Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - M: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà) HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ KĨ THUẬT XỬ LÝ CÁC DẠNG BÀI PHẢN ỨNG HẠT NHÂN (ĐÁP ÁN - HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP TỰ LUYỆN) GIÁO VIÊN: ĐỖ NGỌC HÀ Đây tài liệu kèm theo giảng “Phản ứng hạt nhân” thuộc khóa học PEN-M: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà) Để sử dụng tài liệu hiệu quả, Bạn cần kết hợp theo dõi giảng với tài liệu giảng trước làm tập tự luyện so sánh với đáp án Dạng Cân Bằng Phương Trình Phản Ứng Hạt Nhân 01 B 02 C 11 B 12 B Câu 16: Phản ứng: 234 92 03 A 04 D 13 B 14 B U x y 1 e 206 82 05 B 06 D 07 D 15 A 16 A 17 D 08 C 09 C 10 C Pb 234 4x 206 x Do đó: 92 2x y 82 y Dạng Năng Lượng Trong Phản Ứng Hạt Nhân 01 D 02 A 03 D 04 C 05 A 06 D 07 C 08 D 09 C 10 A 11 B 12 A 13 B 14 B 15 C 16 A 17 A 18 B 19 D 20 A 21 A 22 C 23 A 24 A 25 C 26 D 27 B 28 C 29 C 30 C 31 A 32 B 33 A 34 C 35 A 36 C 37 A 38 D Câu 1: mtr – ms = ∆ms - ∆mtr → mA - mB - m = mB + m - mA Chọn D Câu 2: W = (mtr – ms)c2 = -0,02.931,5 = - 18,63 MeV Chọn A Câu 3: W = (mtr – ms)c2 = (2mH – mHe – mn)c2 = 3,1671 MeV Chọn D Câu 5: Phương trình phản ứng: Po Pb W = (mtr – ms)c2 = (mPo – mα – mPb)c2 = 5,92 MeV Chọn D Câu 7: 31T 21 D 24 He 10 X , X hạt nơtron có độ hụt khối W = (∆ms – ∆mtr)c2 = (∆mHe – ∆mT – mD)c2 = 17,498 MeV Chọn C Câu 8: W = ∆Es – ∆Etr = ∆EHe – 2∆ED = 3,25 MeV → ∆EHe = 3,25 + 2.0,0024.931,5 = 7,7212 MeV Chọn D Câu 9: Ví dụ mẫu Câu 10: W = ∆Es – ∆Etr = ∆Eα – ∆ED – ∆ET = 4.7,076 – 0,0024.932,5 – 3.2,823 = 17,5994 MeV Chọn A Câu 11: Phương trình phản ứng: 12 C 6p 6n W = (mtr – ms)c2 = (mC – 6mp – 6mn)c2 = -89,14455 MeV Chọn B Câu 13: Phương trình phản ứng: 11 H 73 Li 42 He 24 He Số hạt heli tổng hợp: NHe = 0,5.6,02.1023 = 3,01.1023 hạt N Số phản ứng thực hiện: Npư = He = 1,505.1023 pư Năng lượng tỏa là: Q = W.Npư = 2,6.1023 MeV Chọn B Câu 14: Phương trình phản ứng: 11 H 73 Li 42 He 24 He Năng lượng tỏa phản ứng W = (mtr – ms)c2 = 25,72803 MeV Số hạt heli tổng hợp: NHe = 6,02.1023 = 1,505.1023 hạt N Số phản ứng thực hiện: Npư = He = 0,7525.1023 pư Năng lượng tỏa là: Q = W.Npư = 1,936.1024 MeV = 3,1.1011 J Chọn B Tổng đài tư vấn: 1900 6933 - Trang | - Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - M: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà) HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ Câu 16: W = ∆Es – ∆Etr = ∆EHe – ∆ETh – ∆EU = 4b + 230c – 234a Chọn A Câu 17: Phương trình phản ứng: A → B + C W = (mtr – ms)c2 = (mA – mB – mC)c2 Chọn A Câu 19: Phương trình phản ứng: α + Al → X + n W = (mtr – ms)c2 = Ks – Ktr → (mα + mAl – mX – mn)c2 = KX + Kn – Kα → Kα = 8,37094 MeV Chọn D Câu 20: Phương trình phản ứng: 42 147 N 178 O 11 p W = (mtr – ms)c2 = Ks – Ktr → (mα + mN – mO – mp)c2 = – Kα → Kα = 1,211 MeV Chọn A Câu 21: Phương trình phản ứng: 11 p 73 Li 42 X 24 X W = Ks – Ktr = 17,2235 MeV → 2KX – Kp = 17,2235 MeV → Kp = 1,4625 MeV Chọn A Câu 22: Phương trình phản ứng: p 49 Be X 63 Li W = Ks – Ktr = KX + KLi – Kp = 2,125 MeV Chọn C 20 Câu 23: Phương trình phản ứng: p 23 11 Na 10 Ne W = Ks – Ktr = Kα + KNe – Kp = 3,67 MeV → KNe = 2,65 MeV Chọn A 20 Câu 24: Phương trình phản ứng: p 23 11 Na 10 X W = (mtr – ms)c2 = Ks – Ktr → (mp + mNa – mα – mX)c2 = Kα + KX – Kp → KX = 2,8923 MeV Chọn A Câu 25: Phương trình phản ứng: p 49 Be X 63 Li W = (mtr – ms)c2 = Ks – Ktr → (mp + mBe – mX – mLi)c2 = KX + KLi – Kp → KX = 4,533 MeV Chọn C 20 Câu 26: Phương trình phản ứng: p 23 11 Na 10 X K X mX v X 5 K X K 4MeV K 4 m v 2 W = Kα + KX – Kp = 2,4 MeV Chọn D Câu 28: Phương trình phản ứng: 11 p 49 Be 63 X 24 2,15 MeV K m v 32 32K X 27K (*) KX 27 m v X X W = Kα + KX – Kp = 2,15 MeV → Kα + KX = 7,6 MeV (**) Từ (*) (**) → Kα = 4,122 MeV Chọn C Câu 30: Phương trình phản ứng: 21 D + 21 D 31T + 11 H Năng lượng tỏa phản ứng W = (∆ms – ∆mtr)c2 = 3,63285 MeV Số hạt 21 D dùng: ND = 6,02.1023 = 3,01.1023 hạt N Số phản ứng thực hiện: Npư = D = 1,505.1023 pư Năng lượng tỏa là: Q = W.Npư = 1,936.1024 MeV = 5,467.1023 MeV Chọn C Câu 31: Phương trình phản ứng: 12 D 21 D 23 He 01 n Năng lượng tỏa phản ứng W = (mtr – ms)c2 = 3,1671 MeV = 5,06736.10-13 J Năng lượng tỏa đốt than (= 1000 kg) là: Q = 1000.30000kJ = 3.1010 J Q Số phản ứng dùng: Npư = = 5,92.1022 pư W Mỗi phản ứng phải dùng hạt 21 D → Số hạt 21 D phải dùng là: ND = 2Npư = 1,184.1023 hạt Số mol 21 D phải dùng n D Tổng đài tư vấn: 1900 6933 ND 0,2 mol → Khối lượng 21 D phải dùng mD = nD.AD = 0,4 g Chọn A NA - Trang | - Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - M: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà) HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ Câu 32: Phương trình phản ứng: 12 D 21 D 23 He 01 n Năng lượng tỏa phản ứng W = (∆ms – ∆mtr)c2 = 23,93955 MeV Khối lượng 1m3 nước tự nhiên 1000 kg = 106 g, số có lẫn 0,015%.106 = 150 g chất D2O Số mol D2O n D2O m D2 O 20 7,5 mol → số mol D nD = 15 mol→ số hạt D ND = 9,03.1024 hạt ND = 4,515.1024 pư Năng lượng thu Q = Npư.W = 1,081.1026 MeV Chọn B Câu 33: 1000 6,02.1023 2,5617.1024 Số hạt U kg = 1000 g N U 235 Năng lượng tỏa phân hạch hạt Q = NU.W = 5,1234.1026 MeV = 8,2.1013 J Chọn A Câu 34: Năng lượng lò tiêu thụ năm Q = P.t = 200.106.3.365.24.3600 = 1,89216.1016 J Mỗi