BÀI TẬP VẬT LÝ HẠT NHÂN VẬT LÝ LỚP 12BÀI TẬP VẬT LÝ HẠT NHÂN VẬT LÝ LỚP 12BÀI TẬP VẬT LÝ HẠT NHÂN VẬT LÝ LỚP 12BÀI TẬP VẬT LÝ HẠT NHÂN VẬT LÝ LỚP 12BÀI TẬP VẬT LÝ HẠT NHÂN VẬT LÝ LỚP 12BÀI TẬP VẬT LÝ HẠT NHÂN VẬT LÝ LỚP 12BÀI TẬP VẬT LÝ HẠT NHÂN VẬT LÝ LỚP 12BÀI TẬP VẬT LÝ HẠT NHÂN VẬT LÝ LỚP 12BÀI TẬP VẬT LÝ HẠT NHÂN VẬT LÝ LỚP 12BÀI TẬP VẬT LÝ HẠT NHÂN VẬT LÝ LỚP 12BÀI TẬP VẬT LÝ HẠT NHÂN VẬT LÝ LỚP 12BÀI TẬP VẬT LÝ HẠT NHÂN VẬT LÝ LỚP 12
Trang 1PHÂN DẠNG BÀI TẬP VẬT LÝ HẠT NHÂN
© Kí hiệu hạt nhân Z AX A, Z, N = A-Z
© Cho khối lượng m hoặc số mol của hạt nhânZ A X Tìm số hạt p , n có trong mẫu hạt nhân đó
© Số hạt hạt nhân X là : N n N A m.N A
A
Trong N hạt nhân X có : N.Z hạt prôton và (A-Z) N hạt nơtron.
© Lực hạt nhân là lực tương tác giữa các nuclôn, bán kính tương tác khoảng 10 m 15 .
© Lực hạt nhân không cùng bản chất với lực hấp dẫn hay lực tĩnh điện; nó là lực tương tác mạnh
© Đồng vị là những nguyên tử có cùng số prôtôn ( Z ), nhưng khác số nơtrôn (N) hay khác số
nuclôn (A)
BÀI TẬP VẬN DỤNG
1) Trong hạt nhân 14
6C có
A 8 prôtôn và 6 nơtron B 6 prôtôn và 14 nơtron
C 6 prôtôn và 8 nơtron D 6 prôtôn và 8 electron.
2) Nguyên tử của đồng vị phóng xạ 235
92U có :
A 92 electron và tổng số prôton và electron bằng 235
B 92 prôton và tổng số nơtron và electron bằng 235
C 92 prôton và tổng số prôton và nơtron bằng 235
D 92 nơtron và tổng số prôton và electron bằng 235
3) Các hạt nhân đồng vị là các hạt nhân có
A cùng số nuclôn nhưng khác số prôtôn.
B cùng số prôtôn nhưng khác số nơtron.
C cùng số nơtron nhưng khác số prôtôn.
D cùng só nuclôn nhưng khác số nơtron.
4) Trong hạt nhân nguyên tử 21084Po có
A 84 prôtôn và 210 nơtron B 126 prôtôn và 84 nơtron.
C 84 prôtôn và 126 nơtron D 210 prôtôn và 84 nơtron.
5) So với hạt nhân 29
14Si , hạt nhân 40
20Ca có nhiều hơn
A 11 nơtrôn và 6 prôtôn B 5 nơtrôn và 6 prôtôn
C 6 nơtrôn và 5 prôtôn D 5 nơtrôn và 12 prôtôn.
6) Chọn câu đúng đối với hạt nhân nguyên tử
A Khối lượng hạt nhân xem như khối lượng nguyên tử
B Bán kính hạt nhân xem như bán kính nguyên tử
C Hạt nhân nguyên tử gồm các hạt proton và electron
D Lực tĩnh điện liên kết các nuclon trong hạt nhân
7) Chọn câu đúng Lực hạt nhân là:
A Lực liên giữa các nuclon B Lực tĩnh điện
C Lực liên giữa các nơtron D Lực liên giữa các prôtôn.
