Hướng dẫn học sinh giải bài tập phản ứng hạt nhân trongchương trình vật lí lớp 12 THPT

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT LÊ LỢI – THỌ XUÂN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP PHẢN ỨNG HẠT NHÂN TRONG CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ 12 THPT Người thực hiện: Đỗ Ích Tình Chức vụ: Giáo viên SKKN Môn: Vật lí THANH HOÁ, NĂM 2016 SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT LÊ LỢI – THỌ XUÂN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP PHẢN ỨNG HẠT NHÂN TRONG CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ 12 THPT Người thực hiện: Đỗ Ích Tình Chức vụ: Giáo viên SKKN Môn: Vật lí Mục lục PHẦN I MỞ ĐẦU I Lý chọn đề tài …………………………………………………… II Mục đích nghiên cứu…………………………………………… III Đối tượng nghiên cứu ……………………………… …………… Đối tượng nghiên cứu ………………………………………… Phạm vi nghiên cứu ……………………………………………… IV Phương pháp nghiên cứu ……………………………… Trang 1 1 1 PHẦN II NỘI DUNG Chương I Cơ sở lý luận đề tài Phương trình phản ứng ……………………………………… Năng lượng phản ứng hạt nhân Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân Quy tắc dịch chuyển phóng xạ Dạng tập tính góc hai hạt tạo thành Chương II Phương pháp giải tập A Các dạng tập Dạng Xác định hạt nhân chưa biết số hạt (tia phóng xạ) phản ứng hạt nhân Phương pháp 1.1 Xác định tên hạt nhân 1.2 Xác định hạt (tia) phóng xạ phát phản ứng Bài tập vận dụng Dạng Tìm lượng tỏa phản ứng phân hạch, nhiệt hạch biết khối lượng tính lượng cho nhà máy điện hạt nhân lượng thay Phương pháp Bài tập vận dụng Dạng Xác định phản ứng hạt nhân tỏa thu lượng Phương pháp Bài tập vận dụng Dạng Động vận tốc hạt phản ứng hạt nhân Phương pháp Bài tập vận dụng B Bài tập trắc nghiệm ôn luyện PHẦN III KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ BÀI HỌC KINH NGHIỆM I Kết đạt II Bài học kinh nghiệm III Kiến nghị PHẦN 1: MỞ ĐẦU I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1 3 4 4 4 5 7 9 10 13 18 18 19 20 Khi giảng dạy phần “vật lý hạt nhân” lớp 12 nhận thấy hầu hết em học sinh lúng túng làm tập Lý do: Bởi phần có nhiều dạng tập, có nhiều công thức cần nhớ việc áp dụng công thức toán học tương đối phức tạp Khó khăn lớn em việc xác định toán thuộc dạng để đưa phương pháp giải phù hợp cho việc giải toán Mặt khác, giai đoạn mà hình thức thi trắc nghiệm áp dụng kỳ thi THPT Quốc gia, yêu cầu phương pháp giải nhanh tối ưu cho em cần thiết để em đạt kết cao kỳ thi II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Giúp em học sinh nắm kiến thức phần phản ứng hạt nhân, giải thông thạo dạng tập phản ứng hạt nhân có kĩ tốt việc làm tập trắc nghiệm hạt nhân kỳ thi THPT Quốc gia III ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu - Học sinh lớp 12 THPT ôn thi cho kỳ thi tốt nghiệp tuyển sinh Đại học, Cao đẳng Phạm vị nghiên cứu - Thời gian nghiên cứu: năm học 2015 - 2016 - Đề tài nghiên cứu “Phản ứng hạt nhân” chương “vật lý hạt nhân” thuộc chương trình lớp 12 THPT IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Xác định đối tượng học sinh áp dụng đề tài - Trình bày sở lý thuyết phản ứng hạt nhân - Phương pháp giải nhanh dạng tập phản ứng hạt nhân - Các ví dụ minh hoạ cho dạng tập - Đưa tập áp dụng dạng để học sinh luyện tập - Kiểm tra tiếp thu học sinh đề ôn luyện - Đánh giá, đưa điều chỉnh phương pháp cho phù hợp đối tượng học sinh PHẦN 2: NỘI DUNG CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI A1 A2 A3 A4 Phương trình phản ứng: Z A +Z B® Z C+Z D A A A Trường hợp phóng xạ: Z A ® Z C+Z D A hạt nhân mẹ, C hạt nhân con, D hạt α β Năng lượng phản ứng hạt nhân: ∆E = (m0 - m)c2 Trong đó: m0 = mA + mB tổng khối lượng hạt nhân trước phản ứng: E0 = m0c2 4 m = mX + mX tổng khối lượng hạt nhân sau phản ứng: E = mc2 + Nếu m0 > m phản ứng toả lượng |∆E| = |E0 - E| dạng động hạt C, D phôtôn γ Các hạt sinh có độ hụt khối lớn nên bền vững + Nếu m0 < m phản ứng thu lượng |∆ E| =|E0 - E| dạng động hạt A, B phôtôn γ Các hạt sinh có độ hụt khối nhỏ nên bền vững A A A A + Trong phản ứng hạt nhân Z A + Z B ® Z C + Z D Các hạt nhân A, B, C, D có: - Năng lượng liên kết riêng tương ứng w lk1 , w lk , w lk , w lk - Năng lượng liên kết tương ứng ∆E1, ∆E2, ∆E3, ∆E4 - Độ hụt khối tương ứng ∆m1, ∆m2, ∆m3, ∆m4 - Năng lượng phản ứng hạt nhân ∆E = A3 w lk +A4 w lk - A1 w lk1 - A2 w lk ∆E = ∆E3 + ∆E4 – ∆E1 – ∆E2 ∆E = (∆m3 + ∆m4 - ∆m1 - ∆m2)c2 Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân: + Bảo toàn số nuclôn (số khối): A1 + A2 = A3 + A4 + Bảo toàn điện tích (nguyên tửur số): Zr1 + Z2 =urZ3 + Z uu r ur uu ur4 ur ur P1 + P2 = P3 + P4 hay m1 v1 + m v2 = m v3 + m v4 + Bảo toàn động lượng: + Bảo toàn lượng toàn phần: K X + K X +D E = K X + K X ; 4 Trong đó: ∆E lượng phản ứng hạt nhân; K X = mx vx2 động chuyển động hạt X Lưu ý: - Không có định luật bảo toàn khối lượng - Mối quan hệ động lượng PX động KX hạt X là: PX2 = 2mX K X - Khi tính vận tốc v hay động K thường áp dụng quy tắc hình bình hành ur Ví dụ: P1 ur ur uu r ur uu r 2 P = P + P + P P cosj P = P1 + P2 biết j = ( P1 ; P2 ) ⇒ 2 2 ⇒(mv) = (m1v1 ) + (m2v2 ) + 2m1m2v1v2cosj ur P φ ⇒ mK = m1 K1 + m2 K + m1m2 K1K cosj ur ur uu r uu r Tương tự biết j = ( P1 ; P ) j = ( p1 ; p ) ur uu r Trường hợp đặc biệt: P1 ^ P2 ⇒ P = P12 + P22 ur ur uu r ur Tương tự P1 ^ P P2 ^ P K v m A Khi v = ⇒ P = ⇒ P1 = P2 ⇒ K = v1 = m2 » A2 2 1 uu r P2 Tương tự v = v = Quy tắc dịch chuyển phóng xạ: + Phóng xạ α ( 24 He ): ZA X ® 24 He + AZ 42Y : So với ZA X , hạt nhân ZA−−42Y + Phóng xạ β- ( - 01e ): ZA X ® - 10 e + Z +A1Y : So với ZA X , hạt nhân Z +A1Y Thực chất phóng xạ β- hạt nơtrôn biến thành hạt prôtôn, hạt electrôn hạt nơtrinô: n ® p + e- + v Lưu ý: - Bản chất tia phóng xạ β- hạt electrôn (e-) - Hạt nơtrinô v không mang điện, không khối lượng chuyển động với vận tốc ánh sáng không tương tác với vật chất + Phóng xạ β+ ( +01e ): ZA X ® +10e + Z -A1Y : So với ZA X , hạt nhân Z +A1Y Thực chất phóng xạ β+ hạt prôtôn biến thành hạt nơtrôn, hạt pôzitrôn hạt nơtrinô: p ® n + e+ + v - Bản chất tia phóng xạ β+ hạt pôzitrôn (e+) + Phóng xạ γ : Hạt nhân sinh trạng thái kích thích có mức lượng E chuyển xuống mức lượng E2 đồng thời phóng phôtôn có lượng: e = hf = hc = E1 - E2 l - Trong phóng xạ γ biến đổi hạt nhân ⇒ phóng xạ γ thường kèm theo phóng xạ α β Dạng tập tính góc hạt tạo thành: Cho hạt X1 bắn phá hạt X2 đứng yên sinh hạt X3 X4 theo phương trình: X1 + X2 = X3 + X4 → → → (1) Theo định luật bảo toàn động lượng ta có: P1 = P3 + P4 Muốn tính góc hai hạt ta quy vectơ động lượng hạt áp dụng công thức: → → → → ( a ± b ) = a ± 2ab cos( a ; b ) + b + Muốn tính góc hạt X3 X4 ta bình phương hai vế (1) → → → → → ⇒ ( P1 )2 = ( P3 + P4 ) ⇒ P12 = P32 + P3 P4 cos( P3 ; P4 ) + P42 + Muốn tính góc hạt X1 X3 : Từ ( ) → → → → → → → → ⇒P1 − P3 = P4 ⇔ ( P1 − P3 )2 = ( P4 ) ⇔ P12 − P1P3 cos( P1 ; P3 ) + P32 = P42 CHƯƠNG II PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP A CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Xác định hạt nhân chưa biết số hạt (tia phóng xạ) phản ứng hạt nhân Phương pháp: 1.1 Xác định tên hạt nhân ZA X chưa biết: Áp dụng định luật bảo toàn số khối điện tích Chú ý: - Nên học thuộc vài chất có số điện tích Z thường gặp phản ứng hạt nhân (không cần quan tâm đến số khối nguyên tố loại phụ thuộc vào Z : số thứ tự bảng HTTH - Một vài loại hạt phóng xạ đặc trưng điện tích, số khối chúng : Hạt α ≡ 42 He, hạt nơtron ≡ 01 n, hạt proton ≡ 11 p, tia β─ ≡ −01 e, tia β+ ≡ +.01 e, tia γ có chất sóng điện từ 1.2 Xác định số hạt ( tia ) phóng xạ phát phản ứng: Thông thường loại tập thuộc phản ứng phân rã hạt nhân Khi hạt nhân mẹ sau nhiều lần phóng xạ tạo x hạt α y hạt β (chú ý phản ứng chủ yếu tạo loại β– nguồn phóng xạ β+ hiếm) Do giải tập loại cho β– , giải hệ hai ẩn nghiệm giải với β+ Bài tập vận dụng: Bài 1: Tìm hạt nhân X phản ứng hạt nhân sau : 105 Bo + ZA X → α + 48 Be A 31 T B 21 D C 01 n D 11 p Giải: Ta có α 42 He, áp dụng định luật bảo toàn số khối điện tích ⇒ Z = 2+ – =1 số khối A = + – 10 = Vậy X hạt nhân 21 D đồng vị phóng xạ H ⇒ Chọn đáp án B – 95 139 Bài 2: Trong phản ứng sau : n + 235 92 U → 42 Mo + 57 La + 2X + 7β ; hạt X A Electron B Proton C Hêli D Nơtron Giải : Ta phải xác định điện tích số khối tia hạt lại phản ứng : 01 n ; −01 β– Áp dụng định luật bảo toàn điện tích số khối ta : hạt X có 2Z = 0+92 – 42 – 57 – 7.(-1) = 2A = + 235 – 95 – 139 – 7.0 = Vậy suy X có Z = A = Đó hạt nơtron 01 n Chọn đáp án : D – Bài 3: Hạt nhân 24 11 Na phân rã β biến thành hạt nhân X Số khối A nguyên tử số Z có giá trị A A = 24 ; Z =10 B A = 23 ; Z = 12 C A = 24 ; Z =12 D A = 24 ; Z = 11 – Giải : Từ đề bài, ta có diễn biến phản ứng : 24 11 Na → X + −1 β Áp dụng định luật bảo toàn điện tích số khối, ta : X có Z = 11 – (–1) = 12 Số khối A = 24 – = 24 ( nói thêm X 24 12 Mg ) Chọn đáp án C Bài 4: Urani 238 sau loạt phóng xạ α biến thành chì Phương trình phản 238 206 – ứng là: y có giá trị là: 92 U → 82 Pb + x He + y −1 β A y = B y = C y = D y = Giải: - Bài tập loại toán giải phương trình hai ẩn, ý hạt β– có số khối A = , phương trình bảo toàn số khối có ẩn x hạt α - Sau thay giá trị x tìm vào phương trình bảo toàn điện tích ta tìm y Chi tiết giải sau : 4 x + y = 238 − 206 = 32 x = x = ⇔ ⇔  2 x + ( −1) y = 92 − 82 = 10 2 x − y = 10 y = Chọn : C Bài 5: Sau lần phóng xạ α lần phóng xạ β – hạt nhân Th biến đổi thành hạt nhân 208 82 Pb ? A lần phóng xạ α; lần phóng xạ β– B lần phóng xạ α; lần phóng xạ β– C lần phóng xạ α; lần phóng xạ β– D lần phóng xạ α; lần phóng xạ β– Giải : 208 – - Theo đề ta có trình phản ứng : 232 90 Th → 82 Pb + x He + y −1 β - Áp dụng định luật bảo toàn điện tích số khối , ta : 4 x + y = 232 − 208 = 24 x = x = ⇔ ⇔  2 x + ( −1) y = 90 − 82 = 2 x − y =  y = 232 90 Vậy có hạt α hạt β – ⇒ Chọn đáp án : D Bài 6: Cho phản ứng hạt nhân : T + X → α + n X hạt nhân A nơtron B proton C Triti D Đơtơri Giải : - Ta phải biết cấu tạo hạt khác phản ứng : 31 T , α ≡ 42 He , 01 n - Áp dụng định luật bảo toàn điện tích số khối, ta : điện tích Z = + – = số khối A = + – = Vậy X 21 D ⇒ Chọn : D Dạng 2: Tìm lượng toả phản ứng phân hạch, nhiệt hạch biết khối lượng tính lượng cho nhà máy điện hạt nhân lượng thay Phương pháp: - Lưu ý phản ứng nhiệt hạch hay phản ứng phân hạch phản ứng tỏa lượng - Cho khối lượng hạt nhân trước sau phản ứng: m0 m Tìm lượng toả xảy phản ứng: Năng lượng toả : ∆E = ( m0 – m ).c2 (MeV) - Suy lượng toả m gam phân hạch (hay nhiệt hạch): E = ∆E.N = ∆E m N A A (MeV) Bài tập vận dụng : 95 139 Bài 1: 235 phản ứng phân hạch 92 U + n → 42 Mo + 57 La +2 n + 7e Urani 235 Biết khối lượng hạt nhân: mU = 234,99 u; mMo = 94,88 u; mLa = 138,87u ; mn = 1,0087u Cho suất toả nhiệt xăng 46.10 J/kg Khối lượng xăng cần dùng để toả lượng tương đương với gam U phân hạch ? A 1616 kg B 1717 kg C.1818 kg D.1919 kg 235 Giải : Số hạt nhân nguyên tử U gam vật chất U : N= m N A A = 235 6,02.10 23 = 2,5617.10 21 hạt Năng lượng toả giải phóng hoàn toàn hạt nhân 235U là: ∆E = ( m0 – m ).c2 = ( mU + mn – mMo– mLa – 2mn ).c2 = 215,3403 MeV Năng lượng g Urani 235 : E = ∆E.N = 5,5164.1023 MeV = 5,5164.1023 1,6.10 –13 J = 8,8262 J Khối lượng xăng cần dùng để có lượng tương đương Q=E ⇒m = Q 46.106 ≈ 1919 kg ⇒ Chọn đáp án D Bài : Cho phản ứng hạt nhân: 12 D + 31T → 24 He + X Lấy độ hụt khối hạt nhân T, hạt nhân D, hạt nhân He 0,009106u; 0,002491u; 0,030382u 1u = 931,5 MeV/c2 Năng lượng tỏa phản ứng xấp xỉ : A 15,017 MeV B 17,498 MeV C 21,076 MeV D 200,025 MeV Giải : Đây phản ứng nhiệt hạch toả lượng độ hụt khối chất ⇒ Phải xác định đầy đủ độ hụt khối chất Hạt nhân X ≡ 01 n nơtron nên có Δm = ∆E = ( ∑ Δm sau – ∑ Δm trước)c2 = (ΔmHe + Δmn – ΔmH + ΔmT ).c2 = 17,498 MeV ⇒ Chọn đáp án : B Bài 3: Tìm lượng tỏa hạt nhân 23492 U phóng xạ tia α tạo thành đồng vị Thôri 23090Th Cho lượng liên kết riêng hạt α 7,1 MeV, 234 U 7,63 MeV, 230Th 7,7 MeV A 10,82 MeV B 13,98 MeV C 11,51 MeV D 17,24 MeV Giải : Đây toán tính lượng toả phân rã phóng xạ biết W lk hạt nhân phản ứng Nên phải xác định W lk từ kiện Wlk riêng ⇒ Wlk U = 7,63.234 = 1785,42 MeV, W lk Th = 7,7.230 = 1771 MeV, W lk α = 7,1.4= 28,4 MeV ⇒ ∆E = ∑ Wlk sau – ∑ Wlk trước = Wlk Th + Wlk α – Wlk U = 13,98 MeV ⇒ Chọn đáp án : B Bài 4: Cho phản ứng hạt nhân sau: 12 H + 12H → 24 He+ 01n + 3,25 MeV Biết độ hụt khối 12 H ∆m D = 0,0024u 1u = 931MeV / c Năng lượng liên kết hạt nhân 24 He A 7,7188 MeV B 77,188 MeV C 771,88 MeV D 7,7188 eV Giải : Năng lượng tỏa phản ứng: ∆E = ( ∑ Δm sau – ∑ Δm trước)c2 = Wlksau – 2∆mDc2 ⇒ Wlkα = ∆E +2∆mDc2 = 7,7188MeV Chọn đáp án A Bài 5: Cho phản ứng hạt nhân: 31 T + 21 D → 42 He + X +17,6MeV Tính lượng toả từ phản ứng tổng hợp 2g Hêli A 52,976.1023 MeV B 5,2976.1023 MeV C 2,012.1023 MeV D 2,012.1024 MeV Giải : - Số nguyên tử hêli có 2g hêli: N = m.N A A = 2.6,023.10 23 = 3,01.1023 hạt - Năng lượng toả gấp N lần lượng phản ứng nhiệt hạch: E = N.Q = 3,01.1023.17,6 = 52,976.1023 MeV ⇒ Chọn đáp án A Dạng 3: Xác định phản ứng hạt nhân tỏa thu lượng Phương pháp: + Xét phản ứng hạt nhân : A + B → C + D + Khi : m0 = mA + mB tổng khối lượng nghỉ hạt nhân trước phản ứng m = mC + mD tổng khối lượng nghỉ hạt nhân sau phản ứng + Ta có lượng phản ứng xác định : ∆E = ( m0 – m)c2 Nếu m0 > m ⇒ ∆E > : phản ứng toả nhiệt - Nếu m0 < m ⇒ ∆E < : phản ứng thu nhiệt Bài tập vận dụng: 20 Bài 1: Thực phản ứng hạt nhân sau : 23 11 Na + D → He + 10 Ne Biết mNa = 22,9327u; mHe = 4,0015 u; mNe = 19,9870u ; mD = 1,0073u Phản ứng toả hay thu lượng J ? A.thu 2,2375 MeV B toả 2,3275 MeV C.thu 2,3275 MeV D toả 2,2375 MeV Giải : Ta có lượng phản ứng hạt nhân : ∆E = ( m0 – m ).c2 = ( mNa + mHe ─ mNe ─ mD )c2 = 2,3275 MeV > phản ứng toả lượng ⇒ Chọn B Bài : Cho phản ứng hạt nhân: 1737 Cl +11H →1837 Ar + 01n phản ứng tỏa hay thu lượng? Biết mCl = 36,956563u, mH = 1,007276u, mAr = 36,956889u, 1u = 931MeV/c2 