Cấu tạo hạt nhân, độ hụt khối, năng lượng liên kết ( hay và đầy đủ )

các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số nuclôn nhưng khác khối lượng.. Các nguyên tử được gọi là đồng vị khi hạt nhân của chúng có A.[r]

Tuyensinh247.com

A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT:

I. Tính chất cấu tạo hạt nhân:

1. Cấu tạo hạt nhân nguyên tử :

 Hạt nhân nguyên tử cấu tạo từ hạt nuclơn Có loại nuclơn :

 Prơtơn , kí hiệu p , mang điện tích dương +1,6.10-19

C ; mp = 1,672.10-27kg

 nơ tron, kí hiệu n , khơng mang điện tích ; mn = 1,674.10 -27

kg

 Nếu nguyên tố X có số thứ tự Z bảng tuần hồn Menđêlêép hạt nhân chứa Z proton N nơtron Kí hiệu : AZX

Với : Z gọi nguyên tử số

A = Z + N gọi số khối hay số nuclon

 Kích thước hạt nhân: hạt nhân ngun tử xem hình cầu có bán kính phụ thuộc

vào số khối A theo công thức: R = R0 A

1 / 3 đó: R

0 = 1,2.10 -15

m

 Đồng vị: nguyên tử mà hạt nhân chúng có số prơtơn Z,

số khối A khác Ví dụ:

 Hidrơ có ba đồng vị 2 3 1H ; 1H (1D) ; 1H (1T)

+ đồng vị bền : thiên nhiên có khoảng 300 đồng vị loại

+ đồng vị phóng xạ ( khơng bền) : có khoảng vài nghìn đồng vị phóng xạ tự nhiên nhân tạo

 Đơn vị khối lượng nguyên tử: kí hiệu u ; 1u = 1,66055.10-27kg Khối lượng

nuclôn xấp xỉ 1u

1(u) =

12

.luongnguyentu126C k

= 1,66055.10-27(kg)

CẤU TẠO HẠT NHÂN-ĐỘ HỤT KHỐI -NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT

Tuyensinh247.com Người ta dùng c2

MeV

 

 

  làm đơn vị đo khối lượng.Ta có

1(u) = 931,5 c2

MeV

 

 

 = 1,66055.10

-27

(kg)

 Khối lượng lượng: Hệ thức lượng Anh-xtanh: E = m.c2

Theo Anhxtanh, vật có khối lượng m0 trạng thái nghỉ chuyển động với tốc độ v, khối lượng tăng lên thành m với

2

m m

v

c

 

Trong m0

gọi khối lượng nghỉ m gọi khối lượng động Khối lượng hạt nhân đo đơn vị :

2 MeV

c ; 1u = 931 MeV

c 1(u) = 931,5( c2

MeV

)= 1,66055.10-27(kg)

 Một số hạt thường gặp

Tên gọi Kí hiệu Cơng thức Chi

Prôtôn p

1p Hy-đrô nhẹ

Đơteri D

1H Hy-đrô nặng

Tri ti T

1H Hy-đrô siêu nặng

Anpha 

2He Hạt nhân Hê li

Bêta trừ 

1e

 Electron

Bêta cộng 

1e Poozitrôn(Phản hạt electron)

Nơtrôn n

0n Không mang điện

Nơtrinô 

Tuyensinh247.com 2. Lực hạt nhân : Lực hạt nhân lực hút mạnh nuclôn hạt

nhân

 Đặc điểm lực hạt nhân :

- có tác dụng khoảng cách nuclôn  10-15(m)

- không phụ thuộc vào điện tích,khơng phải lực hấp dẫn II. NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN :

1. Độ hụt khối hạt nhân ZAX : Khối lượng hạt nhân mhn nhỏ tổng khối lượng nuclơn m0 tạo thành hạt nhân lượng m

Khối lượng của hạt nhân X

Khối lượng của Z proton

Khối lượng N=(A-Z) notron

Tổng khối lượng nuclon

X

m Z.mp A Z m  n m0 Z.mp (A Z).m n

 Độ hụt khối

0 X p n X

m m m Z.m (A Z).m m

      

2. Năng lượng liên kết hạt nhân :

 Năng lượng liên kết hạt nhân lượng tỏa tổng hợp nuclôn riêng lẻ thành hạt nhân(hay lượng thu vào để phá vỡ hạt nhân thành nuclon riêng.rẽ

