PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP PHÓNG XẠ

Trong yêu cầu về đổi mới giáo dục về việc kiểm tra, đánh giá chất lượng dạy và học bằng phương pháp trắc nghiệm khách quan thì khi nắm được dạng bài và phương pháp giải sẽ giúp cho học sinh nhanh chóng giải được bài và đạt được kết quả cao trong các kì thi. Vì vậy, tôi đã tiến hành xây dựng chuyên đề “Phân loại và phương giải bài tập phóng xạ” nhằm giúp học sinh giải quyết các khó khăn khi gặp bài tập phần này.

MỤC LỤC Phần I: Đặt vấn đề Phần II: Hệ thống kiến thức sử dụng chuyên đề Cơ sở lý thuyết 1.1 Cấu tạo hạt nhân 1.2 Một số hạt sơ cấp thường gặp 1.3 Phản ứng hạt nhân 1.4 Phóng xạ Phân loại phương pháp giải tập 2.1 Các câu hỏi nhận biết, thông hiểu 2.2 Các câu hỏi vận dụng 2.2.1 Bài tập xác định khối lượng lại, khối lượng bị phân rã, khối lượng hạt nhân 2.2.2 Bài tập xác định số hạt lại, số hạt bị phân rã, số hạt nhân 2.2.3 Bài tập xác định chu kỳ bán rã, thời gian, xác định tuổi (cổ vật, thiên thể…) 2.2.4 Bài tập số hạt nhân con, khối lượng hạt nhân tạo thành từ thời điểm t1 đến t2, máy đếm xung, ứng dụng phóng xạ điều trị ung thư 2.2.5 Bài tập đo thể tích máu thể 2.2.6 Bài tập xác định số chấm sáng huỳnh quang 2.2.7 Bài tập liên quan đến lượng phản ứng phóng xạ Bài tập tự luyện Phần III Kết luận Trang 1 1 2 5 7 11 13 15 16 16 18 23 PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP PHÓNG XẠ Giáo viên thực hiện: …………………… Đối tượng: Chuyên đề sử dụng để bồi dưỡng học sinh lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia Dự kiến thời gian bồi dưỡng: tiết PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ Trong q trình bồi dưỡng ơn thi THPT Quốc gia dành cho học sinh12, tơi nhận thấy dạng tập phóng xạ phần có nhiều dạng tập, sử dụng nhiều cơng thức tốn học tương đối phức tạp, giải tập phần học sinh thường bị lúng túng khâu phân tích giải tốn nên dễ dẫn đến làm sai kết Nhiều học sinh nhớ công thức, nhớ dạng cách máy móc, làm tập quen thuộc (thậm chí khơng làm được) Trong u cầu đổi giáo dục việc kiểm tra, đánh giá chất lượng dạy học phương pháp trắc nghiệm khách quan nắm dạng phương pháp giải giúp cho học sinh nhanh chóng giải đạt kết cao kì thi Vì vậy, tơi tiến hành xây dựng chuyên đề “Phân loại phương giải tập phóng xạ” nhằm giúp học sinh giải khó khăn gặp tập phần PHẦN II: HỆ THỐNG KIẾN THỨC SỬ DỤNG TRONG CHUYÊN ĐỀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Cấu tạo hạt nhân - Kí hiệu hạt nhân: Số khối = số nuclon Nguyên tử số: = số prơtơn Số nơtrơn - Cơng thức tính số mol: Trong m(g) khối lượng hạt nhân X, A số khối; N số hạt nhân có khối lượng m (gam) chất , NA = 6,022.1023mol-1 số Avơgađrơ - Số hạt nhân có m (gam) hạt nhân X : N = n.NA = + số proton m (gam) hạt nhân X Np = N.Z + số nơtron m (gam) hạt nhân X Nn= (A-Z).N 1.2 Một số hạt sơ cấp thường gặp Tên gọi Kí hiệu Công thức Ghi Prôtôn p hay hiđrô nhẹ Đơteri D hay hiđrô nặng Triti T hay hiđrô siêu nặng Anpha α Hạt Nhân Hêli bêta trừ β- Electron bêta cộng β+ Pôzitôn (phản electron) 1.3 Phản ứng hạt Nơtron nhân n không mang điện a Định Nơtrinô nghĩa, không mang điện, m0 = 