CHỦ ĐỀ 4. PHÓNG XẠ File

Ban đầu có một mẫu pôlôni nguyên chất, sau khoảng thời gian t thì tỉ số giữa khối lượng chì sinh ra và khối lượng pôlôni còn lại trong mẫu là 0,6.. Coi khối lượng nguyên tử bằng số khối[r]

Trên đường thành cơng khơng có dấu chân kẻ lười biếng!

CHỦ ĐỀ PHĨNG XẠ

A TĨM TẮT LÍ THUYẾT I− PHĨNG XẠ

1 Hiện tƣợng phóng xạ a Định nghĩa

+ Hiện tượng hạt nhân không bền vững tự phát phân rã phát tia phóng xạ biến đổi thành hạt nhân khác tượng phóng xạ

+ Q trình phân rã phóng xạ ngun nhân bên gây hồn tồn khơng chịu tác động yếu tố thuộc mơi trường ngồi nhiệt độ, áp suất

+ Người ta quy ước gọi hạt nhân phóng xạ hạt nhân mẹ hạt nhân sản phẩm phân rã hạt nhân b Các dạng phóng xạ

+ Phóng xạ α:A A 4 ZX Z 2Y 2He

 

  Dạng rút gọn: A A ZX Z 2Y

 





Tia α dòng hạt nhân

2He chuyển động với vận tốc 2.10

7

m/s Đi chừng vài cm khơng khí chừng vài µm vật rắn

+ Phóng xạ 

Tia  dịng electron ( 1e  ):

A

A 0

ZXZ 1 Y1e0v

Dạng rút gọn: A A ZX Z 1Y



 



+ Phóng xạ 

Tia  dịng pơzitron  0 A A 0 1e : XZ Z 1 Y 1e 0v

Dạng rút gọn: A A ZX Z 1Y



 



* Tia   chuyển động với tốc độ  c, truyền vài mét khơng khí vài mm kim loại

* Trong phóng xạ + cịn có hạt nơtrino phóng xạ  cịn có phản hạt nơtrino

+ Phóng xạ : E2E1hf

Phóng xạ là phóng xạ kèm phóng xạ  ;  + Tia  vài mét bêtơng vài cm chì 2 Định luật phóng xạ

a Đặc tính q trình phóng xạ

− Xét mẫu phóng xạ ban đầu + N0 số hạt nhân ban đầu

+ N số hạt nhân lại sau thời gian t: t

NN e

Trong đó:  số dương gọi số phân rã, đặc trưng cho chất phóng xạ xét c Chu kì bán rã (T)

− Chu kì bán rã thời gian qua số lượng hạt nhân lại 50% (nghĩa phân rã 50%):

ln 0, 693

T 

 

− Lưu ý: Sau thời gian t = xT số hạt nhân phóng xạ lại là: N = x

N

d Độ phóng xạ (H)

Chú ý: Sách không viết độ phóng xạ nhiên khái niệm quan trọng em nên biết để giải nhiều tốn khó

Để đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu lượng chất phóng xạ, người ta dùng đại lượng gọi độ phóng xạ (hay hoạt độ phóng xạ), xác định số hạt nhân phân rã giây

Độ phóng xạ đặc trưng cho tốc độ phân rã Đơn vị đo độ phóng xạ có tên gọi becơren, kí hiệu Bq, phân rã/giây Trong thực tế, người ta cịn dùng đơn vị khác, có tên curi, kí hiệu Ci: 1Ci = 3,7.1010 Bq, xấp xỉ độ phóng xạ gam rađi

Vì số hạt nhân lượng chất phóng xạ giảm dần, nên độ phóng xạ H chất phóng xạ giảm theo thời gian Nếu ΔN số hạt nhân bị phân rã khoảng thời gian Δt, ta có:

t

t T

0

N

H N e N e H N

t

 



        



Độ phóng xạ lượng chất phóng xạ thời điểm t tích số phóng xạ số lượng hạt nhân phóng xạ chứa lượng chất thời điểm t Độ phóng xạ ban đầu: H0 N

Như vậy, ta có: t

HH e

Độ phóng xạ lượng chất phóng xạ giảm theo thời gian theo quy luật hàm số mũ giống số hạt nhân (số nguyên tử) nó: t

0

0

H N

H H e

H N



  

 

  



+ Người ta hay dùng ước curi:

1mCi10 Ci; Ci  10 Ci

+ Trong thăm dò địa chất, người ta dùng đơn vị picocuri ( 1pCi = 10−12Ci) để so sánh độ phóng xạ nhỏ đất đá tự nhiên

+ Cơ thể có tỉnh phóng xạ Các phép đo cho thấy: người có khối lượng 70 kg có độ phóng xạ trung bình 1,2.104 Bq chủ yếu phóng xạ kali K40 (4,5.103 Bq) cacbon C14 (3,7.103 Bq)

II− ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ VÀ CÁC ỨNG DỤNG 1 Đồng vị phóng xạ nhân tạo

Ngồi đồng vị phóng xạ có sẵn thiên nhiên, gọi đồng vị phóng xạ tự nhiên, người ta chế tạo nhiều đồng vị phóng xạ, gọi đồng vị phóng xạ nhân tạo

Năm 1934, hai ông bà Joliot - Curi dùng hạt α bắn phá nhôm, 

4 27 30 1 30 30 0 0 

2 13Al15P0n; 15P14Si 1e 0v

Từ đến nay, người ta tạo hàng nghìn đồng vị phóng xạ nhân tạo nhờ phản ứng hạt nhân Chú ý:

+ Phản ứng hạt nhân phổ biến phản ứng có hạt nhẹ A (gọi đạn) tương tác với hạt nhân B (gọi bia) sản phẩm hạt nhẹ D hạt nhân C:

A + B→ C + D (3)

Các hạt C D nuclơn, phơtơn

+ Có phản ứng hạt nhân xảy thiên nhiên Chẳng hạn, tác dụng tia vũ trụ, tầng thấp khí Trái Đất có lượng nhỏ cacbon phóng xạ 14C tạo (1 14 14

0n7 N6 C1H )

+ Phôtpho thiên nhiên đồng vị bền P31 Phơtpho cịn đồng vị phóng xạ P32 phóng xạ ( )

+ Bằng phản ứng hạt nhân nhân tạo người ta kéo dài bảng tuần hoàn Menđeleep tạo nguyên tố vượt urani có Z > 92 Tất nguyên tố nguyên tố phóng xạ, quan trọng chất plutơni, Z = 94, nhiên liệu hạt nhân

2 Các ứng dụng đồng vị phóng xạ

Các đồng vị phóng xạ tự nhiên nhân tạo có ứng dụng đa dạng, a Phƣơng pháp nguyên tử đánh dấu

+ Trước hết, phải kể đến ứng dụng chúng Y học, sinh học, hóa học Người ta đưa đồng vị phóng xạ khác vào thể để theo dõi thâm nhập di chuyển nguyên tố định thể người chúng gọi nguyên tử đánh dấu; ta nhận diện chúng nhờ thiết bị ghi xạ Nhờ phương pháp nguyên tử đánh dấu, người ta biết xác nhu cầu với nguyên tố khác thể thời kì phát triển tình trạng bệnh lí phận khác thể, thừa thiếu nguyên tố

+ Muốn theo dõi dịch chuyển chất lân cây, người ta cho lân phóng xạ P32 vào phân lân thường P31 Về mặt sinh lí thực vật hai đồng vị tương đương có vỏ điện tử giống nhau, đồng vị P32 chất phóng xạ nên ta dễ dàng theo dõi dịch chuyển nó, chất lân

nói chung Đó phương pháp nguyên tử đánh dấu dùng rộng rãi sinh học b Đồng vị C14, đồng hồ Trái Đất

+ Các nhà khảo cổ học sử dụng phương pháp xác định tuổi theo lượng cacbon 14 để xác định niên đại cổ vật gốc sinh vật khai quật

Cacbon có ba đồng vị chính: C12 (phổ biến nhất) C13 bền, C14 chất phóng xạ C14 tạo

thực vật nên tỉ lệ C14 : C thể giảm sau chết Vì vậy, xác định tuổi mẫu xương động vật tìm di phương pháp Phương pháp cho phép tính khoảng thời gian từ đến 55 kỉ

c Ứng dụng tia gama + Chất côban 60

27Cophát tia  có khả xuyên sâu lớn nên dùng để tìm khuyết tật chi

tiết máy (phương pháp tương tự dùng tia X để chụp ánh phận thể), bao quán thực phẩm (vì tia  diệt vi khuẩn), chữa bệnh ung thư v.v

B PHƢƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG TỐN

1 Bài tốn liên quan đến vận dụng định luật phóng xạ 2 Bài tốn liên quan đến ứng dụng đồng vị phóng xạ

Dạng 1: BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT PHĨNG XẠ 1 Khối lƣợng cịn lại khối lƣợng bị phân rã

Giả sử khối lượng nguyên chất ban đầu m0 đến thời điểm t khối lượng lại khối lượng bị phân rã là:

ln t

t

T T

0

ln t

t

T T

0

m m e m m e

m m e m m e

 

 

 

 

 

 

     

         

     

 

Ví dụ 1: Radon 222

86 Rn chất phóng xạ có chu kỳ bán rã 3,8 ngày đêm Nếu ban đầu có 64 g chất

thì sau 19 ngày khối lượng Radon bị phân rã là:

A 62 g B 2g C 16g D 8g

Hướng dẫn

 

ln

ln 19

t

3,8 T

0

mm e 64 e   62 gam 

  Chọn A

Ví dụ 2: Sau năm, khối lượng chất phóng xạ nguyên chất giảm lần Hỏi sau năm khối lượng chất phóng xạ giảm lần so với ban đầu?

A lần B lần C 12 lần D 4,5 lần Hướng dẫn

 

 

ln ln

0 T T

ln ln

t t 1

0

T T

0 ln 2

2

0 T

2 m

t nam e e

m m

m m e e

m m

t nam e

m 

 





     

 

    

     



Chọn A

Ví dụ 3: Ban đầu có mẫu Po210 nguyên chất khối lượng 1(g) sau 596 ngày cịn 50 mg ngun chất Chu kì chất phóng xạ

A 138,4 ngày B 138,6 ngày C 137,9 ngày D 138 ngày Hướng dẫn

ln ln ln

t t 596

0

T T T

0

m

m m e e 20 e T 137,9

m

 

Ví dụ 4: Na24 chất phóng xạ  có chu kỳ bán rã T = 15 Một mẫu Na24 nguyên chất thời điểm

t = có khối lượng mo = 72 g Sau khoảng thời gian t, khối lượng mẫu chất m = 18 g Thời gian t có giá trị

A 30 B 45 C 120 D 60 Hướng dẫn

 

ln ln ln

t

t t

0 15

T T

0

m 72

m m e e e t 30 h

m 18

 

       Chọn A

2 Số hạt lại số hạt bị phân rã

Số nguyên tử ban đầu:

0

0 A

0

m

N N

A

khoi luong toan bo N

Khoi luong1hat

 

 

 



Giả sử số hạt nguyên chất ban đầu N0 đến thời điểm t số hạt lại số hạt bị phân rã là:

ln t

t

T T

0

ln t

t

T T

0

N N e N N

N N e N N

 



 

 

 

 

     

         

     

 

Ví dụ 1: Ban đầu có gam chất phóng xạ radon 222

86 Rnvới chu kì bán rã 3,8 ngày, số nguyên tử radon lại

sau 9,5 ngày

A 23,9.1021 B 2,39.1021 C 3.29.1021 D 32,9.1021 Hướng dẫn

ln

ln ln .9,5

t t

23 21

0 3,8

T T

0 A

m

N N e N e 6, 02.10 e 2,39.10

A 222



 

     Chọn B

Ví dụ 2: Chất phóng xạ X có chu kì bán rã T Ban đầu (t = 0), mẩu chất phóng xạ X có số hạt N0 Sau khoảng thời gian t = 2T (kể từ t = 0), số hạt nhân X bị phân rã

A 0,25N0 B 0,875N0 C 0,75N0 D 0,125N0 Hướng dẫn

 

t

2 T

0 0

N N 1 2  N 2 0, 75N

       

  Chọn C

Ví dụ 3: Ban đầu có lượng chất phóng xạ nguyên chất ngun tố X, có chu kì bán rã T Sau thời gian t = 3T, tỉ số số hạt nhân chất phóng xạ X phân rã thành hạt nhân khác số hạt nhân lại chất phóng xạ X

A B C 1/7 D 1/8

Hướng dẫn

t T

0 t

T t

T

N

N

2

N

N





 



 

  

Ví dụ 4: (QG − 2015) Đồng vị phóng xạ 210

84 Po phân rã α, biến đối thành đồng vị 210

84 Po với chu kì bán rã

138 ngày Ban đầu có mẫu 2g Po tinh khiết Đến thời điểm t, tổng số hạt α số hạt nhân 206

82 Pb (được

tạo ra) gấp 14 lần số hạt nhân 210

84 Po lại Giá trị t

A 552 ngày B 414 ngày C 828 ngày D 276 ngày Hướng dẫn

Số hạt Po lại:

ln t T

NN e

Số hạt α tạo thành bầne số hạt Pb tạo thành số hạt Po bị phản rã:

ln t T

0

N N N N 1 e 

      

 

Theo ra:

ln t T

0 ln 2

t T ln

t T

2N e

2 N

14 e

N

N e



 

 



 

 

  

     

 

ln t T

14 e  1 t

    

  = 414(ngày)  Chọn B

Ví dụ 5: Đồng vị 238

92 U chất phóng xạ với chu kì bán rã 4,5 (tỉ năm) Ban đầu khối lượng Urani

nguyên chất (g) Cho biết số Avơgađro 6,02.1023 Tính số ngun tử bị phân rã thời gian (năm)

A 38.1010 B 39.1010 C 37.1010 D 36.1010 Hướng dẫn

ln t

10

T

0 A

m ln

N N e N t 39.10

2,38 T 

 

      

  Chọn B

Ví dụ 6: Một gam chất phóng xạ giây có 4,2.1013 hạt bị phân rã Khối lượng nguyên tử chất phóng xạ 58,933u; lu = 1,66.10−27

kg Tính chu kì bán rã chất phóng xạ

A l,5.108(s) B.1,6.108 (s) C l,8.108(s) D 1,7.108(s) Hướng dẫn

 

   

3 ln

t

23 T

0 27

10 kg

ln ln

N N e N t 4, 2.10 s

T 58,933.1, 66.10 kg T 





 

      

 

 

T 1, 7.10 s

   Chọn D

Ví dụ 7: Một hỗn hợp phóng xạ có hai chất phóng xạ X Y Biết chu kì bán rã X Y T1 = h T2 = h lúc đầu số hạt X số hạt Y Tính khoảng thời gian để số hạt nguyên chất hỗn hợp nửa số hạt lúc đầu

A 0,69 h B 1,5 h C 1,42 h D 1,39 h Hướng dẫn

 

ln ln ln

t t t

0 T T T

X T 0

2N

N N N e N e N e 0, 618 t 1,39 h

2

  

        

Ví dụ 8: Một đồng vị phóng xạ A lúc đầu có 2,86.1026

hạt nhân Trong có 2,29.1025 bị phân rã Chu kỳ bán rã đồng vị A

A 18 phút B C 30 phút D 15 phút Hướng dẫn

ln ln

t t

25 26

T T

0

N N 1 e  2, 29.10 2,86.10 1 e  T 3h18'

          

    Chọn A

Ví dụ 9: Một mẫu chất chứa hai chất phóng xạ A B với chu kì bán rã TA = 0,2 (h) TB Ban

đầu số nguyên tử A gấp bốn lần số nguyên tử B, sau h số nguyên tử A B Tính TB

A 0,25 h B 0,4 h C 0,1 h D 2,5 h

Hướng dẫn

 

A B

ln t

ln ln

T 2 2

A t 2h T T

B N N

ln t T B N N e

4e e T 0, 25 h N N e



 

  

 

     



 



Chọn A Ví dụ 10: Một mẫu radon 222

86 Rn chứa 10

10

nguyên tử Chu kì bán rã radon 3,8 ngày Sau số ngun tử mẫu radon cịn lại 105

nguyên tử

A 63,1 ngày B 3,8 ngày C 38 ngày D 82,6 ngày Hướng dẫn

ln ln

t 5 10 t

T T

0

NN e 10 10 e  t 63,1 (ngày)  Chọn A

Ví dụ 11: Có hai mẫu chất phóng xạ A B thuộc chất có chu kỳ bán rã T = 138,2 ngày có khối lượng ban đầu Tại thời điểm quan sát, tỉ số số hạt nhân hai mẫu chất NB/NA = 2,72 Tuổi mẫu A nhiều mẫu B

A 199,8 ngày B 199,5 ngày C 190,4 ngày D 189,8 ngày Hướng dẫn

 

A

A B

B

ln t

ln

T t t

0

B T

ln t

A T

0 N e N

2, 72 e 199,5

N

N e 

  

    (ngày)  Chọn B

3 Phần trăm lại, phần trăm bị phân rã Phần trăm chất phóng xạ cịn lại sau thời gian t:

ln t T

0 0

N m H

h e

N m H



   

Phần trăm chất phóng xạ bị phân rã sau thời gian t: − h

Ví dụ 1: (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 cịn lại phần trăm so với độ phóng xạ lượng chất phóng xạ ban đầu?

