Khóa học LTðH - Vật Lí –Thầy ðặng Việt Hùng Bài tập phản ứng hạt nhân (phần 1) BÀI TẬP PHẢN ỨNG HẠT NHÂN – Phần (TÀI LIỆU BÀI GIẢNG) Giáo viên: ðẶNG VIỆT HÙNG DẠNG TÍNH NĂNG LƯỢNG CỦA PHẢN ỨNG HẠT NHÂN Ví dụ 1: Cho phản ứng hạt nhân sau D + 21 D → 23 He + n + 3, 25MeV Biết ñộ hụt khối H ∆mD = 0,0024u; 1u = 931 MeV/c2 Tính lượng liên kết hạt nhân 23 He ? ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ð/s : 7,72 MeV Ví dụ 2: (Trích ñề thi Tuyển sinh ðại học 2002) Cho phản ứng hạt nhân 234 92 U → α + Th Cho lượng liên kết riêng hạt α ; U; Th 7,1 MeV; 7,63 MeV; 7,7 MeV Tính lượng tỏa phản ứng? ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ð/s : 13,98 MeV Ví dụ 3: Cho phản ứng hạt nhân α +14 → p +17 N O Biết phản ứng thu lượng 1,21 MeV Tính khối lượng hạt anpha? Biết mO = 16,9947u; mN = 13,9992u; mp = 1,0073u; 1u = 931 MeV/c2 ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ð/s : 13,98 MeV Ví dụ 4: Trong phản ứng hạt nhân: hai hạt nhân X1 X2 tạo thành hạt nhân Y proton Nếu lượng liên kết hạt nhân X1, X2 Y MeV, 1,5 MeV MeV lượng phản ứng toả là? ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ð/s : 0,5 MeV Ví dụ 5: Hạt triti (T) hạt ñơtriti (D) tham gia phản ứng kết hợp tạo thành hạt nhân X notron toả lượng 18,06 MeV Cho biết lượng liên kết riêng T, X 2,7 MeV/nuclon 7,1 MeV/nuclon lượng liên kết riêng hạt D là? ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ð/s : 1,12 MeV DẠNG BẢO TOÀN NĂNG LƯỢNG TRONG SỰ PHĨNG XẠ Hocmai.vn – Ngơi trường chung học trị Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | - Khóa học LTðH - Vật Lí –Thầy ðặng Việt Hùng Ví dụ 1: ðồng vị phóng xạ pôlôni 210 84 Bài tập phản ứng hạt nhân (phần 1) Po chất phóng xạ α tạo thành hạt nhân X Biết khối lượng hạt mPo = 209,9828u; mα = 4,0015u; mX = 205,9744u; 1u = 931 MeV/c2 Giả sử ban ñầu hạt Poloni ñứng yên, ñộng hạt α bao nhiêu? ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ð/s : 6,3 MeV Ví dụ 2: Hạt nhân phóng xạ 234 92 U đứng n phát hạt α theo phương trình 234 92 U →2 He +AZ X Năng lượng tỏa phản ứng 14,15 MeV Xem khối lượng hạt nhân gần số khối tính theo đơn vị u ðộng hạt α bao nhiêu? ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ð/s : 13,91 MeV Ví dụ 3: 226 88 Ra chất phóng xạ α, với chu kì bán rã T = 1570 năm Phóng xạ tỏa nhiệt lượng 5,96 MeV Giả sử ban ñầu hạt nhân Radi đứng n Tính động hạt α hạt nhân sau phản ứng? Cho khối lượng hạt α hạt nhân tính theo đơn vị u số khối chúng ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ð/s : Kα = 5,855 MeV ; KX = 0,1055 MeV Ví dụ 4: Cho phản ứng hạt nhân 230 90 Th → 226 88 Ra + He + 4,91 MeV Tính động hạt nhân Ra? Biết hạt nhân Th ñứng yên Lấy khối lượng gần hạt nhân tính đơn vị u có giá trị số khối chúng ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ð/s : KRa = 0,0853 MeV Ví dụ 5: Hạt nhân 226 88 Ra ñứng yên phân rã thành hạt α hạt nhân X (không kèm theo tia γ) Biết lượng mà phản ứng tỏa 3,6 MeV khối lượng hạt gần số khối chúng tính đơn vị u Tính động hạt α hạt nhân X? ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ð/s : Kα = 3,536 MeV ; KX = 0,064 MeV Ví dụ 6: Hạt nhân 226 88 Ra đứng n phóng xạ α biến ñổi thành hạt nhân X, biết ñộng năngcủa hạt α Kα = 4,8 MeV Lấy khối lượng hạt nhân tính u số khối chúng, lượng tỏa phản ứng bằng? ………………………………………………………………………………………………………………………… Hocmai.vn – Ngơi trường chung học trị Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | - Khóa học LTðH - Vật Lí –Thầy ðặng Việt Hùng Bài tập phản ứng hạt nhân (phần 1) ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ð/s : 4,886 MeV Ví dụ 7: Hạt nhân 238U đứng yên phân rã α biến thành hạt nhân Thori ðộng hạt α bay chiếm % lượng phân rã? (Lấy khối lượng hạt nhân theo ñơn vị u số khối) ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ð/s : 98,3% Ví dụ 8: Hạt nhân 210Po ñứng yên phân rã α biến thành hạt nhân chì (Pb) Tính vận tốc hạt anpha biết hạt nhân Po phân rã tỏa lượng 2,6 MeV? Lấy khối lượng hạt số khối ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ð/s : v = 1,545.106 m/s Ví dụ 9: (Trích đề thi Tuyển sinh ðại học 2011) Một hạt nhân X đứng n, phóng xạ α biến thành hạt nhân Y Gọi m1 m2, v1 v2, K1 K2 tương ứng khối lượng, tốc ñộ, ñộng hạt α hạt nhân Y Hệ thức sau ñây ñúng? A v1 m1 K1 = = v2 m2 K B v2 m2 K = = v1 m1 K1 C v1 m K1 = = v m1 K D v1 m K = = v m1 K1 ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… Ví dụ 10: Hạt nhân phóng xạ Pơlơni 210 84 Po đứng n phát tia α sinh hạt nhân X Gọi K ñộng năng, v vận tốc, m khối lượng hạt Biểu thức ñúng? A K α v x mα = = K X vα mX B K α vx mx = = K X vα mα C K α vα mα = = K X vX mX D K α vα m x = = K X v X mα ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… Giáo viên : ðặng Việt Hùng Nguồn : Hocmai.vn – Ngơi trường chung học trị Việt Tổng ñài tư vấn: 1900 58-58-12 Hocmai.vn - Trang | - ... ………………………………………………………………………………………………………………………… Hocmai.vn – Ngôi trường chung học trị Việt Tổng đài tư vấn: 1900 5 8-5 8-1 2 - Trang | - Khóa học LTðH - Vật Lí –Thầy ðặng Việt Hùng Bài tập phản ứng... ………………………………………………………………………………………………………………………… Giáo viên : ðặng Việt Hùng Nguồn : Hocmai.vn – Ngôi trường chung học trị Việt Tổng đài tư vấn: 1900 5 8-5 8-1 2 Hocmai.vn - Trang | - ... ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ð/s : v = 1,545.106 m/s Ví dụ 9: (Trích đề thi Tuyển sinh ðại học 2011) Một hạt nhân X ñứng yên, phóng xạ α biến thành hạt nhân Y Gọi m1 m2,