Chơng IX :Vật lí hạt nhân Bài tập về năng lợng hạt nhân Câu 46. Một nguyên tử U235 phân hạch tỏa ra 200MeV. Nếu 2g chất đó bị phân hạch thì năng lợng tỏa ra: a) 8,2.10 10 J b) 16,4.10 10 J c) 9,6.10 10 J d) 14,7.10 10 J Câu 47. C 12 6 có khối lợng hạt nhân là 11,9967u. Độ hụt khối của nó: a) 91,63MeV/c 2 b) 82,54MeV/c 2 c) 73,35MeV/c 2 d) 98,96MeV/c 2 Câu 48. Hạt nhân C 14 6 có khối lợng là 13,9999u. Năng lợng liên kết: a) 105,7MeV b) 286,1MeV c) 156,8MeV d) 322,8MeV Câu 49. O 17 8 có khối lợng hạt nhân là 16,9947u. Năng lợng liên kết riêng của mỗi nuclôn: a) 8,79MeV b) 7,7488MeV c) 6,01MeV d) 8,96MeV Câu 51. Hạt nhân D 2 1 có khối lợng 2,0136u. Năng lợng liên kết: a) 4,2864 MeV b) 3,1097MeV c) 2,17947MeV d) 3,4186MeV Câu 52. Hạt nhân He 2 1 có khối lợng 4,0015u, Năng lợng cần thiết để phá vỡ hạt nhân đó là: a) 26,49MeV b) 30,05MeV c) 28,2856MeV d) 66,38MeV e) 27,76MeV Câu 53. Khi bắn phá Al 27 13 bằng hạt . Phản ứng xảy ra theo phơng trình: nPAl ++ 30 15 27 13 Biết khối lợng hạt nhân m Al = 26,97u, m p = 29,970u, m = 4,0013u. Bỏ qua động năng của các hạt sinh ra năng lợng của tối thiểu hạt để phản ứng xảy ra: a) 6,8894MeV b) 3,2MeV c) 1,4MeV d) 2,5MeV Câu 54. Hạt nhân He có khối lợng 4,0013u. Năng lợng tỏa ra khi tạo thành một mol He: a) 25,6.10 12 J b) 29,0810.10 12 J c) 2,76.10 12 J d) 28,9.10 12 J Câu 55. Phản ứng MeVTnLi 8,4 3 1 6 3 +++ Nếu động năng của các hạt ban đầu không đáng kể thì động năng của hạt : a) 2,06MeV b) 2,74MeV c) 3,92MeV d) 1,08MeV Câu 56. Bắn hạt vào hạt nhân N 14 7 , ta có phản ứng: pON ++ 17 8 14 7 Nếu các hạt sinh ra có cùng vận tốc v thì tỉ số giữa tổng động năng của các hạt sinh ra và động năng của hạt : a) 3 1 b) 2 5 c) 4 3 d) 9 2 Câu 57. Nếu mỗi giây khối lợng mặt trời giảm 4,2.10 9 kg thì công suất bức xạ của mặt trời: a) 3,69.10 26 W b) 3,78.10 26 W c) 4,15.10 26 W d) 2,12.10 26 W Câu 58. Một nhà máy điện nguyên tử dùng U 235,mỗi nguyên tử U 235 phân hạch tỏa ra 200MeV. Hiệu suất của nhà máy là 30%. Nếu công suất của nhà máy là 1920MW thì khối lợng U 235 cần dùng trong một ngày: a) 6,74kg b) 2,596kg c) 1,050kg d) 9,720kg Câu 59. Xét phản ứng: A B + GV:Đỗ Quang Sơn -biên soạn và hớng dẫn Chơng IX :Vật lí hạt nhân Hạt nhân mẹ đứng yên, hạt nhân con và hạt có động năng và khối lợng lần lợt là W B , m B và W , m . Tỉ số giữa W B và W a) B m m 4 b) m m B c) B m m d) 1 + B m m Câu 60. Năng lợng cần thiết để phân chia hạt nhân C 12 6 thành 3 hạt : (Cho m c/2 = 11,9967u; m =4,0015u) a) 7,598MeV b) 8,1913MeV c) 7,266MeV d) 6,025MeV Câu 61. Hạt nhân Rn 222 86 phóng xạ . Phần trăm năng lợng tỏa ra biến đổi thành động năng của hạt : a) 76% b) 85% c) 92% d) 98% Câu 68. Dới tác dụng của bức xạ , hạt nhân Be 9 4 có thể tách thành 2 hạt He 4 2 . Biết m Be bằng 9,0112u, m He = 4,0015u. Để phản ứng trên xảy ra thì bức xạ phải có tần số tối thiểu:a) 1,58.10 20 Hz b) 2,69.10 20 Hz c) 1,13.10 20 Hzd) 3,38.10 20 Hz Câu 69. Pôlôni phóng xạ biến thành chì theo phản ứng: pbHepo 206 206 4 2 210 84 + Biết m po = 209, 9373u m He = 4,0015u m pb = 205, 9294u Năng lợng cực đại tỏa ra ở phản ứng trên: a) 106,5.10 -14 J b) 95,6.10 -14 J c) 86,7.10 -14 J d) 15,5.10 -14 J Câu 70. Xét phản ứng: nLaMOnU 2 139 57 95 42 235 92 +++ Biết m MO = 94,88u; m La =138,87u mu = 234,99u; n = 1,01u Năng lợng cực đại mà 1 phần hạch tỏa ra. a) 250MeV b) 319MeV c) 405MeV d) 214MeV Câu 71. Xét phản ứng PTD ++ 3 1 2 1 1 2 Biết M D = 2,0136u; m T = 3,0160u; m p = 1,0073u Năng lợng cực đại mà 1 phản ứng tỏa ra: a) 3,63MeV b) 4,09MeV c) 501MeV d) 2,91MeV Câu 72. Hạt nhân C 6 12 bị phân rã thành 3 hạt dới tác dụng của tia . Biết m =4,0015u; m =12,00u. Bớc sóng ngắn nhất của tia (để phản ứng sảy ra) a) 301.10 -5 o A b) 296.10 -5 o A c) 189.10 -5 o A d) 25810 -5 o A Câu 77.Tia phát ra từ 1 chất phóng xạ có bớc sóng 10 -2 A 0 . Khối lợng của 1 phôtôn: a) 1,8.10 -30 kg b) 3,8.10 -30 kg c) 3,1.10 -30 kg d) 4,2.10 -30 kg Câu 78. Một bức xạ có tần số 1,762.10 21 Hz. Động lợng của một phôtôn: a) 0,024eV/c b) 0,015eV/cc) 0,153eV/cd) 0,631eV/c Câu 79. Xét phản ứng: P + LiHeBe 6 3 4 2 9 4 + Ban đầu Be đứng yên, prôtôn có động năng là W p = 5,45MeV. Hệ có vận tốc vuông góc với vận tốc của prôtôn và có động năng W He = 4MeV. Động năng của Li: a) 4,563MeV b) 3,156MeV c) 2,979MeV d) 3,575MeV Câu 80. Dùng P có động năng W P = 1,6 MeV bắn phá hạt nhân Li 7 3 đang đứng yên, thu đợc 2 hạt giống nhau ( ) 4 2 He . Biết m Li = 7,0144u, m He = 4,0015u; m P = 1,0073u. Động năng của mỗi hạt He. GV:Đỗ Quang Sơn -biên soạn và hớng dẫn Chơng IX :Vật lí hạt nhân a) 11,6MeV b) 8,9MeV c) 7,5MeV d) 9,5MeV Câu 86. Năng lợng liên kết riêng của U 235 92 là 7,7MeV khối lợng hạt nhân a) 236,0912W b) 234,1197W c) 234,0015W d) 234,9731W Câu 89. Ht nhõn phúng x U 234 92 ng yờn, phúng ra mt ht v bin thnh ht nhõn thori (Th). ng nng ca ht chim bao nhiờu phn trm ca nng lng phõn ró? 98,3% 1,7% 81,6% 18,4% Câu 90. Mt phn ng ht nhõn cú phng trỡnh: MeVnHeTD 6,17 1 0 4 2 3 1 2 1 +++ Bit cỏc ht khi um D 0029,0 = , um T 0087,0 = v 2 9311 c MeV u = ht khi ca ht nhõn Heli l: A. u0305,0 B. u00305,0 c. u305,0 D. u00301,0 Câu 94. Nng lng liờn kt riờng ca ht nhõn nguyờn t heli l: A. 7,1 MeV B. 28,4 MeV C.0,0305 MeV D.14,2 MeV Câu 98. Phn ng ht nhõn no sau õy l phn ng thu nng lng? A.Phn ng m trong ú tng ht khi ca cỏc ht nhõn sinh ra bộ hn tng ht khi ca cỏc ht nhõn tham gia phn ng B.S phúng x C.Phn ng nhit hch D.Phn ng m trong ú tng ht khi ca cỏc ht nhõn sinh ra ln hn tng ht khi ca cỏc ht nhõn tham gia phn ng Câu 101. Trong cỏc phõn ró , v thỡ ht nhõn b phõn ró mt nhiu nng lng nht xy ra trong phõn ró: A. B. C. D.C 3 phõn ró , v ht nhõn mt nng lng nh nhau Câu 10 3 : Cho bit prụtụn v ntron cú khi lng ln lt l 1,0073u v 1,0087u, khi lng ca Heli 4 2 He l 4,0015u, 1u=931,5MeV/c 2 . Nng lng liờn kt ca 4 2 He l : A. 28,41075MeV B. 1849,49325MeV C. 0,0305MeV D. 3755,808MeV Câu 106: Nng lng ca mt tri cú c l do phn ng nhit hch gõy ra theo chu trỡnh cỏcbon-nit( 4 hyrụ kt hp thnh 1 hờli v gii phúng mt nng lng l 4,2.10 - 12 J).Bit cụng sut bc x ton phn ca mt tri l P = 3,9.10 26 W. Lng hờli to thnh hng nm trong lũng mt tri l: A. 9,73.10 18 kg B. 19,46.10 18 kg C. 9,73.10 18 g D. 19,46.10 18 g Câu 110: Phn ng 6 3 Li + n 3 1 T + ta ra Q = 4,8MeV. Gi s ng nng ban u khụng ỏng k. ng nng ht l A. 2,06MeV B.2,47MeV.* C. 2,4MeV D. 2,25MeV Câu 112: Cho phn ng ht nhõn: n 1 0 + Li 6 3 T 3 1 + 4 2 + 4,8MeV. GV:Đỗ Quang Sơn -biên soạn và hớng dẫn Ch¬ng IX :VËt lÝ h¹t nh©n Biết: m(n)=1,0087u, m(T)=3,0160u, m( α )=4,0015u, 1u = 931,5MeV/c 2 . Bỏ qua động năng của các hạt trước phản ứng. Khối lượng của hạt nhân Li là A. 5,9640u . B. 6,0140u. * C. 6,1283u D. 5,9220u C©u 113: Phát biểu nào sau đây là sai về phản ứng hạt nhân toả năng lượng? A. Tổng độ hụt khối các hạt trước phản ứng lớn hơn tổng độ hụt khối các hạt sau phản ứng.* B. Sự phân rã phóng xạ của hạt nhân là phản ứng toả năng lượng. C. Sự phân hạch của các hạt nhân nặng là phản ứng toả năng lượng. D. Phản ứng kết hợp hai hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng là phản ứng toả năng lượng. C©u 114: Một hạt nhân có số khối A ban đầu đứng n, phát ra hạt α với vận tốc V. lấy khối lượng các hạt nhân theo đơn vị khối lượng ngun tử u bằng số khối của chúng. Độ lớn của hạt nhân con là A. 4V A - 4 .* B. 4V A + 4 . C. V A - 4 . D. V A + 4 C©u 120: Hạt nhân 10 4 Be có khối lượng 10,0135u. Khối lượng của nơtrơn (nơtron) m n = 1,0087u, khối lượng của prơtơn (prơton) m P = 1,0073u, 1u = 931 MeV/c 2 . Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 10 4 Be là A. 0,6321 MeV. B. 63,2152 MeV. C. 6,3215 MeV. D. 632,1531 MeV. C©u 121 : Hạt nhân A đang đứng n thì phân rã thành hạt nhân B có khối lượng m B và hạt α có khối lượng m α . Tỉ số giữa động năng của hạt nhân B và động năng của hạt α ngay sau phân rã bằng A. B m m α B. 2 B m m α ÷ C. B m m α D. 2 B m m α ÷ C©u 125: Hạt nhân đơteri D 2 1 có khối lượng 2,0136 u. Biết khối lượng của prôtôn là 1,0073 u và khồi lượng của nơtron là 1,0073 u và khối lượng của nơtron là 1,0087 u. Năng lượng liên kết của hạt nhân D 2 1 là A. 1,86 MeV. B. 2,23 MeV. C. 0,67 MeV. D. 2,02 MeV. C©u 24. H¹t α (m α = 4,003) ®ỵc gia tèc trong xicl«tr«n cã tõ trêng ®Ịu B = 1T. §Õn vßng ci, q ®¹o cđa h¹t nh©n cã b¸n kÝnh R = 1m. N¨ng lỵng cđa nã khi ®ã: a) 48MeV b) 25MeV c) 39MeV d) 16MeV C©u 25. Mét m¸y xicl«tr«n cã b¸n kÝnh R = 1m. §Ĩ dßng h¹t mang ®iƯn ra khái m¸y cã vËn tèc 2.10 7 m/s th× tÇn sè cđa hiƯu ®iƯn thÕ xoay chiỊu ®Ỉt vµo m¸y: a) 5,28MHz b) 6,68MHz c) 3,18MHz d) 2,09MHz C©u 26. Dßng h¹t p ®ỵc gia tèc trong xicl«tr«n cã b¸n kÝnh R = 5m ®¹t ®ỵc vËn tèc lín nhÊt lµ47,10.10 6 m/s: a) 0,078T b) 0,015T c) 0,121T d) 0,098T C©u 27. H¹t tÝch ®iƯn ®ỵc gia tèc trong xicl«tr«n cã tõ trêng ®Ịu B = 1T, tÇn sè cđa hiƯu ®iƯn thÕ xoay chiỊu lµ 6,5MHz, dßng h¹t cã cêng ®é I = 1mA khi ®Õn vßng ci cã b¸n kÝnh R = 1m th× ®éng n¨ng cđa dßng h¹t trong 1 gi©y: a) 2,509.10 3 J b) 16,82.10 3 J c) 35,97.10 3 J d) §¸p sè kh¸c GV:§ç Quang S¬n -biªn so¹n vµ híng dÉn Ch¬ng IX :VËt lÝ h¹t nh©n GV:§ç Quang S¬n -biªn so¹n vµ híng dÉn