hạt α Hạt α bay theo phương vuông góc với phương tới prôtôn có động MeV Khi tính động hạt, lấy khối lượng hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử số khối chúng Năng lượng tỏa phản ứng A 3,125 MeV B 4,225 MeV C 1,145 MeV D 2,125 MeV 210 Câu 72 (ĐH – CĐ 2010)Hạt nhân 84 Po đứng yên phóng xạ α, sau phóng xạ đó, động hạt α A lớn động hạt nhân B nhỏ động hạt nhân C động hạt nhân D nhỏ động hạt nhân Câu 73 (ĐH – CĐ 2010)Cho phản ứng hạt nhân H H He n 17,6MeV Năng lượng tỏa tổng hợp g khí heli xấp xỉ Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 90 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 GV: Đoàn Văn Lượng A 4,24.108J B 4,24.105J C 5,03.1011J D 4,24.1011J Câu 74 (ĐH – CĐ 2010)Dùng hạt prôtôn có động 1,6 MeV bắn vào hạt nhân liti ( Li ) đứng yên Giả sử sau phản ứng thu hai hạt giống có động không kèm theo tia Biết lượng tỏa phản ứng 17,4 MeV Động hạt sinh A 19,0 MeV B 15,8 MeV C 9,5 MeV D 7,9 MeV 210 Po Câu 75 ( ĐH – CĐ 2010)Pôlôni 84 phóng xạ biến đổi thành chì Pb Biết khối lượng hạt nhân Po; ; Pb là: 209,937303 u; 4,001506 u; 205,929442 u u = 931,5 MeV Năng lượng tỏa hạt nhân pôlôni phân c2 rã xấp xỉ A 5,92 MeV B 2,96 MeV C 29,60 MeV D 59,20 MeV Câu 76(CĐ 2011): Dùng hạt bắn phá hạt nhân nitơ đứng yên thu hạt proton hạt nhân ôxi theo 14 17 phản ứng: 2 N O p Biết khối lượng hạt phản ứng là: m 4,0015 u; mN 13,9992 u; mO 16,9947 u; mp= 1,0073 u Nếu bỏ qua động hạt sinh động tối thiểu hạt A 1,503 MeV B 29,069 MeV HD: áp dụng định luật bảo toàn lượng : C 1,211 MeV D 3,007 Mev Wđ m0 c mc Wđ mc2 m0 c 1,211MeV Chọn C 2 Câu 77( CĐ- 2011): Cho phản ứng hạt nhân H Li He He Biết khối lượng hạt đơteri, liti, heli phản ứng 2,0136 u; 6,01702 u; 4,0015 u Coi khối lượng nguyên tử khối lượng hạt nhân Năng lượng tỏa có 1g heli tạo thành theo phản ứng 11 10 10 11 A 3,1.10 J B 4, 2.10 J C 2,1.10 J D 6, 2.10 J 4 1 N (m0 m)c 6,02.10 23 (2,0136 6,01702 2.4,0015).931,5.1,6.10 13 3,1.1011 J Chọn A 2 2 3 1 Câu 78( CĐ- 2012): Cho phản ứng hạt nhân : D 1 D 2 He 0 n Biết khối lượng D,2 He,0 n HD: Wtỏa= mD=2,0135u; mHe = 3,0149 u; mn = 1,0087u Năng lượng tỏa phản ứng A 1,8821 MeV B 2,7391 MeV C 7,4991 MeV D 3,1671 MeV Giải: Năng lượng tỏa phản ứng: E = (2mD -mHe - mn)c2 = 0,0034uc2 = 3,1671 MeVChọn D Câu 79(CĐ- 2011): Một hạt chuyển động với tốc độ 0,8 lần tốc độ ánh sáng chân không Theo thuyết tương đối hẹp, động Wd hạt lượng nghỉ E0 liên hệ với hệ thức A Wd 8E 15 HD: Wd =E- E0 = B Wd E0 1 v2 c2 15E C Wd E0 E0 1 0,8 2.c c2 E0 3E D Wd 2E E0 2E E0 Wd 0,6 Câu 80(ĐH 2011: Giả sử phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng hạt trước phản ứng nhỏ tổng khối lượng hạt sau phản ứng 0,02 u Phản ứng hạt nhân A tỏa lượng 1,863 MeV B tỏa lượng 18,63 MeV C thu lượng 1,863 MeV D thu lượng 18,63 MeV HD :m0< m nên phản ứng thu lượng Năng lượng phản ứng thu vào : W = ( m – m0 ).c2|= 0,02.931,5 = 18,63MeV Câu 81(ĐH- 2012): Tổng hợp hạt nhân heli He từ phản ứng hạt nhân H Li He X Mỗi phản ứng tỏa lượng 17,3 MeV Năng lượng tỏa tổng hợp 0,5 mol heli A 1,3.1024 MeV B 2,6.1024 MeV C 5,2.1024 MeV D 2,4.1024 MeV 4 Giải: Hạt nhân X He Khi hạt He tạo thành lượng tỏa E = 17,3MeV Trong 0,5mol He có Năng lượng liên kết riêng hạt nhân He Do Năng lượng tỏa tổng hợp 0,5 mol heli là:E = 6,02.1023.17,3 = 2,6.1024 MeV Chọn B Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 91 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 GV: Đoàn Văn Lượng 5.TỔNG HỢP ĐỀ THI NHỮNG NĂM GẦN ĐÂY Câu 82( ĐH – 2011): Một hạt nhân X đứng yên, phóng xạ biến thành hạt nhân Y Gọi m1 m2, v1 v2, K1 K2 tương ứng khối lượng, tốc độ, động hạt hạt nhân Y Hệ thức sau đúng? v m K1 v1 m1 K v1 m K1 v m1 K Giải: Phương trình phóng xạ : X Y ĐLBT toàn động lượng : P1 P2 A P1 = P2 m1.v1 = m2.v2 B v1 m2 v2 m1 v1 m1 K1 v2 m2 K C D v1 m K v m1 K1 (1) P1 = P2P12 = P22 2m1.K1 = 2m2.K2 m2 K (2) m1 K từ (1); (2) : m2 v1 K Chọn B = m1 v2 K Câu 83(CĐ- 2011): Một hạt nhân chất phóng xạ A đứng yên phân rã tạo hai hạt B C Gọi mA, mB, mC khối lượng nghỉ hạt A, B, C c tốc độ ánh sáng chân không Quá trình phóng xạ tỏa lượng Q Biểu thức sau đúng? A mA = mB + mC + Q c2 B mA = mB + mC C mA = mB + mC - HD: Q = (mA -mB - mC )c2 mA = mB + mC + Q c2 Q c2 D mA = Q mB - mC c2 Chọn A Câu 84(ĐH- 2012): Một hạt nhân X, ban đầu đứng yên, phóng xạ biến thành hạt nhân Y Biết hạt nhân X có số khối A, hạt phát tốc độ v Lấy khối lượng hạt nhân số khối tính theo đơn vị u Tốc độ hạt nhân Y A 4v A B 2v A4 C 4v A4 Giải: theo ĐL bảo toàn động lượng mYvY = mv => vY = D 2v A 4v Chọn C A4 Câu 85( ĐH – 2008) : Hạt nhân A đứng yên phân rã thành hạt nhân B có khối lượng mB hạt có khối lượng m Tỉ số động hạt nhân B động hạt sau phân rã 2 m m m B B C B D m mB m Câu 86 (ĐH – CĐ 2010 )Một hạt có khối lượng nghỉ m0 Theo thuyết tương đối, động hạt chuyển động với tốc độ 0,6c (c tốc độ ánh sáng chân không) A 1,25m0c2 B 0,36m0c2 C 0,25m0c2 D 0,225m0c2 Câu 87(CĐ- 2012): Biết động tương đối tính hạt lượng nghỉ Tốc độ hạt (tính theo tốc độ ánh sáng chân không c) m A mB A c B c C Giải: Ta có : E = E0 +Wđ = 2E0 => mc2 = 2m0c2 => c m0 c 1 v2 c2 D = 2m0c2 => - c v2 = => v = c Chọn C 4 c Câu 88(ĐH – 2012: Một hạt có khối lượng nghỉ m0 Theo thuyết tương đối, khối lượng động (khối lượng tương đối tính) hạt chuyển động với tốc độ 0,6 c (c tốc độ ánh sáng chân không) A 1,25 m0 B 0,36 m0 C 1,75 m0 D 0,25 m0 m0 5m0 Giải :khối lượng động hạt: m m0 1, 25m Chọn A 1 v2 c2 1 0, 62.c c2 Câu 89(ĐH – 2011): Xét hạt : nơtrinô, nơtron, prôtôn, êlectron Các hạt xếp theo thứ tự giảm dần khối lượng nghỉ : A prôtôn, nơtron, êlectron, nơtrinô B nơtron, prôtôn, nơtrinô, êlectron Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 92 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 GV: Đoàn Văn Lượng C nơtrinô, nơtron, prôtôn, êlectron D nơtron, prôtôn, êlectron, nơtrinô Câu 90(ĐH – 2012): Hạt nhân có độ hụt khối lớn có A lượng liên kết nhỏ B lượng liên kết lớn C lượng liên kết riêng lớn D lượng liên kết riêng nhỏ Giải: E m.c m lớn E lớn Câu 91(ĐH – 2012): Cho khối lượng hạt prôtôn, nơtrôn hạt nhân đơteri D 1,0073u; 1,0087u 2,0136u Biết 1u= 931,5MeV / c2 Năng lượng liên kết hạt nhân D là: A 2,24 MeV B 4,48 MeV C 1,12 MeV D 3,06 MeV Wlk Z mp N mn mhn c => Giải: Công thức: Wlk 1, 0073 1, 0087 2, 0136 u.c 0, 0024u.c 0, 0024.931,5 2, 2356MeV Chọn A Hay : E mP mn md c 2,2356Mev Câu 92(ĐH – 2012 : Ban đầu mẫu chất phóng xạ nguyên chất có N0 hạt nhân Biết chu kì bán rã chất phóng xạ T Sau thời gian 4T, kể từ thời