Giải: ∆E= ( mCl + mH – mAr – mn ) 931= -1,6 MeV ⇒ Phản ứng thu lượng α tạo thành chì (Pb) Bài : Đồng vị Pôlôni 210 84 Po chất phóng xạ a Viết phương trình phân rã nêu thành phần cấu tạo hạt nhân chì tạo thành b Năng lượng tỏa phản ứng dạng động hạt α hạt nhân chì Tính động hạt Giả thiết ban đầu hạt nhân Pôlôni đứng yên Cho mPo = 209,9828u; mHe =4,0015u; mPb = 205,9744u; 1u = 931 Giải : a Phương trình: 210 A 84 Po → He + Z X MeV c2 Z = 84 - = 82; A = 210 - = 206 ⇒ X : 206 82 Pb 206 Phương trình phản ứng: 210 84 Po → He + 82 Pb Hạt nhân -82 = 124 nơtrôn b Năng lượng tỏa phản ứng: 206 82 Pb có 82 prôtôn 206 ∆E = (mo − m)c = (209,9828 − 4, 0015 − 205,9744).931MeV Mà ∆E = K α + K Pb ⇒ Kα + K Pb = 6, 24MeV ur uur uuur mPb O = m V + m V ×VPb (1) Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: α α Pb Pb ⇒ Vα = mα m  m 1 Hay Kα = mαVα2 = mα  Pb ×VPb ÷ = Pb ×K Pb = 51,5KPb 2 mα  mα  (2) Từ (1) (2) ⇒ KPb = 0,12MeV, Kα = 6,12MeV Bài : Cho phản ứng hạt nhân: 1737Cl + X → n + 1837 Ar a Viết phương trình phản ứng đầy đủ Xác định tên hạt nhân X b Phản ứng tỏa hay thu lượng Tính lượng tỏa (hay thu) đơn vị MeV Cho mCl = 36,9566u; mAr = 36,9569u; mn = 1, 0087u; mX = 1, 0073u;1u = 931 MeV c2 Giải : a Phản ứng hạt nhân: 1737Cl + ZA X → 01n + 1837 Ar Định luật bảo toàn số khối: 37 + A = + 37 ⇒A = Định luật bảo toàn điện tích: 17 + Z = + 18 ⇒ Z = 37 1 37 Vậy X = 11H (Hiđrô) 17 Cl + H → n + 18 Ar b Năng lượng phản ứng: Tổng khối lượng M M hạt trước sau phản ứng m1 = mCl + mH = 37,9639u m2 = mn + mAr = 37,9656u ⇒ phản ứng thu lượng, lượng thu vào Ta thấy m1 < m2 ∆E = (m2 − m1 )c = 0, 0017uc = 0, 0017 × 931MeV ≈ 1,58MeV 2 Dạng Động vận tốc hạt phản ứng hạt nhân Phương pháp: A A A Xét phản ứng hạt nhân : A + B → C + D Hay: Z X1 + Z X2 → Z X3 + X4 Định luật bảo toàn số nuclôn: A1 + A2 = A3 + A4 Định luật bảo toàn điện tích: Z1 + Z2 = Z3 + Z4 → → → → Định luật bảo toàn động lượng: m1 v1 + m2 v = m3 v3 + m4 v Định luật bảo toàn lượng toàn phần: 3 A4 Z4 1 1 m1v 12 + m2v 22 = (m3 + m4)c2 + m3v 32 + m4v 24 2 2 → → Liên hệ động lượng P = m v động Wđ = mv2 ⇒ P2 = 2mWđ (m1 + m2)c2 + + Khi biết khối lượng đầy đủ chất tham gia phản ứng - Khi lượng vật (năng lượng toàn phần) m0 c E = mc2 = 2 v = m0 c + m0 v 1− c - Năng lượng E0 = m0c2 gọi lượng nghỉ hiệu số : E – E = (m m0)c2 động vật - Ta áp dụng định luật bảo toàn lượng : m0c2 + KA +KB = mc2 + KC +KD ∆E = (m0 – m )c2 Nên: ∆E + KA + KB = KC + KD - Dấu ∆E cho biết phản ứng thu hay tỏa lượng + Khi biết khối lượng không đầy đủ vài điều kiện động vận tốc hạt nhân     Ta áp dụng định luật bảo toàn động lượng : PA + PB = PC + PD + Dạng tập tính góc hạt tạo thành Cho hạt X1 bắn phá hạt X2 (đứng yên p2 = 0) sinh hạt X3 X4 theo phương trình: X1 + X2 = X3 + X4 → → → (1) Theo định luật bảo toàn động lượng ta có: P1 = P3 + P4 Muốn tính góc hai hạt ta quy vectơ động lượng hạt áp dụng công thức: → → → → ( a ± b ) = a ± 2ab cos( a ; b ) + b - Muốn tính góc hạt X3 X4 ta bình phương hai vế (1) → → → → → ⇒ ( P1 )2 = ( P3 + P4 ) ⇒ P12 = P32 + P3 P4 cos( P3 ; P4 ) + P42 - Muốn tính góc hạt X1 X3 : Từ ( ) → → → → → → → → ⇒ P1 − P3 = P4 ⇔ ( P1 − P3 )2 = ( P4 ) ⇔ P12 − P1 P3 cos( P1 ; P3 ) + P32 = p42 Bài tập vận dụng : 30 Bài : Hạt α bắn vào hạt nhân Al đứng yên gây phản ứng : α + 27 13 Al → 15 P + n phản ứng thu lượng Q= 2,7 MeV Biết hai hạt sinh có vận tốc, tính động hạt α (coi khối lượng hạt nhân số khối chúng) A 1,3 MeV B 13 MeV C 3,1 MeV D 31 MeV Giải : Ta có Kp Kn = mP mn =30 ⇒ Kp = 30 Kn Mà ∆E = Kα ─ ( Kp + Kn ) (1) m v α α Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: mα vα = ( mp + mn)v ⇒ v = m + m P n Mà tổng động hệ hai hạt : 1(mα vα ) mα Kα  mα vα  = (2)  ÷ 2(m + m ) = m + m P n P n  mP + mn  Thế (2) vào (1) ta Kα = 3,1MeV ⇒ Chọn C Bài : Bắn hạt vào hạt nhân 147 N hạt nhân ôxy hạt prôtôn sau phản ứng Viết m +m Kp + Kn = (mP + mn )v = P n 2 phương trình phản ứng cho biết phản ứng phản ứng tỏa hay thu lượng? Tính lượng tỏa (hay thu vào) cho biết lượng tỏa dạng nào, lượng thu lấy từ đâu? Khối lượng hạt nhân: mα = 4, 0015u; m N = 13,9992u; mO = 16,9947u; m P = 1, 0073u; 1u = 931MeV / c Giải : Phương trình phản ứng: 24 He + 147 N → 178 O + 11H ∆m = mHe + mN − mO − mH ∆m = (4,0015 + 13,9992 – 16,9947 – 1,0073)u = -1,3.10-3 u < ⇒ phản ứng thu lượng, lượng thu vào là: ∆E = ∆m c = 1,3.10−3.9,31 = 1, 2103 MeV Năng lượng thu vào lấy từ động hạt đạn A Bài 3: Hạt nhân Pôlôni 210 84 Po đứng yên, phóng xạ α chuyển thành hạt nhân Z X Chu kì bán rã Pôlôni T = 138 ngày Một mẫu Pôlôni nguyên chất có khối lượng ban đầu mo = g a Viết phương trình