A 25% B 75% C 12,5% D 87,5%

Hướng dẫn

11,4 ln t

t

3,8

T T

0

H

h e 2 0,125 12,5%

H



 

Ví dụ 2: Gọi Δt khoảng thời gian để số hạt nhân lượng chất phóng xạ giảm e lần (e số loga tự nhên lne =1) Sau khoảng thời gian 0,51 Δt chất phóng xạ cịn lại phần trăm lượng ban đầu:

A 50% B 60% C 70% D 80%

Hướng dẫn

t t t t

0

t 0,15 t 0,51

N

N N e N e t

e N

t 0, 51 t % lai e e e 60%

N

  

   

      

 



        



Chọn B

Ví dụ 3: (CĐ − 2009) Gọi  khoảng thời gian để số hạt nhân đồng vị phóng xạ giảm bốn lần Sau thời gian 2 số hạt nhân cịn lại đồng vị phần trăm số hạt nhân ban đầu?

A 25,25% B 93,75% C 6,25% D 13,5% Hướng dẫn

0 t

1

.2

N

e

N

N e

N

% lai sau : h e 0, 0625 6, 25%

 

 

  



  

    



Chọn C

Ví dụ 4: (ĐH – 2007) Giả sử sau phón xạ (kể từ thời điểm ban đầu) số hạt nhân của 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 Hướng dẫn

% lại: ln 2.3  

T N

e 0, 25 T 1,5 h N



     Chọn B

Ví dụ 5: (CĐ−2010) Ban đầu (t = 0) có mẫu chất phóng xạ X nguyên chất, thời điểm t1 mẫu chất phóng xạ X cịn 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

Hướng dẫn

% lại:

   

ln t ln 2t T

T

ln t 100

0 T

e 0,

N

e T 50 s

N

e 0, 05

 

 

  

    

 



Chọn A

Ví dụ 6: Cơban (27C060) phóng xạ  với chu kỳ bán rã T = 5,27 năm Thời gian cần thiết để 75% khối

lượng khối chất phóng xạ 60

27Co bị phân rã

A 42,16 năm B 5,27 năm C 21,08 năm D 10,54 năm Hướng dẫn

% lại = ln 2t ln 2t 5,27 T

0

m

e 0, 25 e t 10,54

m

 

     (năm)  Chọn D

A ngày B 0,58 ngày C ngày D 0,25 ngày Hướng dẫn

% lại

ln ln

t t

T T

1

N N

0,5 e e

2N            

ln 2t ln t 2,4

0,5 e e 0,875 t 0,58

 

 

     

  (ngày)  Chọn B

Kinh nghiệm: Để giải phương trinh ta dủng máy tính câm tay Casio fx 570es

Nhập số liệu:

ln 2x ln x 2,4

0,5x e  e 0,875

  (để có ký tự x bấm ALPHA ) Để có dấu “=” bấm ALPHA CALC ) nhật xong bấm ALPHA CALC 

Ví dụ 8: Một lượng hỗn hợp gồm hai đồng vị với số lượng hạt nhân ban đầu Đồng vị thứ có chu kì bán rã 2,4 ngày, đồng vị thứ hai có chu ki bán rã ngày Sau thời gian t1 cịn lại 87,75% số hạt nhân hỗn hợp chưa phân rã, sau thời gian t2 cịn lại 75% số hạt nhân hỗn hợp chưa phân rã Tìm tỉ số t1/t2

A B 0,45 C D 0,25

Hướng dẫn

% lại:

ln ln

t t

T T

1

N N

0,5 e e

2N            

ln 2t ln t 2,4

1

1 ln 2t ln

t

2,4

2

0, e e 0,8775 t 0, 568

t

0, 45 t

0, e e 0, 75 t 1, 257

                                    Chọn B

Ví dụ 9: Một lượng hỗn hợp gồm hai đồng vị với số lượng hạt nhân ban đầu Đồng vị thứ có chu kì bán rã 2,4 ngày, đồng vị thứ hai có chu kì bán rã 40 ngày Sau thời gian t1 có 87,75% số hạt nhân hỗn hợp bị phân rã, sau thời gian t2 có 75% số hạt nhân hỗn hợp bị phân rã Tìm tỉ số t1/t2

A B 0,5 C D 0,25

Hướng dẫn

% lại:

ln ln

t t

T T

1

N N

0,5 e e

2N            

ln 2t ln t 2,4 40

1

1 ln 2t ln

t

2,4 40

2

0, e e 0,1225 t 81,16585

t t

0, e e 0, 25 t 40, 0011

                                    Chọn A

4 Số hạt nhân tạo thành

Vì hạt nhân mẹ bị phân rã tạo thành hạt nhân nên số hạt nhân tạo thành số hạt nhân mẹ bị phân rã: ln tT

con

N   N N e   ,

  với

0

0 A

me

m

N N

A

Đối với trường hợp α thì: ln 2t T

N N 1 e  

 

Thể tích khí He tạo đktc:    

ln t

0 T

A me

N m

V 22, lit e 22, lit

N A

 



 

    

 

Nếu t << T

ln t T ln

1 e t

T 

 

Ví dụ 1: Một nguồn phóng xạ 224

88 Ra (chu kì bán rã 3,7 ngày) ban đầu có khối lượng 35,84 (g) Biết số

Avogađro 6,023.1023 Cứ hạt Ra224 phân rã tạo thành hạt anpha Sau 14,8 (ngày) số hạt anpha tạo thành là:

A 9,0.1022 B 9,1.1022 C 9,2.1022 D 9,3.1022 Hướng dẫn

ln

ln .14,7

t

23 22

0 T 3,7

A me

m 35,84

N N e 6, 023.10 e 9.10

A 224

 



 

 

       

    Chọn A

Ví dụ 2: Trong q trình phân rã U235 phóng tia phóng xạ α tia phóng xạ 

theo phản ứng: U235 → X + 7α + 4 Lúc đầu có (g) U235 nguyên chất Xác định số hạt α phóng thời gian (năm) Cho

biết chu kì bán rã U235 0,7 (tỉ năm) Biết số Avôgađrô 6,023.1023

A 17,76.1012 B 17.77.1012 C 17,75.1012 D 2,54.1012 Hướng dẫn

ln t

0 T

0 A

m ln N N 7N e .N t

235 T 



 

     

 

23 12

9

1 ln

N .6, 023.10 17, 76.10

235 0, 7.10

   Chọn A

Ví dụ 3: Đồng vị Po210 phóng xạ α biến thành hạt nhân chì Pb206 Ban đầu có 0,168 (g) Po sau chu kì bán rã, thể tích khí hêli sinh điều kiện tiêu chuẩn (1 mol khí điều kiện tiêu chuẩn chiếm thể tích 22,4 (lít))

A 8,96 ml B 0,0089 ml C 0,89 ml D 0,089 ml Hướng dẫn

     

ln ln

t t

3

T T

me

m 0,168

V e 22, l e 22, l 8,96.10 l

A 210

  



   

         

    Chọn A

Ví dụ 4: Một mẫu U238 có khối lượng (g) phát 12400 hạt anpha giây Tìm chu kì bán rã đồng vị Coi năm có 365 ngày, số avogadro 6,023.1023

A 4,4 (tỉ năm) B 4,5 (tỉ năm) C 4,6 (tỉ năm) D 0,45 (tỉ năm) Hướng dẫn

ln t

0 T

A A

me me

m m ln

N N e N t

A A T

 

 

   

 

   

23 nam

1 ln

12400 6, 023.10 T 4,5.10 nam

238 R 365.86400

Ví dụ 5: Ban đầu có mẫu Po210 nguyên chất có khối lượng (g) Cứ hạt phân rã tạo thành hạt α Biết sau 365 ngày tạo 89,6 (cm3) khí Hêli (đktc) Chu kì bán rã Po

A 138,0 ngày B 138,1 ngày C 138,2 ngày C 138,3 ngày Hướng dẫn

   

ln ln

t t

3

T T

me

m

V e 22, l 89, 6.10 e 22, l

A 210

  



   

        

   

 

T 138,1

   Chọn B

Chú ý: Nếu cho chùm phóng xạ α đập vào tụ điện chưa tích điện hạt lấy 2e làm cho tích điện dương +2e Neu có Na đập vào điện tích dưomg Q = Nα 3,2.10−19 (C) Do tượng điện hưởng tụ lại tích điên −Q Hiệu điện hai tụ:U Q

C



+

Ví dụ 6: Radi 224

88 Ra chất phóng xạ anpha, lúc đầu có 10

13

nguyên từ chưa bị phân rã Các hạt He thoát hứng lên tụ điện phẳng có điện dung 0,1 µF, cịn lại nối đất Giả sử hạt anpha sau đập vào tụ, sau thành nguyên tử heli Sau hai chu kì bán rã hiệu điện hai tụ

A 12 V B 1,2 V C 2,4 V D 24 V Hướng dẫn

ln ln

t 2T

3

T T

0

3

N N e 10 e 10

4

 



   

      

   

   

19 13 19 Q

Q N 3, 2.10 10 3, 2.10 2, 4.10 C U 24 V

4 C

  



       Chọn D

Ví dụ 7: Poloni Po210 chất phóng xạ anpha, có chu kỳ bán rã 138 ngày Một mẫu Po210 nguyên chất có khối lượng 0,01 g Các hạt He thoát hứng lên tụ điện phẳng có điện dung µF, cịn lại nối đất Giả sử hạt anpha sau đập vào tụ, sau thành nguyên tử heli Cho biết số Avôgađrô NA = 6,022.1023 mol−1 Sau phút hiệu điện hai tụ

A 3,2 V B 80 V C 8V D 32 V

Hướng dẫn

ln

t 23 14

0 T

A A

me me

m m ln 0, 01 ln

N N e N t 6, 022.10 5.10

A A T 210 138.24.60

 

 

     

 

   

19 14 Q

2N 1, 6.10 1, 6.10 C U 80 V C

 



5 Khối lƣợng hạt nhân

ln t T

0 ln

t

Con T

Con Con

A A me

N e

N A

m A A m e

N N A

                  

*Với phóng xạ bêta AconAme nên

ln t T me A

m m m e

A



 

     

 

* Với phóng xạ alpha: Acon Ame4 nên:

ln t me T me A

m m e

A          

Ví dụ 1: Ban đầu có 1000 (g) chất phóng xạ Co60 với chu kì bán rã 5,335 (năm) Biết sau phóng xạ tạo thành Ni60 Sau 15 (năm) khối lượng Ni tạo thành là:

A 858,5 g B 859,0 g C 857,6 g D 856,6 g Hướng dẫn

 

ln

ln 15

t

5,335 T

Ni

m m e 1000 e 857, gam



  

 

        

    Chọn C

Ví dụ 2: Mỗi hạt Ra226 phân rã chuyển thành hạt nhân Rn222 Xem khối lượng số khối Nếu có 226 g Ra226 sau chu kì bán rã khối lượng Rn222 tạo thành

A 55,5 g B 56,5 g C 169,5 g D 166,5 g Hướng dẫn

 

ln ln

t 2T

Rn T T

Ra

Ra

A 222

m m e 226 e 166,5 gam

A 226

 

   

       

    Chọn D

Ví dụ 3: Ban đầu có mẫu Po210 nguyên chất khối lượng (g) sau thời gian phóng xạ  chuyển thành hạt nhân Pb206 với khối lượng 0,72 (g) Biết chu kì bán rã Po 138 ngày Tuổi mẫu chất

A 264 ngày B 96 ngày C 101 ngày D 102 ngày Hướng dẫn

  ln

ln

t t

Pb T 138

Pb Po

A 206

m e 0, 72 gam 1 e t 264

A 210



  

 

        

    (ngày)

 Chọn A

6 Tỉ số (khối lƣợng) nhân số hạt (khối lƣợng) nhân mẹ lại

 

t ln 2

t

me con

T t

me

con

N N e N

e

N

N N N e

                    ln con con T

me me me me

m A N A

e

m A N A

 

     

 

Ví dụ 1: Hạt nhân Na24 phân rã 

với chu kỳ bán rã 15 giờ, tạo thành hạt nhân X Sau thời gian mẫu chất phóng xạ Na24 nguyên chất có tỉ số số nguyên tử X Na có mẫu 0,75?

A 24,2 h B 12,1 h C 8,6 h D 10,1 h Hướng dẫn

 

ln ln

t

x T 15

Na N

e 0, 75 e t 12,1 h

Ví dụ 2: Tính chu kì bán rã T chất phóng xạ, cho biết thời điểm t1, tỉ số hạt hạt mẹ 7, thời điểm t2 = t1 + 26,7 ngày, tỉ số 63

A 16 ngày B 8,9 ngày C 12 ngày D 53 ngày Hướng dẫn   1 1

ln ln

t t T T ln me t t T

ln ln ln ln

t 26,7 26,7 t 26,7

me con

T T T T

me t

N

e e

N N

e

N N

e e e 63 e

N                                                       T 8,9

  (ngày)

Ví dụ 3: (ĐH−2011): Chất phóng xạ pơlơni 210

84 Po phát tia α biến đổi thành chì 206

82 Pb Cho chu kì bán rã

của 210

84 Polà 138 ngày Ban đầu (t = 0) có mẫu pôlôni nguyên chất Tại thời điểm t1, tỉ số số hạt nhân

pôlôni số hạt nhân chì mẫu 1/3 Tại thời điểm t2 = t1 + 276 ngày, tỉ số số hạt nhân pơlơni số hạt nhân chì mẫu

A 1/15 B 1/16 C 1/9 D 1/25

Hướng dẫn

Đến thời điểm t, số hạt nhân Po210 lại số hạt nhân chì Pb208 tạo thành là:

ln t T P0 ln t T Pb

N N e

N N N e

                     1

ln ln

t t

Pb T T

ln

t P0 t

Pb T

ln1 ln

t t 276

P0 Pb

T T

Po N

e e

N N

e

N N

e e

N                                ln t

Pb T P

Po Pb t

N N

e 15

N N 15

   

        

    Chọn A

Ví dụ 4: 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 t1 tỉ lệ hạt nhân Y hạt nhân X k Tại thời điểm t2 = t1 + 2T tỉ lệ

A k + B 4k/3 C 4k + D 4k Hướng dẫn   1 1

ln ln

t t

Y T T

ln

X

t t

Y T

ln ln ln

t 3T 3T t

X Y

T T T

X t

N

e k e k

N N

e

N N

e e e 8k

X                                                      

 Chọn C

Ví dụ 5: Ban đầu có mẫu chất phóng xạ nguyên chất X với chu kì bán rã T Cứ hạt nhân X sau phóng xạ tạo thành hạt nhân Y Nếu mẫu chất tỉ lệ số nguyên tử chất Y chất X k tuổi mẫu chất xác định sau:

A Tln(l − k)/ln2 B Tln(l + k)/ln2 C Tln(l − k)ln2 D Tln(l + k)ln2 Hướng dẫn   ln t Y T X

T ln k N

k e t

N ln



Ví dụ 6: (ĐH−2008) Hạt nhân 1

A

Z X phóng xạ biến thành hạt nhân

2

A

Z Y bền Coi khối lượng hạt

nhân X, Y số khối chúng tính theo đơn vị u Biết chất phóng xạ X có chu kì bán rã T Ban đầu có khối lượng chất X, sau chu kì bán rã tỉ số khối lượng chất Y khối lượng chất X

A 4A1/A2 B 4A2/A1 C 3A1/A2 D 3A2/A1 Hướng dẫn

ln ln

t 2T

con T T

me 1

m A A A

e e

m A A A

   

       

    Chọn D

Ví dụ 7: Một hạt nhân X tự phóng xạ tia bêta với chu kì bán rã T biến đổi thành hạt nhân Y Tại thời điểm t người ta khảo sát thấy tỉ số khối lượng hạt nhân Y X a Sau thời điểm t + T tỉ số xấp xỉ

A a+ B a + C 2a−1 D 2a+l

Hướng dẫn

Vì phón xạ beta nên ln 2t ln 2t

con T T

con me

me

m A

A A ; e e

m A

   

       

   

+ Tại thời điểm t:

ln ln

T T

e   1 a e  a

+ Tại thời điểm  

ln ln

t 2T

con T T

m

t T : e 2e 2a

m



   

       

   

 Chọn D

Ví dụ 8: Hạt nhân Po210 hạt nhân phóng xạ α, sau phát tia α trở thành hạt nhân chì bền Dùng mẫu Po210, sau 30 (ngày) người ta thấy tỉ số khối lượng chì Po210 mẫu 0,1595 Xác định chu kì bán rã Po210

A 138,074 ngày B 138,025 ngày C 138,086 ngày D 138,047 ngày Hướng dẫn

ln ln

t 30

con T T

me

m A 206

e 0,1595 e T 138, 205

m A 210

   

        

    (ngày)

 Chọn B

Ví dụ 9: Ban đầu có mẫu Po210 nguyên chất, sau thời gian phóng xạ α chuyển thành hạt nhân chì Pb206 bền với chu kì bán rã 138,38 ngày Hỏi sau tỉ lệ khối lượng chì khối lượng pơlơni cịn lại mẫu 0,7?