điểm ban đầu, số hạt nhân chưa phân rã mẫu chất phóng xạ A 15 N0 16 Giải: N B N0 t T N0 4T T N0 16 C N0 D N0 N0 N0 Chọn B 24 16 Câu 93(ĐH – 2012: Dùng hạt có động 7,7 MeV bắn vào hạt nhân 14 N đứng yên gây phản ứng N p O Hạt prôtôn bay theo phương vuông góc với phương bay tới hạt Cho khối lượng hạt 14 1 17 nhân: m = 4,0015u; mP = 1,0073u; mN14 = 13,9992u; mO17=16,9947u Biết 1u = 931,5 MeV/c2 Động hạt nhân 17 O A 2,075 MeV B 2,214 MeV Giải 1:Định luật bảo toàn động lượng: C 6,145 MeV D 1,345 MeV p p p pO p p p nên pO2 p2 p 2p 2mOKO=2mK+2mpKp (1) Định luật bảo toàn lượng: K (m mN mp mO ).931,5 K p KO (2) Có K=7,7MeV, giải hệ (1) (2) tìm Kp=4,417MeV KO=2,075 MeV.Chọn A 7,7 E Wñp WñO WñO 2,075MeV Giải 2: p2 2mWñ 2 mO WñO mp Wñp m Wñ p pp pO pO pp p Giải 3:E=(m+mN14-mP-mO17)c2=-1,21095MeV Bảo toàn lượng toàn phần: Wdo Wdp Wd E 6,48905 MeV (1) 2 Bảo toàn động lượng: p0 p p p Wdp m0Wd mWd 16,9947Wd 30,81155 thay vào(1) mp 1,0073 Wdo =2,075MeV Câu 94(ĐH – 2012: Hiện urani tự nhiên chứa hai đồng vị phóng xạ 238 U Biết chu kì bán rã 1000 urani tự nhiên có tỷ lệ số hạt A 2,74 tỉ năm 235 235 U 238 U 238 U , với tỷ lệ số hạt 235 U số hạt U 7,00.108 năm 4,50.109 năm Cách năm, U số hạt 238 U B 2,22 tỉ năm 235 ? 100 C 1,74 tỉ năm D 3,15 tỉ năm Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 93 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 GV: Đoàn Văn Lượng N 01 N 01e 1t N1 3.e 2 1 t ; t 1,74 Chọn C Giải 1: N 02 100 N N 02e 2t 1000 100 Giải 2:Tại thời điểm tỉ số số hạt U235 U238 3/100 kí hiệu số hạt U235 U238 tương ứng N1 N2 => N1 /100 N2 t 1 T1 N1 (t ) N1.2 N1 (t ) N1 t T2 T1 Sau thời gian thì: /1000 t 1, 74 tỉ năm.Chọn C t N ( t ) N 2 T2 N (t ) N 2 Giải 3: 235U : N1 N 01 t T1 ; U : N N 02 238 t T2 1 N1 N 01 t ( T2 T1 ) t ( T2 T1 ) N N 02 1000 100 30 t= t 1,74.109 năm=1,74 tỉ năm 1 ( ) ln T2 T2 ln Câu 95(ĐH – 2012): Một lò phản ứng phân hạch có công suất 200 MW Cho toàn lượng mà lò phản ứng sinh phân hạch 235U đồng vị bị tiêu hao trình phân hạch Coi năm có 365 ngày; phân hạch sinh 200 MeV; số A-vô-ga-đrô NA=6,02.1023 mol-1 Khối lượng 235U mà lò phản ứng tiêu thụ năm A 461,6 kg B 461,6 g C 230,8 kg D 230,8 g Giải 1: P=W/t=NW1/t với W1=200 MeV=200.1,6.1013J ; t=3.365.24.3600 (s) N=Pt/(W1) m=nM=N.M/NA=P.t.M/(W1.NA) =230823gam=230,823kg.Chọn C Giải 2:Năng lượng tỏa năm: E=P.t= 200.3.365.86400 11,826.10 28 MeV 19 1,6.10 Số phản ứng (số hạt) phân hạch: N=E/200=5,913.1026 phản ứng Khối lượng U phân hạch: m=N.A/NA=230823g230,8kg Chọn C (ĐH –CĐ- 2013) Câu 96(ĐH – 2013): Hạt nhân có độ hụt khối lớn có A lượng liên kết nhỏ B lượng liên kết lớn C lượng liên kết riêng lớn D lượng liên kết riêng nhỏ E HD: E m.c m lớn lớn Câu 97: (ĐH –2013): Tia sau tia phóng xạ? A Tia B Tia + C Tia D Tia X HD: Tia X ống cu-lit-giơ phát tia phóng xạ Câu 98: (ĐH–2013): Một hạt có khối lượng nghỉ m0 Theo thuyết tương đối, khối lượng động (khối lượng tương đối tính) hạt chuyển động với tốc độ 0,6 c (c tốc độ ánh sáng chân không) A 1,25 m0 B 0,36 m0 C 1,75 m0 D 0,25 m0 HD: m m0 1,25m0 0,6c 1 ( ) c Câu 99: (ĐH- 2013): Cho khối lượng hạt prôtôn, nơtrôn hạt nhân đơteri D 1,0073u; 1,0087u 2,0136u Biết 1u= 931,5MeV / c2 Năng lượng liên kết hạt nhân D là: A 2,24 MeV B 4,48 MeV C 1,12 MeV D 3,06 MeV HD: E m.c (m p mm mD )c 2,2356MeV 2,24MeV 2 Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 94 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 Câu 100:(ĐH – 2013): Hiện urani tự nhiên chứa hai đồng vị phóng xạ 238 U hạt Biết chu kì bán rã 1000 năm, Urani tự nhiên có tỷ lệ số hạt A 2,74 tỉ năm HD 1: 235 235 U 238 U : N1 N 01 235 t T1 ; 235 U U : N N 02 t T2 U , với tỷ lệ số hạt 235 U số ? 