2

LK p n X

W  m.c Z.m (A Z).m m .c

 Năng lượng liên kết riêng: lượng liên kết tính bình qn cho nuclơn có hạt nhân

2

p n X

lk Z.m (A Z).m m c

W

A A

    

 



Tuyensinh247.com

B. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM:

Câu Hạt nhân 6027Co có cấu tạo gồm:

A 33 prôton 27 nơtron; B 27 prôton 60 nơtron C 27 prôton 33 nơtron; D 33 prôton 27 nơtron Câu Biết số Avôgađrô 6,02.1023

mol-1, khối lượng mol hạt nhân urani 23892U

là 238 gam/mol Số nơtron 119 gam 23892Ulà

A 25

10 ,

2 hạt B 1,2.1025hạt

C 8,8.1025hạt D 4,4.1025hạt Câu Cho NA = 6,02.10 23 mol-1 Số nguyên tử có 100g 13152I

A 3,952.1023hạt B 4,595.1023hạt C 4.952.1023 hạt D 5,925.1023hạt Câu Hạt nhân 2311Na có

A 23 prơtơn 11 nơtron B 11 prôtôn 12 nơtron C prôtôn 11 nơtron D 11 prôtôn 23 nơtron Câu Hạt nhân sau có 125 nơtron ?

A 2311Na B U 238

92 C Ra

222

86 D Po

209 84 Câu Đồng vị

A nguyên tử mà hạt nhân có số prơtơn số khối khác B nguyên tử mà hạt nhân có số nơtron số khối khác C nguyên tử mà hạt nhân có số nơtron số prôtôn khác D nguyên tử mà hạt nhân có số nuclơn khác khối lượng Câu Các nguyên tử gọi đồng vị hạt nhân chúng có A số prôtôn B số nơtron C khối lượng D số nuclôn Câu Trong hạt nhân C có

A prôtôn nơtron B prôtôn 14 nơtron

Tuyensinh247.com C prôtôn nơtron D prôtôn electron Câu Nguyên tử đồng vị phóng xạ 235

92U có : A 92 electron tổng số prôton electron 235 B 92 prôton tổng số nơtron electron 235 C 92 prôton tổng số prôton nơtron 235 D 92 nơtron tổng số prôton electron 235 Câu 10 Các hạt nhân đồng vị hạt nhân có

A số nuclôn khác số prôtôn B số prôtôn khác số nơtron

C số nơtron khác số prôtôn D só nuclơn khác số nơtron

Câu 11 Trong hạt nhân nguyên tử 210

84Po có

A 84 prơtơn 210 nơtron B 126 prôtôn 84 nơtron. C 84 prôtôn 126 nơtron D 210 prôtôn 84 nơtron Câu 12 Định nghĩa sau đơn vị khối lượng nguyên tử ?

A u khối lượng nguyên tử 1H B u khối lượng hạt nhân nguyên tử 12

6C C u

2 khối lượng hạt nhân nguyên tử 12

6C D u

2 khối lượng nguyên tử 12

6C

Câu 13 Sử dụng công thức bán kính hạt nhân với R0=1,23fm, cho biết bán kính hạt nhân207

82Pblớn bán kính hạt nhân 27

13Al lần?

A 2,5 lần B lần C gần lần D 1,5 lần Câu 14 Chọn câu hạt nhân nguyên tử

Tuyensinh247.com D Lực tĩnh điện liên kết nucleon hạt nhân

Câu 15 Chọn câu Lực hạt nhân là:

A Lực liên nuclon B Lực tĩnh điện

C Lực liên nơtron D Lực liên prôtôn Câu 16 Số nơtron hạt nhân 1327Allà bao nhiêu?

A 13 B 14 C 27 D 40

Câu 17 Các nuclôn hạt nhân nguyên tử 2311Na gồm

A 11 prôtôn B 11 prôtôn 12 nơtrôn C 12 nơtrôn D 12 prôtôn 11 nơtrôn Câu 18 Đồng vị nguyên tử mà hạt nhân:

A có khối lượng B số Z, khác số A C số Z, số A D số A

Câu 19 Phát biểu sau sai?

A 1u = 1/12 khối lượng đồng vị 126C B 1u = 1,66055.10-31 kg C 1u = 931,5 MeV/c2 D Tất sai

Câu 20 Lực hạt nhân lực sau đây?

