Bài tập hạt nhân nguyên tử, phóng xạ

Bài tập hạt nhân nguyên tử, phóng xạ tham khảo

BÀI TẬP CHƯƠNG VII: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ CHỦ ĐỀ 1: TÍNH CHẤT VÀ CẤU TẠO HẠT NHÂN NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN 60 Câu 1: Hạt nhân 27 Co có cấu tạo gồm: A 33 prơton 27 nơtron B 27 prôton 60 nơtron C 27 prôton 33 nơtron D 33 prôton 27 nơtron 14 Câu 2: Xác định số hạt proton notron hạt nhân N A 07 proton 14 notron B 07 proton 07 notron C 14 proton 07 notron D 21 proton 07 notron Câu 3: Hạt nhân Uranium có 92 proton 143 notron kí hiệu nhân 327 235 92 143 A 92 U B 92 U C 235 U D 92 U Câu : Trong vật lý hạt nhân, bất đẳng thức so sánh khối lượng prôtôn (mP), nơtrôn (mn) đơn vị khối lượng nguyên tử u A mP > u > mn B mn < mP < u C mn > mP > u D mn = mP > u 11 X Câu : Cho hạt nhân Hãy tìm phát biểu sai A Hạt nhân có nơtrơn B Hạt nhân có 11 nuclơn C Điện tích hạt nhân 5e D Khối lượng hạt nhân xấp xỉ 11u 23 -1 Câu : Cho số Avogadro NA = 6,02.10 mol Số notron có 0,5mol nguyên tử hạt nhân 42 He A 6,02.1023(notron) B 3,01.1023(notron) C 12,04.1023(notron) D 1,505.1023(notron) Câu : Theo lý thuyết Anhtanh, vật có khối lượng m0 trạng thái nghỉ chuyển động với tốc độ v, khối lượng tăng dần lên thành m với: m0 m0 m0 v2 A m = B m = m0 − C m = D m = v v c2 − 1− − c c c v2 Câu : Theo thuyết tương đối, hạt có khối lượng nghỉ m 0; vận tốc v; động K Biểu hức sau  v2   v2  v2 v2 2    −  m c = K − m c = ( m + K ) B C D m0c = K − 0  c2  c c2    c  Câu : Một electron chuyển động với vận tốc v = 0,6c có động bao nhiêu? Biết khối lượng nghỉ electron me = 9,1.10-31kg tốc độ ánh sáng chân không c = 3.108m/s A ≈ 5,46.10-14J B ≈ 1,02.10-13J C ≈2,05.10-14J D ≈ 2,95.10-14J Câu 10 : Tìm tốc độ hạt mêzơn để lượng tồn phần gấp 10 lần lượng nghỉ Coi tốc độ ánh sáng chân không 3.108 m/s A 0,4.108 m/s B 2,985.108 m/s C 1,2.108 m/s D 0,8.108 m/s Câu 11 : Một vật có khối lượng nghỉ mo = 1kg Khi chuyển động với vận tốc v = 0,6c khối lượng bao nhiêu? A không đổi B 1,25kg C 0,8kg D không đáp án Câu 12 : Vật có khối lượng nghỉ m0 = 1kg chuyển động với vận tốc v = 0,4c động bao nhiêu? A 8.1015 J B 8,2.1015 J C 0,82.1015 J D khơng đáp án Câu 13 : Một vật có khối lượng nghỉ 2kg chuyển động với vận tốc v = 0,6c lượng bao nhiêu? A 2,25.1017 J B 1,8.1016 J D 1,8.1017 J D 22,5.1017 J Câu : Một hạt có động năng lượng nghỉ Vận tốc là: A /2c B 0,6c C 0,8c D 0,5c Câu 14 : Cơng thức tính độ hụt khối ngun tố X A ∆m = (Z.mp + (A - Z)mn) - mX B ∆m = C ∆m = (Z.mp + (Z - A)mn) - mX D ∆m =mX - (Z.mp + (Z - A)mn) Câu 15 : Cơng thức tính lượng liên kết? ( ) A m c = m c + K − A Wlk = m.c2 B Wllk = ∆m.c2 C Wlk = ∆m.c2/A D Wlk = ∆m.c2/Z Câu 16 : Công thức tính lượng liên kết riêng? A Wlkr = m.c2 B Wlkr = ∆m.c2 C Wlkr = ∆m.c2/A D Wlkr = ∆m.c2/Z 60 Câu 17 : Hạt nhân 27 Co có khối lượng 59,919u Biết khối lượng prôton 1,0073u khối lượng nơtron 1,0087u Độ hụt khối hạt nhân 60 27 Co A 0,565u B 0,536u C 3,154u D 3,637u Câu 18 : Khối lượng hạt nhân Heli ( He mHe = 4,00150u Biết mp = 1,00728u; mn = 1,00866u 1u = 931,5 MeV/c2 Tính lượng liên kết riêng hạt nhân Heli? A 7J B 7,07eV C 7,07MeV D 70,7eV Câu 19: Hạt nhân hêli ( He) có lượng liên kết 28,4MeV; hạt nhân liti ( Li) có lượng liên kết 39,2MeV; hạt nhân đơtêri ( D) có lượng liên kết 2,24MeV Hãy theo thứ tự tăng dần tính bền vững chúng: A liti, hêli, đơtêri B đơtêri, hêli, liti C hêli, liti, đơtêri D đơtêri, liti, hêli Câu 20 : Cho biết mFe = 55,927u ; mN = 13,9992u ; mU = 238,0002u ; mn = 1,0087u ; mp = 1,0073u Sắp xếp hạt nhân sau: A 14 N; 56 26 Fe ; 56 26 238 92 Fe ; U 14 N; 238 92 B U theo thứ tự có độ bền vững tăng dần 56 26 Câu 21 : Cho ba hạt nhân 42 He ; Fe ; 139 53 I; 14 N; 235 92 238 92 U C 56 26 Fe ; 238 92 U; 14 N D 14 N; 238 92 U; 56 26 Fe ; U có khối lượng tương ứng 4,0015u; 138,8970u 234,9933u Biết khối lượng proton 1,0073u khối lượng notron 1,0087u Thứ tự giảm dần tính bền vững ba hạt nhân 139 235 139 235 235 139 139 235 A 42 He ; 53 I ; 92 U B 53 I ; 42 He ; 92 U C 92 U ; 42 He ; 53 I ; D 53 I ; 92 U ; 42 He Câu 22 : (CĐ 2007): Hạt nhân bền vững có A số nuclơn nhỏ B số nuclôn lớn C lượng liên kết lớn D lượng liên kết riêng lớn Câu 23 : Năng lượng liên kết riêng lượng liên kết A tính cho nuclơn B tính riêng cho hạt nhân C cặp prôtôn-prôtôn D cặp prôtôn-nơtrôn (nơtron) Câu 24 : Cho: mC = 12,00000 u; mp = 1,00728 u; mn = 1,00867 u; 1u = 1,66058.10-27 kg; 1eV = 1,6.10-19 J; c = 3.108 m/s Năng lượng tối thiểu để tách hạt nhân C thành nuclôn riêng biệt A 72,7 MeV B 89,4 MeV C 44,7 MeV D 8,94 MeV Câu 25 : :Giả sử hai hạt nhân X Y có độ hụt khối số nuclôn hạt nhân X lớn số nuclơn hạt nhân Y A hạt nhân Y bền vững hạt nhân X B hạt nhân X bền vững hạt nhân Y C lượng liên kết riêng hai hạt nhân D lượng liên kết hạt nhân X lớn lượng liên kết hạt nhân Y Câu 26 : Cho ba hạt nhân X, Y Z có số nuclôn tương ứng A X, AY, AZ với AX = 2AY = 0,5AZ Biết n.lượng liên kết hạt nhân tương ứng ΔEX, ΔEY, ΔEZ với ΔEZ < ΔEX < ΔEY Sắp xếp hạt nhân theo thứ tự tính bền vững giảm dần A Y, X, Z B Y, Z, X C X, Y, Z D Z, X, Y 40 Câu 27 : Cho khối lượng prôtôn; nơtron; 18 Ar ; Li là: 1,0073 u; 1,0087 u; 39,9525 u; 6,0145 u u = 931,5 MeV/c2 So với n.lượng liên kết riêng hạt nhân Li n.lượng liên kết riêng hạt nhân 40 18 Ar A lớn lượng 5,20 MeV B lớn lượng 3,42 MeV C nhỏ lượng 3,42 MeV D nhỏ lượng 5,20 MeV 56 238 230 Câu 28 : Trong hạt nhân nguyên tử: He; 26 Fe; 92U 90Th , hạt nhân bền vững 230 56 238 A He B 90Th C 26 Fe D 92U Câu 29: Đồng vị nguyên tử mà hạt nhân có số A prôtôn khác số nuclôn B nuclôn khác số nơtron C nuclôn khác số prôtôn D nơtron khác số prôtôn CHỦ ĐỀ 2: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN CHUYÊN ĐỀ 2: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN I - TÓM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN Định nghĩa Phản ứng hạt nhân trình dẫn đến biến đổi hạt nhân thành hạt nhân khác Phân loại a) Phản ứng tự phát : Là q trình tự phân rã (phóng xạ) b) Phản ứng hạt nhân kích thích: Là phản ứng cần tới tương tác hai hạt nhân với Ngoại trừ phản ứng tự phát (phóng xạ), phản ứng hạt nhân kích thích khơng xảy cách đơn giản theo kiểu "đổ trộn" chất với phản ứng hóa học Do để hạt nhân liên kết với (hay tương tác với lực hạt nhân) chúng phải gần khoảng cách cỡ fecmi (10-15m) Lực đẩy Coulomb cản trở lớn khiến cho hạt nhân không tiến lại gần Trong VD1, lực đẩy Coulomb He N khoảng cách fecmi : F = 9.10 2e.7e (10 ) −15 = 3,2.10 ( N ) Để thắng lực cản chúng phải lao vào với vận tốc cỡ 3,1.107 m/s Để có vận tốc lớn người ta phải dùng máy gia tốc để bắn hạt vào hạt Đó lí phản ứng hóa học xảy phổ biến đời sống phản ứng hạt nhân khơng Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân * Phản ứng hạt nhân tuân theo định luật bảo toàn sau đây: - Bảo toàn số nuclon (số khối A) - Bảo tồn điện tích - Bảo tồn động lượng - Bảo tồn lượng tồn phần * Giả sử có phản ứng A1 A2 A '1 A '2 Z1 X + Z Y → Z'1 X '+ Z'2 Y ' Biểu