8) Phạm vi tác dụng của lực tương tác mạnh trong hạt nhân là
Trang 2A 10-15 m B 10-8 m C 10-10 m D Vô hạn
9) Số nơtron trong hạt nhân 27Al
13 là bao nhiêu?
A 13 B 14. C 27 D 40
10) Các nuclôn trong hạt nhân nguyên tử 23Na
A 11 prôtôn B 11 prôtôn và 12 nơtrôn.
C 12 nơtrôn D 12 prôtôn và 11 nơtrôn.
11) Đồng vị là những nguyên tử mà hạt nhân:
A có cùng khối lượng B cùng số Z, khác số A.
C cùng số Z, cùng số A D cùng số A
12) Bản chất lực tương tác giữa các nuclon trong hạt nhân là
A lực tĩnh điện B lực hấp dẫn
C lực từ D lực tương tác mạnh
13) Cho số Avôgađrô là 6,02.10 23 mol-1
Số hạt nhân nguyên tử có trong 100 g Iốt 131
52I là :
A 3,952.1023 hạt B 4,595.1023 hạt C 4.952.1023 hạt D 5,925.1023 hạt
14) Biết số Avôgađrô NA = 6,02.1023 hạt/mol và khối lượng của hạt nhân bằng số khối của nó Số prôtôn (prôton) có trong 0,27 gam Al1327 là
A 6,826.1022 B 8,826.1022 C 9,826.1022 D 7,826.1022
15) Biết NA = 6,02.1023mol-1 Tính số nơtron trong 59,5g23892U
A 219,73.1021 hạt B 219,73.1022 hạt
C 219,73.1023 hạt D 219,73.1024 hạt
16) Hạt nhân Co6027 có cấu tạo gồm:
A 33 prôton và 27 nơtron; B 27 prôton và 60 nơtron
C 27 prôton và 33 nơtron; D 33 prôton và 27 nơtron
17) Biết số Avôgađrô là 6,02.1023mol-1, khối lượng mol của hạt nhân urani 23892U là 238 gam/mol Số nơtron trong 119 gam 23892U là ?
A 2,2.1025 hạt B 3,2.1025 hạt C 8,8.1025 hạt D 4,4.1025 hạt
18) Cho NA = 6,02.10 23 mol-1
Số nguyên tử có trong 100g 131
52I là
A 3,952.1023 hạt B 4,595.102 3 hạt C 4.952.1023 hạt D 5,92.1023 hạt
19) Hạt nhân nào sau đây có 125 nơtron ?
A 23Na
84
20) Đồng vị là
A Các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôtôn nhưng số khối khác nhau.
B Các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số nơtron nhưng số khối khác nhau.
C Các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số nôtron nhưng số prôtôn khác nhau.
D Các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số nuclôn nhưng khác khối lượng.
Độ hụt khối của hạt nhân: m = Zmp + (A – Z)mn – mhn
Hạt prôton, nơtron độ hụt khối bằng 0.
Năng lượng liên kết : Wlk = mc2 = [Zmp + (A – Z)mn – mhn].c2
Trang 3 Năng lượng liên kết riêng: =
A
W lk
MeV/nuclon
1u = 931,5 2
C
1eV 1,6.10 ( )J 1MeV 1,6.10 ( );1 13 J MeV 10 6eV
Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững
Hạt nhân có số khối từ 50 – 95 trong bảng HTTH thường bền hơn các nguyên tử của các hạt nhân còn lại
Fe là hạt nhân bền vững nhất.
BÀI TẬP VẬN DỤNG
1) Hạt nhân Co2760 có khối lượng là 59,919u Biết khối lượng của prôton là 1,0073u và khối lượng
của nơtron là 1,0087u Độ hụt khối của hạt nhân Co2760 là
A 0,565u B 0,536u C 3,154u D 3,637u
2) Hạt nhân đơteri D2
1 có khối lượng 2,0136u Biết khối lượng của prôton là 1,0073u và khối lượng
của nơtron là 1,0087u Năng lượng liên kết của hạt nhân D2
1 là
3) Đại lượng nào đặc trưng cho mức độ bền vững của một hạt nhân?
