Giao trinh bai tap chương 8b hạt nhân cơ bản ( lý thuyết)

Câu Trắc nghiệm VL Hạt Nhân, Hạt Cơ Bản Lê Quang Nguyên www4.hcmut.edu.vn/~leqnguyen nguyenquangle59@yahoo.com Hai proton hai neutron kết hợp hạt nhân Helium (2He4) Tìm nhiệt trao đổi phản ứng, cho biết mp = 1,007 825 u, mn = 1,008 665 u, mHe = 4,002 602 u, 1u = 931,5 MeV/c2 A B C D – 20,7 MeV 20,7 MeV 28,3 MeV – 28,3 MeV TL câu   Q =  ∑ mi ,truoc − ∑ m j ,sau  c j  i  Q = ( 2mp + 2mn − mHe ) c Q = 28,3 MeV TL: C Câu Tìm lượng liên kết riêng 79Au197, cho biết mAu = 196,966 543 u, mp = 1,007 825 u, mn = 1,008 665 u, 1u = 931,5 MeV/c2 A B C D 7.3 MeV 7.7 MeV 7.9 MeV 8.3 MeV TL câu ε= Wlk A Câu Độ hụt khối Wlk =  Zmp + ( A − Z ) mn − M  c Lúc đầu chất phóng xạ có độ phóng xạ 1000 phân rã/s Ba sau độ phóng xạ giảm xuống 125 phân rã/s Chu kỳ bán rã chất là: A B C D ε = 7,9MeV TL: C TL câu Câu H ( t ) = H0 exp ( −λt ) T1/2 = t ln2 ln ( H0 H ) T1 = 3600 s TL: B λ= 1/2 giờ giờ ln2 T1/2 Xét hai mẫu chất hai đồng vị X Y Biết hai mẫu có số lượng nguyên tử, đồng vị X có chu kỳ bán rã lớn gấp đôi đồng vị Y, so sánh tốc độ phân rã chúng: A B C D X có tốc độ phân rã lớn Y X có tốc độ phân rã nhỏ Y X Y có tốc độ phân rã Độ phân rã phụ thuộc vào bậc số nguyên tử, không phụ thuộc vào chu kỳ bán rã TL câu H =− λ= Tốc độ phân rã dN = λN (t ) dt ln2 T1/2 H tỷ lệ nghịch với chu kỳ bán rã Câu Khoảng sau chu kỳ bán rã độ phóng xạ chất đồng vị phóng xạ giảm xuống 0,004 độ phóng xạ ban đầu? A B C D 60 TL: B TL câu H ( t ) = H0 exp ( −λt )  t  H ( t ) = H0 exp  − ln2   T 1/2   ln ( H H0 ) t =− =8 T1/2 ln2 TL: C Câu Tritium 1T3 có chu kỳ bán rã 12,3 năm tỏa nhiệt lượng 0,0186 MeV phân rã Tìm công suất tỏa nhiệt g Tritium, cho biết: NA = 6,02 × 1023 mol−1, năm = 3,16 × 107 s, MeV = 1,6 × 10−13 J, mT = 3,016 05 u A B C D 1.1 W 9.6 W 3.2 W 0.33 W TL câu ln2 λ= T1/2 Câu Hạt nhân ban đầu hạt nhân kết đồng vị chất trình phân rã sau đây? m N0 = N A mmol H0 = λ N0 P = (số phân rã/s) × (nhiệt/phân rã) ( 0,0186 × 106 × 1.6 ⋅ 10−19 P = 1,1W ) A B C D Phân rã α nối tiếp hai phân rã β− Hai phân rã gamma Phân rã β− nối tiếp phân rã α Phân rã β− nối tiếp phát xạ neutron TL: A Trả lời câu A Z α X  → 2β − Y → A-4Z Z A-4 Z-2 Câu Một mẫu gỗ thu thập từ di tích khảo cổ Độ phóng xạ 6C14 mẫu gỗ 12,5% độ phóng xạ chất hữu ngày Hãy xác định tuổi mẫu gỗ, biết chu kỳ bán rã carbon 5730 năm TL: A A B C D 460 năm 600 năm 13 150 năm 17 200 năm TL câu  t  H ( t ) = H0 exp  − ln2   T1/2   ln ( H H0 ) t =− T1/2 ln2 t = 17200 n TL: D Câu Trong chuỗi phóng xạ hạt nhân phân rã α β− nhiều lần đạt đến hạt nhân bền Đồng vị phóng xạ Ra226 thuộc bốn chuỗi phóng xạ Chuỗi phóng xạ đồng vị phóng xạ sau đây: A B C D U238 U235 Th232 Np237 TL câu Chỉ có phân rã α làm thay đổi số khối (giảm 4) Do đó: Atrước – Asau = bội số TL: A Câu 10 Một nguyên tử O16 hấp thụ proton, sau phát deuteron Hạt nhân hạt nhân sau đây? A B C D nitrogen-15 oxygen-17 oxygen-15 fluorine-15 TL câu 10 16 Câu 11 +p −D O  → 179Y  → 158 Z 15 O TL: C Hai hạt nhân đứng yên khác phát hạt α, lượng tỏa phân rã Thành phần sau có động lớn nhất? A B C D Hạt nhân nhẹ Hạt nhân nặng Hạt α từ hạt nhân nhẹ Hạt α từ hạt nhân nặng TL câu 11 K= p 2m = pα + pX ⇒ pα = pX mα < mX ⇒ Kα > K X   m  m  Q = K α + K X = K α  + α  = K α′  + α  mX  mY    mX > mY ⇒ K α > K α′ TL: D Câu 12 Một hạt nhân 92U235 hấp thụ neutron phân rã thành I139, Y95 hai neutron Tìm nhiệt