2 phóng xạ copy image marked

Các chuyên đề Vật Lý 12 VẬT LÝ HẠT NHÂN + PHĨNG XẠ + I Hiện tượng phóng xạ Định nghĩa tượng phóng xạ: - Phóng xạ trình phân rã tự phát hạt nhân khơng bền vững (tự nhiên hay nhân tạo) Q trình phân rã kèm theo tạo hạt nhân kèm theo phát xạ điện từ Hạt nhân tự phân rã gọi hà nhân mẹ, hạt nhân tạo thành sau phân rã gọi hạt nhân Các dạng phóng xạ: Phóng xạ Anpha    Beta    Gama    Bản chất Là dòng hạt nhân + Tia  (phổ biến): Là sóng điện từ có bước nguyên tử 42 He mang dịng electron ( sóng ngắn (dưới 0,01 nm) cấu tạo từ 0 điện tích dương 1  hay 1 e ) hạt photon có + Tia  (hiếm): lượng cao, không bị lệch dòng electron điện trường từ dương, gọi trường 00  positron có khối lượng khối lượng electron mang điện tích dương ( 01   Tính chất + Phóng từ hạt nhân với tốc độ cỡ 2.107 m/s + Chỉ di chuyển tối đa cm khơng khí, khả đâm xuyên yếu, không xuyên qua thủy tinh hay bìa mỏng dày mm + Làm ion hóa chất khí Phương trình phản ứng A Z X A4 Z2 Y  42 He hay 01 e ) + Phóng từ hạt nhân với vận tốc gần vận tốc ánh sáng chân không + Đi quãng đường dài tia α (vài m khơng khí vài mm kim loại) + Khả đâm xuyên mạnh tia α Xuyên qua nhơm dày vài mm + Làm ion hóa khơng khí yếu tia α A A Z X  Z 1Y   A Z X + Khả đâm xuyên lớn, xuyên qua lớp chì dày vài cm xun qua lớp bê tông dày vài m gây nguy hiểm cho người A Z X  AZY  00  Y  01 A Z 1 II Định luật phóng xạ Đặc tính q trình phóng xạ: - Có chất q trình biến đổi hạt nhân - Có tính tự phát khơng điều khiển được, khơng chịu tác động yếu tố mơi trường ngồi nhiệt độ, áp suất… Bùi Xn Dương Trang Các chuyên đề Vật Lý 12 - Là q trình ngẫu nhiên Định luật phóng xạ: - Số hạt nhân cịn lại chất phóng xạ giảm theo hàm e mũ thời gian N  N0e T N  N  t T với λ số phóng xạ T chu kì bán rã T  - Với N  m  m0e ln  m N A ta thu phương trình: A T m  m  t T  Số hạt nhân khối lượng chất bị phân rã xác định  N  N  e T  t    T N  N 1     Và  m  m  e T  t    m  m 1  T    BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Giả sử sau phóng xạ (kể từ thời điểm ban đầu) số hạt nhân đồng vị phóng xạ cịn lại 25% số hạt nhân ban đầu Chu kì bán rã đồng vị phóng xạ A B 1,5 C 0,5 D Câu 2: Phát biểu sau sai nói tượng phóng xạ? A Trong phóng xạ , hạt nhân có số nơtron nhỏ số nơtron hạt nhân mẹ B Trong phóng xạ -, hạt nhân mẹ hạt nhân có số khối nhau, số prơtơn khác C Trong phóng xạ , có bảo tồn điện tích nên số prơtơn bảo tồn D Trong phóng xạ +, hạt nhân mẹ hạt nhân có số khối nhau, số nơtron khác Câu 3: 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 cịn lại đồng vị ấy? A 0,5T B 3T C 2T D T Câu 4: Một chất phóng xạ ban đầu có N0 hạt nhân Sau năm, cịn 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 5: Ban đầu có N0 hạt nhân mẫu chất phóng xạ nguyên 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 N N N A B C D N 2 Bùi Xuân Dương Trang Các chuyên đề Vật Lý 12 Câu 6: Biết đồng vị phóng xạ 146 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 Tuổi mẫu gỗ cổ cho A 1910 năm B 2865 năm C 11460 năm D 17190 năm Câu 7: 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 t2 = 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 Câu 8: Khi nói tia , phát biểu sau sai? A Tia  phóng từ hạt nhân với tốc độ 2000 m/s B Khi qua điện trường hai tụ điện, tia  bị lệch phía âm tụ điện C Khi khơng khí, tia  làm ion hóa khơng khí dần lượng D Tia  dòng hạt nhân heli  42 He  Câu 9: Chất phóng xạ pơlơni 210 84 Po phát tia  biến đổi thành chì 206 82 Pb Cho chu kì bán 210 84 Po 138 ngày Ban đầu (t = 0) có mẫu pôlôni nguyên 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 1 1 A B C D 15 16 25 -8 -1 Câu 10: Giả thiết chất phóng xạ có số phóng xạ  = 5.10 s Thời gian để số hạt nhân chất phóng xạ giảm e lần (với lne = 1) A 5.108 s B 5.107 s C 2.108 s D 2.107 s Câu 11: 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 12: Tia sau tia phóng xạ? A Tia  B Tia + C Tia  D Tia X 235 238 Câu 13:Hiện urani tự nhiên chứa hai đồng vị phóng xạ U U , với tỷ lệ số hạt 235 U số hạt 238 U Biết chu kì bán rã 235 U 238 U 7,00.108 năm 1000 4,50.10 năm Cách năm, urani tự nhiên có tỷ lệ số hạt 235 U số hạt 238 U ? 100 A 2,74 tỉ năm B 2,22 tỉ năm C 1,74 tỉ năm D 3,15 tỉ năm Câu 14: Ban đầu mẫu chất phóng xạ nguyên chất có N0 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 + Câu 15: Cho tia phóng xạ: tia ; tia  ; tia  tia  vào miền có điện trường theo phương vng góc với đường sức điện Tia phóng xạ khơng bị lệch khỏi phương truyền ban đầu là: A tia  B tia C tia + D tia  rã Bùi Xuân Dương Trang Các chuyên đề Vật Lý 12 Câu 16: Đồng vị phóng xạ 210 84 Po phân rã , biến thành đồng vị bền 138 ngày Ban đầu có mơt mẫu 210 84 206 82 Pb với chu kỳ bán rã Po tinh khiết Đền thời điểm t, tổng số hạt  hạt nhân 206 82 Pb ( tạo ra) gấp 14 lần số hạt nhân 210 84 Po lại Giá trị t bằng: A 552 ngày B 414 ngày C 828 ngày D 276 ngày Câu 17: Tia α A dòng hạt nhân nguyên tử hidro B có vận tốc vận tốc ánh sáng chân khơng C dịng hạt nhân 42 He D không bị lệch qua điện trường từ trường  24 Câu 18: Đồng vị 24 11 Na chất phóng xạ  tạo thành đồng vị Magiê Mẫu 11 Na có khối lượng ban đầu mo = 0,25g Sau 120 độ phóng xạ cuả giảm 64 lần Cho N A  6, 02.1023 hạt /mol Khối lượng Magiê tạo sau thời gian 45 giờ: A 0,25 g B 0,197 g C.0,053 g D.0,21 g 210 Câu 19: Chất phóng xạ 84 Po phóng xạ  trở thành Pb Dùng mẫu Po ban đầu có 1g, sau 365 ngày đêm mẫu phóng xạ tạo lượng khí hêli tích V = 89,5 cm3 điều kiện tiêu chuẩn Chu kỳ bán rã Po là: A 138,5 ngày đêm B 58,7 ngày đêm C 1444 ngày đêm D 138 ngày đêm 238 235 Câu 20: Cho chu kì bán rã U T1 = 4,5.10 năm, U T2 = 7,13.108 năm Hiên quặng thiên nhiên có lẫn 238 U 235 U theo tỉ lệ số nguyên tử 140:1 Giả thiết thời điểm tạo thành Trái Đất tỉ lệ 1:1 Tuổi Trái Đất là: A 2.109 năm B 6.108 năm C 5.109 năm D 6.109 năm 60 Câu 21 : Đồng vị phóng xạ Coban 27 C phát tia phóng xạ β- với chu kỳ bán rã T = 71,3 ngày Trong 365 ngày, phần trăm chất Coban bị phân rã A 97,12% B 65,94% C 31,17% D 80,09% Câu 22 : Kết luận chất tia phóng xạ khơng đúng? A Các tia α, β, γ có chung chất sóng điện từ có bước sóng khác B Tia α dòng hạt nhân nguyên tử 42 He C Tia β+ dòng hạt pozitron D Tia β- dòng hạt electron Câu 23: Một mẫu chất phóng xạ nguyên chất có khối lượng mo, chu kỳ bán rã 3,8 ngày Sau 11,4 ngày khối lượng chất phóng xạ cịn lại mẫu 2,5g Khối lượng ban đầu mo bằng: A 10g B 12g C 20g D 25g Câu 24: Trong khoảng thời gian 17,8 ngày