0, v ≈ c đặc tính - Phản ứng hạt nhân trình biến đổi hạt nhân, phân làm hai loại + Phản ứng hạt nhân tự phát : trình tự phân rã hạt nhân không bền thành hạt nhân khác(sự phóng xạ) Trong đó: A hạt nhân mẹ; C hạt nhân con; D tia phóng xạ + Phản ứng hạt nhân kích thích : q trình hạt nhân tương tác với để tạo hạt nhân khác b Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân - Định luật bảo toàn điện tích (ngun tử số Z) - Định luật bảo tồn số nuclơn (số khối A) - Định luật bảo tồn động lượng: - Định luật bảo toàn lượng toàn phần: (Wtoàn phần)trước = (Wtoàn phần)sau Chú ý: + Phản ứng hạt nhân khơng bảo tồn khối lượng, khơng bảo toàn số hạt nơtron + Năng lượng toàn phần hạt nhân: gồm lượng nghỉ động + Liên hệ động lượng động c Năng lượng phản ứng hạt nhân : hay Nếu : W > phản ứng tỏa lượng; W x = ĐL BT điện tích Z: 90 = 2x-y+82 => y = Tỉ số số hạt α số hạt β x:y = 6:4 =3:2 Chọn C D Câu 20 Xét phản ứng: Th → Pb + x He + y 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 là: A 18 B C 12 HD: ĐL BT Số khối: 232 = 4x+ 208 => x = ĐL BT điện tích Z: 90 = 2x-y+82 => y = D Sau 2T số hạt Th lại : Sau 2T số hạt α tạo thành : Sau 2T tỉ số hạt α số nguyên tử Th lại: Chọn A 2.2 Các câu hỏi mức độ vận dụng 2.2.1 Bài tập xác định khối lượng lại, khối lượng bị phân rã, khối lượng hạt nhân Câu 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? A 1,9375 g B 0,0625g C 1,25g D 0,1625 g HD Số lượng chất phân rã ∆m = m0 (1 − − 24 t T ) =1,9375 g 24 Câu Đồng vị 11 Na chất phóng xạ β- tạo thành hạt nhân magiê 12 Mg Ban đầu có 12gam Na chu kì bán rã 15 Sau 45 h khối lượng Mg tạo thành : A 10,5g B 5,16 g C 51,6g D 0,516g HD: - Khối lượng Na bị phân rã sau 45h = 3T Δm = m0 t − T (1 − ) = 12(1 − − 3) = 10,5 g -Suy khối lượng mg tạo thành : ∆ m me Acon 10,5 = 24 = 10,5 A 24 me mcon = (gam) Câu Chất Iốt phóng xạ I dùng y tế có chu kỳ bán rã ngày đêm Nếu nhận 100g chất sau tuần lễ bao nhiêu? A 0,87g B 0,78g C 7,8g D 8,7g HD: t = tuần = 56 ngày = 7.T Sau thời gian t khối lượng chất phóng xạ I lại là: = 0,78 gam Câu (QG 2018- mã 204): Pơlơni chất phóng xạ α Ban đầu có mẫu nguyên chất Khối lượng mẫu thời điểm t = t0, t = t0+2∆t t = t0+ 3∆t (∆t >0 ) có giá trị m0, g g.Giá trị m0 : A 256 g B 128 g C 64 g D.512 g HD: Theo đề sau thời gian ∆t khối lượng Pôlôni giảm từ 8g xuống g: Ta có: Câu (QG 2018- mã 205): Chất phóng xạ pơlơni chì phát tia α biến đổi thành Gọi chu kì bán rã pôlôni T Ban đầu (t = 0) có mẫu nguyên chất Trong khoảng thời gian từ t = đến t = 2T, có 126 mg mẫu bị phân rã Lấy khối lượng nguyên tử tính theo đơn vị u số khối hạt nhân nguyên tử Trong khoảng thời gian từ t = 2T đến t = 3T, lượng tạo thành mẫu có khối lượng A 10,5 mg B 20,6 mg C 41,2 mg D 61,8 mg HD: thời điểm t=2T ta có ; số hạt Po bị phân rã thời gian từ 2T đến 3T = 20,6(mg) 60 Câu Đồng vị phóng xạ Côban 27 Co phát tia β─ với chu kỳ bán rã T = 71,3 ngày Trong 365 ngày, phần trăm chất Côban bị phân rã A 97,12% B 80,09% C 31,17% 60 HD: % lượng chất Co bị phân rã sau 365 ngày : t − T m − m = m0 (1 − Δm = − t T ∆m −2 ⇒ = t − m0 ) T D 65,94% = 97,12% Câu 