tỏa phân rã, cho biết: mU = 235,0439u; mI = 138,9350u; mY = 94,913 4u; mn = 1,00867u A B C D 123 MeV 174 MeV 199 MeV 218 MeV TL câu 12 Câu 13 Khi uranium phân rã thành hai hạt nhân trung bình, hạt nhân kết thường có dư neutron so với hạt nhân bền Do chúng thường cho: Mtruoc = mU + mn M sau = mI + mY + 2mn Q = ( Mtruoc − M sau ) c A B C D Q = 174 MeV TL: B phân rã meson phân rã β− phân rã β+ phân rã proton n → 11 p + −10e +ν e TL: B Câu 14 Ở trạng thái tự do, hạt sau bền nhất? A B C D electron photon neutron proton Electron hạt bản, photon boson truyền: chúng không phân rã Neutron có khối lượng lớn proton, nên dễ phân rã TL: C Câu 15 Hạt sau xem hạt bản? A B C D neutron meson electron tất hạt TL: C Câu 16 Câu 17 Lực tương tác yếu electron quark thực trao đổi hạt: Trong hạt sau đây, hạt khám phá sau cùng? A B C D photons gluons gravitons W+, W–, hay Z0 bosons TL: D A B C D electron neutrino neutron proton TL: B Câu 18 Pion (mπ = 140 MeV/c2) hạt trao đổi tương tác hạt nhân Trong thời gian tồn cho phép hệ thức bất định Δt.ΔE ⪞ħ, pion di chuyển khoảng cách tối đa bao nhiêu? ħ = 1.05 × 10−34 J⋅s, c = 3.00 × 108 m/s, eV = 1.6 × 10−19 J A B C D 1.2 × 10−15 m 1.4 × 10−15 m 2.0 × 10−15 m 7.5 × 10−15 m TL câu 18 ∆E ∆t >ɶ ℏ ∆E = mπ c r = 1,4 × 10−15 m TL: B ∆t = r c Câu 19 Câu 20 Electron-neutrino νe tính chất sau đây? Trong phân rã muon thành electron, neutrino phản neutrino, phản neutrino -phản neutrino: A B C D Không có spin Không có điện tích Khối lượng gần không Là loại lepton A B C D electron muon tau gluon TL: A TL câu 20 µ → e +ν +ν Trước phản ứng Le = Sau phản ứng electron có Le = 1, phản neutrino, thuộc loại e có Le = −1 Và Le bảo toàn Câu 21 Trong hạt sau hạt meson? A B C D muon pion kaon tất hạt Vậy hạt lại electron-phản neutrino TL: A TL: A Câu 22 Neutron proton có cùng: A B C D Điện tích Chu kỳ bán rã Khối lượng Số baryon Câu 23 Nếu photon tạo thành cặp electronpositron hạt khác Hạt lại là: A B C D muon phản neutrino neutrino photon Để bảo toàn điện tích hạt lại phải trung hòa TL: D Để bảo toàn số lepton hạt lại lepton TL: D Câu 24 Đại lượng sau không bảo toàn? A B C D số lepton số baryon số meson lượng Meson xuất riêng lẻ phản ứng Do số meson không bảo toàn TL: C Câu 25 Các hạt Σ+, Σ− Σ0 có số lạ −1 Phản ứng va chạm proton neutron để tạo Σ0 phản Σ− xảy không bảo toàn: A B C D số lạ điện tích số baryon tất đại lượng Btrước = TL: C Bsau = TL câu 25 – TL câu 25 – p + n → Σ0 + Σ − S=0 q S B S=−1 p 1 n 0 Btrước = Quark lạ có S = − Anti-Σ− 1 −1 Bsau = TL: C Câu 26 Các hạt Σ+, Σ− Σ0 có số lạ −1 Va chạm phản proton neutron tạo hạt sau đây? Σ0 −1 TL câu 26 Kết phải cặp hạt phản hạt để tổng số lạ hay tổng số baryon 0: A sai Tổng điện tích phải − 1: B và D sai A B C D Σ– and Σ0 Σ+ phản Σ0 phản Σ+ Σ0 phản Σ– Σ0 TL: C p + n → Σ + + Σ0 ... số khối (giảm 4) Do đó: Atrước – Asau = bội số TL: A Câu 10 Một nguyên tử O16 hấp thụ proton, sau phát deuteron Hạt nhân hạt nhân sau đây? A B C D nitrogen-15 oxygen-17 oxygen-15 fluorine-15 TL... 0.33 W TL câu ln2 λ= T1/2 Câu Hạt nhân ban đầu hạt nhân kết đồng vị chất trình phân rã sau đây? m N0 = N A mmol H0 = λ N0 P = (số phân rã/s) × (nhiệt/phân rã) ( 0,0186 × 106 × 1.6 ⋅ 10−19 P =... 15 O TL: C Hai hạt nhân đứng yên khác phát hạt α, lượng tỏa phân rã Thành phần sau có động lớn nhất? A B C D Hạt nhân nhẹ Hạt nhân nặng Hạt α từ hạt nhân nhẹ Hạt α từ hạt nhân nặng TL câu 11