A 109,2 ngày B 108,8 ngày C 107,5 ngày D 106,8 ngày Hướng dẫn

ln

ln t

con T 138,38

me

m A 206

e 0, e t 170,5

n A 210

 

 

        

    (ngày)  Chọn C

Ví dụ 10: (THPTQG − 2017) Chất phóng xạ pơlơni 210

84 Po phát tia α biến đổi thành chì Cho chu kì bán

A 95 ngày B 105 ngày C 83 ngày D 33 ngày Hướng dẫn * Từ Pb Po t T m t

N0 0,6

m

Pb Pb T

t

T Po Po

Pb

P N

m 206N 206

2 t 95

m 210 N 210

N N N

                                

 Chọn A

7 Số (khối lƣợng) hạt nhân tạo từ t1 đến t2

Phân bố số hạt nhân mẹ lại theo trục thời gian:

1 tt

N

2 tt t0

1

ln t T

N e

ln t T N e

Số hạt nhân tạo từ thời điểm t1 đến thời điểm t2 số hạt nhân mẹ bị phân rã thời

gian đó:

ln ln

t t

T T

12

N N N N e e 

 

Nếu t1 t2 T

 

 

1 1

ln ln ln

t t t t

T T T

12 0

ln

N N e e N e t t

T

     

    

 

Khối lượng hạt nhân tạo từ thời điểm t1 đến thời điểm t2:

1

ln ln

t t

con

12 T T

12

A me

A N

m A m e e

N A

 

 

    

 

Ví dụ 1: Một mẫu Ra226 ngun chất có tổng số nguyên tử 6,023.1023

Sau thời gian phóng xạ tạo thành hạt nhân Rn222 với chu kì bán rã 1570 (năm), số hạt nhân Rn222 tạo thành năm thứ 786

A 1,7.1020 B 1,8.1020 C 1,9.1020 D 2,0.1020 Hướng dẫn

Ta chọn t1 = 785 năm t2 = 786 năm

1

ln ln ln ln

.785 786

t t

23 1570 1570 20

T T

12

N N e e 6, 023.10 e e 1,9.10

   

Chú ý: Nếu liên quan đến số hạt bị phân rã khoảng thời gian khác ta tính cho khoảng lập tỉ số

 

2

ln2t ln2t t

T

2

N N e 1 e  

       ln2 t T

N e

2

ln2 t T

N e

1

ln2 t T

N e

0 t1 t2 t3

1

ln2t T

N N e  

    

 

0

N

Nếu t3  t2 t

2 ln t T N e N   

Ví dụ 2: Đồng vị nNa24 chất phóng xạ beta trừ, 10 đầu người ta đếm 1015

hạt beta trừ bay Sau 30 phút kể từ đo lần đầu người ta lại thấy 10 đếm 2,5.1014

A B 6,25 C D 5,25 Hướng dẫn

Cách 1: Ta thấy t3   t2 t 10h t20,5h nên

 

2

ln 2t 15 ln 2.10,5

1 T T

14

N 10

e e T 5, 25 h

N 2,5.10



     

 Chọn D

Cách 2:   ln 10 15 T

1 ln 2

10,5 T ln ln

10,5 10

4

T T

2

N N e 10

e T 5, 25 h

N N e e 2,5.10

                               

8 Số chấm sáng huỳnh quang

Giả sử nguồn phóng xạ đặt cách huỳnh quang khoảng R, diện tích S số chấm sáng số hạt phóng xạ đập vào:

px s N n S R   

Nếu hạt nhân mẹ bị phân rã tạo k hạt phóng xạ

ln t T

Px

N   k N kN 1 e  

 

R

S

Nếu t <<T

Px A

me

m

ln ln

N kN t k N t

T A T

 

Do đó:

s A

me

m t S

n k N ln

A T R





Ví dụ 1: Một lượng phóng xạ Na22 có 107 nguyên tử đặt cách huỳnh quang khoảng cm, có diện tích 10 cm2 Biết chu kì bán rã Na22 2,6 năm, coi năm có 365 ngày Cứ nguyên tử phân rã tạo hạt phóng xạ  hạt phóng xạ đập vào huỳnh quang phát chấm sáng Xác

định số chấm sáng sau 10 phút

A 58 B 15 C 40 D 156

Hướng dẫn

px

s 2

1

N t S 10 10

n N ln 10 ln 40

T 2, 6.365.24.60

4 R S R

    



  Chọn C

Chú ý: Đối với máy đếm xung, hạt phóng xạ đập vào đếm tự động tăng đơn vị Vì vậy, sổ hạt bị phân rã (ΔN) tỉ lệ với so xung đếm (n) (chọn hệ số tỉ lệ µ)

1

1

ln t T

1

ln t T

0 ln 2

kt T

1

t t N e n

N n N e n

t kt N e n

                                             1 ln kt T ln t T n e n      

Đặt

ln t T n x e n 

  Đặt

ln t T xe

k n x

1 x n

 



Ví dụ 2: Để đo chu kì bán rã chất phóng xạ người ta cho máy đếm xung bắt đầu đếm từ thời điểm t = đến thời điếm t1 = h máy đếm n xung, đến thời điếm t2 = h, máy đếm 2,3n xung Xác định chu kì bán rã chất phóng xạ

A 4,76 h B 4,71 h C 4,72 h D 2,73 h Hướng dẫn

 

ln

k

.2

2 T

1 n

1 x x

2,3 x 0, 745 e 0, 745 T 4, 71 h x n x



          

 

 Chọn B

9 Viết phƣơng trình phản ứng hạt nhân

Ta dựa vào định luật bảo tồn điện tích bảo tồn số khối Áp dụng cho trường hợp phóng xạ:

* Với phóng xạ α hạt nhân lùi bảng hệ thống tuần hồn so với hạt nhân mẹ số khối giảm đơn vị

* Với phóng xạ  hạt nhân lùi bảng hệ thống tuần hồn so với hạt nhân mẹ số khối không thay đổi

* Với phóng xạ  hạt nhân tiến bảng hệ thống tuần hồn so với hạt nhân mẹ số khối không thay đổi

Như vậy, có phóng xạ α làm thay đổi số khối nên: Ame Acon

N

4







Ví dụ 1: (CĐ−2012) Cho phản ứng hạt nhân: 19 16

9

X F He O

A anphA B nơtron C đoteri D proton Hướng dẫn

4

A 19 16

Z

A 19 16 A

X F He O

Z Z

    



         

 Chọn D

Ví dụ 2: Hỏi sau lần phóng xạ α lần phóng xạ 

hạt nhân 238

92 U biến đổi thành hạt

nhân 206 82 Pb ?

A phóng xạ α lần phóng xạ bêta trừ B phóng xạ α 12 lần phóng xạ bêta trừ C phóng xạ α lần phóng xạ bêta trừ D phóng xạ α phóng xạ bêta trừ

Hướng dẫn Số phóng xạ α: Ame Acon 238 206

N

4



 

  

Nếu phóng xạ α làm lùi 2.8 = 16 ơ! Nh => Chọn A

Ví dụ 3: Hạt nhân Bi210 có tính phóng xạ β− biến thành hạt nhân nguyên tử Pôlôni Khi xác định lượng toàn phần EBi (gồm động lượng nghỉ) bít mút trước phát phóng xạ, lượng toàn phần Ee hạt β

−, lượng toàn phần E

p hạt Poloni người ta thấyEBi EeEP Hãy giải

thích?

Hướng dẫn

210 e 210

83 Bi1e84 Po  v Chọn D

Điểm nhấn:

1) Số hạt nhân mẹ lại, số hạt nhân mẹ bị phân rã số hạt nhân tạo thành:

ln ln

t T

T

ln t T

con con con

me me

N N

e

N N e

N N

m N A A ln

N N N e . e t 1

m N A A T

 





   

    

 



   

   

 

         

 

   

   

Với

0 A

me

m

N N

A



2) Khối lượng hạt nhân mẹ lại, khối lượng nhân mẹ bị phân rã khối lượng hạt nhân tạo thành:

ln t T

ln ln

0 t t

con T T

ln con 0

t

T me me

0 m m e

A A

m m e m e

A A

m N e 

 



 

    

     

      

   

    

  



BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM LUYỆN TẬP

Bài 1: Ban đầu có 20 gam chất phóng xạ X có chu ki bán rã T Khối lượng chất X lại sau khoảng thời gian 2T, kể từ thời điểm ban đầu

A 3,2 gam B 15,0gam C 4,5 gam D 2,5 gam Bài 2: Co60 chất phóng xạ 

có chu kỳ bán rã T = 5,33 năm Lúc đầu có 100g cơban sau 10,66 năm số cơban cịn lại :

A 75 g B 25 g C 50 g D 12,5 g

Bài 3: Một nguồn phóng xạ Ra sau 14,8 (ngày) khối lượng cịn lại 2,24 (g) Cho biết chu kì bán rã Ra224 3,7 (ngày) Xác định khối lượng ban đầu

A 35,83 (g) B 35.82 (g) C 35,84 (g) D 35,85 (g)

Bài 4: Sau năm, khối lượng chất phóng xạ nguyên chất giảm lần Chu kì chất phóng xạ A 0,5 năm B năm C năm D 1,5 năm

Bài 5: Gọi At khoảng thời gian để chất phóng xạ giảm khối lượng e lần Nếu Δt = 1000 h chu kỳ phóng xạ T

A 369 h B 693 h C 936 h D 396 h

Bài 6: Ban đàu có mẫu Po210 nguyên chất khối lượng (g) sau thời gian phóng xạ α chuyển thành hạt nhân Pb206 Biết chu kì bán rã Po 138 ngày Sau mẫu chất 50 mg

A 595,4 ngày B 596 ngày C 567,4 ngày D 566 ngày

Bài 7: Ban đầu có 1000 (g) chất phóng xạ 27C060 với chu kì bán rã 5,335 (năm) Sau thời gian khối lượng cịn 62,5 (g)?

A 21,32 năm B 21,33 năm C 21,34 năm D 21,35 năm

A 36 ngày B 32 ngày C 24 ngày D 48 ngày

Bài 9: Một hỗn họp phóng xạ có hai chất phóng xạ X Y Biết chu kì bán rã X Y T1 = h T2 = h lúc đầu số hạt X gấp đôi số hạt Y Tính khoảng thời gian để số hạt nguyên chất hỗn hợp nửa số hạt lúc đầu

A 1,24 h B 1,57 h C 1,42 h D 1,39 h

Bài 10: Một hỗn hợp phóng xạ có hai chất phóng xạ X Y Biết chu kì bán rã X Y T1 = h T2 = h lúc đầu số hạt X nửa số hạt Y Tính khoảng thời gian để số hạt nguyên chất hỗn hợp nửa số hạt lúc đầu

A 1,24 h B 1,57 h C 1,42 h D 1,39 h

Bài 11: Một hỗn hợp phóng xạ có hai chất phóng xạ X Y Biết chu kì bán rã X Y T1 = h T2 = h lúc đầu số hạt X số hạt Y Tính khoảng thời gian để số hạt nguyên chất hỗn họp phần ba số hạt lúc đầu

A 0,69 h B 1,5 h C 2,26 h D 1,39 h

Bài 12: Một hỗn hợp phóng xạ có hai chất phóng xạ X Y Biết chu kì bán rã X Y T1 = 1,5 h T2 = h lúc đầu số hạt X số hạt Y Tính khoảng thời gian để số hạt nguyên chất hỗn hợp nửa số hạt lúc đầu

A 1,73 h B 1,5 h C 1,42 h D 1,39 h

Bài 13: Chu kì bán rã hai chất phóng xạ A B h h Ban đầu hai khối chất A B có số hạt nhân Sau thời gian h tỉ số số hạt nhân A B lại

A 1/4 B 1/2 C 1/3 D 2/3

Bài 14: Một mẫu chất chứa hai chất phóng xạ A B với chu kì bán rã TA = 0,2 (h) TB Ban

đầu số nguyên tử A gấp ba lần sổ nguyên tử B, sau h số nguyên tử A B Tính TB A 0,25 h B 0,24 h C 0,17 h D 2,5 h

Bài 15: Một mẫu chất chứa hai chất phóng xạ A B với chu kì bán rã TA = 0,2 (h) TB Ban

đầu số nguyên tử A phần ba lần số nguyên tử B, sau h số nguyên tử A B Tính TB

A 0,25 h B 0,24 h C 0,17 h D 2,5 h

Bài 16: Một mẫu chất chứa hai chất phóng xạ A B với chu kì bán rã TA = 0,2 (h) TB Ban

đầu số nguyên tử A phần năm lần số nguyên tử B, sau h số nguyên tử A B Tính TB

A 0,25 h B 0,24 h C 0,17 h D 0,16 h

Bài 17: Một mẫu chất chứa hai chất phóng xạ A B với chu kì bán rã TA = 0,2 (h) TB Ban

đầu số nguyên tử A gấp bốn lần số nguyên tử B, sau h số nguyên tử A gấp đơi số ngun tử B Tính TB

A 0,25 h B 0,4 h C 0,22 h D 2,5 h

A 199,2 ngày B 199,5 ngày C 190,4 ngày D 189,8 ngày

Bài 19: Có hai mẫu chất phóng xạ A B thuộc chất có chu kỳ bán rã T = 138 ngày có khối lượng ban đầu Tại thời điểm quan sát, tỉ số số hạt nhân hai mẫu chất NB/NA = 2,7 Tuổi mẫu A nhiều mẫu B

A 199,2 ngày B 199,5 ngày C 197,7 ngày D 189,8 ngày Bài 20: Giả thiết chất phóng xạ có số phóng xạ λ = 10-8

s-1 Thời gian để số hạt nhân chất phóng xạ giảm e lần (với lne = 1)

A 5.108s B 5.107s C 2.108s D 108s

Bài 21: Cơban phóng xạ 27Co60 có chu kì bán rã 5,7 năm Để số hạt nhân lượng chất phóng xạ giảm e lần so với ban đầu cần khoảng thời gian

A 8,5 năm B 8,2 năm C 9,0 năm D 8,0 năm

Bài 22: Gọi T chu kì bán rã khoảng thời gian để số hạt nhân lượng chất phóng xạ giảm k lần A (Tlnk)/ln2 B (0,5T.lnk)/ln2 C (2T.lnk)/ln2 D (T.ln2)/lnk

Bài 23: Thời gian Δt để số hạt nhân phóng xạ giảm e lần gọi thời gian sống trung bình chất phóng xạ Hệ thức Δt số phóng xạ λ :

A Δt = 2k B Δt = l/λ C Δt = λ D Δt = 2/λ

Bài 24: Radon (86Rn222) chất phóng xạ có chu kì bán rã 3,8 ngày Cho biết số Avôgađro 6,02.1023 Một mẫu Rn có khối lượng mg sau 19 ngày nguyên tử chưa phân rã

A 1,69.1017 B 1,69.1020 C 0,847.1017 D 0,847.1018

Bài 25: Ban đầu có g Rađơn 86Rn222 chất phóng xạ chu kỳ bán rã T Cho biết số Avôgađro 6,02.1023 số nguyên tử Rađôn lại sau t = 4T

A 3,39.1020 nguyên tử B 5,08.102°nguyên tử C 5,42.1020 nguyên tử D 3,49.1020 nguyên tủ’

Bài 26: Một nguồn ban đầu chứa N0 hạt nhân nguyên tử xạ Có hạt nhân bị phân rã sau thời gian chu kỳ bán rã ?