100 C 1,74 tỉ năm 238 238 U 7,00.108 năm 4,50.109 năm Cách U số hạt 238 U B 2,22 tỉ năm GV: Đoàn Văn Lượng N N 01 N N 02 1 t( ) T2 T1 D 3,15 tỉ năm 1 t ( T2 T1 ) 1000 100 30 1,74.109 năm = 1,74 tỉ năm t= t 1 ( ) ln T2 T2 ln N 0235 N N e1t 7 ( 2 1 )t Hiện nay: 235 0235 t => e N 0238 100 N 238 N0238 e 1000 1000 100 T1.T2 7 ln 1, 74.109 năm => t= 1,74 tỷ năm ln = t => t ln 2(T1 T2 ) 30 1 30 HD 2: Lúc đầu t=0: Câu 101:*(ĐH – 2013): Dùng hạt có động 7,7 MeV bắn vào hạt nhân 14 N đứng yên gây phản ứng N p O Hạt prôtôn bay theo phương vuông góc với phương bay tới hạt Cho khối lượng hạt 14 1 17 nhân: m = 4,0015u; mP = 1,0073u; mN14 = 13,9992u; mO17=16,9947u Biết 1u = 931,5 MeV/c2 Động hạt nhân 17 O A 2,075 MeV B 2,214 MeV C 6,145 MeV Giải 1: E=(m+mN14-mP- mO17)c2 = -1,21095MeV Bảo toàn lượng toàn phần: Wdo Wdp Wd E 6,48905 MeV (1) 2 Bảo toàn động lượng: p0 p p p Wdp D 1,345 MeV m0Wd mWd 16,9947Wd 30,81155 mp 1,0073 thay vào(1) Wdo =2,075MeV Giải 2: E (m mN mp mO )c 1, 211MeV Ta có: K E K p K O Mà: (1) P Pp PO Do vận tốc vuông pha nên: P2 Pp2 PO2 (2) Từ (1) (2) ta được: Kp =4,414MeV ; KO = 2,075MeV Câu 102:* (ĐH – 2013): Một lò phản ứng phân hạch có công suất 200 MW Cho toàn lượng mà lò phản ứng sinh phân hạch 235U đồng vị bị tiêu hao trình phân hạch Coi năm có 365 ngày; phân hạch sinh 200 MeV; số A-vô-ga-đrô NA=6,02.1023 mol-1 Khối lượng 235U mà lò phản ứng tiêu thụ năm A 461,6 kg B 461,6 g C 230,8 kg D 230,8 g HD: Năng lượng tỏa năm: E=P.t= 200.3.365.86400 11,826.10 28 MeV 19 1,6.10 Số phản ứng (số hạt) phân hạch: N=E/200=5,913.1026 phản ứng Khối lượng U phân hạch: m=N.A/NA=230823g230,8kg Câu 103(CĐ 2013): Trong phản ứng hạt nhân: A êlectron B pôzitron Giải :ĐL BT số khối: 19+1=16+A=> A = 19 F p 16 O X , hạt X C prôtôn D hạt Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 95 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 GV: Đoàn Văn Lượng ĐL BT điện tích: 9+1=8+Z => Z = Vậy X làhạt Chọn D Câu 104(CĐ 2013): Trong không khí, tia phóng xạ sau có tốc độ nhỏ nhất? A Tia B Tia C Tia + D Tia - Giải 1: Tia chuyển động với vận tốc cỡ 2.107m/s.Còn (-) (+) chuyển động với vận tốc c Chọn B Giải 2: Tia có tốc độ tốc độ ánh (c 300 000 km/s); tia - tia + có tốc độ xấp xĩ tốc độ ánh sáng tia có tốc độ vào cỡ 20 000 km/s Đáp án B Câu 105(CĐ 2013): Cho khối lượng prôtôn, nơtron hạt nhân He là: 1,0073 u; 1,0087u 4,0015u Biết 1uc2 = 931,5 MeV Năng lượng liên kết hạt nhân He A 18,3 eV B 30,21 MeV C 14,21 MeV Giải 1: Wlk D 28,41 MeV Z mp N mn mhn c Thế số: Wlk 2.1, 0073 2.1, 0087 4, 0015.u c 0, 0305uc 0, 0305.931,5 28, 41MeV Chọn D Giải 2:Wlk =(2mp + 2mn – mHe).c2 = (2.1,0073 + 2.1,0087 – 4,0015).931,5 = 28,41 (MeV) Câu 106(CĐ 2013-NC): Một đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã 12,7 Sau 38,1 giờ, độ phóng xạ đồng vị giảm phần trăm so với