Các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôton Z nh ng khác số nơtron N gọi 3.ưHạtưnhânưphóngưxạưbịưphânưrã, phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác.. He 4 2 b.ưChuưkỳưbán
Trang 1- Đồng hồ gắng với quan sát viên chuyển động chạy chậm hơn
đồng hồ gắng với quan sát viên đứng yên
- Khối l ợng của vật chuyển động với vận tốc v (khối l ợng t ơng
đối tính) là:
Trang 2nghØ) ® îc b¶o toµn.
2.H¹tnh©nnguyªntö®îccÊut¹o tõ c¸c pr«t«n (mang ®iÖn
tÝch nguyªn tè d ¬ng), vµ c¸c n¬tron (trung hoµ ®iÖn), gäi
chung lµ nucl«n, liªn kÕt víi nhau bëi lùc h¹t nh©n rÊt m¹nh
nh ng cã b¸n kÝnh t¸c dông rÊt ng¾n
Trang 3Hạt nhân của các nguyên tố có nguyên tử số Z thì chứa Z
prôton và N nơtron; A = Z + N đ ợc gọi là số khối Các nguyên
tử mà hạt nhân có cùng số prôton Z nh ng khác số nơtron N gọi
3.ưHạtưnhânưphóngưxạưbịưphânưrã, phát ra các tia phóng xạ và
biến đổi thành hạt nhân khác
a.ưTiaưphóngưxạ gồm nhiều loại: , α, β β-, β+, Hạt là hạt γ Hạt α là hạt α, β
nhân của Hạt β- là các electron, kí hiệu là e- Hạt β+ là pôziton kí hiệu là e+ Tia là sóng điện từ có b ớc sóng rất γ Hạt α là hạt
ngắn (ngắn hơn tia X)
He
4
2
b.ưChuưkỳưbánưrãưT của một chất phóng xạ là thời gian sau đó
số hạt nhân của một l ợng chất ấy chỉ còn bằng một nửa số hạt nhân ban đầu N0
Trang 4Số hạt nhân N hoặc khối l ợng m của chất phóng xạ giảm với thời gian t theo định luật hàm số mũ:
t 0
t
0e , m ( t ) m e N
0 T
d.ưTrongưphânưrãư ư α hạt nhân con lùi hai ô trong bảng hệ
thống tuần hoàn so với hạt nhân mẹ
Trong phân rã β- hoặc β+ hạt nhân con tiến hoặc lùi một ô
trong bẳng hệ thống tuần hoàn so với hạt nhân mẹ
Trong phân rã hạt nhân không biến đổi mà chỉ chuyển từ γ Hạt α là hạt
mức năng l ợng cao xuống mức năng l ợng thấp hơn
t
0e H
) t (
4.ưPhảnưứngưhạtưnhân là t ơng tác giữa các hạt nhân dẫn đến
sự biến đổi hạt nhân A + B C + D
Trang 5a Trong phản ứng hạt nhân, các đại l ợng sau đây đ ợc bảo toàn:
số nuclôn, điện tích, năng l ợng toàn phần và động l ợng Khối l ợng không nhất thiết đ ợc bảo toàn
b Khối l ợng của một hạt nhân đ ợc tạo thành từ nhiều nuclôn thì bé hơn tổng khối l ợng của các nuclôn, hiệu số m gọi là Δm gọi là độ hụt khối Sự tạo thành hạt nhân toả năng l ợng t ơng ứng E = Δm gọi là
mc
Δm gọi là 2, gọi là năng l ợng liên kết của hạt nhân (vì muốn tách hạt
nhân thành các nuclôn thì cần tốn một năng l ợng bằng E) Δm gọi là
Hạt nhân có năng l ợng liên kết riêng E/A càng lớn thì càng Δm gọi là bền vững
c Trong phản ứng hạt nhân, tổng khối l ợng M0 của các hạt
nhân ban đầu có thể khác tổng khối l ợng M của các hạt sinh
ra Nếu M0 > M thì phản ứng toả năng l ợng Nếu M0 < M thì phản ứng hạt nhân thu năng l ợng
Trang 6d.ưCóưhaiưloạiưphảnưứngưhạtưnhânưtoảưraưnăngưlượng,ưnăngưlư ợngưđóưgọiưlàưnăngưlượngưhạtưnhân.