phóng xạ Tính thể tích khí Heli sinh điều kiện tiêu chuẩn sau thời gian 276 ngày b Tính lượng tỏa lượng chất phóng xạ tan rã hết c Tính động hạt Cho biết mPo = 209,9828u , mα = 4, 0015u , m X = 205,9744u , 1u = 931MeV / c , N A = 6, 02 x1023 mol −1 210 A Giải : a Phương trình phóng xạ: 84 Po → He + Z X  210 = + A  A = 206 ⇒ Vậy hạt nhân 84 = + z  Z = 82 Ta có  Vậy phương trình phóng xạ là: A ZX 206 82 Pb 210 206 84 Po → He + 82 Pb m o Số hạt Pôlôni ban đầu: No = m N A Po −λt Số hạt Pôlôni lại thời điểm t: N Po = N oe = No 2 = N Số hạt Hêli sinh thời điểm t sốhạt Pôlôni bị phân rã No 3 mo = No = N A = 43x1020 hạt 4 mPo N He Lượng khí Heli sinh điều kiện tiêu chuẩn: V = N 22, thay số V = 0,16 lít A N He = N o − N = N o − b Năng lượng tỏa hạt Po phân rã: ∆E = ∆mc = [ mPo − mα − mPb ] c = [ 209,9828 − 205, 9744 − 4, 0045] 931 = 6, 424 MeV E = N o ∆E = 3, 683 x1022 MeV MeV Năng lượng tỏa 2g Po phân rã hết: c Tính động hạt Theo định luật bảo toàn lượng động lượng: ∆E = K α + K X = 6, 424 (1) ur ur 2 P α + P X = ⇔ Pα = PX 2mα K α = 2m X K X ⇒ KX = m mα Kα mX (2) m ∆E α X Thay (2) vào (1) ta có: ∆E = K α + m K α ⇒ K α = m + m = 6,3 MeV X X α Bài : Bắn hạt anpha có động Eα = 4MeV vào hạt nhân 2713 Al đứng yên Sau phản ứng có suất hạt nhân phốtpho 30 a Viết phương trình phản ứng hạt nhân ? b Phản ứng thu hay toả lượng ? Tính lượng ? c Biết hạt nhân sinh với phốtpho sau phản ứng chuyển động theo phương vuông góc với phương hạt anpha Hãy tính động động phốtpho? Cho biết khối lượng hạt nhân : mα = 4,0015u , mn = 1,0087u , mP = 29,97005u , mAl = 26,97435u , 1u = 931MeV/c2 Pn Giải : a Phương trình phản ứng hạt nhân : 42 He+ 2713 Al→3015 P + AZ X Pα + Theo định luật bảo toàn số khối : A = (4 + 27) – 30 = Al vα + Theo định luật bảo toàn nguyên tử số : Z = (2 + 13) - 15 = Đó nơtron 01 n PP Phương trình phản ứng đầy đủ : 42 He+ 2713 Al→3015 P + 01n b ∆M = M0 – M = ( mα + mAl) – (mP + mn) = – 0,0029u < Phản ứng thu lượng ∆E = ∆Mc2 = – 0,0029.931 = – 2,7 MeV c Áp dụng định luật bảo toàn động lượng định luật bảo toàn lượng toàn phần : uur uur uur Pα = Pn + PP (1) ; Eα + ( mα + mAl)c2 = (mn + mP)c2 + En + EP (2) uur uu r uur Trong hình vẽ Pα ; Pn ; PP véc tơ động lượng hạt α; n; P Vì hạt nhân Nhôm đứng yên nên P Al = EAl = ; E α ; En ; EP động hạt anpha , nơtron phốtpho (ở có bảo toàn lượng toàn phần bao gồm lượng nghỉ động hạt) uur uu r Theo đề ta có : v α vuông góc với v nghĩa Pn vuông góc với Pα (Hình vẽ) nên ta có : pα2 + pn2 = pp2 (3) Giữa động lượng động có mối liên hệ: p2 = 2mE, m m α n Ta viết lại (3) m α E α + 2mnEn = 2mPEP => EP = m E α + m E n (4) P P m Thay (4) vào (2) ý ∆E = [( α + mAl) – (mP + mn)]c = ∆mc2 ta : m m ∆E + (1 + m α ) E α = (1 + m n )En rút : EP = 0,56 MeV ; En = 0,74 MeV ; P P Gọi α góc PP Pα ta có : tgα = pn mnEn = = 0,575 ⇒ α = 300 pα mα Eα Do góc phương chuyển động n hạt nhân P : 900 + 300 = 1200 Bài 5: Mẫu chất phóng xạ Poloni 210 84 Po có khối lượng m = 2.1g phóng xạ chuyển thành hạt nhân X Poloni có chu kì bán rã T = 138 ngày a Sau mẫu có 38, 073.1020 hạt X b Phản ứng không xạ điện từ, hạt, Po đứng yên Tính động hạt X hạt Cho m Po = 209,9373u; m u = 205,9294u ; m = 4.0015u;; 1u = 931,5 N A = 6,02 ×1023 mol-1 Giải : a Tính thời gian: Phương trình phóng xạ: 210 84 Po →2 206 He +82 Pb m 2,1 N A = 6, 02.1023 = 60, 23.1020 hạt A 210 Số hạt bị phân rã sau thời gian t: ∆N = N o − N = No (1 − e −λt ), Số hạt thời điểm t = 0: N0 = N o − ∆N No 60, 23.1020 ⇒ eλ t = = = 2, 7183 ≈ e No N o − ∆N 60, 23.1020 − 38, 073.1020 T 138 ⇒ λt = ⇒ t = = = 199,1 ngày 0.693 0.693 Sau 199,1 ngày có ∆N hạt nhân bị phân rã, củng số hạt X có mẫu ⇒ e −λt = MeV C2 b Tính động năng: ur ur ur Theo định luật bảo toàn động lượng: P Po = P α + P X Hạt Po đứng yên ur r ⇒ P Po = ⇒ Pα = PX ⇒ mα vα = m X v X ⇒ mα2 vα2 = m X2 v X2 ⇒ mαWd α = m X WdX m W α dα = Wd α = 0, 01942Wd α Động hạt nhân X: WdX = m 206 X ⇒ Wd α = 5,848MeV ; WdX = 5,9616 − 5,848 = 0,114 MeV Theo định luật bảo toàn lượng mPo c = ( mα = mX ) c + Wd α + WdX ⇒ Wd α+WdX = (mPo − m X − mα )c = (209,373 − 4, 0015 − 205,9294).931,5 = 5,9616 MeV Suy ra: Wd α = 5,848 Mev; WdX = 5,9616 – 5,848 = 0,114 MeV Bài 6: Nhà máy điện nguyên tử dùng U235 có công suất 600MW hoạt động liên tục năm Cho biết hạt nhân bị phân hạch toả lượng trung bình 200MeV , hiệu suất nhà máy 20% a Tính lượng nhiên liệu cần cung cấp cho nhà máy năm ? b Tính lượng dầu cần cung cấp cho nhà máy công suất có hiệu suất 75% Biết suất toả nhiệt dầu 3.107J/kg So sánh lượng dầu với urani ? Giải : a Vì H = 20% nên công suất urani cần cung cấp cho nhà máy : P