lúc ban đầu? A 85% B 80% C 87,5% D 82,5% Giải : H ( t ) H0 t H0 38,1 H0 0,125H Vậy độ phóng xạ giảm: 1- 0,125 =0,875= 87,5% Chọn C 23 2T 212,7 Các thi ĐH-CĐ 2014 Phần hạt nhân: Câu 107(ĐH- 2014): Số nuclôn hạt nhân A 230 90 210 Po Th nhiều số nuclôn hạt nhân 84 B 126 C 20 Giải:Số nuclôn = số khối A => Số nuclon hạt nhân 230 90 D 14 210 Po 230 – 210 = 20Chọn C Th nhiều hạt nhân 84 Câu 108(ĐH- 2014): Đồng vị nguyên tử mà hạt nhân có số A prôtôn khác số nuclôn B nuclôn khác số nơtron C nuclôn khác số prôtôn D nơtron khác số prôtôn Chọn A 56 238 Câu 109(ĐH- 2014): Trong hạt nhân nguyên tử: He; 26 Fe; 92U A He B 230 90 Th Giải: Các hạt nhân bền vững có C 56 26 Fe 230 90 Th , hạt nhân bền vững D 238 92 U WlK lớn vào cỡ 8,8 MeV/nuclon; hạt nhân nằm bảng tuần A hoàn ứng với 50< A 2mP K P 30 ( 2mn Kn ) => 30K P 30 K n K P 30K n (2) Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 96 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 GV: Đoàn Văn Lượng + Theo đL BT động lượng: P PP Pn , PP Pn (do vP ) => P PP Pn , Thay (1) vào => P 31Pn (3) K (4) 961 120 KP K (5) 961 => 2m K 31 ( 2mn K n ) => K n + Thay (4) vào (2) => +Theo đL BT lượng => E 2,7 K P K n K 120 K K K K 3,1(MeV ) Chọn B 961 961 Giải 2:Theo ĐL bảo toàn động lượng P= Pp + Pn P2= (Pp + Pn)2 mK = mPKP + mnKn + mP K P mn K n 4K = 30KP + Kn + 30 K P K n ; mP KP = = 30 Kp = 30Kn Kn mn 4K = 901Kn + 120Kn= 1021Kn Theo ĐL bảo toàn lượng K= Kp + Kn + 2,70 = 31Kn + 2,7 K= 31Kn + 2,7 = 31 4K + 2,7 K = 3,10 MeV Đáp án B 1021 Giải 3:Wtỏa = W = 2,7MeV, vP = Hai hạt có vận tốc nên pP = 30u.v; pn = 1u.v pP = 30.pn Áp dụng p 2mK 2.30u.KP = 302 2.1u.Kn KP = 30.Kn ĐLBT động lượng: pHe pP pn vectơ vận tốc chiều nên pHe pP pn = 31.pn 2.4u.KHe = 312.2.1u.Kn KHe = 240,25.Kn Kn = KHe/240,25 ĐLBT lượng: K He W K p Kn 31.Kn = 31 KHe/240,25 KHe 31 KHe/240,25 = W 2, 3,1 MeV Chọn B 31 1 240, 25 Câu 112(ĐH- 2014): Tia KHe = A có vận tốc vận tốc ánh sáng chân không B dòng hạt nhân He C không bị lệch qua điện trường từ trường D dòng hạt nhân nguyên tử hiđrô Giải: Chọn B Câu 113(CĐ- 2014): Một chất phóng xạ X có số phóng xạ Ở thời điểm t0 = 0, có N0 hạt nhân X Tính từ t0 đến t, số hạt nhân chất phóng xạ X bị phân rã A N0 e-t B N0(1 – et) C N0(1 – e-t) D N0(1 - t) Hướng dẫn: số lượng hạt bị phân rã ΔN = N0 - N =N0(1 – e-t) 37 Câu 114(CĐ- 2014): Cho khối lượng: hạt nhân 17 Cl ; nơtron, prôtôn 36,9566u; 1,0087u; 1,0073u Năng 37 lượng liên kết riêng hạt nhân 17 Cl (tính MeV/nuclôn) A 8,2532 B 9,2782 C 8,5975 D 7,3680 W Hướng dẫn: Wlkr = lk = 8,5975 MeV/nuclôn A Câu 115: Hạt nhân 84 Po (đứng yên) phóng xạ tạo hạt nhân (không kèm xạ ) Ngay sau phóng xạ đó, động hạt A nhỏ động hạt nhân B nhỏ động hạt nhân C lớn động hạt nhân D động hạt nhân 210 Hướng dẫn: 210P → α + X Do hạt 210P đứng yên nên: mαvα= mcon.vcon mαKα = mXKXKα= Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 mX K > KX m X Trang 97 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 GV: Đoàn Văn Lượng 137 Câu 116 (CĐ- 2014):Số prôtôn số nơtron hạt nhân nguyên tử 55 Cs A 55 82 B 82 55 C 55 137 D 82 137 Hướng dẫn: Z = 55 N = A - Z = 82 Các cập nhật: 27 Câu 1: Một hạt α bắn vào hạt nhân 13 Al tạo nơtron hạt X Cho: mα=4,0016u; mn=1,00866u; mAl=26,9744u; mX=29,9701u; 