- Một hạt nhân rất nặng khi hấp thụ một nơtron sẽ vỡ thành hai hạt trung bình, cùng với 2-3 nơtron (sự phân hạch) Nếu sự
phân hạch có tính chất dây chuyền, thì nó toả ra năng l ợng rất lớn Nó đ ợc khống chế trong lò phản ứng hạt nhân
- Hai hạt nhân rất nhẹ, có thể kết hợp với nhau thành một hạt nhân nặng hơn Phản ứng này chỉ xảy ra ở nhiệt độ rất cao, nên gọi là phản ứng nhiệt hạch Con ng ời mới chỉ thực hiện đ ợc
phản ứng này d ới dạng không kiểm soát đ ợc (bom H)
và bài tập
Trang 71 Phát biểu nào sau đây là đúng?
A Hạt nhân nguyên tử đ ợc cấu tạo gồm Z nơtron và A
X
A Z
X
A Z
2 Phát biểu nào sau đây là đúng?
A Hạt nhân nguyên tử đ ợc cấu tạo từ các prôton
B Hạt nhân nguyên tử đ ợc cấu tạo từ các nơtron
C Hạt nhân nguyên tử đ ợc cấu tạo từ các prôton và các nơtron
D Hạt nhân nguyên tử đ ợc cấu tạo từ các prôton, nơtron và
electron
Trang 83 Phát biểu nào sau đây là đúng?
A Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có số khối
A bằng nhau
B Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có số
prôton bằng nhau, số nơtron khác nhau
C Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có số
nơtron bằng nhau, số prôton khác nhau
D Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có khối l ợng bằng nhau
4 Đơn vị nào sau đây không phải là đơn vị khối l ợng nguyên
Trang 96 Định nghĩa nào sau đây về đơn vị khối l ợng nguyên tử u là
đúng?
A u bằng khối l ợng của một nguyên tử Hyđrô 1H1
B u bằng khối l ợng của một hạt nhân nguyên tử Cacbon 6C13
C u bằng 1/12 khối l ợng của một hạt nhân nguyên tử
Cacbon 6C12 D u bằng 1/12 khối l ợng của một nguyên tử Cacbon 6C12
7 Phát biểu nào sau đây là đúng?
A Năng l ợng liên kết là toàn bộ năng l ợng của nguyên tử gồm
Trang 108 Hạt nhân đơteri 1D 2 có khối l ợng 2,0136u Biết khối l ợng của prôton là 1,0073u và khối l ợng của nơtron là 1,0087u Năng l ợng liên kết của hạt nhân 1D 2 là
A 0,67MeV; B 1,86MeV
C 2,02MeV; D 2,23MeV
9.ư Hạt có khối l ợng 4,0015u, biết số Avôgađrô Nα, β A =
6,02.1023mol -1 , 1u = 931MeV/c 2 Các nuclôn kết hợp với nhau tạo thành hạt , năng l ợng tỏa ra khi tạo thành 1mol khí Hêli là α, β
A 2,7.10 12 J; B 3,5 10 12 J
C 2,7.10 10 J; D 3,5 10 10 J
10 Hạt nhân 27Co60 có cấu tạo gồm:
A 33 prôton và 27 nơtron; B 27 prôton và 60 nơtron
C 27 prôton và 33 nơtron; D 33 prôton và 27 nơtron
11.ưHạt nhân 27Co60 có khối l ợng là 55,940u Biết khối l ợng của prôton là 1,0073u và khối l ợng của nơtron là 1,0087u Độ hụt khối của hạt nhân 27Co60 là
A 4,544u; B 4,536u; C 3,154u; D 3,637u
Trang 1112 Hạt nhân 27Co60 có khối l ợng là 55,940u Biết khối l ợng của prôton là 1,0073u và khối l ợng của nơtron là 1,0087u Năng l ợng liên kết riêng của hạt nhân 27Co60 là