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% HD: T = 3,8 ngày ; t = 11,4 = 3T ngày Do ta đưa hàm mũ để giải nhanh sau : = 12,5% Câu Ngày tỉ lệ mẫu quặng urani 0,72% lại biết chu kì bán rã (năm) Cho (năm) Hãy tính tỉ lệ mẫu quặng urani nêu vào thời kì đầu hình thành trái đất cách 4,5 tỉ năm A 23% B 77% C 28% D 82% HD: + Gọi khối lượng ban đầu + Khối lượng lại và thời điểm là: m1, m2 Hiện nay: Vào thời kỳ đầu: Tiết 2.2.2 Bài tập xác định số hạt lại, số hạt bị phân rã, số hạt nhân Câu Một chất phóng xạ ban đầu có N 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 A N0 /6 B N0 /16 C N0 /9 D N0 /4 N1 1 = t = N0 2T HD: t1 = 1năm số hạt nhân chưa phân rã (còn lại ) N1, có Sau 1năm tức t2 = 2t1 năm số hạt nhân lại chưa phân rã N2, ta có : 10 N  N2 1 = t = t2 = 2t1 N  T N0 2 2T T ⇔ 2   = 1 = N1 N N    = =  Hoặc N2 = 3 Câu 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 A 3,55.1010 hạt B 3,40.1010 hạt C 3,75.1010 hạt HD: Số hạt nhân nguyên tử có gam 226Ra : D.3,70.1010 hạt m N A = 6,022.1023 = 2,664 6.10 21 A 226 N0 = hạt Suy số hạt nhân nguyên tử Ra phân rã sau s : ∆N = N (1 − − t T   −  ) = 2,664 6.10 1 − 1580 365 86400  = 3,70.1010     hạt 21  Câu Cho chùm nơtron bắn phá đồng vị bền 56 25 55 25 Mn ta thu đồng vị phóng xạ Mn Đồng vị phóng xạ 56 Mn có chu trì bán rã T = 2,5h phát xạ tia β - Sau 55 Mn nơtron kết thúc người ta thấy mẫu tỉ số 56 55 số nguyên tử Mn số lượng nguyên tử Mn = 10-10 Sau 10 tiếp tỉ số q trình bắn phá nguyên tử hai loại hạt là: A 1,25.10-11 B 3,125.10-12 HD : Sau trình bắn phá giảm, số nguyên tử 55 25 55 C 6,25.10-12 D 2,5.10-11 Mn nơtron kết thúc số nguyên tử 56 25 Mn Mn không đổi Sau 10 = chu kì số nguyên tử 56 25 Mn giảm 24 = 16 lần N Mn56 10 −10 Do tỉ số ngun tử hai loại hạt là: N Mn55 = 16 = 6,25.10-12 210 206 Câu Chất phóng xạ pơlơni 84 Po phát tia α biến đổi thành chì 82 Pb Cho chu kì 210 84 Po 138 ngày Ban đầu (t = 0) có mẫu pôlôni chuyên chất Tại thời điểm t1, tỉ số số hạt nhân pơlơni số hạt nhân chì mẫu Tại thời điểm t2 = t1 + 276 ngày, tỉ số số hạt nhân pơlơni số hạt nhân chì mẫu A B 16 C 15 HD : Phương trình phóng xạ hạt nhân: 210 84 Po → α + 206 82 Pb Số hạt nhân chì sinh số hạt Poloni bị phân rã: 11 N pb = ∆N Po D 25 N1Po N N1 N 2− k 1 = = = = ⇔ k1 = ⇒ t1 = 2T = 276 − k1 Ở thời điểm t1: N1Pb ∆N1 N − N1 N (1 − ) ngày Ở thời điểm t2 = t1 + 276 = 552 ngày ⇒ k2 = N Po N N2 N − k 2 −4 = = = = = −k −4 15 ⇒ N Pb ∆N N − N N (1 − ) − Câu 5(QG 2015): Đồng vị phóng xạ phân rã α, biến thành đồng vị bền chu kỳ bán rã 138 ngày Ban đầu có mơt mẫu với tinh khiết Đến thời điểm t, tổng số hạt α hạt nhân ( tạo ra) gấp 14 lần số hạt nhân lại Giá trị t bằng: A 552 ngày B 414 ngày C 828 ngày D 276 ngày HD: Tổng số hạt α hạt nhân chì gấp 14 lần số hạt nhân lại nên số hạt nhân phân rã (bằng số hạt α số hạt nhân chì) gấp lần số hạt nhân lại → 7N = N0 – N →N= = N0.2-3 = N0 ð t = 3T = 414 ngày Câu 6: Giả sử ban đầu có mẫu phóng xạ X nguyên chất, có chu kỳ bán rã T biến thành hạt nhân bền Y Tại thời điểm tỉ lệ hạt nhân Y hạt nhân X k Tại thời điểm tỉ lệ HD: Áp dụng cơng thức ĐL phóng xạ ta có: (1) (2) Ta có: (3) Thay (1), (3) vào (2) ta tỉ lệ cần tìm: 2.2.3 Bài tập xác định chu kỳ bán rã, thời gian, xác định tuổi (cổ vật, thiên thể ) Theo định luật phóng xạ suy ra: Câu (QG-2019 mã 203) X chất phóng xạ Sau 53,6 phút, số hạt rã X A 8,93 phút Ban đầu có mẫu A nguyên chất sinh gấp lần số hạt nhân X lại mẫu Chu kì bán B 53,6 phút C 13,4 phút 12 D 26,8 phút HD: phút Ta có Câu 2(QG 2018- mã 205): Hạt nhân X phóng xạ β− biến đổi thành hạt nhân bền Y Ban đầu (t = 0) có mẫu chất phóng xạ X nguyên chất Tại thời điểm t = t (năm) t = t0 + 24,6 (năm), tỉ số số hạt nhân X lại mẫu số hạt nhân Y sinh có giá trị Chu kì bán rã chất X A 10,3 năm B 24,6 năm C 56,7 năm D 12,3 năm HD: Giải phương trình T = 12,3 năm 14 Câu Biết đồng vị phóng xạ C có chu kì bán rã 5730 năm Giả sử mẫu gỗ cổ có độ phóng xạ 200 phân rã/phút mẫu gỗ khác loại, khối lượng với mẫu gỗ cổ đó, lấy từ chặt, có độ phóng xạ 1600 phân rã/phút Tính tuổi mẫu gỗ cổ? A 17190 năm B 1910 năm C 3820 năm D 11460 năm HD: ( năm) 31 − Câu Silic 14 Si chất phóng xạ, phát hạt β biến thành hạt nhân X Một mẫu 31 phóng xạ 14 Si ban đầu thời gian phút có 190 nguyên tử bị phân rã, sau thời gian phút có 85 nguyên tử bị phân rã Hãy xác định chu kỳ bán rã chất phóng xạ? A 2,585 B 0,415 D 3,415 D 2, 825 HD - Ban đầu: Trong thời gian phút có 190 nguyên tử bị phân rã ⇒ H0=190phân rã/5phút - Sau t=3 giờ: Trong thời gian phút có 85 nguyên tử bị phân rã ⇒ H=85phân rã /5phút Từ công thức: Câu (ĐH -2010): Ban đầu (t = 0) có mẫu chất phóng xạ X nguyên chất Ở thời điểm t1 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 50s B 45s C 40s D 20s HD: 13 thời điểm t1: (1) thời điểm t2 = t1 +100(s): Từ (1) (2) suy ra: (2) = = = 22 → T= 50 s = Câu (QG 2017): Chất phóng xạ pơlơni phát tia α biến đổi thành chì Cho chu kì bán rã cùa pơlơni 138 ngày Ban đầu có mẫu pơlơni ngun chất, sau khoảng thời gian t tỉ số khối lượng chì sinh khối lượng pơlơni lại mẫu 0,6 Coi khối lượng nguyên tử số khối hạt nhân nguyên tử tính theo đơn vị u Giá trị t A 95 ngày B 105 ngày C 83 ngày D 33 ngày HD: (ngày) Câu Trong mẫu quặng Urani người ta thường thấy có lẫn chì Pb206 với Urani U238 Biết chu kỳ bán rã U238 4,5.10 năm, tính tuổi quặng trường hợp sau: a Khi tỷ lệ tìm thấy 10 ngun tử Urani có nguyên tử chì b Tỷ lệ khối lượng hai chất 1g chì /5g Urani HD: a (năm) b (năm) 2.2.4 Bài tập số hạt nhân con, khối lượng hạt nhân tạo thành từ thời điểm t1 đến t2, máy đếm xung, ứng dụng phóng xạ điều trị ung thư Sơ đồ phân bố số hạt nhân mẹ lại theo trục thời gian: t=0 t = t1 N0 N1= N0 t = t2 N2= N0 - Số hạt nhân tạo từ thời điểm t1 đến t2 số hạt nhân mẹ bị phân rã khoảng thời gian này: ∆N12 = N1 – N2 = N0 ( ) = N0 ( 1- Khối lượng hạt nhân tạo từ thời điểm t1 đến t2: ∆m12 = 14 ) - Đối với máy đếm xung, hạt phóng xạ đập vào, đếm tự động tăng đơn vị Vì vậy, số hạt bị phân rã (∆N) tỉ lệ với số xung đếm n (chọn hệ số tỉ lệ µ) ∆N = µ.N Trong x = Câu 1(QG 2017- mã 201): Một chất phóng xạ α có chu kì bán rã T Khảo sát mẫu chất phóng xạ ta thấy: lần đo thứ nhất, phút mẫu chất phóng xạ phát 8n hạt α Sau 414 ngày kể từ lần đo thứ nhất, phút mẫu chất phóng xạ phát n hạt α Giá