A 2N0/3 B 7N0/8 C N0/8 D N0/16

Bài 27: Khối chất phóng xạ Radon 86Rn222 có chu kỳ bán rã 3,8 ngày, số phần trăm chất phóng xạ Radon bị phân rã thời gian 1,5 ngày

A 23,9% B 76,1% C 3,7% D 33,8%

Bài 28: Một chất phóng xạ có chu kì bán rã 71,3 (ngày) Sau 30 (ngày) phần trăm bị phân rã

A 25% B 35% C 45% D 75%

Bài 29: Một lượng chất phóng xạ, sau (h) độ phóng xạ giảm lần Hỏi sau (h) độ phóng xạ chất cịn lại phần trăm so với ban đầu

A 1,4% B 1,5% C 1,6% D 1,7%

Bài 30: Ban đầu lượng chất phóng xạ nguyên chất, sau thời gian ba chu kì bán rã lượng chất phóng xạ bị

A 87,5% B 12,5% C 75% D 25%

A lại 12,5 % khối lượng ban đầu B có 50% khối lượng ban đầu bị phân rã C có 25% khối lượng ban đầu bị phân rã D có 75% khối lượng ban đầu bị phân

Bài 32: Xác định chu kì bán rã đồng vị iốt I-131 biết số nguyên tử đồng vị ngày đêm giảm 8,3%

A ngày B ngày C ngày D ngày

Bài 33: số nguyên tử đồng vị 55C0 sau giảm 3,8% Hằng số phóng xạ côban là: A λ = 0,0387 (h-1

) B λ = 0,0452 (h-1) C λ= 0,0526 (h-1) D λ = 0,0268 (h-1)

Bài 34: Một mẫu chất phóng xạ nguyên chất có No nguyên tử, sau thời gian t (s) 20% số hạt chưa bị phân rã Đen thời điểm t + 60 (s) số hạt bị phân rã 95% số hạt ban đầu No Chu kỳ bán rã đồng vị phóng xạ là:

A 60(s) B 120 (s) C 30 (s) D 15 (s)

Bài 35: Một lượng hỗn hợp gồm hai đồng vị với số lượng hạt nhân ban đầu Đồng vị thứ có chu kì bán rã 2,4 ngày, đồng vị thứ hai có chu ki bán rã ngày Sau thời gian t lại 87% số hạt nhân hỗn họp chưa phân rã Tìm t

A 0,61 ngày B 0,58 ngày C ngày D 0,25 ngày

Bài 36: Một lượng hỗn hợp gồm hai đồng vị với số lượng hạt nhân ban đầu Đồng vị thứ có chu kì bán rã 2,4 ngày, đồng vị thứ hai có chu kì bán rã ngày Sau thời gian t cịn lại 87% số hạt nhân hỗn hợp chưa phân rã Tìm t

A 0,61ngày B 0,58 ngày C 0,54 ngày D 7,95 ngày

Bài 37: Một lượng hỗn hợp gồm hai đồng vị với số lượng hạt nhân ban đầu Đồng vị thứ có chu kì bán rã 2,4 ngày, đồng vị thứ hai có chu ki bán rã ngày Sau thời gian t có 87% số hạt nhân hỗn họp bị phân rã Tìm t

A 0,61ngày B 0,58 ngày C 0,54 ngày D 7,95 ngày Bài 38: Một chất phóng xạ có số phóng xạ 1,44.103 (h-1

) Trong thời gian 75% hạt nhân ban đầu bị phân rã?

A 40,1ngày B 37,4 ngày C 36 ngày D 39,2 ngày

Bài 39: Một chất phóng xạ có chu kì bán rã T = 481,35 h Trong thời gian 75% hạt nhân ban đầu bị phân rã?

A 45,5 ngày B 37,4 ngày C 40,1 ngày D 39,2 ngày

Bài 40: Một nguồn phóng xạ 88Ra224 ban đầu có khối lượng 35,84 (g) Cứ hạt Ra224 phân rã tạo thành hạt anpha Biết số Avôgađrô 6,02.1023 Sau 14,8 (ngày) số hạt anpha tạo thành 9.1022 Tìm chu kì bán rã Ra224

A 3,7 ngày B 3,6 ngày C 3,8 ngày D 3,9 ngày

Bài 41: Hạt nhân 88Ra226 chất phóng xạ với chu kì bán rã 1590 (năm) Cứ hạt phân rã tạo thành hạt α Ban đầu có (g) nguyên chất Ra226 Biết số Avogađro 6,023.1023 Số nguyên tử He tạo sau 30 (ngày) (coi năm = 365 ngày):

Bài 42: Hạt nhân đồng vị 11Na24 phóng xạ phát tia với chu kỳ bán rã 15 Khối lượng Na24 ban đầu µg Cho biết số Avôgađrô NA = 6,022.1023 mol-1, số hạt nhân tạo thành thời gian 10 phút

A 2,48.1019 B 2,833.1017 C 3,85.1014 D 4,96.10 Bài 43: Hạt nhân Na24

phân rã  biến thành hạt nhân Mg Lúc đầu t = mẫu Na24 nguyên chất Tại thời điểm khảo sát thấy tỉ số khối lượng Mg khối lượng Na có mẫu Lúc khảo sát

A Số nguyên tử Na nhiều gấp lần số nguyên tử Mg B Số nguyên tử Mg nhiều gấp lần số nguyên tử Na C Số nguyên tử Na nhiều gấp lần số nguyên tử Mg D Số nguyên tử Mg nhiều gấp lần số nguyên tử Na

Bài 44: Đồng vị Po210 phóng xạ α biến thành hạt nhân chì Pb206 Chu ki bán rã Po 138 ngày Ban đầu mẫu chất Po có khối lượng (g) sau thời gian năm thể tích hêli điều kiện tiêu chuẩn (1 mol khí điều kiện tiêu chuẩn chiếm thể tích 22,4 (lít)) giải phóng bao nhiêu?

A 89,4 (ml) B 89,5 (ml) C 89,6 (ml) D 89,7 (ml)

Bài 45: Một nguồn phóng xạ 88Ra224 ban đầu có khối lượng 35,84 (g) Biết số Avogađro 6,023.1023 Cứ hạt Ra224 phân rã tạo thành hạt anpha Sau 14,8 (ngày) tạo 3347 (cm3) khí Hêli (đktc) Chu kì bán rã Ra224

A 3,7 ngày B 3,5 ngày C 3,6 ngày D 3,8 ngày Bài 46: Lúc đầu g chất phóng xạ Poloni Po210 sau thời gian t tạo 179,2 cm3

khí Heli điều kiện chuẩn Chu kì bán rã Poloni 138 ngày Biết hạt Po210 phân rã cho hạt anpha năm có 365 ngày Giá trị t

A 365 ngày B 366 ngày C 367 ngày D 368 ngày

Bài 47: Đồng vị 84P0210 phóng xạ α với chu kì bán rã 138 (ngày) Ban đầu mẫu Po nguyên chất có khối lượng (g) sau thời gian thể tích hêli điều kiện tiêu chuẩn (1 moi khí điều kiện tiêu chuẩn chiếm thể tích 22,4 lít) giải phóng 89,6 (cm3) Tuổi mẫu chất phóng xạ

A 365 ngày B 366 ngày C 367 ngày D 368 ngày

Bài 48: Poloni Po210 chất phóng xạ anpha, có chu kỳ bán rã 138 ngày Một mẫu Po210 nguyên chất có khối lượng mg Các hạt He thoát hứng lên tụ điện phang có điện dung μF, lại nối đất Giả sử hạt anpha sau đập vào tụ, sau thành nguyên tử heli Cho biết số Avôgađrô NA = 6,022.1023 mok-1 Sau phút hiệu điện hai tụ

A 3,2 V B 1,6 V C 16 V D 32 V

Bài 49: Radi 88Ra224 chất phóng xạ anpha, lúc đầu có 1013 nguyên tử chưa bị phân rã Các hạt He thoát hứng lên tụ điện phẳng có điện dung µF, cịn lại nối đất Giả sử hạt anpha sau đập vào tụ, sau thành nguyên tử heli Sau hai chu kì bán rã hiệu điện hai tụ

A 12 V B 1,2 V C 2,4 V D 24 V

Bài 50: Đồng vị Na24 chất phóng xạ  tạo thành đồng vị mage với chu ki bán rã 15 (h) Một mẫu

A 0,21 g B 0,22 g C 0,2 g D 0,03 g

Bài 51: Cứ hạt Po210 phân rã chuyển thành hạt nhân chì Pb206 bền Ban đầu có 200 g Po sau thời gian t = 5T, khối lượng chì tạo thành :

A 95 g B 190 g C 7150 g D 193 g

Bài 52: Cứ hạt Po210 phân rã chuyển thành hạt nhân chì Pb206 bền Chu kì bán rã Po 138,38 ngày Ban đầu có mẫu pơlơni ngun chất có khối lượng (g) Sau 107 ngày khối lượng chì tạo thành

A 0,40 g B 0,41 g C 0,42 g D 0,43 g

Bài 53: Đồng vị Po210 chất phóng xạ α tạo thành Pb206 Lúc đầu có 210 (g) Po nguyên chất Coi khối lượng moi xấp xỉ số khối Khối lượng Pb206 tạo thành sau chu kỳ

A 105 g B 52,5 g C 157,5 g D 154,5 g

Bài 54: Hạt nhân 84P0210 phóng xạ anpha thành hạt nhân chì bền Ban đầu mâu Po chứa lượng m0 (g) Bỏ qua lượng hạt photon gama Khối lượng hạt nhân tạo thành tính theo mo sau bốn chu kì bán rã

A 0,92m0 B 0,06m0 C 0,98m0 D 0,12m0

Bài 55: Ban đầu có mẫu Th232 nguyên chất khối lượng (g) sau thời gian phóng xạ α chuyển thành hạt nhân Pb208 Biết chu kì bán rã Th232 1,41.1010 năm Xác định tuổi mẫu chất trên, biết khối lượng hạt nhân Pb208 1,2 (g)

A 1,41.1010 năm B 2,25.1010 năm C 2,41.1010 năm D 1,47.1010 năm

Bài 56: Hạt nhân X phóng xạ biến thành hạt nhân Y bền Ban đầu có lượng chất X, sau chu kì bán rã tỉ số số nguyên tử chất Y số nguyên tử chất X

A 1/4 B C D 1/3

Bài 57: 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 t1 tỉ lệ hạt nhân Y hạt nhân X k Tại thời điểm t2 = t1 + 2T tỉ lệ

A k + B 4k/3 C 4k + D 4k

Bài 58: Tính chu kì bán rã T chất phóng xạ, cho biết thời điểm t1, tỉ số hạt hạt mẹ 7, thời điểm t2 sau t1 414 ngày, tỉ số 63

A 126 ngày B 138 ngày C 207 ngàỵ D 553 ngày

Bài 59: Hạt nhân Pôlôni (Po210) phóng xạ hạt α biến thành hạt nhân chì (Pb) bền với chu kì bán rã 138 ngày đêm Ban đầu có mẫu Pơlơni ngun chất Hỏi sau số hạt nhân chì sinh lớn gấp lần số hạt nhân Pơlơni cịn lại?

A 138 ngày đêm B 276 ngày đêm C 69 ngày đêm D 195 ngày đêm

Bài 60: Trong quặng uranium, tỷ số số hạt nhân U238 với số hạt nhân Pb206 2,8 Tính tuổi quặng, biết tồn chì Pb206 sản phẩm cuối phân rã chuỗi uranium Chu kỳ bán rã hạt nhân U238 4,5 tỉ năm

Bài 61: Một hạt nhân X tinh khiết phát tia phóng xạ biến thành hạt nhân Y Tại thời điểm t tỷ số số hạt nhân X mẫu số hạt nhân Y tạo thành 1/3 Sau thời điểm 100 ngày tỉ số 1/15 Chu kỳ bán rã hạt nhân X

A 100 ngày B 25 ngày C 50 ngày D 150 ngày

Bài 62: Hạt nhân Po210 hạt nhân phóng xạ α, với chu kì bán rã 138 ngày, sau phát tia α trở thành hạt nhân chì bền Dùng mẫu Po210 nguyên chất, sau 30 (ngày) tỉ số khối lượng chì Po210 mẫu

A 0,13 B 0,15 C 0,16 D 0,17

Bài 63: Một hạt nhân X tự phóng xạ tia bêta với chu kì bán rã T biến đổi thành hạt nhân Y Tại thời điểm t người ta khảo sát thấy tỉ số khối lượng hạt nhân Y X α Sau thời điểm t + T tỉ số xấp xỉ

A a + B a + C 2a - D 2a + l

Bài 64: Đồng vị phóng xạ 84P0210 phóng xạ α biến đổi thành hạt nhân chì Pb206 Lúc đầu có mẫu ngun chất đến thời điểm t tỉ lệ số hạt nhân số hạt nhân Po mẫu 5, lúc tỉ số khối lượng chì khối lượng Po

A 5,097 B 0,196 C 4,905 D 0,204

Bài 65: Đồng vị phóng xạ Na24 phóng xạ với chu kỳ bán rã T, tạo thành hạt nhân Mg24 Tại thời

điểm bắt đầu khảo sát tỉ số khối lượng Mg24 Na24 1/4 Sau thời gian 2T tỉ số

A B C D 0,5

Bài 66: Đồng vị Na24 chất phóng xạ và tạo thành đồng vị mage Sau 45 h tỉ số khối lượng

mage đồng vị natri nói Tính chu kì bán rã

A 15 h B 13,6 h C 17,6 h D 18 h

Bài 67: Hạt nhân Rn222 hạt nhân phóng xạ α, sau phát tia a trở thành hạt nhân Po218 Dùng mẫu Rn222, sau 11,4 (ngày) người ta thấy tỉ số khối lượng Po218 Rn222 mẫu 872/111 Chu ki bán rã Rn222

A 8,4 ngày B 3,8 ngàỵ C 3,6 ngàỵ D 5,7 ngày

Bài 68: Ban đầu có mẫu chất phóng xạ nguyên chất X (có khối lượng mol Ax) với chu kì bán rã T Cứ hạt nhân X sau phóng xạ tạo thành hạt nhân Y (có khối lượng mol Ay) Nếu mẫu chất tỉ lệ khối lượng chất Y chất X k tuổi mẫu chất xác định sau:

A T.ln(l - k.Ax/Ay)/ln2 B T.ln(l + k.Ax/Ay)/ln2 C T.ln(l - k.Ax/Ay).ln2 D 2T.ln(l - k.Ax/Ay)ln2

Bài 69: Ban đầu có mẫu Po210 nguyên chất, sau thời gian phóng xạ a chuyển thành hạt nhân chì Pb206 bền với chu kì bán rã 138 ngày Xác định tuổi mẫu chất biết thời điểm khảo sát tỉ số khối lượng Pb Po có mẫu 0,4

Bài 70: Đồng vị Na24 chất phóng xạ và tạo thành đồng vị mage với chu kì bán rã 15 (h) Mẫu