13 Phát biểu nào sau đây là đúng?
A Phóng xạ là hiện t ợng hạt nhân nguyên tử phát ra sóng điện từ
B Phóng xạ là hiện t ợng hạt nhân nguyên tử phát ra các tia , α, β,
β γ Hạt α là hạt
C Phóng xạ là hiện t ợng hạt nhân nguyên tử phát ra các tia
không nhìn thấy và biến đổi thành hạt nhân khác
D Phóng xạ là hiện t ợng hạt nhân nguyên tử nặng bị phá vỡ thành các hạt nhân nhẹ khi hấp thụ nơtron
Trang 1214 Kết luận nào về bản chất của các tia phóng xạ d ới đây là không đúng?
A Tia , , đều có chung bản chất là sóng điện từ có b ớc α, β β γ Hạt α là hạt sóng khác nhau
B Độ phóng xạ là đại l ợng đặc tr ng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một chất phóng xạ
C Độ phóng xạ phụ thuộc vào bản chất của chất phóng xạ, tỉ
lệ thuận với số nguyên tử của chất phóng xạ
D Độ phóng xạ của một l ợng chất phóng xạ giảm dần theo thời gian theo qui luật qui luật hàm số mũ
Trang 1316 Công thức nào d ới đây không phải là công thức tính độ
' '
' '
19 Trong phóng xạ + hạt nuclôn biến đổi theo ph ơng trình nào d ới đây?
Trang 1420 Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Tia là dòng các hạt nhân nguyên tử Hêli α, β 2He4
B Khi đi qua điện tr ờng giữa hai bản của tụ điện tia bị lệch α, β
về phía bản âm
C Tia ion hóa không khí rất mạnh.α, β
D Tia có khả năng đâm xuyên mạnh nên đ ợc sử dụng để α, β
chữa bệnh ung th
21 Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Hạt + và hạt - có khối l ợng bằng nhau
B Hạt + và hạt - đ ợc phóng ra từ cùng một đồng vị phóng xạ
C Khi đi qua điện tr ờng giữa hai bản tụ hạt + và hạt - bị
lệch về hai phía khác nhau
D Hạt + và hạt - đ ợc phóng ra có vận tốc bằng nhau (gần bằng vận tốc ánh sáng)
Trang 1522 Mét l îng chÊt phãng x¹ cã khèi l îng m0 Sau 5 chu kú b¸n r· khèi l îng chÊt phãng x¹ cßn l¹i lµ
A m0/5; B m0/25; C m0/32; D m0/50
23 11Na24 lµ chÊt phãng x¹ víi chu kú b¸n r· 15 giê Ban ®Çu
cã mét l îng 11Na24 th× sau mét kho¶ng thêi gian bao nhiªu l îng chÊt phãng x¹ trªn bÞ ph©n r· 75%?
A 7h30‘; B 15h00‘; C 22h30‘; D 30h00'
24 §ång vÞ 27Co60 lµ chÊt phãng x¹ víi chu kú b¸n r· T =
5,33 n¨m, ban ®Çu mét l îng Co cã khèi l îng m0 Sau mét n¨m
Trang 1626 Một l ợng chất phóng xạ 86Rn228 ban đầu có khối l ợng 1mg Sau 15,2 ngày độ phóng xạ giảm 93,75% Độ phóng xạ của l ợng Rn còn lại là
A 3,40.1011Bq; B 3,88.1011Bq
C 3,58.1011Bq; D 5,03.1011Bq
27 Chất phóng xạ 84Po210 phát ra tia và biến đổi thành α, β
82Pb206 Chu kỳ bán rã của Po là 138 ngày Ban đầu có 100g Po thì sau bao lâu l ợng Po chỉ còn 1g?