trị T A 3,8 ngày B 138 ngày C 12,3 ngày D 0,18 ngày HD: Lần đo thứ nhất: ∆N1 = N0 (1-2-∆t/T) = 8.n với ∆t = phút -414/T -∆t/T Lần đo thứ hai: ∆N2 = N0 (1-2 ) = n (ngày) Câu Để đo chu kỳ bán rã chất phóng xạ, người ta dùng máy đếm xung Ban đầu phút máy đếm 14 xung, sau đo lần thứ nhất, máy đếm 10 xung phút Tính chu kỳ bán rã chất phóng xạ? Lấy A 3,5 (giờ) B (giờ) D 4,25 (giờ) D 4,5 (giờ) HD: Số xung phát tỉ lệ với số nguyên tử bị phân rã Số nguyên tử bị phân rã phút đầu tiên: N1= N01 – N1= N01(1- ) Sau số nguyên tử lại là: N02 = N01 Số nguyên tử bị phân rã khoảng thời gian t = 1phút kể từ thời điểm là: N2 = N02( 1→ => ) =  t = ln → => T = = 2t = 2.2 = Câu Để đo chu kì bán rã chất phóng xạ β- người ta dùng máy đếm electron Kể từ thời điểm t=0 đến t1= máy đếm ghi N1 phân rã/giây Đến thời điểm t2 = máy đếm N2 phân rã/giây Với N2 = 2,3N1 Tìm chu kì bán rã? A 3,31 B 4,71 C 14,92 D 3,95 − λt − λt HD: H1 = H0 (1- e ) => N1 = H0 (1- e ) 1 − λt − λt H2 = H0 (1- e ) => N2 = H0 (1- e ) 2 − λt − λt −6 λ −2 λ => (1- e ) = 2,3(1- e ) => (1- e ) = 2,3 ( - e ) −2 λ Đặt X = e ta có: (1 – X3) = 2,3(1-X) => (1-X)( X2 + X – 1,3) = Do X – ≠ => X2 + X – 1,3 = => X = 0,745 15 e −2 λ ln = 0,745 => - T = ln0,745 => T = 4,709 = 4,71(h) Tiết Câu Một bệnh nhân điều trị đồng vị phóng xạ, dùng tia γ để diệt tế bào bệnh Thời gian chiếu xạ lần đầu ∆t = 20 phút, sau tháng bệnh nhân phải tới bệnh viện khám bệnh tiếp tục chiếu xạ Biết đồng vị phóng xạ có chu kỳ bán rã T = tháng (coi ∆t Thể tích máu tương ứng với 2354665,58 phân rã/phút là: Câu Tiêm vào máu bệnh nhân 10cm3 dung dịch chứa có chu kì bán rã T = 15h -3 với nồng độ 10 mol/lít Sau 6h lấy 10cm máu tìm thấy 1,5.10-8 mol Na24 Coi Na24 phân bố Thể tích máu người tiêm khoảng: A lít B lít C lít D lít -3 -2 -5 HD: Số mol Na24 tiêm vào máu: n0 = 10 10 =10 mol Số mol Na24 lại sau 6h: n = n0 e- λt = 10-5 = 10-5 Thể tích máu bệnh nhân V = 2.2.6 Bài tập xác định số chấm sáng huỳnh quang 17 = 0,7579.10-5 mol - Giả sử nguồn phóng xạ đặt cách huỳnh quang khoảng R, diện tích S, số chấm sáng số hạt phóng xạ đập vào: - Nếu hạt nhân mẹ bị phân rã tạo k hạt phóng xạ thì: Npx = k.∆N = k.N0.(1-e-λt) + Nếu t KX=0,0864 (MeV) 18 =4,8864 (MeV) Câu Hạt nhân đứng yên phóng xạ hạt , biến đổi thành hạt nhân có kèm theo photon a Viết phương trình phản ứng? Xác định A, Z? b Bằng thực nghiệm, người ta đo đuợc động hạt 6,18 MeV Tính động hạt nhân Pb theo đơn vị MeV? c.Tính bước sóng xạ? Biết ; ; ; ; ; HD: a Phương trình phóng xạ là: b Tính : Theo định luật bảo toàn động lượng: hay MeV c Tính bước sóng xạ Độ hụt khối Năng lượng phơton : (MeV) λ= 10pm Bước sóng xạ : Câu Hạt nhân Pôlôni đứng yên, phóng xạ α chuyển thành hạt nhân Chu kì bán rã Pơlơni T = 138 ngày Một mẫu Pơlơni ngun chất có khối lượng ban đầu 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 α? Cho biết , , HD a) Phương trình phóng xạ: 19 , , Ta có Vậy hạt nhân Vậy phương trình phóng xạ là: Số hạt Pơlơni ban đầu: Số hạt Pơlơni lại thời điểm t: Số hạt Hêli sinh thời điểm t sốhạt Pơlơni bị phân rã hạt Lượng khí Hei sinh điều kiện tiêu chuẩn: số V = 0,16 lít b) Nănglượng