A Năng lượng liên kết B Năng lượng liên kết riêng
4) Các hạt nhân đơteri 2
1H ; triti 3
1H , heli 4
2He có năng lượng liên kết lần lượt là 2,22 MeV; 8,49
MeV và 28,16 MeV Các hạt nhân trên được sắp xếp theo thứ tự giảm dần độ bền vững của hạt nhân là
A 12H ; 4
2He ; 3
1H B 12H ; 3
1H ; 4
2He C 24He ; 3
1H ;2
1H D 13H ; 4
2He ; 2
1H
5) Biết khối lượng của prôtôn là 1,00728 u; của nơtron là 1,00866 u; hạt nhân 23
11Na 22,98373 u
và 1u = 931,5 MeV/c 2 Năng lượng liên kết của 23
11Na bằng
A 8,11 MeV B 81,11 MeV C 186,55 MeV D 18,66 MeV.
6) Hạt nhân bền vững nhất trong các hạt nhân4H e
2 , 235U
92 , 56F e
26 và 137C s
55 là
A 4H e
92 C 56F e
s
C
137
55
7) Cho khối lượng của hạt prôton; nơtron và hạt nhân đơteri 2
1D lần lượt là 1,0073u; 1,0087u và 2,0136u Biết 1u = 931,5MeV/c2 Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân đơteri 12D là :
8) Biết khối lượng của hạt nhân 235
92U là 234,99 u, của proton là 1,0073 u và của nơtron là 1,0087 u.
Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 23592U là
A 8,71 MeV/nuclôn B 7,63 MeV/nuclôn
9) Cho các khối lượng: hạt nhân 37
17Cl ; nơtron, prôtôn lần lượt là 36,9566u; 1,0087u; 1,0073u Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 3717Cl (tính bằng MeV/nuclôn) là
Trang 410) Biết khối lượng của prôtôn; nơtron; hạt nhân 168 O lần lượt là 1,0073 u; 1,0087 u; 15,9904 u và 1u
= 931,5 MeV/c2 Năng lượng liên kết của hạt nhân 168 O xấp xỉ bằng
11) Cho: mC = 12,00000 u; mp = 1,00728 u; mn = 1,00867 u; Năng lượng tối thiểu để tách hạt nhân
C 12
6 thành các nuclôn riêng biệt bằng
12) Hạt nhân 10
4Be có khối lượng 10,0135u Khối lượng của nơtrôn (nơtron) mn = 1,0087u, khối lượng của prôtôn (prôton) mP = 1,0073u, 1u = 931 MeV/c2 Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 10
4Be là
13) Biết khối lượng các hạt nhân phốtpho 30
15 P là mP = 29,970u , prôtôn là mp = 1.0073u ,nơtrôn mn = 1,0087u ; 1u = 931 MeV/c2 Năng lượng liên kết hạt nhân phốtpho là :
A 2,5137 MeV B 25,137 MeV C 251,37 MeV D.2513,7 MeV
- Phương trình phản ứng: 1 2 3 4
1 2 3 4
A
Z A +Z B®Z C+Z D
- Các loại hạt cơ bản:
+ Hạt : He4
2
+ Hạt : e0
1 ; + Hạt : e0
1
+ Hạt nơtron: n1
0
+ Hạt prôtôn: p1
1 hay H1
1
Định luật bảo toàn số nuclôn (số khối A) A1 A2 A3 A4
Định luật bảo toàn điện tích (nguyên tử số Z) Z1Z2 Z3Z4
Định luật bảo toàn động lượng
Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần
- Năng lượng phản ứng hạt nhân: E = (M0 - M).c2
Trong đó: M0=m A+m Blà tổng khối lượng các hạt nhân trước phản ứng
M =m C+m D là tổng khối lượng các hạt nhân sau phản ứng
Lưu ý:
Nếu M0 > M thì phản ứng toả năng lượng
Nếu M0 < M thì phản ứng thu năng lượng
- Trong phản ứng hạt nhân 1 2 3 4
1 2 3 4
A
Z A +Z B® Z C+Z D Các hạt nhân A, B, C, D có:
Năng lượng liên kết riêng tương ứng là 1, 2, 3, 4: E = A33 +A44 - A11 - A22
Năng lượng liên kết tương ứng là E1, E2, E3, E4: E = E3 + E4 – E1 – E2
Độ hụt khối tương ứng là m1, m2, m3, m4: E = (m3 + m4 - m1 - m2)c2
Động năng tương ứng là K1, K2, K3, K4: E = K3 + K4 – K1 – K2
Trang 5
BÀI TẬP VẬN DỤNG
1) Trong phản ứng hạt nhân: 199 F p 168 O X , hạt X là
2) Cho phản ứng hạt nhân sau: 9Be
4 + p X + 6 Li
3 Hạt nhân X là
3) Cho phản ứng hạt nhân sau: 37 Cl
17 + X n + 37 Ar
18 Hạt nhân X là
A 1H
4) Giả sử trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng của các hạt trước phản ứng nhỏ hơn tổng
khối lượng các hạt sau phản ứng là 0,02 u Phản ứng hạt nhân này
C tỏa năng lượng 1,863 MeV D tỏa năng lượng 18,63 MeV
5) Cho phản ứng hạt nhân :12D12 D32 He10 n Biết khối lượng của 12D He n,32 ,10 lần lượt là
mD=2,0135u; mHe = 3,0149 u; mn = 1,0087u Năng lượng tỏa ra của phản ứng trên bằng
6) Tìm năng lượng tỏa ra khi một hạt nhân 23492U phóng xạ tia α và tạo thành đồng vị Thôri 230
90Th Cho các năng lượng liên kết riêng của hạt α là 7,1 MeV, của 234U là 7,63 MeV, của 230Th là 7,7 MeV
A 10,82 MeV B 13,98 MeV C 11,51 MeV D 17,24 MeV.
7) Cho phản ứng hạt nhân: D T 4He X
2
3 1
2
1 Lấy độ hụt khối của hạt nhân T, hạt nhân D, hạt nhân
He lần lượt là 0,009106 u; 0,002491 u; 0,030382 u và 1u = 931,5 MeV/c2 Năng lượng tỏa ra của phản ứng xấp xỉ bằng :
A 15,017 MeV B 17,498 MeV C 21,076 MeV D 200,025 MeV 8) Dùng hạt prôtôn có động năng 1,6 MeV bắn vào hạt nhân liti (37Li ) đứng yên Giả sử sau phản
ứng thu được hai hạt giống nhau có cùng động năng và không kèm theo tia Biết năng lượng tỏa ra của phản ứng là 17,4 MeV Động năng của mỗi hạt sinh ra là
A 19,0 MeV B 15,8 MeV C 9,5 MeV D 7,9 MeV 9) Cho phản ứng hạt nhân 3
1H + 2
1H 4
2 He + 1
0n + 17,6 MeV Tính năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 1 gam khí heli
A 4,24.1010 (J) B 4,24.1012 (J) C 4,24.1013 (J) D.4,24.1011 (J)
10) Phân hạch một hạt nhân 235U trong lò phản ứng hạt nhân sẽ tỏa ra năng lượng 200 MeV Số Avôgađrô NA = 6,023.1023 mol-1 Nếu phân hạch 1 gam 235U thì năng lượng tỏa ra bằng
A 5,13.1023 MeV B 5,13.1020 MeV C 5,13.1026 MeV D 5,13.10-23 MeV
11) Cho phản ứng hạt nhân Cl p 37 Ar n
18
37
17 , khối lượng của các hạt nhân là m(Ar) = 36,956889u, m(Cl) = 36,956563u, m(n) = 1,008670u, m(p) = 1,007276u, 1u = 931,5MeV/c2 Năng lượng mà phản ứng này toả ra hoặc thu vào là bao nhiêu?