n = 100.P/20 = 5P Năng lượng nhiên liệu cung cấp cho nhà máy năm : W = Pn.t = 365.6.108.24.3600 = 9,64.1015J Số hạt nhân phân dã lượng : N = W/200.1,3.10—13 = 2,96.1026 hạt Khối lượng U235 cung cấp cho nhà máy : m = N.A/NA = 1153,7 kg b Vì hiệu suất nhà máy 75% nên có công suất 600MW dầu có công suất p n/ = P/H = 4P/3 Năng lượng dầu cung cấp cho năm là: W / = Pn/t = (4.6.108/3).24.3600.356 = 2,53.1015J Lượng dầu cần cung cấp là: m / = W//3.107 = 8,4.107 kg = 84 000 Ta / có: m /m = 7,2.10 lần B BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM ÔN LUYỆN Dạng 1: Xác định hạt nhân chưa biết số hạt (tia phóng xạ) phản ứng hạt nhân 19 16 Câu 1: Cho phản ứng hạt nhân F + p→ O + X , hạt nhân X hạt sau đây? A α B β- C β+ D N 25 22 Câu 2: Cho phản ứng hạt nhân 12 Mg + X →11 Na + α , hạt nhân X hạt nhân sau đây? A α B 1T C D D P 37 37 Cl + X → Ar + n 18 Câu 3: Cho phản ứng hạt nhân 17 , hạt nhân X hạt nhân sau đây? H D A B C 1T D He Câu 4: Cho phản ứng hạt nhân 1T + X → α + n , hạt nhân X hạt nhân sau đây? A H B D C 1T D He 235 207 Câu 5: Trong dãy phân rã phóng xạ 92 X → 82Y có hạt α β phát ra? A 3α 7β B 4α 7β C 4α 8β D 7α 4β 234 − Câu 6: Đồng vị 92 U sau chuỗi phóng xạ α β biến đổi thành 20682 Pb Số phóng xạ α β − chuỗi A phóng xạ α, phóng xạ β − ; B phóng xạ α, phóng xạ β − C 10 phóng xạ α, phóng xạ β − ; D 16 phóng xạ α, 12 phóng xạ β − Câu 8: Hạt nhân 22688 Ra biến đổi thành hạt nhân 22286 Rn phóng xạ A α β- B β- C α D β+ Câu 9: Một mẫu Radium nguyên chất 88Ra226 phóng xạ α cho hạt nhân X Hạt nhân X hạt gì? A 222 B 206 C 208 D 224 86 Rn 82 Pb 86 Pb 86 Rd Dạng 2: Tìm lượng toả phản ứng phân hạch, nhiệt hạch biết khối lượng tính lượng cho nhà máy hạt nhân lượng thay Câu 1: Chất phóng xạ 21084 Po phát tia α biến đổi thành 20682 Pb Biết khối lượng hạt mPb = 205,9744u, mPo = 209,9828u, mα = 4,0026u Năng lượng tỏa 10g Po phân rã hết A 2,2.1010J; B 2,5.1010J; C 2,7.1010J; D 2,8.1010J Câu 2: Cho phản ứng hạt nhân 31H+ 21H → α + n + 17,6MeV , biết số Avôgađrô NA = 6,02.1023 Năng lượng toả tổng hợp 1g khí hêli bao nhiêu? A ∆E = 423,808.103J B ∆E = 503,272.103J C ∆E = 423,808.109J D ∆E = 503,272.109J 37 Câu 3: Cho phản ứng hạt nhân 37 17Cl + p→ 18Ar + n , khối lượng hạt nhân m(Ar) = 36,956889u, m(Cl) = 36,956563u, m(n) = 1,008670u, m(p) = 1,007276u, 1u = 931MeV/c2 Năng lượng mà phản ứng toả thu vào bao nhiêu? A Toả 1,60132MeV B Thu vào 1,60132MeV -19 C Toả 2,562112.10 J D Thu vào 2,562112.10-19J Câu 4: Năng lượng tối thiểu cần thiết để chia hạt nhân 126C thành hạt α bao nhiêu? (biết mC = 11, 9967u, mα = 4,0015u) A ∆E = 7,2618J B ∆E = 7,2618MeV -19 C ∆E = 1,16189.10 J D ∆E = 1,16189.10-13MeV Câu 5: Trong phản ứng vỡ hạt nhân urani U235 lượng trung bình toả phân chia hạt nhân 200MeV Khi 1kg U235 phân hạch hoàn toàn toả lượng là: A 8,21.1013J; B 4,11.1013J; C 5,25.1013J; D 6,23.1021J Câu 6: Phản ứng hạt nhân: 73 Li +11 H→ 42 He+ 42 He Biết mLi = 7,0144u; mH = 1,0073u; mHe4 = 4,0015u, 1u = 931,5MeV/c2 Năng lượng toả phản ứng là: A 7,26MeV; B 17,42MeV; C 12,6MeV; D 17,25MeV Câu 7: Phản ứng hạt nhân: H + 2T→1 H + He Biết mH = 1,0073u; mD = 2,0136u; mT = 3,0149u; mHe4 = 4,0015u, 1u = 931,5MeV/c2 Năng lượng toả phản ứng là: A 18,35MeV; B 17,6MeV; C 17,25MeV; D 15,5MeV 4 Câu 8: Phản ứng hạt nhân: Li + H→ He+ He Biết mLi = 6,0135u ; mD = 2,0136u; mHe4 = 4,0015u, 1u = 931,5MeV/c2 Năng lượng toả phản ứng là: A 17,26MeV; B 12,25MeV; C 15,25MeV; D 22,45MeV Câu 9: Phản ứng hạt nhân: Li +1 H→ He+ He Biết mLi = 6,0135u; mH = 1,0073u; mHe3 = 3,0096u, mHe4 = 4,0015u, 1u = 931,5MeV/c Năng lượng toả phản ứng là: A 9,04MeV; B 12,25MeV; C 15,25MeV; D 21,2MeV Câu 10: Hạt nhân triti (T) đơteri (D) tham gia phản ứng nhiệt hạch sinh hạt α hạt nơtrôn Cho biết độ hụt khối hạt nhân triti ∆mT = 0,0087u, hạt nhân đơteri ∆mD = 0,0024u, hạt nhân X ∆mα = 0,0305u; 1u = 931MeV/c2 Năng lượng toả từ phản ứng A ∆E = 18,0614MeV B ∆E = 38,7296MeV C ∆E = 18,0614J D ∆E = 38,7296J Câu 11: Trong phản ứng vỡ hạt nhân urani U235 lượng trung bình toả phân chia hạt nhân 200MeV Một nhà máy điện nguyên tử dùng nguyên liệu u rani, có công suất 500.000kW, hiệu suất 20% Lượng tiêu thụ hàng năm nhiên liệu urani là: A 961kg; B 1121kg; C 1352,5kg; D 1421kg 4 Câu 12: Trong phản ứng tổng hợp hêli: Li +1 H→ 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 9,1.10 kg Dạng 3: Xác định phản ứng hạt nhân tỏa thu lượng 30 Câu 1: Cho phản ứng hạt nhân α + 27 13Al → 15P + n , khối lượng hạt nhân m α = 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 2: Cho hạt prôtôn có động K P = 1,8MeV bắn vào hạt nhân 37 Li đứng