tỏa hạt Po phân rã: MeV Năng lượng tỏa 2g Po phân rã hết: c) Theo định luật bảo toàn lượng động lượng: (1) (2) Thay (2) vào (1) ta có: Thay số = 6,3 MeV BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu Phóng xạ tượng hạt nhân A phát xạ điện từ B tự phát tia α, β, γ C tự phát tia phóng xạ biến thành hạt nhân khác D phóng tia phóng xạ, bị bắn phá hạt chuyển động nhanh Câu Phóng xạ khơng có thay đổi cấu tạo hạt nhân? A Phóng xạ α B Phóng xạ C Phóng xạ D Phóng xạ Câu Trong q trình phóng xạ chất, số hạt nhân phóng xạ A giảm theo thời gian B giảm theo đường hypebol C không giảm D giảm theo quy luật hàm số mũ Câu Hãy chọn câu tia phóng xạ A Tia α gồm hạt nhân nguyên tử B Tia γ thực chất sóng điện từ có dài C Tia β-gồm electron có kí hiệu 20 D Tia β+ gồm pơzitron có kí hiệu Câu Trong phóng xạ γ hạt nhân A tiến ô so với hạt nhân mẹ bảng tuần hồn B tiến hai so với hạt nhân mẹ bảng tuần hoàn C lùi ô so với hạt nhân mẹ bảng tuần hoàn D khơng thay đổi vị trí so với hạt nhân mẹ bảng tuần hoàn Câu Chọn câu sai tia phóng xạ A Khi vào từ trường tia β+ tia β- lệch hai phía khác B Khi vào từ trường tia β+ tia α lệch hai phía khác C Tia phóng xạ qua từ trường không lệch tia γ D Khi vào từ trường tia β- tia α lệch hai phía khác Câu Phóng xạ sau có hạt nhân tiến ô so với hạt nhân mẹ A Phóng xạ B Phóng xạ C Phóng xạ D Phóng xạ Câu Một lượng chất phóng xạ có số lượng hạt nhân ban đầu N0 sau chu kì bán rã, số lượng hạt nhân phóng xạ lại A N0/2 B N0/4 C N0/8 D m0/16 Câu Trong phóng xạ hạt prơton biến đổi theo phương trình đây? A B C D Câu 10 Phốtpho có chu kỳ bán rã 14 ngày Ban đầu có 300g phốt Sau 70 ngày đêm, lượng phốt lại: A 7.968g B 7,933g C 8,654g D 9,735g Câu 11 Một nguồn phóng xạ có chu kỳ bán rã T thời điểm ban đầu có No = 2.1016 hạt nhân Sau khoảng thời gian 2T số hạt nhân lại là: A 5.1016 hạt nhân B 5.1015 hạt nhân C 2.1016 hạt nhân D 2.1015 hạt nhân Câu 11 Chu kỳ bán rã 1600 năm Thời gian để khối lượng Radi lại 1/4 khối lượng ban đầu A 6400 năm B 3200 năm C 4200 năm D 4800 năm Câu 12 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 A 0,5 B C D 1,5 Câu 13(ĐH – 2008) : Hạt nhân A đứng yên 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 A B C D Câu 14(ĐH 2013): Hiện urani tự nhiên chứa hai đồng vị phóng xạ với tỷ lệ số hạt số hạt Biết chu kì bán rã 21 và , 7,00.108 năm 4,50.109 năm Cách năm, urani tự nhiên có tỷ lệ số hạt số hạt A 2,74 tỉ năm ? B 2,22 tỉ năm C 1,74 tỉ năm D 3,15 tỉ năm Câu 15(QG 2019 – mã 201) Chất phóng xạ X có chu kỳ bán rã T Ban đầu có mẫu X nguyên chất với khối lượng 4g Sau khoảng thời gian 2T, khối lượng chất X mẫu bị phân rã A 0,25g B 3g C 1g D 2g Câu 16(QG 2019 – mã 202) Chất phóng xạ X có chu kì bán rã 7,2s Ban đầu có mẫu X nguyên chất Sau số hạt nhân X bị phân rã bảy lần số hạt nhân X lại mẫu? A 21,6s B 7,2s C 28,8s Câu 17(QG 2019 – mã 203) X chất phóng xạ D 14,4s Ban đầu có mẫu X nguyên chất Sau 53,6 phút, số hạt sinh gấp lần số hạt nhân X lại mẫu Chu kì bán rã X A 8,93 phút B 26,8 phút C 53,6 phút D 13,4 phút Câu 18(QG 2019 – mã 206) Chất phóng xạ pơlơni phát tia phóng xạ α biến đổi thành