thức mơ tả bốn định luật bảo tồn là: A1 + A2 = A'1 + A'2 Z1 + Z(7.11) = Z'1 + Z'2 uur uu r uur uur mX v X + mY vY = mX ' v X ' + mY ' vY ' EXtp + EYtp = EX’tp + EY’tp 14 17 VD : He + N → O + H ; Số khối : + 14 = 17 + ; Điện tích : + = + * Chú ý : - Không có định luật bảo tồn khối lượng - Nuclon bảo tồn, điện tích bảo tồn, khơng bảo tồn số p, số n - Năng lượng toàn phần hạt tổng lượng nghỉ động hạt Năng lượng phản ứng hạt nhân Biểu thức định luật bào tồn lượng tồn phần viết : E0A + EđA + E0B + EđB = E0C + EđC + E0D + EđD ⇒ (E0A + E0B) – (E0C + E0D) = (EđC + EđD) – (EđA + EđB) ⇒ [(m0A + m0B) – (m0C + m0D)]c2 = ∑Eđ (sau) - ∑Eđ (trước) Đặt ∆E = ∑Eđ (sau) - ∑Eđ (trước) (7.12) gọi lượng phản ứng Ý nghĩa sau: động hạt trước phản ứng lượng cung cấp cho phản ứng, động hạt sau phản ứng lượng thu sau phản ứng Vậy người ta chia hai trường hợp: + Nếu ∆E > : phản ứng tỏa lượng + Nếu ∆E < : phản ứng thu lượng Để thuận tiện tính tốn ta thường dùng cơng thức: ∆E = [ ∑m0(trước) - ∑m0(sau) ]c2 (7.13) * Chú ý: Trong (7.13) khối lượng tính theo kg, c = 3.108 m/s, ∆E có đơn vị J Người ta thường dùng công thức tương đương với hệ đơn vị khác: ∆E = [ ∑m0(trước) - ∑m0(sau) ].931,5 (7.14) Trong (7.14) khối lượng tính theo đơn vị u, ∆E có đơn vị MeV II - CÁC CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CƠ BẢN THƯỜNG GẶP Tìm A, Z hạt chưa biết phản ứng VD1 Hồn chỉnh phương trình phản ứng sau, tra bảng tuần hoàn xem X hạt gì? 10 35 32 a) Li + X → Be + n b) B + X → Li + He c) 17 Cl + X → 16 S + He Tính lượng thu, tỏa phản ứng a) Tính ∆E biết m hạt VD2 (CĐ 2007): Xét phản ứng hạt nhân: H12 + H12 → He23 + n01 Biết khối lượng hạt nhân H12 MH = 2,0135u ; mHe = 3,0149u ; mn = 1,0087u ; u = 931 MeV/c2 Phản ứng thu hay tỏa lượng ? Đs : tỏa 3,1654 MeV 23 20 23 VD3 (CĐ 2009): Cho phản ứng hạt nhân: 11 Na + H → He + 10 Ne Lấy khối lượng hạt nhân 11 Na ; 20 10 Ne ; He ; H 22,9837 u; 19,9869 u; 4,0015 u; 1,0073 u 1u = 931,5 MeV/c Phản ứng thu hay tỏa lượng ? Đs: tỏa 2,4219 MeV Po phóng xạ α biến đổi thành chì Pb Biết khối lượng hạt nhân Po; α; Pb là: 209,937303 u; 4,001506 u; 205,929442 u u = 931,5 MeV c VD4 (ĐH 2010): Pôlôni 210 84 Tính lượng tỏa hạt nhân pơlơni phân rã? Đs: 5,92 MeV b) Tính ∆E biết ∆m hạt Có thể tính lượng phản ứng công thức : ∆ E = (∆ mC+D - ∆ mA+B)c2 = ElkC+D – ElkA+B Trong ∆m độ hụt khối hạt nhân tương ứng Chứng minh : ∆mC = ZCmp + (AC -ZC)mn - mC = ZC (mp - mn) + AC mn - mC ∆mD = ZDmp + (AD -ZD)mn - mD = ZD (mp - mn) + AD mn- mD ∆mA = ZAmp + (AA -ZA)mn - mA = ZA (mp - mn) + AA mn- mA ∆mB = ZBmp + (AB -ZB)mn - mB = ZB (mp - mn) + AB mn- mB Lấy (∆mC + ∆mD) - (∆mA + ∆mB) ta suy điều cần chứng minh (7.15) VD5 (ĐH 2009): Cho phản ứng hạt nhân: 1T + D → He + X Lấy độ hụt khối hạt nhân T, hạt nhân D, hạt nhân He 0,009106 u; 0,002491 u; 0,030382 u 1u = 931,5 MeV/c Tính lượng phản ứng ? Đs : Tỏa 17,498 MeV VD6: Tìm lượng toả hạt nhân urani U234 phóng xạ tia α tạo thành đồng vị thori Th230 Cho lượng liên kết riêng hạt α 7,10 MeV; U234 7,63 MeV; Th230 7,70 MeV Đs: c) Biết ∆E, tính khối lượng hạt VD7 Cho phản ứng : Li + n → 1T + α + 4,8MeV Biết: mn = 1,0087u; mT = 3,016u; mα = 4,0015u Tính khối lượng hạt nhân Li theo đơn vị u Đs: 6,014u Tính lượng tối thiểu để phản ứng xảy Đối với phản ứng hạt nhân thu lượng lượng thu vào phản ứng thu lượng coi lượng tối thiểu để phản ứng xảy VD8 Cho hạt proton tới va chạm với hạt nhân nguyên tố Beri gây phản ứng : Be + H → X + Li Giả sử động hạt sinh khơng đáng kể Tính lượng tối thiểu hạt nhân H để phản ứng xảy (Cho mBe = 9,01219u ; mp = 1,00783u ; mLi = 6,01513u ; mX = 4,0026u ) III - PHẢN ỨNG TỰ PHÁT - PHĨNG XẠ Đối với phản ứng phóng xạ (phản ứng hạt nhân tự phát), toán thường đặt hạt nhân mẹ ban đầu đứng yên Giả sử hạt nhân A đứng yên phóng xạ hạt nhân B hạt tia phóng xạ C: A →B + C Các phương trình cho bảo tồn động lượng bảo toàn lượng toàn phần là: (7.16) (7.17) EđB + EđC = ∆E Phương trình (7.16) chứng tỏ hai hạt bay phương, ngược chiều Do tốn phóng xạ thường khơng hỏi nhiều hướng chuyển động hạt mà hỏi động vận tốc hạt Về độ lớn ta viết lại PB = PC Chú ý động và động lượng hạt liên hệ với hệ thức: P = 2mEd (7.18) P2 2m Dựa vào (1.8) ta viết lại hệ phương trình (7.16-7.17) sau:  mB EdB = mC EdC (7.19)  E + E = ∆ E  dB dC Hệ phương trình (7.19) sử dụng thuận tiện để tính tốn tốn lượng phóng xạ Ed = VD1 (ĐH 2008) : Hạt nhân A đứng n phân rã thành hạt nhân B có khối lượng mB hạt α có khối lượng mα Tỉ số động hạt nhân B động hạt α sau phân rã mα A mB m  B  B ÷  mα  mB C mα m  D  α ÷  mB  226 VD2 Hạt nhân 88 Ra đứng 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 Đs: Wα = 3,536 MeV; WX = 0,064 MeV 230 226 VD3 Cho phản ứng phân rã 90 Th → 88 Ra + 24 He + 4,91MeV Tính động hạt nhân Ra Biết hạt nhân Th ban đầu đứng yên Lấy khối lượng gần hạt nhân tính đơn vị u có giá trị số khối chúng Đs: 0,0853MeV VD4 Hạt nhân U234 đứng yên phóng xạ phát hạt α hạt nhân Th230 (khơng kèm theo tia γ ) Tính động hạt α Cho mU = 233,9904 u; mTh = 229,9737 u; mα = 4,0015 u u = 931,5 MeV/c2 Đs: 13,92 MeV * Phóng xạ có tia gama VD5 Urani U234 phóng xạ α biến thành Thori Giả sử có hạt nhân Urani đứng yên thực phóng xạ α, hạt nhân sau sinh trạng thái kích thích phóng xạ tia gama có bước sóng λ = 1,4.10-14m Tính động hạt α hạt Thori (Cho mu = 233.9404u ; mTh = 229,9737u ; m = 4,0015u) Đs: 13,034MeV; 0,227MeV IV - PHẢN ỨNG HẠT NHÂN KÍCH THÍCH Đối với phản ứng hạt nhân kích thích, ta thường gặp toán sử dụng hạt nhân hạt (như p, n, e …) làm “đạn” bắn vào hạt khác gọi “bia” Hạt đạn chuyển động với vận tốc lớn hạt bia đứng n (Trong thực tế có phản ứng hạt nhân người ta sử dụng hai hạt chuyển động bắn vào nhau, tức hai “đạn” mà khơng có hạt bia Tuy nhiên toán phức tạp) Giả sử phản ứng dùng hạt đạn A bắn vào hạt bia B (đứng yên), sản phẩm phản ứng hai hạt C, D, không kèm theo tia gama A + B →C + D Hệ phương trình cho định luật bảo toàn là: EđC + EđD = EđA + ∆E VD1 Dùng prơton có động Ep = 5,58 MeV bắn phá hạt nhân 23 11 Na đứng yên sinh hạt He X ; không kèm theo xạ γ a) Phản ứng thu hay tỏa lượng Tính lượng b) Biết động hạt α EHe = 6,6 MeV Tính động hạt nhân X (Cho mp = 1,0073u ; mHe = 4,0015u ; mNa = 22,9746u ; mX = 19,9504u) Giải 23 20 a) p +11 Na → He+10 X ; ∆E = 27,945 MeV b) Eđ' = Eđ + ∆E ⇒ EHe + EX = Ep + ∆E = 33,525 MeV ⇒ EX = 26,925 MeV Hai phương trình hai định luật bảo tồn nói chung chưa đủ để giải phản ứng hạt nhân có u cầu tính tốn cụ thể động hướng chuyển động hạt Do tốn thường có thêm kiện phụ Sau số kiểu kiện thường gặp: Loại 1: có thêm mối quan hệ vận tốc hạt tạo thành Với tốn có thêm kiện vận tốc : tức hạt sản phẩm có phương chuyển động, có độ lớn tuân theo tỉ lệ vB = n.vC động hạt sản phẩm tuân theo tỉ lệ: EdC  mC  = ÷n EdD  mD  ta có tay hệ phương trình: (7.20)  PB + PC = PA   EdC  mC  (7.21) =  ÷n  EdD  mD   E + E = E + ∆E (7.22) dC dA  dB a) Cho EđA , ∆E ; tìm động hạt tạo thành Loại cần dùng hai phương trình (7.21) (7.22) để giải