hạt phân hạch cho lượng W = 200 MeV = 3,2.10-11 J, số hạt phân hạch để tạo Q Q N N = 5,913.1026 hạt → số mol n = 982,2259 mol → khối lượng m = 235.n = 230823 g Chọn C W NA Với số hạt tạo số phản ứng Npư = Câu 35: Năng lượng điện lò tiêu thụ năm Q = P.t = 500.106.365.24.3600 = 1,5768.1016 J Q Hiệu suất H § → lượng U cần phân hạch Q = 7,884.1016 J Q Mỗi hạt phân hạch cho lượng W = 200 MeV = 3,2.10-11 J, số hạt phân hạch để tạo Q Q N N = 2,46375.1027 hạt → số mol n = 4092,6 mol → khối lượng m = 235.n = 962 kg Chọn A W NA Câu 36: Ví dụ mẫu Câu 37: Số hạt g Li N Li 6,02.1023 0,86.1023 hạt Một phản ứng cần hạt Li nên số phản ứng xảy dùng g Li Npư = 0,86.1023 Năng lượng tỏa Qtỏa = Npư.W = 1,2986.1024 MeV = 2,07776.1011 J Năng lượng cần để đun sôi m kg nước Qthu = mc∆t Ta có Qtỏa = Qthu → m = 4,95.105 kg Chọn A Câu 38: Số hạt He trước chuyển hóa: NHe m NA M Mỗi phản ứng cần hạt He → số phản ứng cần chuyển hóa: N P¦ N He Năng lượng tỏa chuyển hóa hết Q N P¦ 7,27 (MeV) Thời gian chuyển hóa là: 4,6.1032.103 6,02.1023.7,27.1,6.1013 Q 3.4 t 5,065.1015 (s) 160,5 triÖu n¨m Chọn D P 5,3.1030 Tổng đài tư vấn: 1900 6933 - Trang | - Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - M: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà) HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ Dạng Hạt Nhân Đứng Yên Phân Rã Thành Hai Hạt Khác (Phóng Xạ) 01 C 02 A 03 C 04 C 11 C 12 C 13 C 14 B 05 B 06 A 07 C 08 A 09 A 10 C Câu 2: K B m Chọn C K mB Câu 4: v Y m 4v Chọn C vY v mY A A4 Câu 5: K m Pb 206 51,5 Chọn B K Pb m Câu 7: K m Pb 206 51,5 K 6,18 MeV W K K Pb 6,3 MeV Chọn C K Pb m Câu 8: 226 88 Ra 222 86 X K m X 222 55,5 K X 0,086 MeV W K K X 4,866 MeV Chọn A K X m Câu 9: K m Pb 206 51,5 K Pb m → Kα = 4,807 MeV Chọn A W K K Pb 5,92 MeV Câu 11: 226 88 Ra 222 86 X K m X 222 55,5 K X m → Kα = 5,85 MeV Chọn A W K K X 5,96 MeV Câu 13: K m Pb 206 51,5 K Pb m → KPb = 0,122 MeV = 122,4 keV Chọn C W K K Pb (m Po m m Pb ).c 6,42735 MeV Câu 14: K m Pb 206 51,5 K Pb m W K K Pb (m Po m m Pb ).c2 5,9616 MeV → Kα = 5,848 MeV → v c 2K 1,68.107 m/s 931,5.m Chọn B Tổng đài tư vấn: 1900 6933 - Trang | - Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - M: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà) HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ Dạng Hạt A Bắn Vào Hạt Nhân Bia B Sinh Ra Hai Hạt C D 01 A 02 D 03 D 04 A 05 A 06 A 07 A 08 B 09 C 10 D 11 A 12 C 13 D 14 A 15 C 16 A 17 D 18 B 19 B 20 A 21 C 22 D 23 B 24 A 25 C Câu 1: 10 n 37 Li 24 14 X p 2mK p 2n p 2 p 2X 2m n K n 2m K 2m X K X K n 4K 4K X K X 0,075MeV → W K KX K n 0,825MeV Chọn A Câu 2: 49 Be 126 C 10 X p 2mK p 2C p 2 p 2X 