A Toả ra 1,60132MeV B Thu vào 1,60218MeV
C Toả ra 2,562112.10-19J D Thu vào 2,562112.10-19J
12) Cho phản ứng hạt nhân Al 30 P n
15
27
, khối lượng của các hạt nhân là m = 4,0015u, mAl =
26,97435u, mP = 29,97005u, mn = 1,008670u, 1u = 931,5Mev/c2 Năng lượng mà phản ứng này là?
A Toả ra 4,275152MeV B Thu vào 2,673405MeV
C Toả ra 4,275152.10-13J D Thu vào 2,67197.10-13J
Trang 613) Bắn hạt α vào hạt nhân 14N
7 đứng yên, ta có phản ứng: 24He147N 178O11H Biết các khối lượng mP = 1,0073u, mN = 13,9992u và mα = 4,0015u mO = 16,9947u, 1u = 931,5 MeV/c2 Phản ứng hạt nhân này tỏa hay thu bao nhiêu năng lượng ?
14) Chọn phát biểu đúng Phản ứng hạt nhân tuân theo định luật bảo toàn nào?
A Bảo toàn điện tích, khối lượng, năng lượng
B Bảo toàn điện tích, số khối, động lượng
C Bảo toàn điện tích, khối lượng, động lượng, năng lượng
D Bảo toàn điện tích, số khối, động lượng, năng lượng
15) Cho phản ứng hạt nhân Al 30 P n
15
27
, khối lượng của các hạt nhân là m = 4,0015u, mAl =
26,97435u, mP = 29,97005u, mn = 1,008670u, 1u = 931,5Mev/c2 Năng lượng mà phản ứng này là?
A Toả ra 4,275152MeV B Thu vào 2,67197MeV
C Toả ra 4,275152.10-13J D Thu vào 2,67197.10-13J
16) Chọn câu đúng Trong phản ứng hạt nhân có định luật bảo toàn nào sau ?
A định luật bảo toàn khối lượng
B định luật bảo toàn năng lượng nghỉ
C định luật bảo toàn động năng
D định luật bảo toàn năng lượng toàn phần
17) Các phản ứng hạt nhân không tuân theo các định luật nào?
A Bảo toàn năng lượng toàn phần B Bảo toàn điện tích
18) Trong phản ứng hạt nhân: Be He 1 n X
0
4 2
9
4 , hạt nhân X có:
A 6 nơtron và 6 proton B 6 nuclon và 6 proton
C 12 nơtron và 6 proton D 6 nơtron và 12 proton
19) Cho phản ứng hạt nhân: 210p o
84 →A X
Z +206p b
82 Hạt X
A 4He
2
20) Cho phản ứng hạt nhân :12D12 D32 He10n Biết khối lượng của 12D He n lần lượt là,32 ,10
mD=2,0135u; mHe = 3,0149 u; mn = 1,0087u Năng lượng tỏa ra của phản ứng trên bằng
A 1,8821 MeV B 2,7391 MeV C 7,4991 MeV D 3,1671 MeV
21) Tổng hợp hạt nhân heli 24He từ phản ứng hạt nhân 11H 37Li 24He X Mỗi phản ứng trên tỏa năng lượng 17,3 MeV Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 0,5 mol heli là
A 1,3.1024 MeV B 2,6.1024 MeV C 5,2.1024 MeV D 2,4.1024 MeV
22) Cho phản ứng hạt nhân: X + 19
9 F 4 16
2He8 O Hạt X là
23) Cho phản ứng hạt nhân: 2311Na11H 42He2010Ne Lấy khối lượng các hạt nhân 2311Na ; 20
10Ne ;
4
2He ; 1
1H lần lượt là 22,9837 u; 19,9869 u; 4,0015 u; 1,0073 u và 1u = 931,5 MeV/c2 Trong phản ứng này, năng lượng
A thu vào là 3,4524 MeV B thu vào là 2,4219 MeV
………