VD1 Người ta dùng proton có động Ep = 1,6 MeV bắn vào hạt nhân đứng yên Li thu hai hạt giống có động a) Phản ứng tỏa nhiệt hay thu lượng ? b) Tính động hạt sinh ra? (Cho: mH = 1,0073u ; mLi = 7,0144u; mHe =4,0015u ; u = 1,66055.10-27kg = 931,5 MeV/c2) Giải: p + Li → 2 He a) ∆E = 17,41905 MeV b) Ví dụ đơn giản nên sử dụng (7.12) ra: Eđ' – Eđ = ∆E ⇒ EHe = Eđ' = 9,51 MeV VD2 Bắn hạt α có động Eα = MeV vào hạt nhân hạt nhân X 14 N đứng yên thu hạt prơton a) Phản ứng tỏa hay thu vào lượng ? b) Giả sử hai hạt sinh có tốc độ, tính động tốc độ proton? (Cho: mα = 4,0015u; mX = 16,9947u; mN = 13,9992u; mp = 1,0073u; 1u = 931,5 MeV/c2; c = 3.108m/s) Giải He + 147 N → 178 O + 11 p a) ∆E = -1,93752.10-13 J = -1,21095 MeV b) Ep = 0,155 MeV ⇒ v ≈ 5,45.106 m/s b) Cho ∆E, tìm động hạt đạn 14 14 17 VD3 Bắn hạt α ( He ) hạt nhân N đứng yên, ta có phản ứng: He + N → O + H a) Phản ứng hạt nhân toả hay thu lượng theo đơn vị J ? b) Biết hạt p sinh có vận tốc gấp lần hạt O Tính động hạt α bắn vào theo đơn vị MeV (Cho mp = 1,0073u, mN = 13,9992u mα = 4,0015u mO = 16,9947u, 1u = 931,5 MeV/c2) Giải a) ∆m = -1,3.10-3 u ⇒ ∆E = -1,21095 MeV = -1,93752.10-13 J b) Eđα = 2,49.10-13 J = 1,556 MeV 27 30 VD4 Hạt α bắn vào hạt nhân Al đứng yên gây phản ứng : α + 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) Đs: 3,1 MeV Loại 2: có thêm kiện hướng hạt tạo thành bay Các công thức cần lưu ý: Sơ đồ véc tơ động lượng: Hệ thức lượng tam giác uur uur uur PC + PD = PA a = b + c − 2bc.cosA a b c = = sin A sin B sinC EdC + EdD = EdA + ∆E P = 2mEd P2 Ed = 2m - Khi giải loại tập ta thường phải vẽ sơ đồ véc tơ động lượng, biểu thức cho định luật bảo toàn động lượng thể dạng hệ thức lượng tam giác (định lý hàm số cos) Từ chuyển mối liên hệ động lượng sang mối liên hệ động VD1 Một nơtơron có động 1,1 MeV bắn vào hạt nhân 36Li đứng yên, sản phẩm phản ứng có hai hạt, hạt nhân 24He bay theo phương vng góc với hạt nhân lại X Tính động hạt nhân X He ? Cho mn = 1,00866u; mX = 3,01600u ; mHe = 4,0016u; mLi = 6,00808u Đs: ∆E = - 0,8 MeV ; 0,1 MeV & 0,2 MeV VD2 Dùng prơtơn có động 5,45 MeV bắn vào hạt nhân 49Be đứng yên Phản ứng tạo hạt nhân X hạt α Hạt α bay theo phương vuông góc với phương tới prơtơn có động MeV.Tính động hạt nhân X lượng tỏa phản ứng Đs: EđX = 3,575 MeV ; ∆E = 2,125 MeV 9 VD3 Dùng p có động K1 bắn vào hạt nhân Be đứng yên gây phản ứng: p + Be → α + Li Phản ứng tỏa lượng 2,1 MeV Hạt nhân Li hạt α bay với động K = 3,58MeV K = MeV Tính góc hướng chuyển động hạt α hạt p (lấy gần khối lượng hạt nhân, tính theo đơn vị u, số khối) Đs: 900 VD4 Cho prơtơn có động KP = 2,25MeV bắn phá hạt nhân Liti Li đứng yên Sau phản ứng xuất hai hạt X giống nhau, có động có phương chuyển động hợp với phương chuyển động prơtơn góc φ Cho biết mp = 1,0073u; mLi = 7,0142u; mX = 4,0015u; 1u = 931,5 MeV/c2 Coi phản ứng khơng kèm theo phóng xạ gamma Tính giá trị góc φ ? Đs: 83,70 VD5 Bắn hạt n có động 2MeV vào hạt nhân Li (A = 6, Z = 3) đứng yên thu hạt anpha hạt nhân X.Hạt anpha hạt X có hướng chuyển động hợp với hướng tới hạt n góc 25 300 Phản ứng tỏa hay thu lượng bao nhiêu? Đáp án: Thu 1,637 MeV VD6 Bắn hạt prôtôn vào hạt nhât Li đứng yên Phản ứng hạt nhân tạo hai hạt giống có tốc độ hợp với phương chuyển động prơtơn góc 30 Lấy khối lượng hạt nhân theo đơn vị u số khối Tỉ số độ lớn vận tốc hạt prôtôn hạt X là? Đs: VD7 (Bài phải dựa vào đáp án trả lời được) Người ta dùng hạt proton bắn vào hạt nhân 73Li đứng yên, để gây phản ứng Biết phản ứng tỏa lượng sản phẩm hai hạt α có động Góc ϕ α1 tạo hướng bay hai hạt α nhận giá trị sau đây? P A 60 B 90 C 160 0 D 120 Giải: Hai hạt giống động ⇒ độ lớn động lượng ϕ/2 Pα PP ⇒ Hướng hai hạt α đối xứng qua hướng hạt p Ta có cos PP ϕ = = Pα 2 2m P K P KP = 2mα K α Kα Bảo toàn lượng cho ta: KP = 2Kα - ∆E ⇒ KP + ∆E = 2Kα Phản ứng tỏa lượng nên ∆E > ⇒ KP < 2Kα ⇒ cos KP 2Kα ϕ ϕ = = > ⇒ > 69,30 ; ϕ > 138,60 ⇒ Chọn C: góc ϕ 1600 Kα Kα 2 VD8 Người ta dùng hạt nhân proton bắn vào hạt nhân bia đứng yên gây phản ứng tạo thành hai hạt nhân giống bay động theo hướng lập với góc 120 Biết số khối hạt nhân bia lớn Kết luận sau lượng phản ứng? A Thu lượng B Tỏa lượng C ∆E = D Không đủ kiện V - PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH VÀ NHIỆT HẠCH Phản ứng phân hạch a) Khái niệm: Phân hạch trình hạt nhân nặng hấp thụ nơtron vỡ thành hai hạt nhân trung bình phát số nơtron b) Sự phân hạch Urani U235 n + 235 92U → U* → 236 92 A1 Z1 X1 + A2 Z2 X + k 01n + (các tia phóng xạ) Trong X1, X2 hạt nhân sản phẩm có số khối trung bình (từ 80 đến 160) hầu hết hạt nhân phóng xạ Ví dụ U235 hấp thụ nơtron thành U236* phân chia thành cặp và cặp (gọi kênh phản ứng): 95 138 n + 235 92U → 39Y + 53 I + n 139 95 n + 235 92U → 54 Xe + 38 Sr + n c) Đặc điểm trình phân hạch (I ốt - I138 phóng xạ β- Ytri - 95 39Y phóng xạ gama) (Xe : xenon phóng xạ γ ; Sr: Strontium phóng xạ β-) • Sự phân hạch xảy tự phát hiếm, người ta quan tâm đến phản ứng • phân hạch kích thích Đặc biệt phân hạch Urani Quá trình phân hạch xảy qua hai giai đoạn: 235 92 U, 238 92 U , Plutoni 239 94 Pu + • • • Sự phân hạch xảy theo nhiều kênh khác (có thể lên tới 30 kênh) Các sản phẩm trình phân hạch hầu hết chất phóng xạ, sau tạo thành chúng tiếp tục phát tia phóng xạ nơtrino kèm theo Phân hạch xảy U235 thuận lợi nơtron dùng để kích thích nơtron chậm, nơtron có lượng 0,1 eV (cỡ 0,04 eV) Nơtron có tốc độ chuyển động tương đương với chuyển động nhiệt nên gọi nơtron nhiệt (v ~ 1000 m/s !!) Chú ý phân hạch U238 phản ứng lại xảy nơtron nhanh có động lớn 1MeV d) Năng lượng phân hạch Năng lượng tỏa phản ứng phân hạch thường vào cỡ 200 đến 210 MeV Năng lượng phân chia cho hạt vào cỡ sau: + Động mảnh phân hạch ~ 167 MeV + Động nơtron phân hạch ~5 MeV + Các tia bê ta trừ β- ~8 MeV + Các tia gama tức thời ~6 MeV + Các tia gama phân rã ~6 MeV + Các hạt nơtrino trình phân rã ~ 12 MeV e) Phản ứng phân hạch dây chuyền Trong phân hạch, nơtron sinh sau phản ứng lại bị hấp thụ hạt nhân khác gần đó, thế, phân hạch tiếp diễn thành dây chuyền Số phân hạch tăng lên nhanh thời gian ngắn Gọi k hệ số nhân nơtron, tức số nơtron trung bình lại sau phản ứng Giả sử ban đầu có N1 nơtron tạo phản ứng lần phân hạch thứ n có (7.23)Nn = N1kn nơtron sinh Các trường hợp xảy ra: + Nếu k < phản ứng dây chuyền tắt nhanh + Nếu k = phản ứng dây chuyền xảy ổn định + Nếu k > phản ứng dây chuyền xảy mạnh mẽ, lượng tăng vọt gây nổ * Hệ quả: + Số phân hạch sau n lần phản ứng:r4 (7.24) N1 + … + Nn = N1(1 + … + kn-1) = + Thời gian phân hạch hết N hạt nhân t = (n - 1)∆t (7.25) với ∆t khoảng thời gian hai lần phân hạch (theo số liệu thực tế vào khoảng 10-6 ÷ 10-7 s) ; n số lần phân hạch Kết hợp (7.24) , (7.25) ta được: (7.26) f) Điều kiện để có phản ứng dây chuyền 10 Câu 13: Ban đầu có gam chất phóng xạ radon lại sau 9,5 ngày A 23,9.1021 Câu 14: Phốt 222 86 Rn với chu kì bán rã 3,8 ngày Số nguyên tử radon B 2,39.1021 C 3,29.1021 D 32,9.1021 32 15 P phóng xạ β với chu