Na24 có khối lượng ban đầu 0,24 (g) Cho số Avôgađro 6,02.1023

Số hạt nhân magê tạo thành thứ 10

A 1,7.10 B 1,8 1020 C 1,9.1020 D 2,0.1020

Bài 71: Một nguồn phóng xạ Ra224 có khối lượng ban đầu 35,84 (g) Xác định số hạt nhân bị phân rã ngày thứ 14 Cho số Avơgađro 6,02.1023

chu kì bán rã Ra224 la 3,7 (ngày) A 17.1020 B 14.1020 C 15.1020 D 13.1020

Bài 72: Chất phóng xạ 53I131 có chu kì bán rã (ngày) Một mẫu phóng xạ, lúc đầu có 2.1015 nguyên tử 53I131 số nguyên tử 53I131 bị phân rã ngày thứ

A 5.1014 H B 8.1013 C 1015 D 9.1013

Bài 73: Chất phóng xạ 27Co60 có chu kì bán rã (năm) Một mẫu phóng xạ, lúc đầu có 2.1015 nguyên tử 27Co60 số nguyên tử 27Co60 bị phân rã năm thứ

A 1.89.1014 B 1014 C 1015 D 1,89.1013 Bài 74: Một mẫu chất phóng xạ Rn222, trọng ngày đầu có 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 kì bán rã chất phóng xạ

A 3,2 ngày B 3,8 ngày C 7,6 ngày D 3,6 ngày Bài 75: Một mẫu chất phóng xạ Rn224, ngày đầu có 5.1010

hạt bị phân rã Sau 2,1 ngày kể từ lần đo thứ người ta thấy ngày có 6,25.109 hạt bị phân rã Tìm chu kì bán rã chất phóng xạ

A 3,7 ngày B 3,8 ngày C 7,6 ngày D 3,6 ngày

Bài 76: Một hạt bụi Ra226 có khối lượng 1,8 (pg) đặt cách huỳnh quang khoảng cm, có diện tích 50 cm2 Biết chu kì bán rã Ra226 1590 năm, coi năm có 365 ngày, số Avơgađro NA = 6,02.1023 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

Bài 77: Đặt mẫu Ra226 nguyên chất có khối lượng 0,01 (kg) tâm hình cầu rỗng thuỷ tinh, bán kính cm, rát hết khơng khí Mặt hình cầu tráng lớp mỏng kẽm sunfua Rađi phóng xạ hạt α theo phương gây nên chóp sáng thành bình đập vào Biết chu kì bán rã Ra226 1590 năm, coi năm có 365 ngày Hỏi 100 s diện tích cm2

đêm chấm sáng Cho số Avôgađro NA = 6,02.1023

A 18 B 19 C 17 D 46

Bài 78: Một hình cầu rỗng thuỷ tinh, bán kính cm, rút hết khơng khí Mặt hình cầu tráng lớp mỏng kẽm sunfua Tại tâm hình cầu đặt (pg) chất Sr90 Đó chất có tính phóng xạ bêta trừ với chu kì bán rã 20 năm Hạt phóng xạ bay theo phương gây nên chóp sáng thành bình đập vào Xác định số chóp sáng diện tích cm2

thành bình thời gian phút Coi năm có 365 ngày

Bài 79: Để đo chu kì bán rã chất phóng xạ người ta cho máy đếm xung bắt đầu đếm từ thời điểm t = đến thời điểm t1 = phút máy đếm n xung, đến thời điểm t2 = phút, máy đếm l,25n xung Chu kì bán rã chất phóng xạ

A (phút) B 1,5 (phút) C 1,8 (phút) D (phút)

Bài 80: Khi nghiên cứu phân rã đồng vị phóng xạ Mg23, máy đếm xung hoạt động từ thời điểm t = Tới thời điểm (s) ghi n1 hạt beta, cịn tới thời điểm (s) 2,66.n1 Tìm thời chu kì bán rã đồng vị Mg23

A 10 s B 11s C 12 s D 13 s

Bài 81: Để xác định chu ki bán rã T chất phóng xạ, người ta dùng máy đếm xung Trong t1 đầu tiên, máy đếm k xung đến thời điểm t2 = 3t1 máy đếm 1,3125k xung Chu kì T có giá trị

A.T = 2t1 B T = t1/2 C T = 3t1 D T = t1/3

Bài 82: Nếu chọn gốc thời gian t0 = lúc bắt đầu khảo sát thời điểm t1 số hạt nhân chất phóng xạ bị phân rã m, thời điểm t2 = 2t1 số hạt nhân chất phóng xạ bị phân rã n2 = 1,125n1 Chu kỳ bán rã chất phóng xạ

A T = t2/4 B T = t1/3 C T = t1/4 D T = t2/3

Bài 83: Để đo chu kì bán rã T chất phóng xạ người ta cho máy đếm bắt đầu đếm từ thời điểm to = Đến thời điểm t1 = s máy đếm m nguyên tử phân rã, đến thời điểm t2 = 3t1 máy đếm n2 nguyên tử phân rã, với n2 = l,75m Chu kì bán rã chất phóng xạ

A s B s C 12 s D s

Bài 84: Một khối chất phóng xạ, t1 phát n1 tia phóng xạ, t2 = 2t1 phát t2 tia phóng xạ Biêt n2 = 9n1/64 Chu kỳ bán rã chất phóng xạ

A T = t2/4 B T = t1/3 C T = t1/4 D.T = t2/3

Bài 85: Trong trình phân rã U238 phóng tia phóng xạ α tia phóng xạ  theo phản ứng:

U238    X  Lúc đầu có (g) U238 nguyên chất Xác định số hạt α phóng thời gian (năm) Cho biết chu kì bán rã U238 4,5 (tỉ năm) Biết số Avôgađrô 6,023.1023

A 6,22.10127 B 6,23.1012 C 6,24.1012 D 6,25.1012 Bài 86: Trong trình phân rã U235 phóng tia phóng xạ α tia phóng xạ 

theo phản ứng:

U235    X  Lúc đầu có mol U235 nguyên chất Xác định số hạt α phóng thời gian (năm) Cho biết chu kì bán rã U235 0,7 (tỉ năm) Biết số Avôgađrô 6,023.1023

A 4,2.1015 B 4,2.1014 C 6,24.1012 D 6,25.1012 Bài 87: Trong đồ thị trên:

A No số hạt nhân lúc ban đầu(t = 0) khối chất phóng xạ N số hạt nhân khối phóng xạ phân rã tính đến thời điểm t

B No số hạt nhân lúc ban đầu khối chất phóng xạ N số hạt nhân cịn lại khối phóng xạ tính đến thời điểm t

C No khối lượng ban đầu khối chất phóng xạ N khối lượng hạt nhân phân rã tính đến thời điểm t

N

0 N

0

N /

0 N / 60 N /

0 1 2 3

D No khối lượng ban đầu khối chất phóng xạ N khối lượng hạt nhân cịn lại tính đến thời điểm t

Bài 88: Dựa vào đồ thị ta tìm chu kỳ bán rã T số phóng xạ λ khối phóng xạ là: A T = λ = 0,3465 (1/giờ) B T= λ = 0,3465 (1/giờ)

C T = λ = 0,693 (1/giờ) D T = λ = 0,693 (1/giờ)

Bài 89: Dựa vào đồ thị ta tìm số nguyên tử khối chất phóng xạ phân rã tính đến thời điểm t =

A N0/16 B N0/32 C 31.N0/32 D 15N0/16

Bài 90: Dựa vào đồ thị ta tìm thời điểm t để số nguyên tử cịn lại khối chất phóng xạ N0/32: A t = 2giờ B t = 6giờ C t=5giờ D t = 3/4

Bài 91: Hỏi sau lần phóng xạ (X lần phóng xạ cùng loại hạt nhân 90Th232 biến đổi thành hạt nhân 82Pb208? Hãy xác định loại hạt 

A phóng xạ α lần phóng xạ bêta trừ B phóng xạ α lần phóng xạ bêta cộng C phóng xạ α lần phóng xạ bêta trừ D phóng xạ α phóng xạ bêta cộng

Bài 92: Hạt nhân nguyên tử Urani 92U235 phân rã thành chì 82PbA (204  A 208) Chọn phương án A phóng xạ α lần phóng xạ bêta trừ B phóng xạ α lần phóng xạ bêta trừ

C phóng xạ α lần phóng xạ bêta trừ D phóng xạ α phóng xạ bêta trừ

Bài 93: Hat nhân 83Bi210 phân rã phóng xạ thep phương trình sau:21083 Bi  X Cho biết loại phóng xạ hạt

nhân X sau đúng:

A Phóng xạ + X 84Po210 B Phóng xạ  X 84Po210

C Phóng xạ α X 84Po210 D Phóng xạ  X 84Po210 Bài 94: Hạt nhân chì Pb 214 phóng xạ  thỉ tạo thành

A 82Pb213 B 81Pb212 C 82Pb212 D 83Bi214

Bài 95: Hạt nhân P30 phân rã phóng xạ thep phương trình sau:   A ' Z '

P30   ; Y Loại phóng xạ giá trị Z’ A’ tương ứng hạt nhân Y là:

A Phỏng xạ α; Z’ = 14 A’ = 30, B Phóng xạ ; Z’ = 14 A’ = 30, C Phóng xạ β+; Z’= 14 A’= 30 D Phóng xạ β+; Z’= 16 A’= 30 Bài 96: Cho phản ứng hạt nhân14

7B  1H X , X hạt số hạt sau:

A 8O17 B 10Ne19 C 4He9 D 3Li4

Bài 97: Ban đầu mẫu chất phóng xạ nguyên chất có No hạt nhân Biết chu kì bán rã chất phóng xạ T Sau thời gian 4T, kể từ thời điểm ban đầu, số hạt nhân phân rã mẫu chất phóng xạ

A N0/16 B 15N0/16 C N0/4 D N0/8 Bài 98: Cho phản ứng hạt nhân25 23

12Mg X 11 Na  , X hạt số hạt sau:

ĐÁP ÁN BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM LUYỆN TẬP

1.B 2.B 3.C 4.A 5.B 6.B 7.C 8.D 9.A 10.B

11.C 12.A 13.A 14.B 15.C 16.D 17.C 18.A 19.C 20.D 21.B 22.A 23.B 24.A 25.A 26.B 27.A 28.A 29.C 30.A 31.D 32.B 33.A 34.C 35.A 36.C 37.D 38.A 39.C 40.C 41.C 42.C 43.D 44.C 45.A 46.A 47.A 48.A 49.C 50.A 51.B 52.B 53.D 54.A 55.B 56.C 57.C 58.B 59.B 60.D 61.C 62.D 63.D 64.C 65.A 66.B 67.C 68.B 69.B 70.B 71.B 72.D 73.A 74.B 75.A 76.A 77.D 78.C 79.A 80.B 81.B 82.B 83.D 84.B 85.C 86.A 87.B 88.D 89.D 90.C 91.A 92.A 93.B 94.D 95.C 96.A 97.B 98.B

Dạng BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN ÚNG DỤNG CÁC ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ

1 Độ phóng xạ lƣợng chất

Trong chương trình khơng học độ phóng xạ nhiều tốn dùng khái niệm độ phóng xạ có cách giải ngắn gọn nên em học sinh cần tìm hiểu thêm dạng tốn

Độ phóng xạ ban đầu: 0

ln

H N N

T

  

Độ phóng xạ thời điểm t: ln 2t T

HH e

Với m0 (g) khối lượng chất phóng xạ nguyên chất: 0 A me

m

N N

A



Nếu chất phóng xạ chứa hỗn hợp mo = mhh.phần trăm

 

0 A

1 m g a % ln

H N

T A



Ví dụ 1: Cho biết chu kì bán rã Ra224 3,7 (ngày), số Avôgađro 6,02.1023

Một nguồn phóng xạ Ra có khối lượng 35,84 (pg) độ phóng xạ

A 3,7 (Ci) B 5,6 (Ci) C 3,5 (Ci) D 5,4 (Ci) Hướng dẫn

 

6

23

0 A 10

me m

ln ln 35,84.10 1Ci

H N 6, 023.10 5, Ci

T A 3, 7.86400 224 3, 7.10 

  

 Chọn B

Ví dụ 2: Cm244 nguyên tố phóng xạ với số phóng xạ 1,21.10−9 s−1 Ban đầu mẫu có độ phóng 104 phân rã/s, độ phóng xạ sau 3650 ngày

A 0,68 (Bq) B 2,21.10 (Bq) C 6,83.103 (Bq) D 6,83.102 (Bq) Hướng dẫn

 

9

t 1,21.10 3650.86400

Ví dụ 3: Chất phóng xạ 60

27Co có chu kì bán rã 5,33 (năm) (xem năm = 365 ngày), đồng vị khác 59 27Co

khơng có tính phóng xạ Một loại cơban tự nhiên hỗn hợp hai đồng vị Co60 Co59 với tỉ lệ khối lượng tương ứng 1:49 Biết số Avôgađrô 6,023.1023 Độ phóng xạ ban đầu 15 (g) hỗn hợp

A 274 (Ci) B 275 (Ci) C 336 (Ci) D 97,4 (Ci) Hướng dẫn

 

0 A

1 m a a % ln

H N

T A



  23   

0 10

12 g 2%

ln 1Ci

H 6, 023.10 Bq x 336 Ci

5,33.365.86400 60 3, 7.10

   Chọn C

Ví dụ 4: Một khối phóng xạ có độ phóng xạ ban đâu H0, gồm chât phóng xạ có số hạt nhân ban đầu Chu kì bán rã chúng T1 = h T2 = h Sau h, độ phóng xạ khối chất cịn lại

A 7H0/40 B 3H0/16 C 9H0/40 D 5H0/16 Hướng dẫn

0 0 0

1

ln ln

H N N N ln H

T T

   

1

ln ln

t t

T T

0

1

7H ln ln

H N e N e

T T 40

 

     Chọn A

Chú ý: ln t T 0

0 ln

t

H H e

0 T N H N N t e t t N H t                     

Ví dụ 5: Một mẫu phóng xạ Si31 ban đầu phút có 196 nguyên tử bị phân rã, sau 5,2 (kể từ t = 0) phút có 49 nguyên tử bị phân rã Chu kỳ bán rã Si31

A 2,6 B 3,3 C 4,8 D 5,2 Hướng dẫn

 

ln ln

t t

0 T T

0 N

N 49 196

.e e T 2, h

t t 5

 



      

  Chọn A

2 Số hạt bị phân rã thời gian ngắn

Để tìm quan hệ số hạt bị phân rã thời gian ngắn (Δt <<T) ta xuất phát từ công thức tính độ phóng xạ:

ln ln

t t T T 0 N N

H H e e

t t

   

  

 

Trong ΔN0 số hạt bị phân rã thời gian Δt0 lúc dầu, ΔN số hạt bị phân rã thời gian Δt thời điểm t

Ví dụ 1: Lúc đầu, nguồn phóng xạ Cơban có 1014

hạt nhân phân rã ngày Biết chu kỳ bán rã Côban T = năm Sau 12 năm, số hạt nhân nguồn phân rã hai ngày

A 2,5.1013 hạt nhân B 3,3 1013 hạt nhân, C 5,0 1013 hạt nhân D 6,6 1013 hạt nhân

Hướng dẫn

ln 14 ln

t 12

13

0 T

N

N N 10

e e N 2,5.10

t t 2.86400 86400

 



        

Hướng dẫn

Ví dụ 2: Lúc đầu, nguồn phóng xạ X có 1020

hạt nhân phân rã Sau ba chu kì bán rã T (biết T cỡ triệu năm), số hạt nhân nguồn phân rã thời gian gian Δt 375.1017 Tính Δt

A h B h C h D h

Hướng dẫn

 

ln 17 20 ln

t 3T

0 T T

N

N 375.10 10

e e t h

t t t

 



       

   Chọn A

Ví dụ 3: Tại thời điểm t1 độ phóng xạ mẫu chất X, thời điểm t2 y Nếu chu kì bán rã mẫu T số hạt phân rã khoảng thời gian t2 – t1 là:

A (x − y)ln2/T B xt1 − yt2 C x − y D (x − y)T/ln2 Hướng dẫn   1 2 ln x N

x y T ln T

H N N N

ln

T ln

y N T                 Chọn D

Ví dụ 4: Hai chất phóng xạ (1) (2) có chu kỳ bán rã số phóng xạ tương ứng T1 T2 ; λ1 λ2 số hạt nhân ban đầu N2 N1 Biết (1) (2) khơng phải sản phẩm q trình phân rã Sau khoảng thời gian bao lâu, số hạt nhân hai chất nhau?