28 Chất phóng xạ 84Po210 phát ra tia và biến đổi thành α, β
82Pb206 Biết khối l ợng các hạt là mPb = 205,9744u, mPo =
209,9828u, mα, β = 4,0026u Năng l ợng tỏa ra khi một hạt nhân
Po phân rã là:
A 4,8MeV; B 5,4MeV; C 5,9MeV; D 6,2MeV
Trang 1729 Chất phóng xạ 84Po210 phát ra tia và biến đổi thành α, β
82Pb206 Biết khối l ợng các hạt là mPb = 205,9744u, mPo =
209,9828u, mα, β = 4,0026u Năng l ợng tỏa ra khi 10g Po phân rã hết là:
A 2,2.1010J; B 2,5.1010J; C 2,7.1010J; D 2,8.1010J
30 Chất phóng xạ 84Po210 phát ra tia và biến đổi thành α, β
82Pb206 Biết khối l ợng các hạt là mPb = 205,9744u, mPo =
209,9828u, mα, β = 4,0026u Giả sử hạt nhân mẹ ban đầu đứng yên và sự phân rã không phát ra tia thì động năng của hạt γ Hạt α là hạt α, βlà:
A 5,3MeV; B 4,7MeV; C 5,8MeV; D 6,0MeV
31 Chất phóng xạ 84Po210 phát ra tia và biến đổi thành α, β
82Pb206 Biết khối l ợng các hạt là mPb = 205,9744u, mPo =
209,9828u, mα, β = 4,0026u Giả sử hạt nhân mẹ ban đầu đứng yên và sự phân rã không phát ra tia thì động năng của hạt γ Hạt α là hạt
nhân con là:
Trang 18A 0,1MeV; B 0,1MeV;
C 0,1MeV; D 0,2MeV
32 Chất phóng xạ 53I131 có chu kỳ bán rã 8 ngày đêm Ban đầu
có 1,00g chất này thì sau 1 ngày đêm còn lại bao nhiêu
Trang 19khèi l îng cña c¸c h¹t nh©n lµ m(Ar) = 36,956889u, m(Cl) =
36,956563u, m(n) = 1,008670u, m(p) = 1,007276u, 1u =
931MeV/c2 N¨ng l îng mµ ph¶n øng nµy to¶ ra hoÆc thu vµo
lµ bao nhiªu?
n Ar
p
37
A To¶ ra 1,60132MeV B Thu vµo 1,60132MeV
C To¶ ra 2,562112.10-19J D Thu vµo 2,562112.10-19J
Trang 2038 Năng l ợng tối thiểu cần thiết để chia hạt nhân 6C12 thành 3 hạt là bao nhiêu? (biết mα, β C = 11, 9967u, mα, β = 4,0015u).
A E = 7,2618J.Δm gọi là B E = 7,2618MeV.Δm gọi là
C E = 1,16189.10-19J.Δm gọi là D E = 1,16189.10-13MeV.Δm gọi là
39.Cho phản ứng hạt nhân +α, β 13Al27 15P30 + n , khối l ợng của các hạt nhân là mα, β = 4,0015u, mAl = 26,97435u, mP =
29,97005u, mn = 1,008670u, 1u = 931Mev/c2 Năng l ợng mà phản ứng này toả ra hoặc thu vào là bao nhiêu?
A Toả ra 75,3179MeV B Thu vào 75,3179MeV
C Toả ra 1,2050864.10-11J D Thu vào 1,2050864.10-17J
40 Hạt có động năng Kα, β α, β = 3,1MeV đập vào hạt nhân nhôm gây ra phản ứng +α, β 13Al27 15P30 + n , khối l ợng của các hạt nhân là mα, β = 4,0015u, mAl = 26,97435u, mP = 29,97005u, mn
= 1,008670u, 1u = 931Mev/c2 Giả sử hai hạt sinh ra có cùng vận tốc Động năng của hạt n là
Trang 21A Kn = 8,8716MeV B Kn = 8,9367MeV.