kỳ bán rã T = 14,2 ngày Sau 42,6 ngày kể từ thời điểm ban đầu, khối lượng khối chất phóng xạ 32 15 P lại 2,5g Tính khối lượng ban đầu A 15g B 20g C 25g D 30g Câu 15: Gọi ∆t khoảng thời gian để số hạt nhân lượng chất phóng xạ giảm e lần (e số lôga tự nhiên với lne = 1), T chu kỳ bán rã chất phóng xạ Hỏi sau khoảng thời gian 0,51∆t chất phóng xạ lại phần trăm lượng ban đầu ? A 40% B 50% C 60% D 70% 238 234 Câu 16: Urani ( 92U ) có chu kì bán rã 4,5.10 năm Khi phóng xạ α, urani biến thành thôri ( 90Th ) Khối lượng thôri tạo thành 23,8 g urani sau 9.109 năm bao nhiêu? A 17,55g B 18,66g C 19,77g D Phương án khác Câu 17: Một đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã T Cứ sau khoảng thời gian số hạt nhân bị phân rã khoảng thời gian ba lần số hạt nhân lại đồng vị ấy? A 2T B 3T C 0,5T D T Câu 18: Pônôli chất phóng xạ ( 210Po84) phóng tia α biến thành 206Pb84, chu kỳ bán rã 138 ngày Sau tỉ số số hạt Pb Po ? A 276 ngày B 138 ngày C 179 ngày D 384 ngày Câu 19: Giải sử ban đầu có mẫu phóng xạ X nguyên chất, có chu kì bán rã T biến thành hạt nhân bền Y Tại thời điểm t1 tỉ lệ hạt nhân Y hạt nhân X k Tại thời điểm t2 = t1 + 2T tỉ lệ A 4k + B 4k/3 C 4k D k + + 24 24 Câu 20: 11 Na đồng vị phóng xạ β với chu kì bán rã T biến đổi thành 12 Mg Lúc ban đầu (t = 0) có mẫu 24 11 Na nguyên chất Ở thời điểm t1, tỉ số số hạt nhân 24 12 Mg tạo thành số hạt nhân 24 11 Na Ở thời điểm t2 = t + 2T , tỉ số nói 11 13 A B C D 12 12 Câu 21 : Một mẫu chất phóng xạ, sau thời gian t1 20% hạt nhân chưa bị phân rã Đến thời điểm t =t1 + 100s số hạt nhân chưa bị phân rã 5% Chu kỳ bán rã đồng vị phóng xạ A 50s B 400s C 300s D 25s Câu 22 : Ban đầu (t=0) có mẫu chất phóng xạ nguyên chất Ở thời điểm t mẫu chất phóng xạ lại 40% hạt nhân chưa bị phân rã Đến thời điểm t = t1 + 900 s số hạt nhân chưa bị phân rã 5% so với số hạt nhân ban đầu Chu kỳ bán rã chất A 300 s B 350 s C 500 s D 450 s 24 24 Câu 23 : Đồng vị 11 Na phóng xạ β tạo thành chì 12 Mg Tại thời điểm t1 tỉ lệ số hạt nhân 24 12 Mg số lại mẫu 24 hạt nhân 24 11 Na mẫu 3:1 Tại thời điểm t = t1 + 60 (giờ) tỉ lệ 63:1 Chu kỳ phân rã 11 Na A B C 12 D 15 Câu 24 : Một chất phóng xạ X có chu kỳ bán rã T Sau khoảng thời gian t kể từ thời điểm ban đầu tỉ số số hạt X chưa bị phân rã số hạt X bị phân rã 1:15 Gọi n n2 số hạt nhân X bị phân rã sau hai khoảng thời gian 0,5t liếp tiếp kể từ thời điểm ban đầu Tỉ số n1 n1 n1 n1 = = = = A B C D n2 n2 n2 n2 Câu 25 : Một chất phóng xạ X nguyên chất có số hạt nhân ban đầu N chu kì bán rã T, sau thời gian Δt (tính từ thời điểm ban đầu t = 0) số hạt nhân lại mẫu phóng xạ N Tăng nhiệt độ chất phóng xạ X lên gấp lần sau thời gian 3Δt (tính từ thời điểm ban đầu t = 0), số hạt nhân bị phân rã 18 B N0 – 2N2 A N0 – 3N Câu 26: Hạt nhân A1 Z1 C N2 3N X phóng xạ biến thành hạt nhân số khối chúng tính theo đơn vị u Biết chất phóng xạ khối lượng chất A A1 A2 A1 Z1 A2 Z2 D N − N3 N 02 Y bền Coi khối lượng hạt nhân X, Y A1 Z1 X có chu kì bán rã T Ban đầu có X, sau chu kì bán rã tỉ số khối lượng chất Y khối lượng chất X B A2 A1 C 19 A2 A1 D A1 A2 (CĐ 2007) Ban đầu mẫu chất phóng xạ nguyên chất có khối lượng m 0, chu kì bán rã chất 3,8 ngày Sau 15,2 ngày khối lượng chất phóng xạ lại 2,24 g Khối lượng m0 A 5,60 g B 35,84 g C 17,92 g D 8,96 g Câu 2: (ĐH 2007) Giả sử sau phóng xạ (kể từ thời điểm ban đầu) số hạt nhân đồng vị phóng xạ lại 25% số hạt nhân ban đầu Chu kì bán rã đồng vị phóng xạ A B 1,5 C 0,5 D Câu 3: (CĐ 2008) Ban đầu có 20 gam chất phóng xạ X có chu kì bán rã T Khối lượng chất X lại sau khoảng thời gian 3T, kể từ thời điểm ban đầu A 3,2 gam B 2,5 gam C 4,5 gam D 1,5 gam Câu 4: (ĐH 2008) Một chất phóng xạ có chu kỳ bán rã 3,8 ngày Sau thời gian 11,4 ngày độ phóng xạ (hoạt độ phóng xạ) lượng chất phóng xạ lại phần trăm so với độ phóng xạ lượng chất phóng xạ ban đầu? A 25% B 75% C 12,5% D 87,5% Câu 5: (CĐ 2009) Gọi τ khoảng thời gian để số hạt nhân đồng vị phóng xạ giảm bốn lần Sau thời gian 2τ số hạt nhân lại đồng vị phần trăm số hạt nhân ban đầu? A 25,25% B 93,75% C 6,25% D 13,5% Câu 6: (ĐH 2009) Một đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã T Cứ sau khoảng thời gian số hạt nhân bị phân rã khoảng thời gian ba lần số hạt nhân lại đồng vị ấy? A 0,5T B 3T C 2T D T Câu 7: (ĐH 2009) Một chất phóng xạ ban đầu có N0 hạt nhân Sau năm, lại phần ba số hạt nhân ban đầu chưa phân rã Sau năm nữa, số hạt nhân lại chưa phân rã chất phóng xạ N N N N A B C D 16 Câu 8: (ĐH CĐ 2010) Ban đầu có N0 hạt nhân mẫu chất phóng xạ nguyên chất có chu kì bán rã T Sau khoảng t.gian t = 0,5T, kể từ thời điểm ban đầu, số hạt nhân chưa bị phân rã mẫu chất phóng xạ N0 N N A B C D N0 2 Câu 9: (ĐH CĐ 2010) Ban đầu (t = 0) có mẫu chất phóng xạ X nguyên chất Ở thời điểm t mẫu chất phóng xạ X lại 20% hạt nhân chưa bị phân rã Đến thời điểm t = t1 + 100 (s) số hạt nhân X chưa bị phân rã 5% so với số hạt nhân ban đầu Chu kì bán rã chất phóng xạ A 50 s B 25 s C 400 s D 200 s 210 Câu 10: (ĐH CĐ 2011) Chất phóng xạ pơlơni 84 Po phát tia α biến đổi thành chì 206 82 Pb Cho Câu 1: chu kì bán rã 210 84 Po 138 ngày Ban đầu (t = 0) có mẫu pơlơni ngun chất Tại thời điểm t 1, tỉ số số hạt nhân pôlôni số hạt nhân chì mẫu Tại thời điểm t2 = t1 + 276 ngày, tỉ số số hạt nhân pơlơni số hạt nhân chì mẫu 1 1 A B C D 15 16 25 238 Câu 11: (ĐH 2012) Hạt nhân urani 92U sau chuỗi phân rã, biến đổi thành hạt nhân chì Trong q trình đó, chu kì bán rã 238 92 phát có chứa 1,188.1020 hạt nhân 238 92 206 82 Pb U biến đổi thành hạt nhân chì 4,47.10 năm Một khối đá U 6,239.1018 hạt nhân 206 82 Pb Giả sử khối đá lúc hình thành khơng chứa chì tất lượng chì có mặt sản phẩm phân rã 238 92 U Tuổi khối đá phát A 3,3.108 năm B 6,3.109 năm C 3,5.107 năm D 2,5.106 năm Câu 12: (CĐ 2012) Giả thiết chất phóng xạ có số phóng xạ λ = 5.10-8s-1 Thời gian để số hạt nhân chất phóng xạ giảm e lần (với lne = 1) 20 A 5.108s B 5.107s C 2.108s D 2.107s Câu 13: (CĐ 2012) Chất phóng xạ X có chu kì bán rã T Ban đầu (t=0), mẫu chất phóng xạ X có số hạt N0 Sau khoảng thời gian t=3T (kể từ t=0), số hạt nhân X bị phân rã A 0,25N0 B 0,875N0 C 0,75N0 D 0,125N0 Câu 14: (ĐH 2013) Hiện urani tự nhiên chứa hai đồng vị phóng xạ 235U 238U, với tỉ lệ số hạt 235 U số hạt 238U 7/1000 Biết chu kí bán rã 235U 238U 7,00.108năm 4,50.109 năm Cách năm, urani tự nhiên có tỷ lệ số hạt 235U số hạt 238U 3/100? A 2,74 tỉ năm B 1,74 tỉ năm C 2,22 tỉ năm D 3,15 tỉ năm 210 206 Câu 15: (CĐ 2013) Hạt nhân 84 Po phóng xạ α biến thành hạt nhân 82 Pb Cho chu kì bán rã 210 84 Po 138 ngày ban đầu có 0,02 g 210 84 Po nguyên chất Khối lượng 210 84 Po lại sau 276 ngày A mg B 10 mg C 7,5 mg D 2,5 mg (CĐ 2013) Một đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã 12,7 Sau 38,1 giờ, độ phóng xạ đồng vị giảm phần trăm so với lúc ban đầu? A 85% B 80% C 87,5% D 82,5% Câu 17: (CĐ 2014) Một chất phóng xạ X có số phóng xạ λ Ở thời điểm t0 = 0, có N0 hạt nhân X Tính từ t0 đến t, số hạt nhân chất phóng xạ X bị phân