A

2 1

N

t ln

N



   B

2

1

N

t ln

N



  

C  

2 1

N

t T T ln

N

  D  

1

ln N

t T T

N

 

Hướng dẫn

 1  

1t 2t 2

1 2

1 1

N N N

N e N e e t ln t ln

N N N

 

           

  

Ví dụ 5: (THPTQG − 2017) Một chất phóng xạ α có chu 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 năm D 2,6 năm Hướng dẫn

* Từ

t t 414

0

T T T

0

0 N

N n 8n

H H 2 T 136

t t 1

    

       

  Chọn B

3 Ứng dụng chữa bệnh ung thƣ

Trong điều trị ung thư, bệnh nhân chiếu xạ với liều xác định nguồn phóng xa tức

0

N N

   nên thay vào công thức

ln T N N e t t    

  ta được:

ln ln

t t

T T

0

1

e t t e

t t 

    

 

Với: t0thời gian chiếu xạ lần đầu; tthời gian chiếu xạ sau thời gian t

A 13,0phút B 14,1 phút C 10,7 phút D 19,5 phút Hướng dẫn

ln

ln ln ln .2

t t

0 T T T 5,25

0

0

N

N 1

e e t t e 15.e 19,5

t t t t

 

 

        

    (phút)

 Chọn D

Ví dụ 2: Một bệnh nhân điều trị đồng vị phóng xạ, dùng tia  để diệt tế bào bệnh Thời gian chiếu xạ lần đầu Δt = 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 T) dùng nguồn phóng xạ lần đầu

Hỏi lần chiếu xạ thứ phải tiến hành để bệnh nhân chiếu xạ với lượng tianhư lần đầu?

A 40 phút B 24,2 phút C 20 phút D 33,6 phút Hướng dẫn

Lần t = tháng, lần t = tháng, lần t = tháng:

ln ln

t

T T

0

t t e 20.e 33,

     (phút)  Chọn D

Ví dụ 3: Trong điều trị ung thư, bệnh nhân chiếu xạ với liều xác định từ nguồn phóng xạ với chu kì bán rã năm Khi nguồn sử dụng lần đầu thời gian cho lần chiếu xạ Δt0 Cứ sau năm bệnh nhân phải tới bệnh viện khám bệnh tiếp tục chiếu xạ Tính Δt0 biết lần chiếu xạ thứ chiếu thời gian 20 phút

A 15,24 phút B 11,89 phút C 20,18 phút D 16,82 phút Hướng dẫn

ln ln

t t

T T

0 0

t t e 20 t e t 11,89

         (phút)  Chọn B

4 Tuổi thiên thể

Giả sử hình thành thiên thể tỉ lệ hai đồng vị U238 U235 a:b (số hạt nguyên chất tương ứng aN0 bN0) Số hạt lại

1

2

2

ln t

ln ln

T t

1 T T

ln

t 2

T

2

N aN e N a

e t ?

N b N bN e



         

  

   



 



Ví dụ 1: Hiện quặng thiên nhiên có U238

U235 theo tỉ lệ số nguyên tử 140:1 Giả thiết thời điểm hình thành Trái Đất tỉ lệ 1:1 Tính tuổi Trái đất, biết chu kì bán rã củaU238 U235 T1 = 4,5.109 năm T2 = 0,713.109 năm

A 6.109năm B 5,5.109 năm C 5.109năm D 6,5.108 năm Hướng dẫn

1

2

2

ln t

1 1

T t ln t ln

1 T T T T

ln

t 2

T

2

N aN e N 140

e e t 6.10

N

N bN e 

     

   

   

   



  

     



 



Ví dụ 2: (ĐH − 2013) Hiện Urani tự nhiên chứa hai đồng vị phóng xạ 235u 238u, với tỉ lệ số hạt 235u số hạt 238u 7/1000 Biết chu kì bán rã 235U 238

U 7,00.108 năm 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 Hướng dẫn

Số hạt U 235 U238 cò lại là:

1 ln t T 01 ln t T 01 N N e

N N e         

1 1

t ln t ln

T T 4,5 0,7

01 02

N

N

e e t 1, 74

N N 1000 1000

     

   

 

   

      (tỉ năm) Chọn B

Ví dụ 3: Một mẫu quặng Uran tự nhiên gồm U235 với hàm lượng 0,72% phần lại U238 Hãy xác định hàm lượng U235 thời kì Trái Đất tạo thành cách 4,5 (tỉ năm) Cho biết chu kì bán rã đồng vị U235 U238 0,704 (tỉ năm) 4,46 (tỉ năm)

A 22% B 24% C 23% D 25%

Hướng dẫn

1

2

2

ln t

1 1

T t ln 2 t ln 2

1 10 10 T T 10 T T

ln

t 2 20 20 2

T 20

m m e m m m m

e e

m m m m

m m e

                                1 4,5ln 4,46 0,704 10 10 20

m 0, 72 0,303

e 0,333 %m 23%

m 99, 28 1,303

 

   

 

       Chọn C

5 Tuổi đá

Giả sử hình thành hịn đá, có U238 hạt U238 phân rã tạo hạt Pb206 Đến thời điểm t, số hạt U238 lại số hạt Pb206 tạo thành là:

ln t T

ln

me t

con T ln

t

T me

con N N e

N

e

N N N e

                          

Ta có tỉ lệ khối lượng: ln 2t con T me me m A e m A        

Ví dụ 1: (ĐH − 2012) Hạt nhân urani 238

92 U sau chuỗi phân rã, biến đổi thành hạt nhân chì 206

82 Pb Trong

quá trình đó, chu kỉ bán rã 238

92 U biến đổi thành hạt nhân chì 4,47.10

9

năm Một khối đá phát có chứa 1,188.1020

hạt nhân 238

92 U 6,239.10

18

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 Hướng dẫn

9

ln

ln 2t 18 t

8

con T 4,47.10

20 me

N 6, 239.10

e e t 3,3.10

N 1,88.10

 

      

  (năm)  Chọn A

Ví dụ 2: Đồng vị U238 sau loạt phóng xạ α β biến thành chì theo phương trình sau:

U238    8  Pb206 Chu kì bán rã q trình 4,6 (tỉ năm) Giả sử có loại đá chứa U238,

khơng chứa chì Nếu tỉ lệ khối lượng Uran chì đá 37 tuổi đá bao nhiêu?

A 0,1 tỉ năm B 0,2 tỉ năm C 0,3 tỉ năm D 0,4 tỉ năm Hướng dẫn

ln ln

con T 4,6

me me

m A 206

e e t 0,

m A 37 238

 

 

        

    (tỉ năm)  Chọn B

6 Tuổi cổ vật có nguồn gốc sinh vật

Gọi H H0 độ phóng xạ cổ vật mẫu tương tự khối lượng thể loại Nếu xem H0 độ phóng xạ lúc đầu cổ vật thì:

ln t T HH e

Ví dụ : Bằng phương pháp cacbon 14 (chu kỳ bán rã C14 5600 năm) người ta đo độ phóng xạ đĩa gỗ người Ai cập cổ 0,15 Bq: độ phóng xạ khúc gỗ vừa chặt có cúng khối lượng 0,25 Bq Tuổi đĩa cổ

A 4100 năm B 3700 năm C 2500 năm D 2100 năm Hướng dẫn

ln ln

t t

5600 T

0

HH e 0,150, 25e  t 4100 (năm)  Chọn A

Chú ý:

1) Khối lương mẫu = k khối lượng cổ vật: Hcổ

ln t moi T

H e k





2) Khối lương cổ vật = k khối lương mẫu mới:

ln t

co T

moi H

H e k





Ví dụ 2: Phân tích tượng gỗ cổ (đồ cổ) người ta thấy độ phóng xạ β− 0,385 lần độ phóng xạ khúc gỗ chặt có khối lượng gấp đơi khối lượng tượng gỗ Đồng vị 14C có chu kỳ bán rã 5600 năm Tuổi tượng gỗ

A 35000năm B 2,11 nghìn năm C 7,71 nghìn năm D 13312năm Hướng dẫn

Hcổ

moi

ln ln

t t

3

moi T moi 5600

co 0,385H

H H

e H e t 2,11.10

k

 

     (năm)  Chọn B

Ví dụ 3: Một ngơi mộ cổ vừa khai quật Một mẫu ván quan tài chứa 50 g cacbon có độ phóng xạ 457 phân rã/phút (chỉ có C14 phóng xạ) Biết độ phóng xạ cối sống vào khoảng 3000 phân rã/phút tính 200 g cacbon Chu kì bán rã C14 khoảng 5600 năm Tuổi mộ cổ

A 9,2 nghìn năm B 1,5 nghìn năm C 2,2 nghìn năm D nghìn năm Hướng dẫn

Ta so sánh độ phóng xạ g mẫu (3000/200) g cổ vật (457/50) nên

ln ln

t t

3 5600

T

457 3000

H H e e t 4.10

50 200

 

7 Đo thể tích máu thể sống

Để xác định thể tích máu có thể sống, ban đầu người ta đưa vào máu lượng chất phóng xạ (N0, n0,H0) chờ thời điểm t để chất phóng xạ phân bố vào tồn thể tích máu V (lúc tơng lượng chất phóng xạ cịn ln 2t ln 2t ln 2t

T T T

0 0

N e , n e , H e )thì người ta lấy V1 thể tích màu để xác định lượng

chất phóng xạ chứa V1 (N1, n1, H1) ta có:

ln t

0 T

1 ln

t

0 T

1` ln

t

0 T

1 N N e V V n n e V V H H e V V               

Nếu lúc đầu đưa vào máu V0 thể tích dung dịch chứa chất phóng xạ với nồng độ CM0 n0V C0 M0

lượng nước chứa thể tích Vo thẩm thấm ngồi nên khơng làm thay đổi thể tích máu:

ln t M0 T

1

V C n

e

V V





Ví dụ 1: Để xác định thể tích máu thể sống bác sĩ cho vào V0 (lít) dung dịch chứa Na24 (Đồng vị Na24 chất phóng xạ có chu kì bán rã T) với nồng độ CM0 (mol/1) Sau thời gian hai chu kì người ta lấy V1 (lít) máu bệnh nhân tìm thấy m (mol) Na24 Xác định thể tích máu bệnh nhân Giả thiết chất phóng xạ phân bố vào máu

A V0V1CM0/n1 B V0V1CM0/n1 C 0,25 V0V1CM0/n1 D 0,5V0V1CM0/n1 Hướng dẫn

 

ln

ln .1 10

t

0 T 8,06

3

H H 4.10 7,8.10

e e V 4, 71 lit

V V V 10

  





     Chọn B

Điểm nhấn:

1) Gọi ΔN0 số hạt bị phân rã thời gian Δt0 lúc dầu, ΔN số hạt bị phân rã thời gian Δt thời điểm t:

ln t T N N e t t      

2) Số hạt U235 U238 lần lượt:

1 1 ln t 1

T t ln 2

1 01 01 T T

ln

t 2 02

T 01

N N e N N

e

N N

N N e

                   

3) Khối lượng U235 U238 lần lượt:

1 1 ln t 1

T t ln 2

1 10 10 T T

ln

t 2 20

T 20

m m e m m

e

m m

m m e

                    BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM LUYỆN TẬP

Bài 1: Đồng vị 84Po210 chất phóng xạ có chu kì bán rã 138 (ngày) Biết số Avơgađrơ 6,023.1023 Ban đầu có (g) Po ngun chất độ phóng xạ thời điểm 69 ngày là:

A 4506Ci B 4507Ci C 4508 Ci D 12746 Ci

Bài 2: Khối lượng ban đầu đồng vị phóng xạ natri Na25 0,248 mg Chu kì bán rã chất T = 62 s Biết số Avơgađrơ 6,023.1023 Tính độ phóng xạ sau 10 phút

Bài 3: Chất phóng xạ 53I131 có chu kì bán rã (ngày) Ban đầu có lượng chất phóng xạ có độ phóng xạ 2.1017 (Bq) Xác định số nguyên tử ban đầu chất phóng xạ

A 19,944.1022 B 1,37.1021 C 1,36.1021 D 1,35.1021

Bài 4: Một mẫu phóng xạ Si31 ban đầu thời gian phút có 190 nguyên tử bị phân rã, sau (h) thời gian phút có 17 nguyên tử bị phân rã Chu kì bán rã Si31

A 2,5 h B 2,6 h C 2,7 h D 2,8 h

Bài 5: Một lượng chất phóng xạ, sau h độ phóng xạ giảm lần Tìm chu kì bán rã chất phóng xạ

A 0,5 h B h C h D h

Bài 6: Một chất phóng xạ phát tia anpha, hạt nhân bị phân rã phóng hạt anpha Trong thời gian phút đầu chất phóng xạ phát 180 hạt anpha Nhưng sau h phép đo lần thứ nhất, phút phát 45 hạt anpha Tìm chu kì bán rã chất phóng xạ

A 0,5 h B h C 1,5 h D h

Bài 7: Một mẫu chất phóng xạ Rn222, sau thời gian 15,2 ngày độ phóng xạ giảm 93,75% Tìm chu kì bán rã chất phóng xạ

A 3,7 ngày B 3,8 ngày C 3,9 ngày D 3,6 ngày

Bài 8: Một nguồn phóng xạ nhân tạo có chu kì bán rã giờ, có độ phóng xạ ban đầu 128 lần độ phóng xạ an tồn cho phép Hỏi phải sau thời gian tối thiểu làm việc an tồn với nguồn phóng xạ này?

A 56 B 64 C 32 D 48

Bài 9: Một nguồn phóng xạ nhân tạo có chu kỳ rã giờ, có độ phóng xạ lớn mức độ phóng xạ an tồn cho phép 64 lần Hỏi phải sau thời gian tối thiểu để làm việc an tồn với nguồn ?

A 128 B C 12 D 24

Bài 10: Một mẫu KCl (có khối lượng mol 74,6 g/mol) nặng 2,71 g Trong kali thơng thường có đồng vị phóng xạ K40 (có chu kì bán rã 1,25 tỉ năm) chiếm 1,17% Xem năm = 365 ngày, số Avơgađrơ 6,023.1023

Độ phóng xạ mẫu

A 8,15 108 Bq B 4,49.103 Bq C 4,17.103 Bq D 8,17.103 Bq

Bài 11: Chất phóng xạ 27Co60 có chu kì bán rã 5,33 (năm), đồng vị khác 27Co59 khơng có tính phóng xạ Biết số Avơgađrơ 6,023.1023 Một loại cơban tự nhiên hỗn hợp hai đồng vị Co60 Co59 với tỉ lệ khối lượng tương ứng 1:49 Độ phóng xạ sau năm 15 (g)

A 274 (Ci) B 275 (Ci) C 97,2 (Ci) D 97,4 (Ci)

Bài 12: Chất phóng xạ 27Co60 có chu kì bán rã 5,33 (năm) (xem năm = 365 ngày), đồng vị khác 27Co59 khơng có tính phóng xạ Một loại cơban hỗn hợp hai đồng vị nói có khối lượng 10 (g), độ phóng xạ (Ci) Biết số Avôgađrô 6,023.1023 Xác định tỉ lệ khối lượng Co60

A 0,007% B 0,008% C 0,009% D 0,01%

Bài 13: Lúc đầu, nguồn phóng xạ X có 109 hạt nhân phân rã Sau ba chu kì bán rã T (biết T cỡ triệu năm), số hạt nhân phân rã ba

Bài 14: Lúc đầu, nguồn phóng xạ X có 109

hạt nhân phân rã phút Sau ba chu kì bán rã T (biết T cỡ nghìn năm), số hạt nhân nguồn phân rã ba phút

A 375.106 B 875.106 C 235.106 D 625.1013

Bài 15: Trong điều trị ung thư, bệnh nhân chiếu xạ với liều xác định từ nguồn phóng xạ (chất phóng xạ có chu kì bán rã năm) Khi nguồn sử dụng lần đầu thời gian cho liều chiếu xạ 10 phút Hỏi sau năm thời gian cho lần chiếu xạ phút?