C Kn = 9,2367MeV D Kn = 10,4699MeV
41 Hạt nhân triti (T) và đơteri (D) tham gia phản ứng nhiệt
hạch sinh ra hạt và hạt nơtrôn Cho biết độ hụt khối của hạt α, βnhân triti là mT = 0,0087u, của hạt nhân đơteri là mD =
0,0024u, của hạt nhân X là mα, β = 0,0305u; 1u = 931MeV/c2 Năng l ợng toả ra từ phản ứng trên là bao nhiêu?
A E = 18,0614MeV.Δm gọi là B E = 38,7296MeV.Δm gọi là
C E = 18,0614J.Δm gọi là D E = 38,7296J.Δm gọi là
42 Cho hạt prôtôn có động năng KP = 1,8MeV bắn vào hạt
nhân 3Li7 đứng yên, sinh ra hai hạt có cùng độ lớn vận tốc và α, βkhông sinh ra tia Cho biết: mP = 1,0073u; mα, β = 4,0015u;
mLi = 7,0144u; 1u = 931MeV/c2 = 1,66.10-27kg Phản ứng này thu hay toả bao nhiêu năng l ợng?
A Toả ra 17,4097MeV B Thu vào 17,4097MeV
C Toả ra 2,7855.10-19J D Thu vào 2,7855.10-19J
Trang 2243.Cho hạt prôtôn có động năng KP = 1,8MeV bắn vào hạt
nhân 3Li7đứng yên, sinh ra hai hạt có cùng độ lớn vận tốc và α, βkhông sinh ra tia Cho biết: mP = 1,0073u; mα, β = 4,0015u;
mLi = 7,0144u; 1u = 931MeV/c2 = 1,66.10-27kg Động năng của mỗi hạt mới sinh ra bằng bao nhiêu?
A K = 8,70485MeV.α, β B K = 9,60485MeV.α, β
C K = 0,90000MeV.α, β D K = 7,80485MeV.α, β
44.Cho hạt prôtôn có động năng KP = 1,8MeV bắn vào hạt
nhân 3Li7 đứng yên, sinh ra hai hạt có cùng độ lớn vận tốc và α, βkhông sinh ra tia Cho biết: mP = 1,0073u; mα, β = 4,0015u;
mLi = 7,0144u; 1u = 931MeV/c2 = 1,66.10-27kg Độ lớn vận tốc của các hạt mới sinh ra bằng bao nhiêu?
A vα, β = 2,18734615m/s B vα, β = 15207118,6m/s
C vα, β = 21506212,4m/s D vα, β = 30414377,3m/s
Trang 2345.Tìm phát biểu SAI về đặc điểm hạt nhân nguyên tử
A Hạt nhân có kích thước cỡ 10-14 – 10-15 m nhỏ hơn hàng 105 lần so với kích thước nguyên tử
B Hạt nhân có khối lượng gần bằng khối lượng cả nguyên tử
C Hạt nhân mang điện dương
D Hạt nhân trung hoà về điện
46.Tìm phát biểu ĐÚNG về phóng xạ.
A Khi tăng nhiệt độ, hiện tượng phóng xạ xảy ra nhanh hơn
B Khi tăng áp suất không khí xung quanh một chất phóng xạ, hiện tượng phóng xạ bị hạn chế chậm lại
C Phóng xạ là hiện tượng, một hạt nhân tự động phóng ra các tia phóng xạ
D Muốn điều chỉnh quá trình phóng xạ ta phải dùng điện
trường mạnh
Trang 2447.Tìm phát biểu đúng về phản ứng phân hạch.