A lực điện B lực tương tác nuclôn

C lực từ D lực tương tác Prôtôn êléctron Câu 21 Bản chất lực tương tác nuclon hạt nhân

A lực tĩnh điện B lực hấp dẫn

C lực tĩnh điện D lực tương tác mạnh Câu 22 Phạm vi tác dụng lực tương tác mạnh hạt nhân

A 10-13 cm B 10-8 cm C 10-10 cm D Vô hạn Câu 23(TN2009): Hạt nhân bền vững hạt nhân He

4

2 , U 235

92 , Fe 56 26 s

C 137

55 A He

4

2 B U

235

92 C Fe 56

26 D Cs 137

Tuyensinh247.com Câu 24(TN2011): Cho khối lượng hạt prôton; nơtron hạt nhân đơteri 2

1Dlần lượt 1,0073u; 1,0087u 2,0136u Biết 1u = 931,5MeV/c2 Năng lượng liên kết

riêng hạt nhân đơteri

1D :

A 3,06 MeV/nuclôn B 1,12 MeV/nuclôn C 2,24 MeV/nuclôn D 4,48 MeV/nuclôn Câu 25(TN2012): Hạt nhân ban 2760Ccó

A 60 prôtôn 27 nơtron B 27 prôtôn 60 nơtron C 33 prôtôn 27 nơtron D 27 prơtơn 33 nơtron Câu 26(TN2012): Hạt nhân urani23592Ucó lượng liên kết riêng 7,6

MeV/nuclon Độ hụt khối hạt nhân 235U 92

A 1,754u D 1,917u C 0,751u D 1,942u

Câu 27(TN2007): Hạt nhân C6 14

phóng xạ β- Hạt nhân có

A prơtơn nơtrôn B prôtôn nơtrôn C prôtôn nơtrôn D prôtôn nơtrôn

Câu 28(TN2007): Với c vận tốc ánh sáng chân không, hệ thức Anhxtanh lượng nghỉ E khối lượng m vật là:

A E = mc2/2 B E = 2mc2 C E = mc2 D E = m2c Câu 29(TN2007): Các nguyên tử gọi đồng vị hạt nhân chúng có A khối lượng B số nơtrôn

C số nuclôn D số prôtôn Câu 30(TN2009): Trong hạt nhân nguyên tử po

210

84 có

A 84 prơtơn 210 nơtron B 126 prôtôn 84 nơtron C 210 prôtôn 84 nơtron D 84 prôtôn 126 nơtron Câu 31(TN2009): Các hạt nhân đồng vị hạt nhân có

A số nuclôn khác số prôtôn B số nơtron khác số prôtôn

Tuyensinh247.com D số prôtôn khác số nơtron

Câu 32(TN2010) So với hạt nhân 40

20Ca, hạt nhân 56

27Co có nhiều

A 16 nơtron 11 prôtôn B 11 nơtron 16 prôtôn C nơtron prôtôn D nơtron prôtôn Câu 33(TN2011): Số prôtôn số nơtron hạt nhân nguyên tử 67

30Zn là:

A.30 37 B 30 67 C 67 30 D 37 30 Câu 34(TN2011): Hạt nhân có độ hụt khối lớn có

A lượng liên kết lớn B lượng liên kết riêng nhỏ

C lượng liên kết nhỏ D lượng liên kết riêng nhỏ

Câu 35 Hạt nhân đơteri 12Dcó khối lượng 2,0136u Biết khối lượng prôton 1,0073u khối lượng nơtron 1,0087u Năng lượng liên kết hạt nhân

D

A 0,67MeV; B.1,86MeV; C 2,02MeV; D 2,23MeV Câu 36 Hạt nhân 60Co

27 có khối lượng 55,940u Khối lượng prôton 1,0073u khối lượng nơtron 1,0087u Độ hụt khối 6027Co

A 4,544u; B 4,536u; C 3,154u; D 3,637u

Câu 37 Hạt nhân 2760Cocó khối lượng 55,940u Biết khối lượng prôton

1,0073u khối lượng nơtron 1,0087u Năng lượng liên kết riêng hạt nhân 2760Co

Tuyensinh247.com Câu 38 Tính lượng liên kết riêng hạt nhân 1

4Be Biết khối lượng hạt nhân

4Be mBe = 10,0113 u, prôton nơtron mp = 1,007276 u mn = 1,008665 u; u = 931,5 MeV/c2