A 20,5 phút B 14,1 phút C 10,7 phút D 7,4 phút

Bài 16: Một bệnh nhân trị xạ đồng vị phóng xạ để dùng tia gamma diệt tế bào bệnh Thời gian chiếu xạ lần đầu 10 phút Cứ sau tuần bệnh nhân phải tới bệnh viện khám lại tiếp tục trị xạ, biết chu kì bán rã chất phóng xạ 70 ngày dùng nguồn phóng xạ sử dụng lần đầu Vậy lần trị xạ thứ hai phải tiến hành thời gian để bệnh nhân trị xạ với lượng tia gamma lần 1?

A 20,5 phút B 14,1 phút C 10,2 phút D 7,4 phút

Bài 17: Một bệnh nhân điều trị đồng vị phóng xạ, dùng tia γ để diệt tế bào bệnh Thời gian chiếu xạ lần đầu Δt = 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 Δt << T) dùng nguồn phóng xạ lần đầu Hỏi lần chiếu xạ thứ phải tiến hành để bệnh nhân chiếu xạ với lượng tia γ lần đầu?

A 40 phút B 24,2 phút C 20 phút D 28,2 phút

Bài 18: Một người bệnh phải chạy thận phương pháp phóng xạ Nguồn phóng xạ sử dụng có chu kỳ bán rã 40 ngày Trong lần khám người bệnh chụp khoảng 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 cần chụp khoảng thời gian để nhận liều lượng phóng xạ lần trước: Coi khoảng thời gian chụp nhỏ so với thời gian điều trị lần

A 15,24 phút B 18,18 phút C 20,18 phút D 21,36 phút

Bài 19: Trong điều trị ung thư, bệnh nhân chiếu xạ với liều xác định đỏ từ nguồn phóng xạ với chu kì 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

Bài 20: Tại thời điểm ti độ phóng xạ mẫu chất H1 (Bq), thời điểm t2 độ phóng xạ H2 (Bq) Nếu chu kỳ bán rã T số hạt nhân bị phân rã khoảng thời gian t2 – t1

A H1 – H2 B (H1 - H2)ln2/T C (H1 - H2)T/ln2 D H1t1 - H2t2

Bài 21: Đặt mẫu chất phóng xạ vào máy đến xung Ban đầu phút có 250 xung sau lần đo thứ đếm 92 xung phút Xác định chu kì bán rã chất phóng xạ

A 41,5 (phút) B 41,6 (phút) C 41,7 (phút) D 41,8 (phút)

A 0,5 h B h C 4,72 h D 4,73 h

Bài 23: Để đo chu kỳ bán rã chất phóng xạ, người ta dùng máy đếm xung Ban đầu phút máy đếm có 250 xung sau máy cịn đếm có 92 xung phút Chu kỳ bán rã chất phóng xạ :

A 45 phút 15 giây B 25 phút 10 giây C 41 phút 37 giây D 30 phút

Bài 24: Dùng máy đếm xung để đo chu kì bán rã chất phóng xạ Ban đầu máy đếm X xung

trong phút Sau ba máy đếm 10-2 X xung phút Chu kì bán rã chất A Coo k B 3,00 h C 0,45 h D 0,50 h

Bài 25: Hai đồng vị nguyên tố uran U238 U235 chất phóng xạ với chu kì bán rã 4,5 tỉ năm 0,7 tỉ năm Khi phân tích mẫu quặng thiên nhiên lấy từ Mặt Trăng có U238 U235 theo tỉ lệ 64:1 Giả thiết thời điểm tạo thành Mặt Trăng tỉ lệ hai đồng vị 1:1 Xác định tuổi Mặt Trăng

A 4,96 tỉ năm B 4,97 tỉ năm C 4,98 tỉ năm D 4,99 tỉ năm

Bài 26: Một mẫu quặng U238 có lẫn chì Pb206 Giả thiết lúc hình thành có U238 nguyên chất Hãy xác định tuổi mẫu quặng Biết mẫu quặng tìm thấy 10 ngun tử U238 có ngun tử chì U238 chất phóng xạ với chu kì bán rã 4,5 tỉ năm

A 1,17 tì năm B 1,18 tỉ năm C 1,19 tỉ năm D 1,2 tỉ năm

Bài 27: Hạt nhân U238 phân rã phóng xạ qua chuỗi hạt nhân dẫn đến hạt nhân bền chì Pb206 chu kì bán rã uran 4,5 tỉ năm Một mẫu đá cổ có chứa số nguyên tử Uran U238 với số nguyên tử chì Pb206 cho mẫu đá cổ lúc đầu khơng có chứa chì Ước tính tuổi mẫu đá cổ

A 4,5 tỉ năm B 2,25 tỉ năm C tỉ năm D 6,75 tỉ năm

Bài 28: Một mẫu quặng U238 có lẫn chì Pb206 Giả thiết lúc hình thành có U238 nguyên chất Hãy xác định tuổi mẫu quặng Biết tỉ lệ tìm thấy khối lượng (g) chì có (g) Uran U238 chất phóng xạ với chu kì bán rã 4,5 tỉ năm

A 1,22 tỉ năm B 1,25 tỉ năm C 2,24 tỉ năm D 1,35 tỉ năm Bài 29: Đồng vị U238 phân rã thành Pb206 với chu kỳ bán rã T = 4,47.109

năm Một khối đá phát có chứa 46,97 mg U238 2,135 mg Pb Giả sử lúc khối đá hình thành khơng chứa ngun tố chì tất lượng chì có mặt sản phẩm phân rã U238 Tuổi khối đá là:

A 2,5.106 năm B 3.108 năm C 3,4.107 năm D 6.109năm

Bài 30: 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 1,5.109năm B 2,6.109năm C 4,5.109 năm D 2,97.109 năm

Bài 31: Một kĩ thuật dùng để xác định tuổi dịng nham thạch xa xưa có tên gọi kĩ thuật kali-argon Đồng vị phóng xạ K40 có chu kì bán rã 1,28 tỉ năm phân rã  tạo thành đồng vị Ar40 Do Argon

là khí nên khơng có dịng nham thạch ngồi Nhưng nham thạch hóa rắn tồn Ar tạo phân rã bị giữ lại Một nhà địa chất phát cục nham thạch sau đo đạc phát tỉ lệ số nguyên tử Ar K 0,12 Hãy tính tuổi cục nham thạch?

Bài 32: Độ phóng xạ đồng vị cacbon C14 tượng gỗ 0,9 độ phóng xạ đồng vị gỗ đốn (cùng khối lượng thể loại) Chu kì bán rã 5570 năm Tìm tuổi đồ cổ ấy?

A.1800năm B 1793 năm C 847 năm D 1678 năm

Bài 33: Đo độ phóng xạ tượng cổ gỗ Bq Đo độ phóng xạ mẫu gỗ khối lượng vừa chặt Bq Xác định tuổi tượng cổ Chu kì bán rã C14 T = 5600 năm Lấy ln = 0,693; ln 0,8 = - 0,223

A 1802 năm B 1830 năm C 3819 năm D 0,8 năm

Bài 34: Một mảnh gỗ cổ (đồ cổ) có độ phóng xạ 14c phân rã/phút Một lượng gỗ tương đương cho thấy tốc độ đếm xung 14 xung/phút Chu kỳ bán rã 14c 5568 năm Tuối mảnh gỗ :

A 12376 năm B 12374 năm C 124000 năm D 12650 năm

Bài 35: Độ phóng xạ đồng vị cacbon C14 đồ cổ gỗ 4/5 độ phóng xạ đồng vị gỗ đốn có khối lượng Chu kỳ bán rã C14 5570 năm Tìm tuổi đồ cổ

A 1678 năm B 1704 năm C 1800 năm D 1793 năm

Bài 36: Khi phân tích mẫu gỗ, người ta xác định 87,5% số nguyên tử đồng vị phóng xạ C14 bị phân rã thành nguyên tử N14 chu kỳ bán rã C14 5600 năm Tuổi mẫu gỗ là:

A 16700 năm B 16800 năm C 16600 năm D 16900 năm

Bài 37: Phân tích tượng gỗ cổ người ta thấy độ phóng xạ của 0,385 lần độ phóng xạ

một khúc gỗ chặt có khối lượng nửa khối lượng tượng gỗ Đồng vị 14C có chu kỳ bán rã 5600 năm Tuổi tượng gỗ

A 35000 năm B 2,11 nghìn năm C 7,71 nghìn năm D 13,31.103 năm

Bài 38: Trong thời gian, số hạt bị phân rã đồng vị cacbon C14 đồ cổ gỗ 0,8 lần số phân rã mẫu thể loại khối lượng nửa Chu kỳ bán rã C14 5570 năm Tuổi đồ cổ

A 1,8 nghìn năm B 1,79 nghìn năm C 1,7 nghìn năm D 7,36 nghìn năm

Bài 39: Một tượng cổ gỗ biết độ phóng xạ 0,42 lần độ phóng xạ mẫu gỗ tươi loại vừa chặt có khối lượng lần khối lượng tượng cổ Biết chu kì bán rã đồng vị phóng xạ C14 5730 năm Tuổi tượng cổ gần

A 4141,3 năm B 1414,3 năm C 144,3 năm D 1441,3 năm

Bài 40: Để xác định thể tích máu thể sống bác sĩ cho vào V0 (lít) dung dịch chứa Na24 (Đồng vị Na24 chất phóng xạ có chu kì bán rã T) với nồng độ CMO (mol/1) Sau thời gian chu kì người ta lấy Vi (lít) máu bệnh nhân tìm thấy m (mol) Na24 Xác định thể tích máu bệnh nhân Giả thiết chất phóng xạ phân bố vào máu

A V0V1CWn1 B 2V0V1CM0/n1 C 0,25V0V1CM0/n1 D 0,5V0V1CM0/n1

Bài 41: Để xác định thể tích máu thể bệnh nhân bác sĩ cho vào 10 (ml) dung dịch chứa Na24 (Đồng vị Na24 chất phóng xạ có chu kì bán rã 15 (h)) với nồng độ 10-3

(mol/1) Sau (h) người ta lấy 10 (ml) máu bệnh nhân tìm thấy 1,5.10-8 (mol) Na24 Xác định thể tích máu bệnh nhân Giả thiết chất phóng xạ phân bố vào máu

Bài 42: Người ta tiêm vào máu người lượng nhỏ dung dịch chứa đồng vị phóng xạ Na24 (chu kỳ bán rã 15 giờ) có độ phóng xạ 1,5 μCi Sau 7,5 người ta lấy cm3

máu người thấy có độ phóng xạ 392 phân rã/phút Thể tích máu người bao nhiêu?

A 5,25 lít B lít C 6,0 lít D 600 cm3

Bài 43: Hiện Urani tự nhiên chứa hai đồng vị phóng xạ 235u 238u, với tỉ lệ số hạt 235u số hạt 238u 7/1000 Biết chu kí bán rã 235u 238u 7,00.108 năm 4,50,109 năm Cách năm, urani tự nhiên có tỷ lệ số hạt 235u số hạt 238u 35/1000?

A 2,74 tỉ năm B 1,92 tỉ năm C 1,74 tỉ năm D 3,15 tỉ năm ĐÁP ÁN BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM LUYỆN TẬP

1.D 2.B 3.A 4.B 5.B 6.B 7.B 8.A 9.C 10.B

11.A 12.C 13.A 14.A 15.B 16.B 17.D 18.C 19.D 20.C 21.B 22.B 23.C 24.C 25.B 26.B 27.A 28.D 29.B 30.D 31.A 32.C 33.A 34.B 35.D 36.B 37.D 38.D 39.D 40.D 41.A 42.C 43.B

Dạng BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN NĂNG LƢỢNG PHÓNG XẠ Hạt nhân mẹ A đứng yên phóng xạ thành hai hạt B (hạt nhân con) C (hạt phóng xạ):

A → B + C

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng định luật bảo toàn lượng toàn

 

C B C B

C B C B

2

C B

A C B C B

0 m v m v m v m v

W W E

m c W W m m c

     

 

 

  

    

 



B C

C B B B C C

C

B C

B

C B

m

W E

m m

m W m W

m

W W E

W E

m m

  

 



 

 

  

   

 



Nhận xét: Hai hạt sinh chuyển động theo hai hướng ngược nhau, có tốc độ động tỉ lệ nghịch với khối lượng

Nếu bỏ qua xạ gama lượng tỏa chuyển hết thành động hạt tạo thành

Ví dụ 1: Hạt nhân A (có khối lượng nu) đứng yên phóng xạ thành hạt B (có khối lượng mB C (có khối lượng mC) theo phương trình phóng xạ: A → B + C Nếu phản ứng toả lượng ΔE động B

A ΔE.mc/(mB + mc) B ΔE.mB/(mB + mc) C ΔE.(mB + mc)/mc D ΔE.mB/mc Hướng dẫn

Ta có cách nhớ nhanh: Động hạt sinh tỉ lệ nghịch với khối lượng tổng động chúng AE nên: “toàn có mB + mC phần WB chiếm mC phần WC chiếm mB phần”:

B B

B C

m

W E

m m

  

Ví dụ 2: (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 nâng hạt α sau phân rã

A m / m B B  

2 B

m / m C  2

B

m / m D m / m B 

Hướng dẫn Cách 1: Động hạt sinh tỉ lệ nghịch với khối lượng: B

B

m W

W m

 

  Chọn A Cách 2:

  2 2 B

B

B B B B B

B

m W

0 m v m v m v m v m W m V

W m

 

    



       

Ví dụ 3: (ĐH−2010) Hạt nhân 210

84 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

Hướng dẫn

210 206 84 P  82 Pb

Cách 1: Trong phóng xạ, động hạt sinh tỉ lệ nghịch với khối lượng:

Pb

Pb Pb

W m

W W

W m

  

    Chọn A

Cách 2:

  2 2

Pb

Pb Pb Pb Pb Pb

0m v m v  m v  m v  m W m V 

Pb

Pb Pb

W m

1 W W

W m



 

     Chọn A

Ví dụ 4: (ĐH − 2011) 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 đúng?