rã A N0 e-λt B N0(1 – eλt) C N0(1 – e-λt) D N0(1 - λt) 210 206 Câu 18: (ĐH 2015)Đồng vị phóng xạ 84 Po phân rã α , biến đổi thành đồng vị bền 82 Pb với chu kì Câu 16: bán rã 138 ngày Ban đầu có mẫu 206 82 210 84 Pb (được tạo ra) gấp 14 lần số hạt nhân A 552 ngày Chu kì bán rã Po tinh khiết Đến thời điểm t, tổng số hạt α số hạt nhân 210 84 Po lại Giá trị t B 414 ngày 210 84 C 828 ngày D 276 ngày Po 318 ngày đêm Khi phóng xạ tia α, pơlơni biến thành chì Có nguyên tử pôlôni bị phân rã sau 276 ngày 100mg 210 84 Po ? A 0,215.1020 B 2,15.1020 C 0,215.1020 D 1,25.1020 Câu 19: Chu kỳ bán rã U 238 4,5.10 năm Số nguyên tử bị phân rã sau 10 năm từ gam U 238 ban đầu bao nhiêu? Biết số Avôgadrô NA = 6,02.1023 hạt/mol A 2,529.1021 B 2,529.1018 C 3,896.1014 D 3,896.1017 90 Câu 20: Chu kì bán rã chất phóng xạ 38 Sr 20 năm Sau 80 năm có phần trăm chất phóng xạ phân rã thành chất khác ? A 6,25% B 12,5% C 87,5% D 93,75% 66 Câu 21: Đồng vị phóng xạ 29 Cu có chu kỳ bán rã 4,3 phút Sau khoảng thời gian t = 12,9 phút, độ phóng xạ đồng vị giảm xuống : A 85 % B 87,5 % C 82, % D 80 % Câu 22: Gọi τ khoảng thời gian để số hạt nhân đồng vị phóng xạ giảm bốn lần Sau thời gian 2τ số hạt nhn lại đồng vị phần trăm số hạt nhân ban đầu? A 25,25% B 93,75% C 6,25% D 13,5% 24 Câu 23: Chất phóng xạ 11 Na có chu kì bán rã 15 So với khối lượng Na ban đầu, khối lượng chất bị phân rã vòng 5h A 70,7% B 29,3% C 79,4% D 20,6% Câu 24: Gọi ∆t khoảng thời gian để số hạt nhân lượng chất phóng xạ giảm e lần (e số lôga tự nhiên với lne = 1), T chu kỳ bán rã chất phóng xạ Hỏi sau khoảng thời gian 0,51∆t chất phóng xạ lại phần trăm lượng ban đầu ? A 40% B 50% C 60% D 70% 21 I.BÀI TẬP TỰ LUẬN Bài Sau lần phóng xạ α lần phóng xạ β– hạt nhân nhân 208 82 Pb 232 90 Th biến đổi thành hạt ? ĐS: hạt α hạt β – Bài Chất Iốt phóng xạ 131 53 I dùng y tế có chu kỳ bán rã ngày đêm Nếu nhận 100g chất sau tuần lễ bao nhiêu? ĐS: 0,78 gam Bài Một chất phóng xạ có chu kỳ bán rã 3,8 ngày Sau thời gian 11,4 ngày độ phóng xạ (hoạt độ phóng xạ) lượng chất phóng xạ lại phần trăm so với độ phóng xạ lượng chất phóng xạ ban đầu? ĐS: 12,5% Bài Pơlơni ngun tố phóng xạ α , phóng hạt α biến đổi thành hạt nhân X Chu kì bán rã Pơlơni T = 138 ngày a.Xác định cấu tạo, tên gọi hạt nhân X b.Ban đầu có 0,01g Tính độ phóng xạ mẫu phóng xạ sau 3chu kì bán rã ĐS: 2,08.1011Bq Bài Phốt ( P ) phóng xạ β với chu kỳ bán rã T = 14,2 ngày biến đổi thành lưu huỳnh (S) Viết 32 15 - phương trình phóng xạ nêu cấu tạo hạt nhân lưu huỳnh Sau 42,6 ngày kể từ thời điểm ban đầu, khối lượng khối chất phóng xạ 32 15 P lại 2,5g Tính khối lượng ban đầu ĐS : 20g Bài Chất phóng xạ 210 84 Po phóng tia α thành chì 206 82 Pb a Trong 0,168g Pơlơni có ngun tử bị phân rã 414 ngày đêm, xác định lượng chì tạo thành thời gian ? b Bao nhiêu lâu lượng Pơlơni 10,5mg ? Cho chu kỳ bán dã Pôlôni 138 ngày đêm ĐS: a/ 4,214.1020 nguyên tử ; 0,144g b/ 552 ngày đêm Bài Tính số hạt nhân bị phân rã sau 1s 1g Rađi 226 Ra Cho biết chu kỳ bán rã 226 Ra 1580 năm Số Avôgađrô NA = 6,02.1023 mol-1 ĐS: 3,70.1010 hạt Bài Một chất phóng xạ có chu kì bán T Sau thời gian t = 3T kể từ thời điển ban đầu, tỉ số số hạt nhân bị phân rã thành hạt nhân nguyên tố khác với số hạt nhân chất phóng xạ lại ĐS: 60 Bài Đồng vị phóng xạ Côban 27 Co phát tia ─ với chu kỳ bán rã T = 71,3 ngày Trong 365 ngày, phần trăm chất Côban bị phân rã bao nhiêu? ĐS: 97,12% Bài 10 Một chất phóng xạ có chu kì bán rã 20 phút Ban đầu mẫu chất có khối lượng 2g Sau 1h40phút, lượng chất phân rã có giá trị nào? ĐS: 1,9375 g Bài 11 Hạt nhân 210 84 Po phóng xạ anpha thành hạt nhân chì bền Ban đầu mẫu Po chứa lượng mo (g) Bỏ qua lượng hạt photon gama Khối lượng hạt nhân tạo thành tính theo m0 sau bốn chu kì bán rã là? ĐS: 0,92m0 208 – Bài 12 Xét phản ứng: 232 90 Th → 82 Pb + x He + y −1 β Chất phóng xạ Th có chu kỳ bán rã T Sau thời gian t = 2T tỷ số số hạt α số hạt β bao nhiêu? ĐS: 22 Bài 13 Xét phản ứng: 232 90 Th → 208 82 Pb + x 42 He + y −01 β– Chất phóng xạ Th có chu kỳ bán rã T Sau thời gian t = 2T tỷ số số hạt α số nguyên tử Th lại bao nhiêu? ĐS: 18 24 Bài 14 Đồng vị 24 11 Na chất phóng xạ β tạo thành hạt nhân magiê 12 Mg Ban đầu có 12gam Na chu kì bán rã 15 Tính khối lượng Mg tạo thành Sau 45 h ĐS: 10,5g 210 Bài 15 Chất phóng xạ Poloni 84 Po có chu kì bán rã T = 138 ngày phóng tia α biến thành đồng vị chì 206 82 Pb ,ban đầu có 0,168g poloni Hỏi sau 414 ngày đêm có : a.Bao nhiêu nguyên tử poloni bị phân rã? b.Tìm khối lượng chì hình thành thời gian ĐS: a 4,214.1020 nguyên tử; b 0,144g 226 Bài 16 Hạt nhân 88 Ra có chu kì bán rã 1570 năm phân rã thành hạt α biến đổi thành hạt nhân X Tính số hạt nhân X tạo thành năm thứ 786 Biết lúc đầu có 2,26 gam radi Coi khối lượng hạt nhân tính theo u xấp xĩ số khối chúng NA = 6,02.1023 mol-1 ĐS: 1,88.1018 hạt Bài 17 Một chất phóng xạ lúc đầu có 7,07.1020 ngun tử Tính độ phóng xạ mẫu chất sau 1,57 ( T chu kỳ bán rã ngày đêm) theo đơn vị Bq Ci ĐS: 6,67.103Ci Bài 18 Chất Pơlơni 210 Po có chu kỳ bán rã T = 138 ngày đêm a Tìm độ phóng xạ 4g Pơlơni b Hỏi sau độ phóng xạ giảm 100 lần ĐS : a 6,67.1014 Bq; b 916 ngày Bài 19 Một lượng chất phóng xạ sau 12 năm lại 1/16 khối lượng ban đầu Tính chu kì bán rã chất ĐS: năm Bài 20 Sau khoảng thời gian ngày đêm 87,5% khối lượng ban đầu chất phóng xạ bị phân rã thành chất khác Tính chu kì bán rã chất phóng xạ ĐS: 210 A Bài 21 Phương trình phóng xạ Pơlơni có dạng: 84 Po → Z Pb + α Cho chu kỳ bán rã Pôlôni T=138 ngày.Khối lượng ban đầu m0=1g Hỏi sau khối lượng Pơlơni 0,707g? ĐS: 69 ngày 173 Bài 22 Vào đầu năm 1985 phòng thí nghiệm nhân mẫu quặng chứa chất phóng xạ 55 Cs độ phóng xạ : H0 = 1,8.105Bq a Tính khối lượng Cs quặng biết chu kỳ bán dã Cs 30 năm b Tìm độ phóng xạ vào đầu năm 1985 c Vào thời gian độ phóng xạ 3,6.104Bq ĐS: a/ 5,6.10—8g; b/ 1,4.105 Bq ; c/ 69 năm 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 234 206 − Câu 26: Đồng vị 92 U sau chuỗi phóng xạ α β biến đổi thành 82 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 25: 235 207 23 CHUYÊN ĐỀ 4: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG VÀ NĂNG LƯỢNG TOÀN PHẦN TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN I.BÀI TẬP TỰ LUẬN Bài người ta dùng hạt prơtơn có động 2,69 MeV bắn vào hạt nhân Liti đứng yên thu hạt α có động cho mp = 1,,0073u; mLi = 7,0144u; m α =4,0015u ; 1u = 931 MeV/c2 Tính động vận tốc hạt α tạo thành? ĐS: 10,5 MeV ; 2,2.107 m/s Bài Dùng hạt prơtơn có động 1,6 MeV bắn vào hạt nhân liti ( Li ) đứng yên Giả sử sau phản ứng thu hai hạt giống có động không kèm theo tia γ Biết lượng tỏa phản ứng 17,4 MeV Viết phương trình phản ứng tính động hạt sinh ĐS: 9,5 MeV Bài Dùng prơtơn có động 5,45 MeV bắn vào hạt nhân 94 Be đứng yên Phản ứng tạo hạt nhân X hạt α Hạt α bay theo phương vng góc với phương tới prơtơn có động MeV Tính động hạt nhân X lượng tỏa phản ứng Lấy khối lượng hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử số khối chúng ĐS: 3,575 MeV 2,125 MeV 226 Bài Hạt nhân 88 Ra đứng 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 ĐS: 3,536 MeV; 0,064 MeV Bài Người ta dùng Prơton có động Kp = 5,45 MeV bắn phá hạt nhân 94 Be đứng yên sinh hạt α hạt nhân liti (Li) Biết hạt nhân α sinh có động K α = MeV chuyển động theo phương vng góc với phương chuyển động Prơton ban đầu Cho khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u xấp xỉ số khối Tính động hạt nhân Liti sinh ĐS : 3,575 MeV Bài Hạt nhân U234 đứng yên trạng thái tự phóng xạ α tạo thành hạt X Cho lượng liên kết riêng hạt α, hạt X hạt U 7,15 MeV, 7,72 MeV 7,65 MeV Lấy khối lượng hạt tính theo u xấp xỉ số khối chúng Tính động hạt α ĐS: 13,86MeV Bài Bắn hạt nhân α có động 18 MeV vào hạt nhân 14 N đứng yên ta có phản ứng 17 α +14 N → O + p Biết hạt nhân sinh véc tơ vận tốc Cho m α = 4,0015u; m p = 1,0072u; m N = 13,9992u; m O =16,9947u; cho u = 931 MeV/c2 Động hạt prơtơn sinh có giá trị bao nhiêu? ĐS: 0,9379MeV Bài người ta dùng hạt prơtơn có động 2,69 MeV bắn vào hạt nhân Liti đứng yên ta thu hạt α có động cho mp = 1,,0073u; mLi = 7,0144u; m α =4,0015u ; 1u = 931 MeV/c2 Tính động vận tốc hạt α tạo thành? ĐS:10,5 MeV ; 2,2.107 m/s Bài Cho prơtơn có động 1,46 MeV bắn phá hạt nhân Li đứng yên sinh hai hạt α có động Xác định góc hợp véc tơ vận tốc hai hạt α sau phản ứng Biết mp = 1,0073 u; mLi = 7,0142 u; mα = 4,0015 u u = 931,5 MeV/c2 ĐS: 168,50 Bài 10 Người ta dùng hạt proton bắn vào hạt nhân 73Li đứng yên, để gây phản ứng 24 P + 73Li → 2α Biết phản ứng tỏa lượng hai hạt α có động Lấy khối lượng hạt theo đơn vị u gần số khối chúng Góc ϕ tạo hướng hạt α là: ĐS: 1600 Bài 11 Người ta dùng hạt protôn bắn vào hạt nhân 9Be4 đứng yên để gây phản ứng 1p + 49 Be → 4X + 36 Li 1 Biết động hạt p , X Li 5,45 MeV ; MeV 3,575 MeV Lấy khối lượng hạt nhân theo đơn vị u gần khối số chúng Góc lập hướng chuyển động hạt p X bao nhiêu? ĐS: 900 Bài 12 Cho prơtơn có động KP = 2,25MeV bắn phá hạt nhân Liti 37 Li đứng yên Sau phản ứng xuất hai hạt X giống nhau, có động có phương chuyển động hợp với phương chuyển động prơtơn góc φ Cho biết mp = 1,0073u; mLi = 7,0142u; mX = 4,0015u; 1u = 931,5 MeV/c2.Coi phản ứng khơng kèm theo phóng xạ gamma giá trị góc φ ĐS: 83,70 Bài 13 Bắn hạt prôtôn vào hạt nhât 37 Li đứng yên Phản ứng hạt nhân tạo hai hạt giống có tốc độ hợp với phương chuyển động prơtơn góc 300 Lấy khối lượng hạt nhân theo đơn vị u số khối Tìm tỉ số độ lớn vận tốc hạt prôtôn hạt X ĐS: Bài 14 Khối lượng nghỉ êlêctron m0 = 0,511MeV/c2 ,với c tốc độ ánh sáng chân không Lúc hạt có động Wđ = 0,8MeV động lượng hạt là: ĐS: p = 0,9MeV/c BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu1: Hạt nhân A đứng yên phân rã thành hạt nhân B có khối lượng m B hạt α có khối lượng mα Tỉ số động hạt nhân B động hạt α sau phân rã mα A mB m  B  B ÷  mα  mB C mα m  D  α ÷  mB  Câu2: Một hạt nhân X đứng yên, phóng xạ α biến thành hạt nhân Y Gọi m1 m2, v1 v2, K1 K2 tương ứng k.lượng, tốc độ, động hạt α hạt nhân Y Hệ thức sau ? v1 m1 K1 v2 m2 K v1 m K1 v1 m K = = = = = = = = A B C D v2 m2 K v1 m1 K1 v m1 K v m1 K1 Câu3: Hạt nhân 210 Po đứng n phóng xạ α, sau phóng xạ đó, động hạt α A lớn động hạt nhân B nhỏ động hạt nhân C động hạt nhân D nhỏ động hạt nhân Câu4: Cho hạt nhân khối lượng A đứng yên phân rã thành hai hạt nhân có khối lượng B D Cho tốc độ ánh sáng c Động hạt D B(B + D − A)c B(A − B − D)c B(A − B − D)c B(B + D − A)c B C D A+B B+D D B+D Câu5: Đồng vị phóng xạ A đứng yên, phân rã α biến đổi thành hạt nhân B Gọi ∆E lượng tảo phản ứng, Kα động hạt α , KB động hạt B, khối lượng chúng mα ; mB Biểu thức liên hệ ∆E , Kα , mα , mB : mα + mB mα + mB mα + mB mα + mB A ∆E = K α B ∆E = K α C ∆E = K α D ∆E = K α mB mB − mα mα 2m α A 234 230 Câu6: Hạt nhân 92 U ban đầu đứng yên, phóng xạ hạt α biến đổi thành 90Th Lấy khối lượng nghỉ hạt nhân số khối theo đơn vị u Năng lượng tỏa phản ứng chuyển thành động hạt α chiếm A 98,29% B 1,71% C 1,74% D 98,26% 25 226 Câu7: Hạt nhân 88 Ra đứng yên phát tia α biến thành hạt nhân X Biết Động hạt α 4,8MeV Lấy gần khối lượng theo số khối Năng lượng toả phản ứng A 1,231 MeV B 2,596 MeV C 4,886 MeV D 9,667 MeV 210 210 Câu8: Hạt nhân 84 Po đứng yên phân rã α biến thành hạt nhân X Biết khối lượng hạt 84 Po , α X 209,9904 u; 4,0015 u; 205,9747 u 1u = 931,5 MeV/c Cho khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u gần số khối chúng Động hạt α hạt X xấp xỉ A 12,9753 MeV 26,2026 MeV B 0,2520 MeV 12,9753 MeV C 12,9753 MeV 0,2520 MeV D 0,2520 MeV 13,7493 MeV Câu9: Người ta dùng proton bắn phá hạt nhân Be đứng yên Hai hạt sinh Hêli X: p + 94 Be → α + X Biết proton có động K = 5,45 MeV, Hêli có vận tốc vng góc với vận tốc proton có động KHe = MeV Cho độ lớn khối lượng hạt nhân (đo đơn vị u) xấp xỉ số khối A Động hạt X A 1,225 MeV B 3,575 MeV C 6,225 MeV D 2,125MeV 27 27 30 Câu10: Khi bắn pha hạt 13 Al hạt α Phản ứng xảy theo phương trình: 13 Al + α→ 15 P + n Biết khối lượng hạt nhân mAL = 26,97 u, mP = 29,970 u, mα = 4,0013 u, mn =1,0087u, 1u = 931MeV Bỏ qua động hạt sinh động tối thiểu hạt α để phản ứng xảy xấp xỉ bằng: A 6,9 MeV B 3,2 MeV C 1,4 MeV D 2,5 MeV Câu11: Dùng prơton có động 5,45 MeV bắn vào hạt nhân Be đứng yên Phản ứng tạo hạt nhân X hạt α Hạt α bay theo phương vuông góc với phương tới prơton có động MeV Khi tính động hạt, lấy khối lượng hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử số khối chúng Năng lượng tỏa phản ứng A 3,125 MeV B 4,225 MeV C 1,145 MeV D 2,125MeV Câu12: Một nơtơron có động Wn = 1,1 MeV bắn vào hạt nhân Liti đứng yên gây phản ứng: n + 63 Li → X + 42 He Biết hạt nhân He bay vng góc với hạt nhân X Cho m n = 1,00866 u;mx = 3,01600u ; mHe = 4,0016u; mLi = 6,00808u Động hạt nhân X He A 0,1 MeV & 0,2 MeV B 0,12 MeV & 0,18 MeV C 0,2 MeV & 0,1 MeV D 0,18 MeV & 0,12 MeV Câu13: Dùng hạt prơtơn có động 1,6 MeV bắn vào hạt nhân liti ( Li ) đứng yên Giả sử sau phản ứng thu hai hạt giống có động khơng kèm theo tia γ Biết lượng tỏa phản ứng 17,4 MeV Động hạt sinh A 19,0 MeV B 15,8 MeV C 9,5 MeV D 7,9 MeV Câu14: người ta dùng hạt prơtơn có động 2,69 MeV bắn vào hạt nhân Liti ( Li ) đứng yên thu hạt α có động cho mp = 1,0073u; m Li = 7,0144u; mα =4,0015u ; 1u = 931 MeV/c Vận tốc hạt α tạo thành A 2,2.106 m/s B 3,2.106 m/s C 2,2.107 m/s D 3,2.107m/s 27 30 Câu15: Hạt α bắn vào hạt nhân Al đứng yên gây phản ứng: 13 Al + α→ 15 P + n Phản ứng thu lượng Q= 2,7 MeV Biết hai hạt sinh có vận tốc Coi khối lượng hạt nhân số khối chúng Động hạt α A 13 MeV B 3,1 MeV C 1,3 MeV D 31 MeV 14 Câu16: Bắn hạt α có động MeV vào hạt nhân N đứng yên thu prôton hạt nhân 16 O Giả sử hai hạt sinh có tốc độ Cho: mα = 4,0015 u; m0 = 16,9947 u; mN = 13,9992 u; mp =1,0073 u; 1u = 931 MeV/c2; c = 3.108 m/s Tốc độ prôton A 30,85.105 m/s B 308,5.106 m/s C 3,085.105 m/s D 30,85.106 m/s Câu17: Hạt α có động MeV bắn phá hạt nhân 14N đứng yên sinh hạt p với động 2,79 MeV hạt X Cho mα = 4,0015u; mX = 16,9947u; mN = 13,9992u; mp = 1,0073u; 1u = 931,5 MeV/c Góc vận tốc hạt α vận tốc hạt p A 440 B 670 C 740 D 240 26 14 14 17 Câu18: Bắn hạt α vào hạt nhân N ta có phản ứng α + N→1 H + O Nếu hạt sinh có vectơ vận tốc Tính tỉ số động hạt sinh hạt ban đầu A 2/9 B 2/1 C 1/1 D 17/14 Câu19: Bắn hạt prôtôn vào hạt nhân Li đứng yên Phản ứng hạt nhân tạo hai hạt giống nhaucó tốc độ hợp với phương chuyển động prơtơn góc 60 Lấy khối lượng hạt nhân theo đơn vị u số khối Tỉ số độ lớn vận tốc hạt prôtôn hạt X A B 0,5 C 0,25 D Câu20: Cho prơtơn có động 1,46 MeV bắn phá hạt nhân Li đứng yên sinh hai hạt α có động Biết mp = 1,0073 u; mLi = 7,0142 u; mα = 4,0015 u u = 931,5 MeV/c Góc hợp véc tơ vận tốc hai hạt α sau phản ứng A 138,60 B 168,50 C 69,30 D 84,250 Câu21: Dùng proton bắn vào Liti gây phản ứng: Li+1 H → 2 He Biết phản ứng tỏa lượng Hai ( ) hạt 42 He có động hợp với góc φ Khối lượng hạt nhân tính theo u số khối Góc φ phải có: A cosφ > 0,75 B cosφ < - 0,75 C cosφ > 0,875 D cosφ< -0,875 Câu22: Dùng proton bắn vào Liti gây phản ứng: Li+1 H → 2 He Biết phản ứng tỏa lượng Hai ( ) hạt 42 He có động hợp với góc φ Khối lượng hạt nhân tính theo u số khối Góc φ nhận giá trị A 1500 B 1200 C 900 D 600 Câu23: (ĐH 2014): Bắn hạt α vào hạt nhân nguyên tử nhôm đứng yên gây phản ứng: 30 He + 27 13 Al → 15 P + n Biết phản ứng thu lượng 2,70 MeV; giả sử hai hạt tạo thành bay với vận tốc phản ứng không kèm xạ γ Lấy khối lượng hạt tính theo đơn vị u có giá trị số khối chúng Động hạt α A 2,70 MeV3 B 3,10 MeV C 1,35 MeV D.1,55 MeV Câu24: (ĐH 2015) Bắn hạt prơtơn có động 5,5 MeV vào hạt nhân Li đứng yên, gây phản ứng hạt nhân p + Li → α Giả sử phản ứng không kèm theo xạ γ, hai hạt α có động o bay theo hai hướng tạo với góc 160 Coi khối lượng hạt tính theo đơn vị u gần số khối Năng lượng mà phản ứng tỏa A 14,6 MeV B 10,2 MeV C 17,3 MeV D 20,4 MeV TRẮC NGHIỆM LÝ THUYẾT CHƯƠNG (TỪ 2007 – 2015) Câu1 (TN2007): Hạt nhân C614 phóng xạ β- Hạt nhân có A prôtôn nơtrôn B prôtôn nơtrôn C prôtôn nơtrôn D prôtôn nơtrôn Câu2 (TN2007): Với c vận tốc ánh sáng chân không, hệ thức Anhxtanh lượng nghỉ E khối lượng m vật là: A E = mc2/2 B E = 2mc2 C E = mc2 D E = m2c Câu3 (TN2007): Các nguyên tử gọi đồng vị hạt nhân chúng có A khối lượng B số nơtrôn C số nuclôn D số prôtôn 27 Câu4 (TN2007): Cho phản ứng hạt nhân: α + A13 → X + n Hạt nhân X 20 A Ne10 B Mg1224 C Na1123 D P1530 Câu5 (TN2008): Hạt pôzitrôn ( e+10 ) A.hạt n01 B hạt β- C hạt β+ D hạt H11 Câu6 (TN2008): Ban đầu có lượng chất phóng xạ X nguyên chất, có chu kì bán rã T Sau thời gian t = 2T kể từ thời điểm ban đầu, tỉ số số hạt nhân chất phóng xạ X phân rã thành hạt nhân nguyên tố khác số hạt nhân chất phóng xạ X lại là: A 1/3 B C 4/3 D 27 30 Câu7 (TN2008): Cho phản ứng hạt nhân α + Al13 → P15 + X hạt X A.prơtơn B êlectrơn C nơtrơn D pơzitrơn 27 Câu8 (TN2008): Khi nói phản ứng hạt nhân, phát biểu sau đúng? A Tổng động hạt trước sau phản ứng hạt nhân ln bảo tồn B Năng lượng tồn phần phản ứng hạt nhân ln bảo toàn C Tổng khối lượng nghỉ hạt trước sau phản ứng hạt nhân bảo toàn D Tất phản ứng hạt nhân thu lượng 210 Câu9 (TN2009): Trong hạt nhân ngun tử 84 po có A 84 prơtơn 210 nơtron B 126 prôtôn 84 nơtron C 210 prôtôn 84 nơtron D 84 prôtôn 126 nơtron Câu10 (TN2009): Các hạt nhân đồng vị hạt nhân có A số nuclơn khác số prơtơn B số nơtron khác số prôtôn C số nuclôn khác số nơtron D số prôtôn khác số nơtron Câu11 (TN2010) Ban đầu có N0 hạt nhân mẫu phóng xạ nguyên chất Biết chu kì bán rã chất phóng xạ T Sau thời gian 3T, kể từ thời điểm ban đầu, số hạt nhân chưa phân rã mẫu phóng xạ 1 1 A N0 B N0 C N0 D N0 16 17 Câu12 (TN2010) Hạt nhân C sau lần phóng xạ tạo hạt nhân N Đây A phóng xạ γ B phóng xạ β+ C phóng xạ α D phóng xạ β- 12 A Câu13 (TN2010) Cho phản ứng hạt nhân Z X + Be → C + 0n Trong phản ứng ZA X A prôtôn B hạt α Câu14 (TN2010) So với hạt nhân 40 20 Ca, hạt nhân 56 27 C êlectron Co có nhiều D pơzitron A 16 nơtron 11 prôtôn B 11 nơtron 16 prôtôn C nơtron prôtôn D nơtron prôtôn Câu15 (TN2011) Một chất phóng xạ có số phóng xạ λ Ở thời điểm ban đầu có N hạt nhân Số hạt nhân bị phân rã sau thời gian t là: −λt λt −λt A N e B N (1 − λt) C N (1 − e ) D N (1 − e ) 67 Câu16 (TN2011): Số prôtôn số nơtron hạt nhân nguyên tử 30 Zn là: A.30 37 B 30 67 C 67 30 D 37 30 Câu17 (TN2011): Hạt nhân có độ hụt khối lớn có A lượng liên kết lớn B lượng liên kết riêng nhỏ C lượng liên kết nhỏ D lượng liên kết riêng lớn Câu18 (CĐ2007): Phóng xạ β A phản ứng hạt nhân thu lượng B phản ứng hạt nhân không thu không toả lượng C giải phóng êlectrơn (êlectron) từ lớp êlectrơn ngồi ngun tử D phản ứng hạt nhân toả lượng Câu19 (CĐ2007): Hạt nhân Triti ( T13 ) có A nuclơn, có 1prơtơn B nơtrơn(nơtron)và prơtơn C nuclơn, có nơtrơn (nơtron) D prơtơn nơtrơn (nơtron) Câu20 (CĐ2007): Các phản ứng hạt nhân tuân theo định luật bảo tồn A số nuclơn B số nơtrơn (nơtron) C khối lượng D số prôtôn Câu21 (CĐ2007): Hạt nhân bền vững có A số nuclơn nhỏ B số nuclôn lớn C lượng liên kết lớn D lượng liên kết riêng lớn Câu22 (CĐ2007): Năng lượng liên kết riêng lượng liên kết A tính cho nuclơn B tính riêng cho hạt nhân C cặp prôtôn-prôtôn D cặp prơtơn-nơtrơn Câu23 (CĐ2008): Trong q trình phân rã hạt nhân U 92238 thành hạt nhân U92234, phóng hạt α hai hạt A nơtrôn (nơtron) B êlectrôn (êlectron) C pôzitrôn (pôzitron) D prôtôn (prơton) Câu24 (CĐ2008): Khi nói phóng xạ, phát biểu đúng? A Sự phóng xạ phụ thuộc vào áp suất tác dụng lên bề mặt khối chất phóng xạ 28 B Chu kì phóng xạ chất phụ thuộc vào khối lượng chất C Phóng xạ phản ứng hạt nhân toả lượng D Sự phóng xạ phụ thuộc vào nhiệt độ chất phóng xạ Câu25 (CĐ2008): Phản ứng nhiệt hạch A nguồn gốc lượng Mặt Trời B tách hạt nhân nặng thành hạt nhân nhẹ nhờ nhiệt độ cao C phản ứng hạt nhân thu lượng D phản ứng kết hợp hai hạt nhân có khối lượng trung bình thành hạt nhân nặng Câu26 (CĐ2009): Phát biểu sau sai nói tượng phóng xạ? A Trong phóng xạ α, hạt nhân có số nơtron nhỏ số nơtron hạt nhân mẹ B Trong phóng xạ β-, hạt nhân mẹ hạt nhân có số khối nhau, số prôtôn khác C Trong phóng xạ β, có bảo tồn điện tích nên số prơtơn bảo tồn D Trong phóng xạ β+, hạt nhân mẹ hạt nhân có số khối nhau, số nơtron khác Câu27 (CĐ2010): Khi nói tia α, phát biểu sau sai? A Tia α phóng từ hạt nhân với tốc độ 2000 m/s B Khi qua điện trường hai tụ điện, tia α bị lệch phía âm tụ điện C Khi khơng khí, tia α làm ion hóa khơng khí dần lượng D Tia α dòng hạt nhân heli ( 24 He ) Câu28 (CĐ2011): Phản ứng nhiệt hạch A kết hợp hai hạt nhân có số khối trung bình tạo thành hạt nhân nặng B phản ứng hạt nhân thu lượng C phản ứng hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ D phản ứng hạt nhân tỏa lượng Câu29 (CĐ2012): Biết động tương đối tính hạt lượng nghỉ Tốc độ hạt (tính theo tốc độ ánh sáng chân không c) 3 A c B c C c D c 2 3 Câu30 (CĐ2012): Hai hạt nhân T He có A số nơtron B số nuclơn C điện tích D số prơtơn 19 16 Câu31 (CĐ2012): Cho phản ứng hạt nhân: X + F → He + O Hạt X A anpha B nơtron C