chì Biết chu kì bán rã pơlơni 138 ngày Ban đầu có mẫu pơlơni ngun chất với N0 hạt nhân Sau có 0,75N0 hạt nhân chì tạo thành? A 552 ngày B.276 ngày C.138 ngày D.414 ngày Câu 19 (QG 2018 mã 201): Chất phóng xạ pơlơni phát tia α biến đổi thành chì Gọi chu kì bán rã pôlôni T Ban đầu (t = 0) có mẫu nguyên chất Trong khoảng thời gian từ t = đến t = 2T, có 63 mg mẫu bị phân rã Lấy khối lượng nguyên tử tính theo đơn vị u số khối hạt nhân nguyên tử Trong khoảng thời gian từ t = 2T đến t = 3T, lượng tạo thành mẫu có khối lượng A 72,1 mg B 5,25 mg Câu 20 (QG 2018- mã 204): Pôlôni nguyên chất Khối lượng C 73,5 mg D 10,3 mg chất phóng xạ α Ban đầu có mẫu mẫu thời điểm t = t0, t = t0 + 2∆t t = t0 + 3∆t (∆t > 0) có giá trị m0, g g Giá trị m0 A 64 g B 256 g C 512 g 22 D 128 g Câu 21 Để đo chu kì bán rã chất phóng xạ, người ta cho máy đếm xung bắt đầu đếm từ t0 = Đến thời điểm t1 = 6h , máy đếm đươc n1 xung, đến thời điểm t2 = 3t1 , máy đếm n2 = 2,3n1 xung (Một hạt bị phân rã, số đếm máy tăng lên đơn vị) Chu kì bán rã chất phóng xạ xấp xỉ : A 6,90h B 0,77h C 7,84h D 14,13h Câu 22 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% Câu 23 Một lượng chất phóng xạ ban đầu có khối lượng 1mg Sau 15,2 ngày độ phóng xạ giảm 93,75% Độ phóng xạ lượng Rn lại A 3,40.1011Bq B 3,88.1011Bq C 3,58.1011Bq D 5,03.1011Bq Câu 24: Chu kì bán rã chất phóng xạ 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% Câu 25 Đồng vị phóng xạ 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 26 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 27 Chất phóng xạ 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 28 Một mẫu phóng xạ ban đầu phút có 196 nguyên tử bị phân rã, sau 5,2 (kể từ lúc t = 0) phút có 49 nguyên tử bị phân rã Tính chu kỳ bán rã A 2,6(giờ) B 2,5 (giờ) C 2,7(giờ) D 2,4(giờ) Câu 29 Hiện urani tự nhiên chứa hai đồng vị phóng xạ hạt 235 92 U số hạt 238 92 Ulà Biết chu kì bán rã 235 92 U 238 92 235 92 U 238 92 U 4,5.109năm 0,9.109 năm Cách năm, urani tự nhiên có tỷ lệ số hạt 238 92 U, với tỉ lệ số 235 92 U số hạt 50 U ? A 2,125 tỉ năm B 1,125 tỉ năm C 3,125 tỉ năm 23 D 2,225 tỉ năm Câu 30: Hạt nhân urani sau chuỗi phân rã, biến đổi thành hạt nhân chì Trong q trình đó, chu kì bán rã biến đổi thành hạt nhân chì 4,47.109 năm Một khối đá phát có chứa 1,188.1020 hạt nhân 6,239.1018 hạt nhân Giả sử khối đá lúc hình thành khơng chứa chì tất lượng chì có mặt sản phẩm phân rã A 3,3.108 năm B 6,3.109 năm Tuổi khối đá phát C 3,5.107 năm D 2,5.106 năm Câu 31 Hiện quặng thiên nhiên có chứa theo tỉ lệ nguyên tử 140:1 Giả sử thời điểm tạo thành Trái Đất, tỷ lệ 1:1 Hãy tính tuổi Trái Đất Biết chu kỳ bán rã 4,5.109 năm A 6,04 tỉ năm B 60,4 tỉ năm Câu 32: Chất phóng xạ có chu kỳ bán rã 7,13.108năm C 6,5 tỉ năm D 60 tỉ năm có chu kỳ bán rã năm Một mẫu chất phóng xạ ban đầu có 2.1015 nguyên tử Số nguyên tử bị phân rã năm thứ tư 14 14 1,89.10 B 10 C 1015 D 1,89.1013 A Câu 33 Một mẫu chất phóng xạ Rn222, ngày đầu có 4.1010 hạt bị phân rã Sau 14,4 kể từ lần đo thứ người ta thấy ngày có 1010 hạt bị phân rã Tìm chu kỳ bán rã Rn222 A 3,2 ngày B 3,8 ngày C 7,6 