A 1

2 2

v m K

v m K B

2 2

1 1

v m K

v  m  K C

1

2

v m K

v  m K D

1 2

2 1

v m K

v  m  K

Hướng dẫn

Hai hạt sinh chuyển động theo hai hướng ngược nhau, có tốc độ động tỉ lệ nghịch với khối lượng  Chọn C

Ví dụ 5: Ban đầu hạt nhân P0210 đứng yên phóng xạ theo phản ứng:Po210  X Cho khối lượng hạt: mα = 4,0015u; mP0 = 209,9828u; mx = 205,9744u; 1uc2 = 931 (MeV); MeV = 1,6.10−13 J Biết lượng toả phản ứng chuyến hết thành động hạt tạo thành Động hạt X là:

   

P0 X

E m m m c 6, 4239 MeV

    

Động hạt sinh tỉ lệ nghịch với khối lượng tổng động chúng ΔE nên: “tồn có mα + mx phần WC chiếm mX phần WX

chiếm mα phần’’: X 14 

X

m

W E 1,96.10 J

m m

 



   

 Chọn C

Ví dụ 6: Hạt nhân Ra226 đứng yên phóng xạ hạt α theo phương tình sau:Ra226  Rn222 Cho biết tỉ lệ khối lượng hạt nhân Rn hạt α 55,47 Biết lượng toả phản ứng chuyển hết thành động hạt tạo thành Hỏi % lượng toả chuyển thành động hạt α

A 98,22% B 98,23% C 98,24% D 98,25%

Hướng dẫn

Th Th

W m

% W 98, 23%

E m m

 



   

  Chọn B

Ví dụ 7: (ĐH−2012) 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

A 4v

A4 B

2v

A4 C

4v

A4 D

2v A4

Hướng dẫn

A A ZX Z 2Y

 

  

Y Y

Y Y Y

Y

m v 4v

0 m v m v m v m v v

m A

 

 

 

        

 Chọn C

Ví dụ 8: Hạt nhân U234 đứng n phóng xạ hạt a theo phương trình:U234  Th230 Biết lượng toả phản ứng 2,2.10−12 J chuyển hết thành động hạt tạo thành Cho khối lượng hạt: mα = 4,0015u, mTh = 229,9737u, 2u = 1,6605.10

−27

kg Tốc độ hạt anpha là:

A 0,256.108m/s B 0,255.108 m/s C 0,084 m/s D 0,257.108 m/s Hướng dẫn

 

12 12

Th Th

m 229,9737

W E 2, 2.10 2,1624.10 J

m m 229,9737 4, 0015

 





   

 

 

12

8 27

2W 2.2,1624.10

v 0, 255.10 m / s

m 4, 0015.1, 6605.10

 

 



     Chọn B

Chú ý: Để tính lượng phân rã tạo làm theo cách sau:

   

A B C B C A lkB lkC lkA

* E  m m m c  m  m  m c W W W

*  E WBWC với WBWC với m WB Bm WC C

Ví dụ 9: (CĐ−2010) Pơlơni 210

84 P0 phóng xạ α biến đổi thành chì Pb Biết khối lượng hạt nhân P0; a; Pb

lần lượt là: 209,937303 u; 4,001506 u; 205,929442 u u = 931,5 MeV/c2 Năng lượng tỏa hạt nhân pôlôni phân rã xấp xỉ

   

Po X

E m m m c 5,92 MeV

      Chọn A

Ví dụ 10: Hạt nhân U234 đứng n phóng xạ hạt α theo phương trình sau:U234  Th230 Cho biết tỉ lệ

khối lượng hạt nhân Th hạt α 57,47 Biết lượng toả phản ứng chuyển hết thành động hạt tạo thành Động hạt α MeV Tính lượng phản ứng tỏa

A 4,06 MeV B 4,07 MeV C 4,04MeV D 4,08 MeV Hướng dẫn

 

Th Th

m W m W Th

Th

m

E W W E W 4 4, 07 MeV

m 57, 47

  

 

       

 Chọn B

Ví dụ 11: (THPTQ – 2017) Hạt nhna Ra226 đứng yên phóng hạt α biến đổi thành hạt nhân X Động hạt α phóng 4,8 MeV Coi tỉ lệ khối lượng xấp xỉ tỉ số số khối Năng lượng phân rã tỏa là:

A 4,89 MeV B 4,72 MeV C 271MeV D 269 MeV Hướng dẫn

 

Rn

Th

m

E W W W W 4,886 MeV

m



  

       Chọn A

Chú ý: Nếu lượng phân rã tạo ΔE lượng N phân rã Q = NΔE

Số phân rã số hạt nhân mẹ bị phân rã:

A me

m

N N

A H HT N

ln

    



 



Ví dụ 12: Pơlơni 210

84 P0 phóng xạ α biến đổi thành chì Pb Mỗi phân rã tồ 6,3 MeV Biết số Avôgađrô

6,02.1023/mol, khối lượng mol 210

84 Po 210 g/mol, MeV = 1,6.10

−13

J Ban đầu có g nguyên chất, sau phân rã hết lượng tỏa

A 1,81.1020 MeV B 28,896.109 J C 28,896.108 J D 1,81.1021 MeV Hướng dẫn

 

23 13

A me

m

Q N E N E 6, 02.10 6,3.1, 6.10 28,896.10 J

A 210



     

 Chọn C

Ví dụ 13: Hạt nhân Ra226 đứng yên phóng hạt α biến đổi thành hạt nhân X Tốc độ hạt α phóng 1,51.107

m/s Coi tỉ lệ khối lượng xấp xỉ tỉ số số khối Biết số Avôgađrô 6,02.1023/mol, khối lượng mol Ra226 226 g/mol khối lượng hạt α 4,0015u, lu = 1,66.10−27 kg Khi phân rã hết 0,1 µg Ra226 nguyên chất lượng toả

A 100 J B 120 J C 205 J D 87 J Hướng dẫn

2

m v W

2 Rn

Rn m

E W W W W

m

  



  

 2  

27

13

4, 0015.1, 66.10 1,51.10

E 7, 71.10 J

222





 

    

 

 

7

23 13

A me

m 10

Q N E N E 6, 02.10 7, 71.10 205 J

A 226





       Chọn C

Ví dụ 14: Pơlơni 210

84 Po chất phóng xạ α thành hạt nhân chì Pb206 với chu kì bán rã 138 (ngày) Độ

phóng xạ ban đầu của lượng chất phóng xạ 1,5.1011

(Bq) Cho khối lượng: mα = 4,0015u; mPo = 209,9828u; mPb = 205,9744u; NA = 6,02.1023 1uc2 = 931 (MeV) Tìm lượng toả lượng chất phân rã hết

A 1,844.1019 (MeV) B 6,42 (MeV) C 1,845 1019 (MeV) D 1.66 1019 (MeV)

Hướng dẫn

   

P0 Pb

E m m m c 6, 4239 MeV

    

 

11

19 HT 1,5.10 138.86400

Q N E E 6, 4239 1, 66.10 MeV

ln ln

       Chọn D

Chú ý: Trong phóng xạ alpha viết phương trình phóng xạ A  B động hạt α là:

B B

m

W E

m m





 



Thực tế, đo động hạt α '

WW ! Tại vậy?

Điều giải thích phón xạ alpha cịn có xạ gama:A    B Do đỏ, lượng xạ gama: '

W W

   với  hf hc 

Ví dụ 15: Radon 222

86 Rn chất phóng xạ α chuyển thành hạt nhân X Biết phóng xạ toả

năng lượng 12,5 (MeV) dạng động hai hạt sinh Cho biết tỉ lệ khối lượng hạt nhân X hạt α 54,5 Trong thực tế người ta đo động hạt α 11,74 MeV Sự sai lệch kết q tính tốn kết đo giải thích có phát xạ  Tính lượng xạ

A 0,51 (MeV) B 0,52 (MeV) C 0,53 (MeV) D 0,54 (MeV) Hướng dẫn

 

' Th '

Th

m 54,5

W W E W 12,5 11, 74 0,53 MeV

m m 55,5

  



         

 Chọn C

Chú ý: Khi cho chùm tia phóng xạ chuyển động vào từ trường cần phân biệt trường hợp sau:

1) Trường hợp: v0B

+ Lực Loren tác dụng lên hạt phóng xạ ( ; ), có phương ln ln vng góc với phương vận tốc,

vậv hạt chuyển động trịn vói bán kính quỹ đạo R

+ Lực Loren tác dụng lên hạt (FL= qv0B) đóng vai trị lực hướng tâm (có độ lớn

2 ht

mv F

R

 tức là:

2 0

mv qv B

R

− Bán kính quỹ đạo: mv0

R qB

 − Tần số góc: vo qB

R m

  

− Chu quay: T 2 m qB

 

 



− Chiều quay xác định quy tắc bàn tay trái

2) Trường hợp véc tơ vận tốc hợp với véc tơ cảm ứng từ góc

0 90   :

+ Ta phân tích

  t

0 t t n

n v v cos v v v v / /B; v B

v v sin

 



    

 



+ Thành phân gây chuyên động tròn, Lực LoRen tác dụng

lên hạt (có độ lớn FL= qv0B) đóng vai trị lực hướng tâm (có độ lớn

2 n ht

mv F

R

 tức là:

2 n

mv qv B

R



e

I

0

v B

0 0 R

h

+ Bán kính: mvn mv sin0

R

qB qB



 

+ Tần số góc: qBsin

R m



  

+ Thời gian cần thiết để hạt chuyển động hết vòng tròn là: T 2 m qBsin

 

 

 

+ Thành phần vt gãy chuyển động quán tính theo phương song song với B Trong thời gian T, chuyển

động tròn hết vỏng đồng thời tiến theo phương song song với B đoạn − gọi

bước ốc: h = vtT

+ Hạt tham gia đơng thời hai chuyển động: chuyển động trịn gây chuyển động quán tính theo phương song song với B vt gây Vậy chuyển động hạt tổng hợp hai chuyển động trên,

kết chuyển động theo đường đinh ốc, với bán kính bước ốc R h Ví dụ 16: Hạt α có khối lượng 4,0015u, điện tích 3,2.10−19

(C) chuyển động vào trường có cam ứng từ 10−2 (T) vng góc với tốc độ 106 (m/s), coi 1u = 1,66.10 −27 (kg) Bán kính quỹ đạo

A 2,1 m B 2,0 m C 3,2 m D 3,3 m Hướng dẫn

 

2 27

L hn 19

mv mv 4, 0015.1, 66.10 10

F F qvB R 2,1 m

R qB 3, 2.10 10   

        Chọn A

A RH < Rα < RĐ B RH = Rα < RĐ C Rα < RH < RĐ D RH < RĐ = Rα Hướng dẫn

2

2

H H

2

D D

m

2W

R

B e

mv 2m

mv 2 2W m 2W

qvB R R m

R qB B q B e

2W

R m

B e

 

    

     

 

  

Ci

H D

m m m

H D

R R R

  

    Chọn C

BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM LUYỆN TẬP

Bài 1: Hạt nhân mẹ X đứng yên phóng xạ hạt α sinh hạt nhân Y Gọi mα my khối lượng hạt α hạt nhân Y; ΔE lượng phản ứng toả Động hạt α

A.mE / m Y B mE / m Ym C.mYE / m D mYE / m Ym

Bài 2: Hạt nhân mẹ Ra226 đứng yên biến đổi thành hạt anpha hạt nhân Rn222 Tính động hạt anpha Cho mRa = 225,977u; mRn = 221,970u ; mx = 4,0015u; lu = 931 MeV/c2

A 0,09 MeV B 5,03 MeV C 503 MeV D 303,03.1029MeV

Bài 3: Hạt nhân phóng xạ 86Rn222 đứng yên phát hạt α tạo thành hạt X Năng lượng toả phản ứng 14,15 MeV Xem khối lượng hạt nhân gần số khối tính theo đơn vị u Động hạt α là:

A 13,895 MeV B 13,91 MeV C 12,91 MeV D 12,79 MeV

Bài 4: Hạt nhân 84Po210 đứng yên phóng xạ α sinh hạt nhân X Biết phản ứng giải phóng lượng 2,6 MeV coi tỉ số khối lượng ti số số khối Động hạt α

A 2,75 MeV B 2,15 MeV C 3,5 eV D 2,55 MeV

Bài 5: Hạt nhân U234 đứng yên phóng xạ hạt α theo phương trình sau:U234  Th230 Cho biết tỉ lệ khối lượng hạt nhân Th hạt α 57,47 Biết lượng toả phản ứng chuyển hết thành động hạt tạo thành Hỏi % lượng toả chuyển thành động hạt α

A 98,22% B 98,29% C 98,24% D 98,25%

Bài 6: Hạt nhân U234 đứng yên phóng xạ hạt α theo phương trình sau: U234 → α + Th230 Biết lượng toả phản ứng chuyển hết thành động hạt tạo thành Biết động hạt α chiếm 98,29% Tính tỉ lệ khối lượng hạt nhân Th hạt α

A 57,46 B 57,47 C 57,48 D 57,49

Bài 7: Một hạt nhân mẹ có số khối A, đứng yên phân rã phóng xạ α (bỏ qua xạ γ) Vận tốc hạt nhân B có độ lớn v Coi khối lượng xấp xỉ số khối Độ lớn vận tốc hạt α

A (A/4 - l)v B (A/4 + l)v C 4v/(A-4) D 4v/(A + 4)

Bài 8: Hạt nhân Rn222 đứng yên phóng xạ hạt α theo phương trình: Rn222 → α + X Biết lượng toả phản ứng 2.10-12 J chuyển hết thành động hạt tạo thành Cho khối lượng hạt: mTh = 54,5.mα; mα = 4,0015u, 1u = 1,6605.10-27 kg Tốc độ hạt anpha là:

Bài 9: Hạt nhân U234 đứng yên phóng xạ hạt α theo phương trình: U234 → α + Th230 Biết lượng toả phản ứng chuyển hết thành động hạt tạo thành Cho khối lượng hạt: mα = 4,0015u, mTh = 229,9737u, lu = 1,6605.10-27 kg Tốc độ hạt anpha 0,256.108 m/s Tính lượng phản ứng toả

A 2,2.10-12J B 2,1.10-12J C 2,0.10-12J D 2,3.10-12 J

Bài 10: Hạt nhân Ra226 đứng yên phóng hạt α biến đổi thành hạt nhân X Tốc độ hạt cc phóng 1,51.107 m/s Coi tỉ lệ khối lượng xấp xỉ tỉ số số khối Biết số Avôgađrô 6.02.1023/mol Khối lượng mol Ra226 226 g/mol khối lượng hạt α 4,0015u, lu = 1,66.10-27 kg Khi phân rã hết 0,15 μg Ra226 nguyên chất lượng toả

A 100 J B 120 J C 205 J D 308 J

Bài 11: Hạt nhân A (có khối lượng nu) đứng yên phóng xạ thành hai hạt B (có khối lượng mB) C (có khối lượng mc) theo phương trình: A → B + C Bỏ qua hiệu ứng tương đối tính Nếu động hạt B WB phản ứng toả lượng

A WB.mc/(mB + mc) B WB.mB/(mB + mc) C WB.(ms + mc)/mB D WB.(mB + mc)/mc

Bài 12: Hạt nhân phóng xạ U234 đứng yên phát hạt α với động 13 MeV biến đổi thành hạt nhân Th230 Coi khối lượng xấp xỉ số khối Năng lượng phản ứng phân rã là:

A 13,226 MeV B 13,224 MeV C 0MeV D 13,227 MeV

Bài 13: Hạt nhân Ra226 đứng yên phóng hạt α biến đổi thành hạt nhân X Động hạt α phóng 4,8 MeV Coi tỉ lệ khối lượng xấp xỉ tỉ số số khối Biết số Avôgađrô 6,02.1023

/mol, khối lượng mol Ra226 226 g/mol Khi phân rã hết g Ra226 nguyên chất lượng toả

A l,3.1022MeV B 4,8.1022 MeV C 1,4,1023 MeV D MeV

Bài 14: Pơlơni 84Po210 chất phóng xạ α thành hạt nhân chì Pb206 với chu kì bán rã 138 (ngày) Độ phóng xạ ban đầu của lượng chất phóng xạ 1,67.10u (Bq) Cho khối lượng: mα = 4,0015u; mPo = 209,9828u; mPb = 205,9744u; NA = 6,02.1023; luc2 = 931 (MeV) Tìm lượng toả lượng chất phân rã hết

A 1,844.1019 (MeV) B 6,42 (MeV) C 1,845 1019 (MeV) D 1,66.1019 (MeV)

Bài 15: Tìm lượng tỏa mol U234 phóng xạ tia α tạo thành đồng vị Thơri Th230 Cho lượng liên kết riêng hạt α 7,1 MeV/nuclôn, U234 7,63 MeV/nuclôn, Th230 7,7 MeV/nuclôn Biết số Avôgađrô 6,02.1023

/mol

A 13,98 MeV B 8,42.1024 MeV C 11,51.1024 MeV D 17,24 MeV

Bài 16: Hạt nhân U234 đứng yên phóng xạ hạt α: U234 → α + Th230 Biết lượng toả ứong phản ứng 13,7788 MeV chuyển hết thành động hạt tạo thành Trong thực tế người ta đo động hạt α 13 MeV Sự sai lệch kết tính tốn kết đo giải thích có phát xạ γ Cho biết tỉ lệ khối lượng hạt nhân Th hạt α 57,47 Tính bước sóng xạ γ

Bài 17: Hạt  có khối lượng m, điện tích q chuyển động vào trường có cảm ứng từ B vng góc với vận tốc v Bán kính quỹ đạo

A.R mv qB

 B R qB

mv

 C R mv

B

 D

2 mv R

qB



Bài 18: Hạt α có khối lượng m, điện tích q chuyển động vào trường có cảm ứng từ B vng góc với vận tốc quỹ đạo đường tròn Thời gian để hạt hết vòng quỹ đạo

A T qB



 B T m

qB



 C T m

qB



 D T m

2qB





ĐÁP ÁN BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM LUYỆN TẬP

1.D 2.B 3.A 4.D 5.B 6.C 7.A 8.B 9.A 10.D

11.D 12.A 13.A 14.C 15.B 16.D 17.A 18.B

-HẾT -