đơteri D prôtôn Câu32 (ĐH2010) Cho ba hạt nhân X, Y Z có số nuclơn tương ứng A X, AY, AZ với AX = 2AY = 0,5AZ Biết lượng liên kết hạt nhân tương ứng ΔEX, ΔEY, ΔEZ với ΔEZ < ΔEX < ΔEY Sắp xếp hạt nhân theo thứ tự tính bền vững giảm dần A Y, X, Z B Y, Z, X C X, Y, Z D Z, X, Y 210 Câu33 (ĐH2010) Hạt nhân 84 Po đứng yên phóng xạ α, sau phóng xạ đó, động hạt α A lớn động hạt nhân B nhỏ động hạt nhân C động hạt nhân D nhỏ động hạt nhân Câu34 (ĐH2010) Phóng xạ phân hạch hạt nhân A có hấp thụ nơtron chậm B phản ứng hạt nhân thu lượng C phản ứng hạt nhân D phản ứng hạt nhân tỏa lượng Câu35 (ĐH2010) Ban đầu có N0 hạt nhân mẫu chất phóng xạ ngun chất có chu kì bán rã T Sau khoảng thời gian t = 0,5T, kể từ thời điểm ban đầu, số hạt nhân chưa bị phân rã mẫu chất phóng xạ N0 N N A B C D N0 2 Câu36 (ĐH2010)Khi nói tia α, phát biểu sau sai? A Tia α phóng từ hạt nhân với tốc độ 2000 m/s B Khi qua điện trường hai tụ điện, tia α bị lệch phía âm tụ điện C Khi không khí, tia α làm ion hóa khơng khí dần lượng 29 D Tia α dòng hạt nhân heli ( 24 He ) Câu37 (ĐH2010) Phản ứng nhiệt hạch A kết hợp hai hạt nhân có số khối trung bình tạo thành hạt nhân nặng B phản ứng hạt nhân thu lượng C phản ứng hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ D phản ứng hạt nhân tỏa lượng Câu38 (ĐH2011): Khi nói tia γ , phát biểu sau sai? A Tia γ khơng phải sóng điện từ B Tia γ có khả đâm xuyên mạnh tia X C Tia γ khơng mang điện D Tia γ có tần số lớn tần số tia X Câu39 (ĐH2011): Một hạt nhân X đứng yên, phóng xạ α biến thành hạt nhân Y Gọi m1 m2, v1 v2, K1 K2 tương ứng khối lượng, tốc độ, động hạt α hạt nhân Y Hệ thức sau v1 m1 K1 v2 m2 K v1 m K1 v1 m K = = = = = = = = A B C D v2 m2 K v1 m1 K1 v m1 K v m1 K1 Câu40 (ĐH2007): Phát biểu sai? A Các đồng vị phóng xạ khơng bền B Các ngun tử mà hạt nhân có số prơtơn có số nơtrơn (nơtron) khác gọi đồng vị C Các đồng vị nguyên tố có số nơtrơn khác nên tính chất hóa học khác D Các đồng vị nguyên tố có vị trí bảng hệ thống tuần hồn Câu41 (ĐH2007): Phản ứng nhiệt hạch A kết hợp hai hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng điều kiện nhiệt độ cao B kết hợp hai hạt nhân có số khối trung bình thành hạt nhân nặng nhiệt độ cao C phân chia hạt nhân nhẹ thành hai hạt nhân nhẹ kèm theo tỏa nhiệt D phân chia hạt nhân nặng thành hạt nhân nhẹ Câu42 (ÐH2008): Phát biểu sai nói độ phóng xạ (hoạt độ phóng xạ)? A Độ phóng xạ đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu lượng chất phóng xạ B Đơn vị đo độ phóng xạ becơren C Với lượng chất phóng xạ xác định độ phóng xạ tỉ lệ với số nguyên tử lượng chất D Độ phóng xạ lượng chất phóng xạ phụ thuộc nhiệt độ lượng chất Câu43 (ĐH2008): Hạt nhân A đứng n phân rã thành hạt nhân B có khối lượng m B hạt α có khối lượng mα Tỉ số động hạt nhân B động hạt α sau phân rã mα A mB Câu44 m  B  B ÷  mα  A1 (ÐH2008): Hạt nhân Z1 m  D  α ÷  mB  mB C mα X phóng xạ biến thành hạt nhân A2 Z2 nhân X, Y số khối chúng tính theo đơn vị u Biết chất phóng xạ đầu có khối lượng chất A1 Z1 Y bền Coi khối lượng hạt A1 Z1 X có chu kì bán rã T Ban X, sau chu kì bán rã tỉ số khối lượng chất Y khối lượng chất X A A1 A2 B A2 A1 C A2 A1 D A1 A2 235 Câu45 (ÐH2009): Trong phân hạch hạt nhân 92 U , gọi k hệ số nhân nơtron Phát biểu sau đúng? A Nếu k < phản ứng phân hạch dây chuyền xảy lượng tỏa tăng nhanh B Nếu k > phản ứng phân hạch dây chuyền tự trì gây nên bùng nổ C Nếu k > phản ứng phân hạch dây chuyền khơng xảy D Nếu k = phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy Câu46 (ÐH2009): Giả sử hai hạt nhân X Y có độ hụt khối số nuclôn hạt nhân X lớn số nuclơn hạt nhân Y 30 A hạt nhân Y bền vững hạt nhân X B hạt nhân X bền vững hạt nhân Y C lượng liên kết riêng hai hạt nhân D lượng liên kết hạt nhân X lớn lượng liên kết hạt nhân Y Câu47 (ÐH2009): Một đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã T Cứ sau khoảng thời gian số hạt nhân bị phân rã khoảng thời gian ba lần số hạt nhân lại đồng vị ấy? A 0,5T B 3T C 2T D T Câu48 (ÐH2009): Một chất phóng xạ ban đầu có N0 hạt nhân Sau năm, lại phần ba số hạt nhân ban đầu chưa phân rã Sau năm nữa, số hạt nhân lại chưa phân rã chất phóng xạ N N N N A B C D 16 35 Câu49 (CĐ2011): Hạt nhân 17 Cl có: A 35 nơtron B 35 nuclôn C 17 nơtron D 18 proton Câu50 (ĐH2012): Phóng xạ phân hạch hạt nhân A phản ứng hạt nhân tỏa lượng B phản ứng hạt nhân thu lượng C phản ứng tổng hợp hạt nhân D phản ứng hạt nhân Câu51 (ĐH2012): Trong phản ứng hạt nhân, có bảo tồn A số prơtơn B số nuclôn C số nơtron D khối lượng Câu52 (ĐH2012): Một hạt nhân X, ban đầu đứng yên, phóng xạ α biến thành hạt nhân Y Biết hạt nhân X có số khối A, hạt α phát tốc độ v Lấy khối lượng hạt nhân số khối tính theo đơn vị u Tốc độ hạt nhân Y 4v 2v 4v 2v A B C D A+ A−4 A−4 A+ Câu53 (ĐH2013): Một hạt có khối lượng nghỉ m Theo thuyết tương đối, khối lượng động (khối lượng tương đối tính) hạt chuyển động với tốc độ 0,6 c (c tốc độ ánh sáng chân không) A 1,25 m0 B 0,36 m0 C 1,75 m0 D 0,25 m0 Câu54 (ĐH2013): Hạt nhân có độ hụt khối lớn có A lượng liên kết nhỏ B lượng liên kết lớn C lượng liên kết riêng lớn D lượng liên kết riêng nhỏ Câu55 (ĐH2013): Tia sau khơng phải tia phóng xạ? A Tia γ B Tia β+ C Tia α D Tia X Câu56 (ĐH2013): Ban đầu mẫu chất phóng xạ nguyên chất có N hạt nhân Biết chu kì bán rã chất phóng xạ T Sau thời gian 4T, kể từ thời điểm ban đầu, số hạt nhân chưa phân rã mẫu chất phóng xạ 15 1 N0 N0 A B C N D N 16 16 Câu57 (ĐH 2014):Trong phản ứng hạt nhân khơng có bảo tồn A Năng lượng tồn phần B Số nuclôn C Động lượng D Số nơtron Câu58 (ĐH 2014):Tia α A.Có vận tốc vận tốc ánh sáng chân khơng B.Là dòng hạt nhân C.Khơng bị lệch qua điện trường từ trường D Là dòng hạt nhân ngun tử hiđrơ Câu59 (ĐH 2014): Trong hạt nhân nguyên tử: ; ; ; , hạt nhân bền vững A B C D ; Câu60 (ĐH 2014):Đồng vị nguyên tử mà hạt nhân có số A Prôtôn khác số nuclôn B Nuclôn khác số nơtron C Nuclôn khác số prôtôn D Nơtron khác số prôtôn Câu61 (ĐH 2014):Số nuclôn hạt nhân nhiều số nuclôn hạt nhân A B 126 C 20 D 14 Câu62 (ĐH 2015): Hạt nhân bền vững có 31 là: A lượng liên kết riêng lớn C số nuclôn lớn B số prôtôn lớn D lượng liên kết lớn + – Câu63 (ĐH 2015): Cho tia phóng xạ: tia α, tia β , tia β tia γ vào miền có điện trường theo phương vng góc với đường sức điện Tia phóng xạ khơng bị lệch khỏi phương truyền ban đầu – + A tia γ B tia β C tia β D tia α 14 14 Câu64 (ĐH 2015):Hạt nhân C hạt nhân N có A điện tích B số nuclơn C số prôtôn 32 D số nơtron ... sau chuỗi phóng xạ α β biến đổi thành 82 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... 13,7493 MeV Câu 26: Hạt nhân 10 Po đứng n phóng xạ α, sau phóng xạ đó, động hạt α A lớn động hạt nhân B nhỏ động hạt nhân C động hạt nhân D nhỏ động hạt nhân Câu 27: Cho hạt nhân khối lượng A đứng... m1 K v m1 K1 Câu3: Hạt nhân 210 Po đứng n phóng xạ α, sau phóng xạ đó, động hạt α A lớn động hạt nhân B nhỏ động hạt nhân C động hạt nhân D nhỏ động hạt nhân Câu4: Cho hạt nhân khối lượng A đứng