yên, sinh hai hạt α có độ lớn vận tốc không sinh tia γ nhiệt Cho biết: mP = 1,0073u; mα = 4,0015u; mLi = 7,0144u; 1u = 931MeV/c2 = 1,66.10—27kg Phản ứng thu hay toả lượng? A Toả 17,4097MeV B Thu vào 17,4097MeV -19 C Toả 2,7855.10 J D Thu vào 2,7855.10-19J Bài 5: (ĐH - 2011) Giả sử phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng hạt trước phản ứng nhỏ tổng khối lượng hạt sau phản ứng 0,02u 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 Dạng Động vận tốc hạt phản ứng hạt nhân Câu 1: Chất phóng xạ 21084 Po phát tia α biến đổi thành 20682 Pb Biết khối lượng hạt mPb = 205,9744u, mPo = 209,9828u, mα = 4,0026u Giả sử hạt nhân mẹ ban đầu đứng yên phân rã không phát tia α động hạt nhân A 0,1MeV; B 0,1MeV; C 0,1MeV; D 0,2MeV Câu : Cho hạt prôtôn có động K P = 1,8MeV bắn vào hạt nhân 73 Li đứng yên, sinh hai hạt α có độ lớn vận tốc không sinh tia γ nhiệt Cho biết: mP = 1,0073u; mα = 4,0015u; mLi = 7,0144u; 1u = 931MeV/c2 = 1,66.10— 27 kg Động hạt sinh bao nhiêu? A Kα = 8,70485MeV B Kα = 9,60485MeV C Kα = 0,90000MeV D Kα = 7,80485MeV Câu : Cho hạt prôtôn có động K P = 1,8MeV bắn vào hạt nhân 37 Li đứng yên, sinh hai hạt α có độ lớn vận tốc không sinh tia γ nhiệt Cho biết: mP = 1,0073u; mα = 4,0015u; mLi = 7,0144u; 1u = 931MeV/c2 = 1,66.10— 27 kg Độ lớn vận tốc hạt sinh là: A vα = 2,18734615m/s B vα = 15207118,6m/s C vα = 21506212,4m/s D vα = 30414377,3m/s Câu : Cho hạt prôtôn có động K P = 1,8MeV bắn vào hạt nhân Li đứng yên, sinh hai hạt có độ lớn vận tốc không sinh tia γ nhiệt Cho biết: mP = 1,0073u; mα = 4,0015u; mLi = 7,0144u; 1u = 931MeV/c2 = 1,66.10—27kg Độ lớn vận tốc góc vận tốc hạt bao nhiêu? A 83045’ B 167030’ C 88015’ D 178030’ Câu : Dùng hạt prôton có động làWp = 5,58MeV bắn vào hạt nhân 23 11 Na đứng yên ta thu hạt α hạt nhân Ne cho khồng có xạ γ kèm theo phản ứng động hạt α W α = 6,6 MeV hạt Ne 2,64MeV Tính lượng toả phản ứng góc vectơ vận tốc hạt α hạt nhân Ne ?(xem khối lượng hạt nhân số khối chúng) A 3,36 MeV; 1700 B 6,36 MeV; 1700 C 3,36 MeV; 300 D 6,36 MeV; 300 Câu Dùng hạt prôton có động Wp = 3,6MeV bắn vào hạt nhân 73 Li đứng yên ta thu được2 hạt X giống hệt có động tính động mổi hạt nhân X? Cho cho mp = 1,,0073u; mLi = 7,0144u; m X = 4,0015u ; 1u = 931 MeV/c2 A 8,5MeV B 9,5MeV C 10,5MeV D.7,5MeV 210 Câu 7: Hạt nhân phóng xạ Pôlôni 84 Po đứng yên phát tia sinh hạt nhân X Biết phản ứng phân rã Pôlôni giải phóng lượng Q = 2,6MeV Lấy gần khối lượng hạt nhân theo số khối A đơn vị u Động hạt có giá trị A 2,15MeV B 2,55MeV C 2,75MeV D 2,89MeV 226 Câu : Hạt nhân 88 Ra đứng yên phóng xạ biến đổi thành hạt nhân X, biết động hạt là: W = 4,8 MeV Lấy khối lượng hạt nhân tính u số khối chúng, lượng tỏa phản ứng A 1.231 MeV B 2,596 MeV C 4,886 MeV D 9,667 MeV Câu : Dùng proton bắn phá hạt nhân Beri đứng yên: p + Be → 42 He + X Biết proton có động Kp= 5,45MeV, Hêli có vận tốc vuông góc với vận tốc proton có động KHe = 4MeV Cho độ lớn khối lượng hạt nhân (đo đơn vị u) xấp xỉ số khối A Động hạt X A 3,575MeV B 1,225MeV C 6,225MeV D 8,525 MeV Câu 10 : Hạt α có khối lượng 4,0013u gia tốc xichclotron có từ trường B =1T Đến vòng cuối, quỹ đạo hạt có bán kính R = 1m Năng lượng là: A 25MeV B 48MeV C 16MeV D 39MeV 222 Câu 11: Hạt nhân 86 Rn phóng xạ α Phần trăm lượng tỏa biến đổi thành động hạt α A 76% B 98% C 92% D 85% 14 14 17 Câu 12 : Bắn hạt α vào hạt nhân N ta có phản ứng: N + α → P + p Nếu hạt sinh có vận tốc v Tính tỉ số động hạt sinh hạt ban đầu A 3/4 B 2/9 C 1/3 D 5/2 Câu 13 : Đồng vị 234 92 U phóng xạ α biến thành hạt nhân Th không kèm theo xạ γ Tính lượng phản ứng tìm động năng, vận tốc Th? Cho mα = 4,0015u; mU =233,9904u ; mTh = 229,9737u; 1u = 931MeV/c2 A thu 14,15MeV; 0,242MeV; 4,5.105 m/s B toả 14,15MeV; 0,242 MeV; 4,5.105 m/s C toả 14,15MeV; 0,422MeV; 5,4.105 m/s D thu 14,15MeV; 0,422MeV; 5,4.105 m/s Câu 14 : Hạt α có động Wα = 4MeV bắn vào hạt nhân Nitơ đứng yên gây phản ứng : α + 147 N → 11 H + X Tìm lượng phản ứng vận tốc hạt nhân X Biết hai hạt sinh có động Cho m α = 4,002603u; mN = 14,003074u; mH = 1,0078252u; mX = 16,999133u;1u = 931,5 MeV/c2 A toả 11,93MeV; 0,399.107 m/s B thu 11,93MeV; 0,399.107 m/s C toả 1,193MeV; 0,339.107 m/s D thu 1,193MeV; 0,399.107 m/s Câu 15: 226 88 Ra hạt nhân phóng xạ sau thời gian phân rã thành hạt nhân tia α Biết mRa = 225,977u; mcon = 221,970u ; m α = 4,0015u; 1u = 931,5 MeV/c2 Tính động hạt α hạt nhân phóng xạ Radi A 5,00372MeV; 0,90062MeV B 0,90062MeV; 5,00372MeV C 5,02938MeV; 0,09062MeV D 0,09062MeV; 5,02938MeV Bài 16 : Người ta dùng hạt prôtôn có động 2,69 MeV bắn vào hạt nhân Liti đứng yên