A 4,5 MeV B 5,5 MeV C 6,5 MeV D 7,5 MeV Câu 39 Giữa khối lượng tương đối tính khối lượng nghỉ vật có mối liên hệ:

A m0 =

2 v m

2 c

 B m =

2 v

m0

2 c



C m0 = )

2 v

m(1

2 c

  D m = (1 )

2 v

m0

2 c

 

Câu 40 Đại lượng đặc trưng cho mức độ bền vững hạt nhân? A Năng lượng liên kết B Năng lượng liên kết riêng C Số hạt prôtôn D Số hạt nuclôn

Câu 41 Nhận xét sau cấu tạo hạt nhân nguyên tử: A Tỉ lệ số prôtôn số nơtrôn hạt nhân nguyên tố nhau;

B Lực liên kết nuclơn hạt nhân có bán kính tác dụng nhỏ lực tĩnh điện;

C Hạt nhân có lượng liên kết riêng lớn bền vững

D Đồng vị nguyên tử mà hạt nhân chứa số nuclôn A, số prôtôn số nơtrôn khác nhau;

Câu 42(TN2010): Biết khối lượng prôtôn 1,00728 u; nơtron 1,00866 u; hạt nhân 23

11Na 22,98373 u 1u = 931,5 MeV/c

2 Năng lượng liên

kết 23

11Na

A 8,11 MeV B 81,11 MeV C 186,55 MeV D 18,66 MeV Câu 43(TN2012): Hạt nhân urani23592Ucó lượng liên kết riêng 7,6

Tuyensinh247.com 10 A 1,754u B 1,917u C 0,751u D 1,942u Câu 44(TN2011): Cho khối lượng hạt prôton; nơtron hạt nhân đơteri 2

1Dlần lượt 1,0073u; 1,0087u 2,0136u Biết 1u = 931,5MeV/c2 Năng lượng liên kết

riêng hạt nhân đơteri

1D :

A 3,06 MeV/nuclôn B 1,12 MeV/nuclôn C 2,24 MeV/nuclôn D 4,48 MeV/nuclôn Câu 45(TN2009): Hạt nhân bền vững hạt nhân He

4

2 , U 235

92 , Fe 56 26 s

C 137

55 A He

4

2 B U 235

92 C Fe 56

26 D Cs 137

55

II. KIẾN THỨC NÂNG CAO:

Câu 1(CĐ2008): Hạt nhân Cl1737 có khối lượng nghỉ 36,956563u Biết khối

lượng nơtrôn (nơtron) là1,008670u, khối lượng prôtôn (prôton) 1,007276u u = 931 MeV/c2 Năng lượng liên kết riêng hạt nhân Cl A 9,2782 MeV B 7,3680 MeV

C 8,2532 MeV D 8,5684 MeV Câu 2(CĐ2009): Biết khối lượng prôtôn; nơtron; hạt nhân 16

8 O 1,0073 u; 1,0087 u; 15,9904 u 1u = 931,5 MeV/c2 Năng lượng liên kết hạt nhân 16

8 O xấp xỉ

A 14,25 MeV B 18,76 MeV C 128,17 MeV D 190,81 MeV Câu 3(CĐ2010): So với hạt nhân 29

14Si, hạt nhân 40

20Ca có nhiều

A 11 nơtrơn prôtôn B nơtrôn prôtôn C nơtrôn prôtôn D nơtrôn 12 prơtơn Câu 4(CĐ2011): Hạt nhân 35

17Clcó:

Tuyensinh247.com 11 Câu 5(CĐ2011): Biết khối lượng hạt nhân 235

92U 234,99 u, proton 1,0073 u nơtron 1,0087 u Năng lượng liên kết riêng hạt nhân 235

92U A 8,71 MeV/nuclôn B 7,63 MeV/nuclôn

C 6,73 MeV/nuclôn D 7,95 MeV/nuclôn Câu 6(CĐ2011): Biết khối lượng hạt nhân 235

92U 234,99 u, proton 1,0073 u nơtron 1,0087 u Năng lượng liên kết riêng hạt nhân 235