ngày D 3,6 ngày Câu 34 Một hạt bụi Ra226 có khối lượng 1,8 (pg), đặt cách huỳnh quang khoảng 1cm, có diện tích 50cm2 Biết chu kỳ bán rã Ra226 1590 năm Coi năm có 365 ngày.Mỗi hạt phóng xạ đập vào huỳnh quang phát chấm sáng Số chấm sáng sau 10 phút A 158 B 159 C 157 D 156 Câu 35 Để đo chu kỳ chất phóng xạ người ta dùng máy đếm xung thời điểm t = đến thời điểm t1 = phút máy đếm n xung, đến thời điểm t2 = phút, máy đếm 1,25.n xung Chu kỳ bán rã chất phóng xạ A phút B 1,5 phút C 1,8 phút D phút Câu 36 Một mộ cổ vừa khai quật Một mẫu ván quan tài chứa 50 gam C14 có độ phóng xạ 457 phân rã/phút Biết độ phóng xạ cối sống vào khoảng 3000 phân rã /phút tính 200g C14 Chu kỳ bán rã C14 khoảng 5600 năm Tuổi ngơi mộ cổ A 9,2 nghìn năm B 1,5 nghìn năm C 2,2 nghìn năm D nghìn năm Câu 37 Một người bệnh phải chạy thận phương pháp phóng xạ Nguồn phóng xạ sử dụng với chu kỳ bán rã 40 ngày Trong lần khám người bệnh chụp thời gian 12 phút Cứ sau 15 ngày bệnh nhân phải tới bệnh viện khám lại tiếp tục chụp phóng xạ Hỏi lần chụp thứ người phải chụp thời gian để nhận liều lượng phóng xạ lần trước Coi thời gian chụp nhỏ so với thời gian điều trị lần A 40 phút B 24,2 phút C 20 phút D 28,2 phút 24 Câu 38 Trong điều trị ung thư, bệnh nhân chiếu xạ với liều lượng xác định từ nguồn phóng xạ với chu kỳ bán rã năm Khi nguồn sử dụng lần đầu thời gian cho lần chiếu xạ 10 phút Sau năm thời gian cho lần chiếu xạ A 15,24 phút B 18,18 phút C.20,18 phút D 16,82 phút Câu 39 Đồng vị K40 chất phóng xạ biến thành Ar40 với chu kì bán rã 1,2 tỉ năm Một mẫu đá lấy từ Mặt Trăng, nhà khoa học xác định 82% nguyên tố K40 phân rã thành Ar40 Hãy xác định tuổi mẫu đá A 1,5 tỉ năm B 2,6 tỉ năm C 4,5 tỉ năm D 2,97 tỉ năm 210 Câu 40 Po phóng xạ α biến đổi thành Pb Mỗi phân rã toả 6,3MeV Biết số Avôgađro 6,02.1023, khối lượng mol Po 210g/mol, 1MeV = 1,6.10 -13J Ban đầu có 1g nguyên chất, sau phân rã hết lượng toả A 1,81.1020MeV B 28,896.109J C 28,896.108J D 1,81.1021MeV PHẦN III: KẾT LUẬN Phương pháp giải tập áp dụng dạy học sinh ôn thi THPT Quốc gia cho học sinh lớp 12 trường THPT Hai Bà Trưng nhiều năm Qua thời gian giảng dạy thấy thu kết tốt, thể qua thái độ hứng thú say mê hưởng ứng đón nhận kiến thức này, phần đơng học sinh học làm tốt tập, không bỡ ngỡ gặp tập lạ; biết cách phân loại, nhận dạng tập nhanh phù hợp với việc làm thi trắc nghiệm, góp phần nâng cao kết thi THPT quốc gia Do thời gian, trình độ thân nên chun đề khơng tránh khỏi hạn chế thiếu sót, tơi mong nhận ý kiến đóng góp thầy giáo, cô giáo, em học sinh để viết hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn! 25 ... Phóng xạ sau có hạt nhân tiến so với hạt nhân mẹ A Phóng xạ B Phóng xạ C Phóng xạ D Phóng xạ Câu Một lượng chất phóng xạ có số lượng hạt nhân ban đầu N0 sau chu kì bán rã, số lượng hạt nhân phóng. .. lên bề mặt khối chất phóng xạ 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 Câu 5(ĐH – 2008):... Phóng xạ khơng có thay đổi cấu tạo hạt nhân? A Phóng xạ α B Phóng xạ C Phóng xạ D Phóng xạ Câu Trong trình phóng xạ chất, số hạt nhân phóng xạ A giảm theo thời gian B giảm theo đường hypebol C