thu hạt α có động Cho m p = 1,,0073u; mLi = 7,0144u; m α =4,0015u ; 1u = 931 MeV/c2 Tính động vận tốc hạt α tạo thành? A 9,755 MeV ; 3,2.107m/s B 10,5 MeV ; 2,2.107 m/s C 10,55 MeV ; 3,2.107 m/s D 9,755.107 ; 2,2.107 m/s PHẦN III KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ BÀI HỌC KINH NGHIỆM I KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC Trong trình giảng dạy thấy kết học sinh giỏi tăng lên rõ rệt học sinh yếu, giảm so với năm chưa đưa ý tưởng vào áp dụng Tỉ lệ kết học sinh chưa áp dụng sáng kiến Tổng số Học Năm học Học sinh Học sinh Học sinh Số học sinh lớp 12 thi học sinh sinh Trung Khá Giỏi đại học đạt đem yếu bình điểm lý từ so sánh 2012-2013 2013-2014 90 90 trở lên 1% 2% 65 66 72% 22 24% 73% 19 21% Tỉ lệ kết học sinh áp dụng sáng kiến 2% 3% 10 11 Năm học Tổng số học sinh đem so sánh 2014-2015 2015-2016 90 90 Học sinh yếu 0 0% 0% Học sinh Trung bình 25 24 Học sinh Khá Học sinh Giỏi 28% 58 64% 27% 56 62% 10 8% 11% Số học sinh lớp 12 thi đại học đạt điểm lý từ trở lên 25 28 (Dự kiến) Qua kết tổng hợp ta thấy sau áp dụng sáng kiến vào công tác dạy học học sinh nâng chất lượng giáo giục đại trà giáo dục mũi nhọn lên cách đáng kể đặc biệt kết học sinh đạt điểm kì thi đại học cao đẳng đạt kết dáng khích lệ Rất mong ủng hộ phổ biến phương pháp ngành để góp phần vào nâng cao chất lượng giáo dục, đáp ứng phần vào phát triển nguồn nhân lực nước nhà II BÀI HỌC KINH NGHIỆM Từ trình bồi dưỡng bồi dưỡng học sinh khối lớp học sinh thi vào Đại học, cao đẳng rút vài kinh nghiệm nhỏ việc dạy tập nâng cao chất lượng : + Học sinh nắm bắt kiến thức dễ dàng, nhẹ nhàng từ hứng thú học tập theo giảng lý thuyết chăm + Phải cho học sinh nắm vững phương pháp cách nhận biết dạng tập thuộc chương, phần + Phải cho học sinh nắm phương pháp giải tập theo dạng, chủ đề + Học sinh phát huy tính tích cực, kỹ rèn luyện so sánh tư trừu tượng + Chất lượng học sinh tăng lên rõ rệt đảm bảo xác 100% học sinh hiểu vận dụng sau học Phương pháp phải nghiên cứu sâu để khai thác nnững mạnh nó, đồng thời khắc phục nhược điểm Cụ thể : + Ưu điểm : Tôi trình bày đề tài sáng kiến kinh nghiệm + Nhược điểm : Đề tài áp dụng cho đối tượng học sinh theo khối lớp, ôn thi tốt nghiệp Đại học cao đẳng cần có khéo léo giáo viên để dẫn dắt học sinh tìm phương pháp giải nhanh III KIẾN NGHỊ Xuất phát từ kinh nghiệm thân, từ thực tế nhiều năm giảng dạy trường THPT, thân đúc rút thành kinh nghiệm mong giúp cho em học sinh hiểu rõ phân loại phần tập vật lí hạt nhân, từ giúp em đạt kết cao kỳ thi THPT Quốc Gia năm 2016 Bên cạnh tập vận dụng có hướng dẫn, đưa tập đề nghị nhằm giúp em học sinh lựa chọn cách giải phù hợp để rèn luyện kỹ phương pháp làm Đề tài áp dụng cho học sinh lớp 12 – Trường THPT Lê Lợi – Thọ Xuân, hầu hết học sinh nắm phương pháp vận dụng tốt việc giải tập liên quan Tuy nhiên, phận học sinh học ban xã hội việc nắm bắt phương pháp giải tương đối khó khăn lượng công thức nhiều đòi hỏi thời gian tới cần tiếp tục hoàn chỉnh đề tài cho đối tượng học sinh Do kinh nghiệm hạn chế, đề tài không tránh khỏi thiếu sót, kính mong đóng góp ý kiến đồng nghiệp để đề tài ngày hoàn chỉnh, đóng góp vào kho phương pháp giải tập vật lý phương pháp hay có hiệu Tôi xin chân thành cảm ơn! XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày tháng 05 năm 2016 Tôi xin cam đoan SKKN viết, không chép nội dung người khác Lê Thị Huyền Đỗ Ích Tình TÀI LIỆU THAM KHẢO SGK Vật lý 12 Nâng cao - NXB Giáo dục Sách Bài tập Vật lý 12 Nâng cao - NXB Giáo dục Wedside: Ônthi com Bài giảng edu.vn Thư viện vật lý com Tài liệu ôn thi đại học – Nguyễn Văn Thụ - Đại học sư phạm Hà Nội Tài liệu ôn thi đại học – Chu Văn Biên Tuyển tập dạng tập trắc nghiệm - Phạm Đức Cường Nguyễn Thế Khôi, Vũ Thanh Khiết – Sách giáo khoa Vật lý 12 – NXB Giáo dục, 2008 Bộ Giáo Dục Đào Tạo - Đề Thi Tuyển sinh Đại Học, Cao Đẳng năm Đề thi Vũ Thanh Khiết, Nguyễn Thế Khôi – Bài tập Vật lý 12 Nâng cao – NXB Giáo dục, 2008  ...SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP PHẢN ỨNG HẠT NHÂN TRONG CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ 12 THPT Người thực hiện: Đỗ Ích Tình Chức vụ: Giáo viên SKKN Môn: Vật lí Mục lục PHẦN I MỞ ĐẦU... 22 Câu 2: Cho phản ứng hạt nhân 12 Mg + X →11 Na + α , hạt nhân X hạt nhân sau đây? A α B 1T C D D P 37 37 Cl + X → Ar + n 18 Câu 3: Cho phản ứng hạt nhân 17 , hạt nhân X hạt nhân sau đây?... chưa áp dụng sáng kiến Tổng số Học Năm học Học sinh Học sinh Học sinh Số học sinh lớp 12 thi học sinh sinh Trung Khá Giỏi đại học đạt đem yếu bình điểm lý từ so sánh 2 012- 2013 2013-2014 90 90 trở