1u=931,5MeV/c2 Các hạt nơtron X có động MeV 1,8 MeV Động hạt α : A 5,8 MeV B 8,5 MeV C 7,8 MeV D Kết khác 226 222 Câu 2: Phương trình phóng xạ rađi : 88 Ra 86 Rn Cho biết khối lượng hạt nhân: mRa = 225,977u; mRn = 221,970u, m = 4,0015u 1u =931 MeV/c2 Động hạt bằng: A 0,09 MeV B 5,03 MeV C 5,12 MeV D 5,21 MeV Giải : E K K Rn mRa m mRn 931 5,12MeV m E K K 5, 03MeV m mRn 1 mRn p pRn 2m K 2mRn K Rn K Rn 8 226 Câu 3: Một hạt bụi 88 Ra có khối lượng 1,8.10 (g) nằm cách huỳnh quang 1cm Màn có diện tích 0,03cm Hỏi sau phút có chấm sáng màn, biết chu kì bán rã Ra 1590 năm: A.50 B.95 C.100 D.150 Lời giải : Mỗi chấm hạt Độ phóng xạ m g Ra: H= N ln m N A = 662,799675 T ( s) A Số hạt nhân bị phân rã phút : N H 60 = 662,799675x 60 Một phút có N hạt bị phận rã bay xung quanh mặt cầu diện tích S = R Vậy diện tích s có x số chấm sáng: x s x = 94.93 hat N 4 R Câu 4: Người ta trộn nguồn phóng xạ với Nguồn phóng xạ có số phóng xạ 1 , nguồn phóng xạ thứ có số phóng xạ 2 Biết 2 21 Số hạt nhân ban đầu nguồn thứ gấp lần số hạt nhân ban đầu nguồn thứ Hằng số phóng xạ nguồn hỗn hợp A 1,21 B 1,51 C 2,51 D 31 GIẢI Gọi N01 số hạt nhân ban đầu nguồn phóng xạ Gọi N02 số hạt nhân ban đầu nguồn phóng xạ Thì N02 = N01/2 Sau thời gian t số hạt nhân lại nguồn là: N1 N 01.e1t N N 02 e 2t N 01 21.t e 3 t t Tổng số hạt nhân lại nguồn: N N1 N N 01 (e e ) N 01 (3.e 1.t e 21t ) (1) Khi t = T(T chu kỳ bán rã hỗn hợp) N = ½(N01 +N02)=2/3 N01 (2) t 2 t Từ (1) (2) ta có : 3.e e t Đặt e = X ta : X 3X (*) Phương trình (*) có nghiệm X = 0,5615528 t Do : e = 0,5615528 Từ t T 1 ln ln 1 0,5615528 T ln ln 1, 20.1 0,5615528 Câu 5:Trong phản ứng tổng hợp hêli: Li + 11 H → 24 He + 24 He Biết mLi = 7,0144u; mH = 1,0073u; mHe4 = 4,0015u, 1u = 931,5MeV/c2 Nhiệt dung riêng nước c = 4,19kJ/kg.K-1 Nếu tổng hợp hêli từ 1g liti lượng toả đun Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 98 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 sôi khối lượng nước 00C là: A 4,25.105kg; B 5,7.105kg; C 7,25 105kg; GV: Đoàn Văn Lượng D 9,1.105kg Giải: Năng lượng tỏa sau phản ứng: E = (mLi + mH = 2mHe4 )c2 = 0,0187uc2 = 17,41905 MeV Năng lượng tỏa tổng hợp hêli từ 1g liti E = E.NA/7 = 14,985,1023MeV= 23,9766.1013J Có thể đun sôi khối lượng nước 00C m = E/100c = 5,7.105kg Đáp án B Câu 6: Tìm lượng toả hạt nhân U234 phóng xạ tia tạo thành đồng vị Th230 Cho lượng liên kết riêng hạt 7,10 MeV; U234 7,63 MeV; Th230 7,70 MeV A 13,98 eV B 13,98 MeV * C 42,82 eV D 42,82 MeV Giải: Etoả = M c mTh m mU AThTh A AU U 13,98MeV Câu 7: Ban đầu có mẫu chất phóng xạ nguyên chất X với chu kì bán rã T Cứ hạt nhân X sau phóng xạ tạo thành hạt nhân Y Nếu mẫu chất tỉ lệ số nguyên tử chất Y chất X k tuổi mẫu chất : ln 1 k ln 1 k 2ln ln A t T B t T C t T D t T ln ln ln 1 k ln 1 k t Y 1 T t K X 2T t T Giải : t T t T 1 K K t T t 1 t T t K ln ln 1 K 1 K T 2T ln 1 K t T ln 4 Câu Trong phản ứng tổng hợp hêli: Li 1 H2 He He Biết mLi = 7,0144u; mH = 1,0073u; mHe4 = 4,0015u, 1u = 931,5MeV/c2 Nhiệt dung riêng nước c = 4,19kJ/kg.k-1 Nếu tổng hợp hêli từ 1g liti lượng toả đun sôi nước 00C là: A 4,25.105kg; B 5,7.105kg; C 7,25 105kg; D 9,1.105kg Giải 1:Năng lượng phản ứng tỏa tổng hợp hạt Liti E m.c2 (2.4,0015 7,0144 1,0073).931,5 17, 41905(MeV ) m 23 13 10 Khi tổng hợp 1g Liti thi Q n.N A E N A E 6, 023.10 17.41905.1, 6.10 23,9806.10 ( J ) A Q 23,9806.1010 Q m c ( t t ) m 5, 723.105 (kg ) Vậy chọn B Như vậy: H 2O H 2O c(t2 t1 ) 4,19.10 (100 0) Giải 2: Tính lượng Phản ứng HN là: Wpu Năng lượng tổng hợp từ 1g Li là: Q N Wpu N A Wpu Qdunnuocsoi N A Wpu C.m.t C.m t soi 1000 C m C.100 Chú ý: Năng lượng phản ứng đổi Jun C=4190J/Kg.K Câu :Cho chùm nơtron bắn phá đồng vị bền 55 25 Mn ta thu đồng vị phóng xạ có chu trì bán rã T = 2,5h phát xạ tia - Sau trình bắn phá 55 Mn 56 25 Mn Đồng vị phóng xạ 56 Mn nơtron kết thúc người ta thấy Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 99 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 GV: Đoàn Văn Lượng 55 56 mẫu tỉ số số nguyên tử Mn số lượng nguyên tử Mn = 10-10 Sau 10 tiếp tỉ số nguyên tử hai loại hạt là: A 1,25.10-11 B 3,125.10-12 C 6,25.10-12 D 2,5.10-11 Hướng dẫn giải: Sau trình bắn phá 55 Mn nơtron kết thúc số nguyên tử Sau 10 = chu kì số nguyên tử 56 25 Mn 56 25 Mn giảm, cò số nguyên tử 55 25 Mn không đổi, giảm 24 = 16 lần Do tỉ số nguyên tử hai loại hạt là: N Mn56 10 10 = = 6,25.10-12Chọn C N Mn55 16 Câu 10: Trong phản ứng dây chuyền hạt nhân 235U , phản ứng thứ có 100 hạt nhân 235U bị phân rã hệ số nhân notron 1,6 Tính tổng số hạt nhân bị phân rã đến phản ứng thứ 101 A 5,45.1023 B.3,24.1022 C 6,88.1022 D 6,22.1023 Giải: Phản ứng thứ có 100 hạt nhân 235U bị phân rã, phản ứng thứ hai có 100x1,6 =160 hạt nhân 235U ; phản ứng thứ ba có 100 x (1,6)2 hạt nhân 235U ; phản ứng thứ 100 có 100x (1,6)99 Tổng số hạt nhân bị phân rã đến phản ứng thứ 101 N = 100( 1,60 + 1,61 + 1,62 + +1,6100) = 100(1,6.101 1) = 6,88.1022 hạt Đáp án C 1,6 Câu 11: Giả sử ban đầu có mẫu phóng xạ X nguyên chất, có chu kỳ bán rã T biến thành hạt nhân bền Y Tại thời điểm t1 tỉ lệ hạt nhân Y hạt nhân X A 7049 1007 B 2015 Tại thời điểm t2 t1 2T tỉ lệ 2014 7051 1007 C 8058 1007 D 6044 1007 t Giải: Chọn B Tại thời điểm t1: Số hạt X: N = N0 e t Số hạt Y: N N0 (1 e ) N e t1 2015 4029 t1 et1 => et1 (1) N e 2014 2014 N ' 7051 Tại thời điểm t2: tương tự ta có tỉ số : et2 e ( t1 2T ) et1 e 2T et1 e2.ln 4et1 N' 1007 Tỉ số: Nguyên tắc thành công: Suy nghĩ tích cực; Cảm nhận đam mê; Hành động kiên trì ! Bí ẩn thành công kiên định mục đích! Chúc em học sinh THÀNH CÔNG học tập! -Các em HS ôn luyện kì thi QUỐC GIA cần tư vấn gửi theo Email sau: Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com -Tại TP HCM em HS liên lạc qua số ĐT cảm thấy chưa TỰ TIN ! : 0915718188 – 0906848238 - BIÊN TẬP : GV Đoàn Văn Lượng Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 100 [...]...Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 GV: Đoàn Văn Lượng Dạng 3: Tính số hạt nhân nguyên tử và số nơtrôn, prôtôn có trong m lượng chất hạt nhân a.PHƯƠNG PHÁP: Cho khối lượng m hoặc số mol của hạt nhân ZA X Tìm số hạt p , n có trong mẫu hạt nhân đó Nếu có khối lượng m suy ra số hạt hạt nhân X là : Số mol : n N= m N A (hạt) A m N V Hằng Số Avôgađrô:... ra số hạt hạt nhân X là : N = n.NA (hạt) +Khi đó: 1 hạt hạt nhân X có Z hạt proton và (A – Z ) hạt hạt notron =>Trong N hạt hạt nhân X có : N.Z hạt proton và (A-Z) N hạt notron b.BÀI TẬP Bài 1:Biết số Avôgađrô là 6,02.10 23 mol-1, khối lượng mol của hạt nhân urani Số nơtron trong 119 gam urani 238 92 U 238 92 U là 238 gam / mol là : 25 C 8,8.10 hạt D 4,4.10 25 hạt 119 m 6,02.1023 3.01.1023 hạt N... Giải:Số hạt nhân có trong 119 gam urani 238 92 U là : N = A 238 Suy ra số hạt nơtron có trong N hạt nhân urani 238 92 U là : 23 25 (A-Z) N = ( 238 – 92 ).3,01.10 = 4,4.10 hạt Đáp án : D A 2,2.10 25 hạt B 1,2.10 25 hạt Bài 2.Cho số Avôgađrô là 6,02.10 23 mol-1 Số hạt nhân nguyên tử có trong 100 g Iốt 131 52 I là : A 3,952.1023 hạt B 4,595.1023 hạt C.4.952.1023 hạt D.5,925.1023 hạt m 100 6,02.1023 hạt. .. sau số hạt nhân giảm e lần, ta có : + sau 0,693 ,ta có C 50% D 60,5% t N0 1 e e N N e 0,693 0,50 50 0 0 N0 Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 16 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 GV: Đoàn Văn Lượng Dạng 2: Xác định lượng chất đã bị phân rã do phóng xạ: a.Phương pháp: - Cho khối lượng hạt nhân ban... khối lượng chất này bị phân rã trong vòng 5h đầu tiên bằng A 70,7% B 29,3% C 79,4% D 20,6% Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 19 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 GV: Đoàn Văn Lượng Dạng 3 : Xác định khối lượng của hạt nhân con sau thời gian phóng xạ: a.Phương pháp: - Cho phân rã : ZA X ZB'Y + tia phóng xạ Biết m0 , T của hạt nhân. .. đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 GV: Đoàn Văn Lượng DẠNG 5: Phóng xạ ở hai thời điểm t1 và t2 : 1.Phương pháp: a Tìm chu kì bán rã khi biết số hạt nhân còn lại ở các thời điểm t1 và t2 t t N1= N0 e 1 ; N2=N0 e 2 (t2 t1 ) N1 (t t ) ln 2 Lập tỉ số: =e =>T = 2 1 N N2 ln 1 N2 b.Tìm chu kì bán rã khi biết số hạt nhân bị phân rã trong hai thời gian khác nhau N1 là số hạt nhân. .. doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 31 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 GV: Đoàn Văn Lượng Ví dụ 11: Giả sử ban đầu có một mẫu phóng xạ X nguyên chất, có chu kỳ bán rã T và biến thành hạt nhân bền Y Tại thời điểm t1 tỉ lệ giữa hạt nhân Y và hạt nhân X là k Tại thời điểm t2 t1 2T thì tỉ lệ đó là A k + 4 B 4k/3 C 4k+3 D 4k Giải:.Áp... doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 21 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 Bài 9 :Poloni 210 84 GV: Đoàn Văn Lượng Po là một chất phóng xạ phát xạ ra hạt và biến thành hạt nhân bền X Ban đầu có một mẫu Pôlôni khối lượng 210g Sau thời gian một chu kỳ bán rã, khối lượng He tạo thành từ sự phân rã A 1g B 2g HD Giải : Ta có N C 3g N 0 N N 0... ngày) Sau thời gian t1 số hạt nhân của hỗn hợp còn lại N1 = N0 e t1 = N0 N0 = 3 => t1 = 3T (*) 8 2 Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 18 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 Sau thời gian t2 số hạt nhân của hỗn hợp còn lại N2 = N0 e Từ (*) và (**) suy ra t1 3 = hay t1 = 1,5t2 t2 2 t 2 = GV: Đoàn Văn Lượng N0 N0 = 2 4 2 => t2... gian khác nhau N1 là số hạt nhân bị phân rã trong thời gian t1 Sau đó t (s) : N 2 là số hạt nhân bị phân rã trong thời gian t2-t1 N 1 -Ban đầu : H0= ; t1 t N 2 t ln 2 -Sau đó t(s) H= mà H=H0 e => T= N 1 t2 ln N 2 Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 23 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN LUYỆN KÌ THI QUỐC GIA 2015 GV: Đoàn Văn Lượng 2 Sử dụng lệnh SOLVE