có 75% số hạt nhân ban đầu đồng vị phóng xạ bị phân rã Chu kì bán rã đồng vị A 17,8 ngày B 35,6 ngày C 4,29 ngày D 8,9 ngày Câu 25: Một khối chất phóng xạ hỗn hợp gồm hai đồng vị với số lượng hạt nhân ban đầu Đồng vị thứ có chu kỳ bán rã T1 = 2,4 ngày, đồng vị thứ có chu kỳ bán rã T2  40 ngày Kể từ thời điểm ban đầu, số hạt nhân hỗn hợp bị phân rã thời điểm t1 t2 87,5% 75% so với số hạt ban đầu hỗn hợp Tính tỉ số t1/t2 A 3/2 B 5/2 C 2/3 D 2/5 Câu 26: Gọi τ khoảng thời gian để số hạt nhân đồng vị phóng xạ giảm lần Hỏi sau thời gian 2τ kể từ thời điểm ban đầu, phần trăm số hạt nhân bị phân rã so với lúc đầu A 98,4375% B 93,75% C 6,25% D 1,5625% Bùi Xuân Dương Trang Các chuyên đề Vật Lý 12 Câu 27: Coban 60 27 Co phóng xạ  với chu kì bán rã 5,27 năm biến đổi thành niken Hỏi sau 60 75% khối lượng chất phóng xạ 27 Co bị phân rã là: A 10,54 năm B 13,18 năm C 15,81 năm D 7,91 năm Câu 28: Giả sử ban đầu có mẫu phóng xạ ngun chất X có chu kì bán rã T, biến thành hạt nhân bền Y Tại thời điểm t1 tỉ lệ số hạt nhân Y va hạt nhân X k Tại thời điểm t  t1  2T tỉ lệ là: 4k A 4k + B k + C 4k D A A Câu 29: Hạt nhân Z X chất phóng xạ α, sản phẩm hạt nhân ZY Tỉ số khối lượng chất Y chất X thời điểm t xác định biểu thức: m m A A A Y   e t  1 B Y  1  e t  m X A m X A m m A A C Y  1  e t  D Y   e t  1 mX A mX A Câu 30: Chất phóng xạ Urani 235 92 U phóng xạ α tạo thành Thơri (Th) Chu kì bán rã 235 92 U T  7,13.10 năm Tại thời điểm tỉ lệ số nguyên tử Th nguyên tử U Sau thời điểm sau để tỉ lệ số nguyên tử nói 23? A 17,825.108 năm B 10,695.108 năm C 14,26.10 năm D 21,39.108 năm 234 Câu 31: Urani 238 92 U phóng xạ α với chu kì bán rã 4,5.10 năm tạo thành 90Th Ban đầu 235 92 có 23,8 g urani Tỉ số khối lượng 238 U 234 Th sau 9.109 năm là: 100 119 295 A B C D 295 117 100 Câu 32: Một chất phóng xạ có chu kì bán rã T  693 h Hỏi sau số hạt nhân chất giảm e lần: A 1884 B 693 C 936 D 1000 Câu 33: Chất phóng xạ X có chu kì bán rã T1 , chất phóng xạ Y có chu kì bán rã T2 với T2  4T1 Ban đầu hai mẫu nguyên chất Sau khoảng thời gian, chất phóng xạ Y có số hạt nhân lại 0,25 số hạt nhân Y ban đầu tỉ số số hạt nhân X bị phân rã so với số hạt nhân X ban đầu là: 1 255 63 A B C D 64 256 256 64  14 Câu 34: Cacbon C chất phóng xạ  có chu kì bán rã 5730 năm Nếu ban đầu có 64 g chất sau cịn lại g? A 11460 năm B 17190 năm C 22920 năm D 20055 năm Câu 35: X đồng vị chất phóng xạ biến đổi thành hạt nhân Y Ban đầu có mẫu chất phóng xạ X tinh khiết Tại thời điểm t đó, tỉ số số hạt nhân X Y mẫu Đến thời điểm sau 12 năm, tỉ số Chu kì bán rã hạt nhân X là: A 36 năm B 60 năm C 12 năm D 4,8 năm Câu 36: Một chất phóng xạ có chu kì bán rã 3,8 ngày Ở thời điểm t số hạt nhân sinh 25% số hạt nhân mẹ cịn lại, sau khoảng thời gian 11,4 ngày tỉ số hạt nhân hạt nhân mẹ lại là: Bùi Xuân Dương Trang Các chuyên đề Vật Lý 12 B C D 9 Câu 37: Hai chất phóng xạ X Y có chu kì bán rã số phóng xạ tương ứng T1, T2 λ1, λ2 Số hạt nhân ban đầu N1 N2 Biết X Y sản phẩm trình phân rã Sau khoảng thời gian số hạt nhân X số hạt nhân Y lại nhau? N N A t   T2  T1  ln B t   T1  T2  ln N1 N1 N N 1 C t  D t  ln ln 1   N1   1 N1 Câu 38: Phát biểu sai? Tia  A làm ion hóa khơng khí yếu tia α B có vận tốc gần vận tốc ánh sáng C có chất giống với chất tia X D dòng hạt mang điện tích Câu 39: Hạt nhân AZ11 X phóng xạ biến đổi thành hạt nhân AZ22 Y bền Coi khối lượng A hạt nhân xấp xỉ số khối chúng theo đơn vị u Biết chu kì bán rã hạt nhân Ban đầu có mẫu A1 Z1 B 3A1 A2 nhân C 230 90 4A1 A2 Th phát tia α biến đổi thành T Ban đầu  t   có mẫu 230 90 X T X tinh khiết Sau hai chu kì bán rã tỉ số khối lượng chất Y chất X mẫu chất là: 4A A A1 Câu 40: Chất phóng xạ A1 Z1 226 88 D 3A A1 Ra với chu kì bán rã 230 90 Th Th nguyên chất Tại thời điểm t  6T , tỉ số hạt 230 90 226 88 Th số hạt nhân Ra mẫu là: A B 56 C 16 D 63 Câu 41: Một hạt nhân có khối lượng chất phóng xạ giảm n lần sau thời gian Δt Chu kì bán rã chất phóng xạ bằng: ln n t A t  B t   ln n  ln  t ln ln t C t  D t   ln n  ln  t lnn Câu 42: Một chất phóng xạ có số phóng xạ 1,44.10-3 h-1 Sau 75% số hạt nhân ban đầu bị phân rã hết? A 36 ngày B 37,4 ngày C 39,2 ngày D 40,1 ngày Câu 43: Có hai mẫu chất phóng xạ A B chất có chu kì bán rã T  138, ngày khối lượng ban đầu Tại thời điểm quan sát, tỉ số hạt nhân hai mẫu N chất B  2, 72 Tuổi mẫu A nhiều mẫu B là: NA A 199,8 ngày B 199,5 ngày C 190,4 ngày D 189,8 ngày Câu 44: Ban đầu có mẫu chất phóng xạ ngun chất X với chu kì bán rã T Cứ hạt nhân X sau phóng xạ tạo thành hạt nhân Y Nếu mẫu chất có tỉ lệ số nguyên tử chất Y chất X k số tuổi mẫu chất là: ln 1  k  ln A t  T ln B t  T ln ln 1  k  ln Bùi Xuân Dương Trang Các chuyên đề Vật Lý 12 C t  T ln ln ln 1  k  D t  T ln ln 1  k  ln Câu 45: Ban đầu  t   có mẫu 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 là? A 50 s B 25 s C 400 s D 200 s  Câu 46: Sau thời gian t, khối lượng chất phóng xạ  giảm 128 lần Chu kì bán rã chất phóng xạ là: t t A 128t B C D 128t 128 Câu 47: Hạt nhân X phóng xạ  biến đổi thành hạt nhân Y bề Tại thời điểm t người ta thấy mẫu khảo sát, tỉ số khối lượng chất X chất Y a Xem khối lượng hạt nhân theo đơn vị u gần số khối Vào thời điểm t + 2T thỉ số mẫu khảo sát nói là: a a A B a  C D 2a 3a  4 Câu 48: Sau năm lượng hạt nhân ban đầu đồng vị phóng xạ giảm lần Lượng hạt nhân giảm sau năm? A lần B 1,73 lần C 1,5 lần D 0,58 lần 210 Câu 49: Hạt nhân Po chất phóng xạ phát tia α biến đổi thành hạt nhân Pb Tại thời điểm t, tỉ lệ số hạt nhân Pb số hạt nhân Po mẫu 5, thời điểm tỉ lệ khối lượng hạt nhân Pb hạt nhân Po là: A 0,204 B 4,905 C 0,196 D 5,097  236 Câu 50: Hạt nhân 88 Ra phóng ba hạt α hạt  chuỗi phóng xạ liên tiếp Khi hạt nhân tạo thành là: A 222 B 224 C 222 D 224 84 X 83 X 83 X 84 X Bùi Xuân Dương Trang Các chuyên đề Vật Lý 12 Bùi Xuân Dương Trang ... hạt nhân Po là: A 0 ,20 4 B 4,905 C 0,196 D 5,097  23 6 Câu 50: Hạt nhân 88 Ra phóng ba hạt α hạt  chuỗi phóng xạ liên tiếp Khi hạt nhân tạo thành là: A 22 2 B 22 4 C 22 2 D 22 4 84 X 83 X 83 X 84... chất phóng xạ là? A 50 s B 25 s C 400 s D 20 0 s  Câu 46: Sau thời gian t, khối lượng chất phóng xạ  giảm 128 lần Chu kì bán rã chất phóng xạ là: t t A 128 t B C D 128 t 128 Câu 47: Hạt nhân X phóng. .. 17, 825 .108 năm B 10,695.108 năm C 14 ,26 .10 năm D 21 ,39.108 năm 23 4 Câu 31: Urani 23 8 92 U phóng xạ α với chu kì bán rã 4,5.10 năm tạo thành 90Th Ban đầu 23 5 92 có 23 ,8 g urani Tỉ số khối lượng 23 8