A Sau mỗi phản ứng phân hạch còn lại s nơtron,
nhanh trong một thời gian rất ngắn dù s có giá trị bất
kì nào, tạo nên phản ứng dây chuyền.
B Khi s = 1, số phản ứng dây chuyền không tăng nên không dùng được.
C Để có phản ứng dây chuyền cần có hệ số nhân
nơtron s ≥ 1 Muốn vậy khối lượng Urani phải đạt
một giá trị tối thiểu gọi là khối lượng tới hạn.
D Với U235 nguyên chất, khối lượng tới hạn khoảng
5 kg.
Trang 2548.ư Đo độ phóng xạ của một mẫu t ợng cổ bằng gỗ khối l ợng
M là 8Bq Đo độ phóng xạ của mẫu gỗ khối l ọng 1,5M mới
chặt là 15 Bq Xác định tuổi của bức t ợng cổ Biết chu kì bán rã của C14 là T= 5600 năm
49 Một mẫuư 11 Na 24 tại t=0 có khối l ợng 48g Sau thời gian
t=30 giờ, mẫu 11Na24 còn lại 12g Biết Na24 là chất phóng xạ
- tạo thành hạt nhân con là 12Mg24
49.1) Chu kì bán rã của 11Na24 là:
49.2) Độ phóng xạ của mẫu 11Na24 khi có 42g 12Mg24 tạo thành
là bao nhiêu? Cho NA = 6,02.1023 hạt/mol
Trang 2650.Trong 587 ngày chất phóng xạ Radi khi phân rã phát ra hạt
α, β Ng ời ta thu đ ợc 0,578 m3 khí Hêli ở đktc và đếm đ ợc có 1,648.1016 hạt α, β Suy ra giá trị gần đúng của số Avôgađrô N1
so với giá trị đúng NA= 6,023.1023 hạt/mol thì sai số không
quá:
ư51.Trong quặng urani tự nhiên hiện nay gồm hai đồng vị
U238 và U235 U235 chiếm tỉ lệ 7,143% Giả sử lúc đầu tráI
đất mới hình thành tỉ lệ 2 đồng vị này là 1:1 Xác định tuổi của trái đất biết : Chu kì bán rã của U238 là T1= 4,5.109 năm Chu kì bán rã của U235 là T2= 0,713.109 năm
Trang 2752.ưĐồng vị phóng xạ có chu kì bán rã 14,3 ngày đ ợc tạo thành
trong lò phản ứng hạt nhân với tốc độ không đổi q=2,7.109 hạt/s; Hỏi kể từ lúc bắt đầu tạo thành P32, sau bao lâu thì tốc độ tạo thành hạt nhân của hạt nhân con đạt giá trị N= 109 hạt/s
(hạt nhân con không phóng xạ )
53 Ng ời ta dùng p bắn vào 4Be9 đứng yên Hai hạt sinh ra là
He và ZXA ; Biết động năng của các hạt là: KP=5,45 MeV;
KHe= 4MeV Hạt nhân He sinh ra có vận tốc vuông góc với vận tốc của p Tính KX? Biết tỉ số khối l ợng bằng tỉ số số khối
Trang 2854.ưưCho phản ứng hạt nhân: 88Ra226 2He4 + ZXA Phản ứng trên toả ra 1 năng l ợng là 3,6 MeV, ban
đầu hạt nhân Ra đứng yên Tính động năng (KX) của hạt X
Biết tỉ số khối l ợng bằng tỉ số số khối t ơng ứng
Cõu 55: Cho phản ứng hạt nhõn:
Khi tạo thành được 1g Hờli thỡ năng lượng tỏa ra từ phản
ứng trờn là bao nhiờu? Cho NA = 6,023.1023 mol-1
7 3
A 13,02.1023MeV B 26,04.1023MeV
C 8,68.1023MeV D 34,72.1023MeV