2m C K C 2m K 2m X K X 12K C 4K K X 12K C 21,2MeV K X (1) Mà W KC KX K 5,56MeV (2) Từ (1) (2) → KX = 8,4 MeV Chọn D Câu 3: 49 Be 126 C 10 X p 2mK p 2C p 2 p 2X 2m C K C 2m K 2m X K X 12K C 4K K X W K C K X K 5,56MeV →Kα = 2,466 MeV KX = 8,4 MeV Chọn D Câu 6: p 73 Li 2a Theo định lý hàm sin: pp 1.v p vp p 4.v 0,697 Chọn A 0 0 v sin85 sin10 sin85 sin10 Câu 7: 11 p 49 Be 63 Li 24 X p 2mK p2Li p2p p 2X 2mLi K Li 2m p K p 2m X K X 6K Li K p 4K X K Li 3,58MeV v Li c 2K 1,07.107 m / s Chọn A 931,5m Li Câu 8: p 73 Li 2 17,4MeV pα pp Kp p 4K p2 2mK 0 0 sin 79,19 sin 21,62 sin 79,19 sin 21,620 W 2K K p 17,4MeV Theo định lý hàm sin: 158,380 pp pα → Kα = 12,104MeV Chọn A Câu 10: p 73 Li 2a Dễ thấy: p p p X v p 4v X vp vX Chọn D Câu 13: 11 p 49 Be 63 Li 24 X cos p 2p p 2X p 2Li 2p p p X 2m p K p 2m X K X 2m Li K Li 2m p K p 2m X K X pLi 0 pp φ 900 Chọn D pX Câu 14: 147 N 178 O 11X W KO KX K 1,21MeV KO KX 1,395MeV cos p 2O p 2X p 2 2m O K O 2m X K X 2m K 0,79 2p O p X 2m O K O 2m X K X 37,630 142,370 Chọn A Tổng đài tư vấn: 1900 6933 θ pO φ pα pX - Trang | - Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - M: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà) HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ Câu 15: 11 p 73 Li 42 X 24 X pX W m p mLi 2m X c2 2K X K p 17,23275MeV K X 9,866375MeV cos p 2p p 2X p 2X 2p p p X pp 2p X 2m p K p 2m X K X φ 0,1258 82,770 Chọn D pp pX Câu 16: 10 p 63 Li 42 13X pX p 2m K pX pn 2m X K X 2m n K n 0 2 0 sin15 sin 30 sin135 sin15 sin 30 sin1350 300 pn 150 150 pα → Kα = 0,25 MeV; Kα = 0,0893 MeV → W = Kα + KX – Kn = -1,66 MeV Chọn A Câu 21: p 73 Li 2a p 2mK Theo định lý hàm cos: p2p 2p 2 2p 2 cos K p 8K 1 cos (*) (*) Do phản ứng tỏa lượng nên W 2K K p 2K 8K 1 cos → cos 138,590 Chọn C Câu 23: p B B 1 B A 1 B A ; B > p 2mK K p (1 B)K A 1 cos1200 Theo định lý hàm cos: p 2p 2p 2A 2p 2A cos W 2K K p 2K (1 B) K A (*) (1 B) K Chọn B Dạng Lí Thuyết Về Phản Ứng Hạt Nhân: Phóng xạ, Phân hạch, Nhiệt hạch 01 C 02 D 03 C 04 C 05 D 06 A 07 C 08 A 09 A 11 A 12 D 13 D 14 A 15 B 16 C 17 A 18 A 19 B 10 A Giáo viên: Đỗ Ngọc Hà Nguồn Tổng đài tư vấn: 1900 6933 : Hocmai.vn - Trang | - ... 73 Li 42 X 24 X pX W m p mLi 2m X c2 2K X K p 17 ,23 275MeV K X 9,866375MeV cos p 2p p 2X p 2X 2p p p X pp 2p X 2m p K p 2m X K X φ 0, 125 8 82, 770 Chọn... A 02 D 03 D 04 A 05 A 06 A 07 A 08 B 09 C 10 D 11 A 12 C 13 D 14 A 15 C 16 A 17 D 18 B 19 B 20 A 21 C 22 D 23 B 24 A 25 C Câu 1: 10 n 37 Li 24 14 X p 2mK p 2n p 2 p 2X 2m... 12K C 4K K X 12K C 21 ,2MeV K X (1) Mà W KC KX K 5,56MeV (2) Từ (1) (2) → KX = 8,4 MeV Chọn D Câu 3: 49 Be 126 C 10 X p 2mK p 2C p 2 p 2X 2m C K C 2m