92U A 8,71 MeV/nuclôn B 7,63 MeV/nuclôn C 6,73 MeV/nuclôn D 7,95 MeV/nuclơn

Câu 7(CĐ2013): Một hạt có khối lượng nghỉ m0 Theo thuyết tương đối, khối

lượng động (khối lượng tương đối tính) hạt chuyển động với tốc độ 0,6c (c tốc độ ánh sáng chân không) là:

A 1,75 m0 B 1,25 m0 C 0,36 m0 D 0,25 m0

Câu 8(CĐ2013): Cho khối lượng hạt prôton, nơtron hạt đơtêri 2

1D là: 1,0073u; 1,0087u 2,0136u Biết 1u = 931,5 MeV/c2 Năng lượng liên kết

hạt nhân 1D

A 2,24 MeV B 3,06 MeV C 1,12 MeV D 4,48 MeV Câu 9(ĐH2010) Một hạt có khối lượng nghỉ m0 Theo thuyết tương đối, động

của hạt chuyển động với tốc độ 0,6c (c tốc độ ánh sáng chân không)

A 1,25m0c

B 0,36m0c

C 0,25m0c

D 0,225m0c

Câu 10(ĐH2010) Cho khối lượng prôtôn; nơtron; 40

18Ar ;

3Li là:

1,0073 u; 1,0087 u; 39,9525 u; 6,0145 u u = 931,5 MeV/c2 So với lượng liên kết riêng hạt nhân

3Li lượng liên kết riêng hạt nhân 40 18Ar A lớn lượng 5,20 MeV

Tuyensinh247.com 12 Câu 11(ĐH2010) So với hạt nhân 29

14Si, hạt nhân 40

20Ca có nhiều

A 11 nơtrơn prôtôn B nơtrôn prôtôn C nơtrôn prôtôn D nơtrôn 12 prôtôn Câu 12(ĐH2007): Cho: mC = 12,00000 u; mp = 1,00728 u; mn = 1,00867 u; 1u =

1,66058.10-27 kg; 1eV = 1,6.10-19 J ; c = 3.108 m/s Năng lượng tối thiểu để tách hạt nhân C 126 thành nuclôn riêng biệt

A 72,7 MeV B 89,4 MeV C 44,7 MeV D 8,94 MeV Câu 13(ÐH2008): Hạt nhân 10

4Becó khối lượng 10,0135u Khối lượng nơtrơn (nơtron) mn = 1,0087u, khối lượng prôtôn (prôton) mP = 1,0073u, 1u = 931

MeV/c2 Năng lượng liên kết riêng hạt nhân 10

4Be

A 0,6321MeV B 63,2152MeV C 6,3215MeV D 632,1531MeV

Câu 14(ĐH2011): Theo thuyết tương đối, êlectron có động nửa lượng nghỉ êlectron chuyển động với tốc độ A 2,41.108 m/s

B 2,75.108 m/s

C 1,67.108 m/s D 2,24.108 m/s Câu 15(ĐH2012): Các hạt nhân đơteri 2

1H; triti

1H, heli

2He có lượng liên kết 2,22 MeV; 8,49 MeV 28,16 MeV Các hạt nhân xếp theo thứ tự giảm dần độ bền vững hạt nhân

A 1H;

4 2He;

3 1H B

1H; 1H;

4 2He

C 2He;

3 1H ;

2 1H D

1H ; 2He;

2 1H

Câu 16(ĐH2013): Cho khối lượng hạt prôtôn, nơtrôn hạt nhân đơteri 2 1D 1,0073u; 1,0087u 2,0136u Biết 1u=

931,5MeV / c Năng lượng liên kết hạt nhân

1D là:

Tuyensinh247.com 13 Câu 18 Một hạt có động năng lượng nghỉ Tính tốc độ Cho tốc độ ánh sáng chân không c = 3.108

m/s A 1,6.108 m/s

B 2,6.108 m/s

C 3,6.108 m/s D 4,6.108 m/s

Câu 19 Hạt nhân heli có khối lượng 4,0015 u Cho biết khối lượng prôton nơtron mp = 1,007276 u mn = 1,008665 u; u = 931,5 MeV/c

2; số avơgađrơ

là NA = 6,022.1023 mol-1 Tính lượng tỏa tạo thành gam hêli

A 26,62.1013 J B 26,62.1012 J

C 26,62.1011 J D 26,62.1010 J

Câu 20 Một hạt tương đối tính có động hai lần lượng nghỉ Tốc độ hạt là: