Đang tải... (xem toàn văn)
Tổng khối lượng nghỉ của các hạt trước và sau phản ứng hạt nhân luôn được bảo toànA. Tất cả các phản ứng hạt nhân đều thu năng lượng.[r]
(1)Tuyensinh247.com
A TÓM TẮT LÝ THUYẾT:
I PHẢN ỨNG HẠT NHÂN : trình biến đổi hạt nhân, phân làm hai loại
1 Phản ứng hạt nhân tự phát: trình tự phân rã hạt nhân khơng bền thành hạt nhân khác(sự phóng xạ)
1
A A
A
ZA Z C Z D
Trong đó: A hạt nhân mẹ; C hạt nhân con; D tia phóng xạ
Phản ứng hạt nhân kích thích : q trình hạt nhân tương tác với để tạo hạt nhân khác
1
1
A A A A
Z AZ BZ CZ D
Trong đó: A;B hai hạt nhân tương tác; C; D hai hạt nhân tạo thành
Chú ý:
- A; B;C;D hạt sơ cấp Các hạt thường gặp phản ứng hạt
nhân Prôtôn (11p11H) ; Nơtrôn (
0n); Heli (
4
2He 2); Electrôn (
0 1e
);
Pôzitrôn ( 01e
)
- Tổng số hạt nhân trước sau phản ứng nhiều
2 Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân
a Định luật bảo tồn số nuclơn (số khối A) A1A2 A3A4
b Định luật bảo toàn điện tích (nguyên tử số Z) Z1Z2 Z3Z4
c Định luật bảo toàn động lượng: Pt Ps
d Định luật bảo toàn lượng toàn phn WToànphầnTrư cWToànphầnSau
CH í:
Phản ứng hạt nhân khơng bảo tồn khối lượng, khơng bảo tồn số hạt nơtron
Năng lượng toàn phần hạt nhân: gồm năng lượng nghỉ E lượng thơng thường ( động Wđ )
ToànPhần đ
W E W m c21mv2
2
- Định luật bảo tồn lượng tồn phần viết tường minh cho phản ứng hạt
nhân sau:
A B C D
2 2 2 2
ñ ñ A B ñ ñ C D
W W m c m c W W m c m c - Liên hệ động lượng động P2 mWñ
2 hay Wñ P m 2
2
1. Năng lượng phản ứng hạt nhân :
2
Ph¶nøng tr í c sau A B C D
W m m c M M c m m m m c
(2)Tuyensinh247.com
- Nếu : WP¦ 0:Phản ứng tỏa lượng; WP¦ 0:Phản ứng thu lượng
CHÚ Ý:
- Trong trường hợp m kg( );W (J)P¦ :
P.¦ 0
W M M c M M c (J) - Trong trường hợp m u( ) ; W (MeV)P¦ :
P.¦ 0
W M M 931,5MeV M M 931,5MeV
+ Nếu M0 > M: WP¦ 0: phản ứng tỏa lượng
+ Nếu M0 < M : WP¦ 0: phản ứng thu lượng
II PHÓNG XẠ:
1 Khái niệm: loại phản ứng hạt nhân tự phát tượng hạt nhân không bền
vững tự phát phân rã, phóng xạ gọi tia phóng xạ biến đổi thành hạt nhân khác Q trình phân rã phóng xạ q trình dẫn đến biến đổi hạt nhân
CHÚ Ý:
+ Tia phóng xạ khơng nhìn thấy có tác dụng lý hố ion hố mơi trường, làm đen kính ảnh, gây phản ứng hoá học
+ Quy ước gọi hạt nhân ban đầu hạt nhân mẹ, hạt nhân hình thành sau hạt nhân + Hiện tượng phóng xạ hồn tồn ngun nhân bên hạt nhân gây ra.không phụ thuộc vào yếu tố lý hố bên ngồi (ngun tử phóng xạ nằm hợp chất khác có nhiệt độ, áp suất khác xảy phóng xạ loại)
2 Phương trình phóng xạ:
3
1
1
A A A
Z X Z Y Z Z Trong đó:
1
A
Z X hạt nhân mẹ
2
A
Z Y hạt nhân
3
A
Z Z tia phóng xạ
3.Các loại phóng xạ:
a Phóng xạ : X He AZ Y A
Z
4
2
Tia :
- Bản chất tia : Tia dòng hạt nhân
2He, mang + đơn vi điện tích(+2e)
- Đặc điểm tia : Tốc độ chậm (cỡ 20000Km/s),đi khơng xa (vài cm khơng khí vài m chất rắn); bị lệch điện từ trường
(3)Tuyensinh247.com
Tia :
-Bản chất tia : Tia dòng hạt electron, mang – đơn vi điện tích(-1e)
-Đặc điểm tia : Tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng, xa tia (vài m khơng khí,vài mm kim loại)
c Phóng xạ : AZX 01e Z 1A Y
Tia :
- Bản chất tia : Tia dịng hạt pozitron, mang + 1đ.v.đ.tích.(pozitron phản hạt electron)
- Đặc điểm tia : Giống tia
d Phóng xạ : Phóng xạ thường kèm theo với phóng xạ ,,.Phóng xạ có q trình hạt nhân chuyển mức lượng từ trạng thái kích thích trạng thái Riêng phóng xạ khơng làm biến đổi hạt nhân
Tia :
- Bản chất tia : xạ điện từ , X
- Đặc điểm tia :Tốc độ ánh sáng, đâm xuyên mạnh(mạnh tia X nhiều)
B BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM:
I. KIẾN THỨC CƠ BẢN:
Câu Chọn phát biểu Phản ứng hạt nhân tuân theo định luật bảo tồn nào? A Bảo tồn điện tích, khối lượng, lượng
B Bảo toàn điện tích, số khối, động lượng
C Bảo tồn điện tích, khối lượng, động lượng, lượng D Bảo tồn điện tích, số khối, động lượng, lượng
Câu Trong phản ứng hạt nhân khơng có định luật bảo toàn sau
A định luật bảo toàn động lượng B định luật bảo tồn số hạt nuclơn C định luật bào tồn số hạt prơtơn D định luật bảo tồn điện tích Câu Cho phản ứng hạt nhân sau: 94Be + p X + 63Li Hạt nhân X
A Hêli B Prôtôn C Triti D Đơteri Câu Cho phản ứng hạt nhân sau: 3717Cl + X n + Ar
37
18 Hạt nhân X
A 11H B 21D C 31T D 42He Câu Trong phản ứng hạt nhân khơng có định luật bảo toàn sau
A định luật bảo toàn động lượng B định luật bảo toàn số hạt nuclơn C định luật bào tồn số hạt prơtơn D định luật bảo tồn điện tích Câu Phản ứng hạt nhân thực chất là:
A trình dẫn đến biến đổi hạt nhân B tương tác nuclon hạt nhân C trình phát tia phóng xạ hạt nhân
(4)Tuyensinh247.com
Câu Chọn câu Trong phản ứng hạt nhân có định luật bảo toàn sau ?
A định luật bảo toàn khối lượng B định luật bảo toàn lượng nghỉ C định luật bảo toàn động D định luật bảo toàn lượng tồn phần
Câu Thơng tin sau sai nói định luật bảo tồn phản ứng hạt nhân ?
A Tổng số hạt nuclon hạt tương tác tổng số nuclon hạt sản phẩm B Tổng số hạt mang điện tích tương tác tổng hạt mang điện tích sản phẩm
C Tổng lượng toàn phần hạt tương tác tổng lượng toàn phần hạt sản phẩm
D Tổng vectơ động lượng hạt tương tác tổng vectơ động lượng hạt sản phẩm
Câu Phản ứng hạt nhân là:
A Sự biến đổi hạt nhân có kèm theo tỏa nhiệt
B Sự tương tác hai hạt nhân (hoặc tự hạt nhân) dẫn đến biến đổi chúng thành hai hạt nhân khác
C Sự kết hợp hai hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng
D Sự phân rã hạt nhân nặng để biến đổi thành hạt nhân nhẹ bền Câu 10 Các phản ứng hạt nhân không tuân theo định luật nào? A Bảo toàn lượng toàn phần B Bảo tồn điện tích C Bảo tồn khối lượng D Bảo toàn động lượng
Câu 11 Chọn phát biểu Phản ứng hạt nhân tuân theo định luật bảo tồn nào? A Bảo tồn điện tích, khối lượng, lượng
B Bảo tồn điện tích, số khối, động lượng
C Bảo toàn điện tích, khối lượng, động lượng, lượng D Bảo tồn điện tích, số khối, động lượng, lượng Câu 12 Trong phản ứng hạt nhân: Be He 10n X
4
4 , hạt nhân X có:
A nơtron proton B nuclon proton C 12 nơtron proton D nơtron 12 proton Câu 13 Trong phản ứng hạt nhân định luật bảo tồn sau
A định luật bảo toàn động lượng B định luật bảo tồn số hạt nuclơn C định luật bào tồn số hạt prơtơn D định luật bảo tồn điện tích Câu 14 Chọn phát biểu Phản ứng hạt nhân tuân theo định luật bảo toàn nào? A Bảo tồn điện tích, khối lượng, lượng
B Bảo tồn điện tích, số khối, động lượng
(5)Tuyensinh247.com
Câu 15 Cho phản ứng hạt nhân3717Clp3718Arn, khối lượng hạt nhân m(Ar) =
36,956889u, m(Cl) = 36,956563u, m(n) = 1,008670u, m(p) = 1,007276u, 1u = 931,5MeV/c2 Năng lượng mà phản ứng toả thu vào bao nhiêu? A Toả 1,60132MeV B Thu vào 1,60218MeV C Toả 2,562112.10-19J D Thu vào 2,562112.10-19J
Câu 16 Cho phản ứng hạt nhân 2713Al3015Pn, khối lượng hạt nhân m = 4,0015u, mAl = 26,97435u, mP = 29,97005u, mn = 1,008670u, 1u = 931,5Mev/c2 Năng lượng mà phản ứng là?
A Toả 4,275152MeV B Thu vào 2,673405MeV C Toả 4,275152.10-13
J D Thu vào 2,67197.10-13J Câu 17 Cho phản ứng hạt nhân Be + H
2He + Li Hãy cho biết phản ứng
tỏa lượng hay thu lượng Xác định lượng tỏa thu vào Biết mBe = 9,01219 u; mp = 1,00783 u; mLi = 6,01513 u; mX = 4,0026 u; 1u = 931,5 MeV/c
2 A Tỏa 2,132MeV B Thu 2,132MeV
C Tỏa 3,132MeV D Thu 3,132MeV Câu 18(TN2012): Cho phản ứng hạt nhân: 21084po →ZAX + pb
206
82 Hạt X
A 24He B 23He C 11H D 23H
Câu 19(TN2007): Cho phản ứng hạt nhân: α + A13 27
→ X + n Hạt nhân X A 20
10Ne B
24
12Mg C
23
11Na D
30 15P
Câu 20(TN2008): Cho phản ứng hạt nhân α + Al1327
→ P1530 + X hạt X
A prôtôn B êlectrôn C nơtrôn D pơzitrơn Câu 21(TN2008): Khi nói phản ứng hạt nhân, phát biểu sau đúng? A Tổng động hạt trước sau phản ứng hạt nhân ln bảo tồn B Năng lượng toàn phần phản ứng hạt nhân ln bảo tồn
C Tổng khối lượng nghỉ hạt trước sau phản ứng hạt nhân ln bảo tồn
D Tất phản ứng hạt nhân thu lượng Câu 22(TN2010) Cho phản ứng hạt nhân A
ZX +
4Be
6C + 0n Trong phản ứng A Z
X
A prôtôn B hạt α C êlectron D pôzitron
II. KIẾN THỨC NÂNG CAO:
Câu (CĐ2007) Xét phản ứng hạt nhân: H12 + H12 → He23 + n01 Biết khối lượng hạt nhân H12
MH = 2,0135u; mHe = 3,0149u; mn = 1,0087u; u = 931 MeV/c2 Năng lượng phản ứng toả
A 7,4990 MeV B 2,7390 MeV C 1,8820 MeV D.3,1654 MeV
9
1
(6)Tuyensinh247.com
Câu Cho phản ứng hạt nhân: 3 1T +
2 1D
4
2He + X +17,6MeV Tính lượng toả từ phản ứng tổng hợp 2g Hêli
A.52,976.1023MeV B.5,2976.1023MeV C.2,012.1023MeV D.2,012.1024MeV Câu Biết phản ứng nhiệt hạch D D23Hen
2
1 tỏa lượng 3,25MeV
Biết độ hụt khối 12D mD 0,0024u 1u = 931,5MeV/c
2 Năng lượng liên kết hạt nhân 23He là:
A 8,52MeV B 9,24MeV C 7,72MeV D 5,22MeV Câu (CĐ2009): Cho phản ứng hạt nhân: 23 20
11Na1H2He 10Ne Lấy khối lượng hạt
nhân 23 11Na ;
20 10Ne;
4 2He;
1
1H 22,9837 u; 19,9869 u; 4,0015 u; 1,0073 u 1u =
931,5 MeV/c2 Trong phản ứng này, lượng
A thu vào 3,4524 MeV B thu vào 2,4219 MeV C tỏa 2,4219 MeV D tỏa 3,4524 MeV Câu 5(CĐ2010): Cho phản ứng hạt nhân 3
1H1H2He0n17, 6MeV Năng lượng tỏa
ra tổng hợp g khí heli xấp xỉ
A 4,24.108J B 4,24.105J C 5,03.1011J D 4,24.1011J Câu 6(CĐ2010): Dùng hạt prơtơn có động 1,6 MeV bắn vào hạt nhân liti (7
3Li)
đứng yên Giả sử sau phản ứng thu hai hạt giống có động không kèm theo tia Biết lượng tỏa phản ứng 17,4 MeV Động hạt sinh
A 19,0 MeV B 15,8 MeV C 9,5 MeV D 7,9 MeV Câu 7(CĐ2011): Dùng hạt bắn phá hạt nhân nitơ đứng yên thu hạt proton hạt nhân ôxi theo phản ứng: 14 17
2 7N 8O1p Biết khối lượng hạt
phản ứng là: m 4, 0015u; mN 13,9992 u; mO 16,9947u; mp= 1,0073 u Nếu bỏ qua
động hạt sinh động tối thiểu hạt
A 1,503 MeV B 29,069 MeV C 1,211 MeV D 3,007 Mev Câu 8(CĐ2013): Dùng hạt có động 7,7 MeV bắn vào hạt nhân 14
7N đứng
yên gây phản ứng + 14 7N
1 1p +
17
8O Hạt prôtôn bay theo phương vng góc với
phương bay tới hạt Cho khối lượng hạt nhân m = 4,0015u; mp = 1,0073u;
mN14 = 13,9992u mO17 = 16,9947u Biết 1u = 931,5 MeV/c2 Động hạt 17 8O
A 6,145 MeV B 2,214 MeV C 1,345 MeV D 2,075 MeV Câu 9(CĐ2012): Cho phản ứng hạt nhân :2
1D1 D2 He0n Biết khối lượng
1D He n,2 ,0 mD=2,0135u; mHe = 3,0149 u; mn = 1,0087u Năng lượng tỏa
phản ứng
(7)Tuyensinh247.com
MeV; số A-vô-ga-đrô NA = 6,02.1023 mol-1 Khối lượng 235U mà lò phản ứng tiêu thụ năm
A 461,6 g B 461,6 kg C 230,8 kg D 230,8 g Câu 11(ĐH2010) Dùng prơtơn có động 5,45 MeV bắn vào hạt nhân 9
4Be
đứng yên Phản ứng tạo hạt nhân X hạt α Hạt α bay theo phương vng góc với phương tới prơtơn có động MeV Khi tính động hạt, lấy khối lượng hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử số khối chúng Năng lượng tỏa phản ứng
A 3,125 MeV B 4,225 MeV C 1,145 MeV D 2,125 MeV Câu 12(ĐH2010) Cho phản ứng hạt nhân 3
1H1H2He0n17, 6MeV Năng lượng tỏa
ra tổng hợp 1g khí heli xấp xỉ
A 4,24.108J B 4,24.105J C 5,03.1011J D 4,24.1011J Câu 13(ĐH2010) Dùng hạt prơtơn có động 1,6 MeV bắn vào hạt nhân liti (7
3Li)
đứng yên Giả sử sau phản ứng thu hai hạt giống có động khơng kèm theo tia Biết lượng tỏa phản ứng 17,4 MeV Động hạt sinh
A 19,0 MeV B 15,8 MeV C 9,5 MeV D 7,9 MeV Câu 14(ĐH2010) Pơlơni 210
84Po phóng xạ biến đổi thành chì Pb Biết khối lượng
hạt nhân Po; ; Pb là: 209,937303 u; 4,001506 u; 205,929442 u u =
2
MeV 931,5
c Năng lượng tỏa hạt nhân pôlôni phân rã xấp xỉ
A 5,92 MeV B 2,96 MeV C 29,60 MeV D 59,20 MeV Câu 15(ÐH2008): Hạt nhân 226
88Ra biến đổi thành hạt nhân 222
86Rn phóng xạ
A - B - C D + Câu 16(ÐH2009): Cho phản ứng hạt nhân: 3
1T 1D2HeX Lấy độ hụt khối hạt
nhân T, hạt nhân D, hạt nhân He 0,009106 u; 0,002491 u; 0,030382 u 1u = 931,5 MeV/c2 Năng lượng tỏa phản ứng xấp xỉ
A 15,017 MeV B 200,025 MeV C 17,498 MeV D 21,076 MeV Câu 17(ĐH2011): Giả sử phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng hạt trước phản ứng nhỏ tổng khối lượng hạt sau phản ứng 0,02 u Phản ứng hạt nhân
A thu lượng 18,63 MeV B thu lượng 1,863 MeV C tỏa lượng 1,863 MeV D tỏa lượng 18,63 MeV Câu 18(ĐH2011): Bắn prôtôn vào hạt nhân 7
3Li đứng yên Phản ứng tạo hai hạt
nhân X giống bay với tốc độ theo phương hợp với phương tới prơtơn góc 600 Lấy khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u số khối Tỉ số tốc độ prôtôn tốc độ hạt nhân X
(8)Tuyensinh247.com
Câu 19(ĐH2012): Tổng hợp hạt nhân heli 4
2He từ phản ứng hạt nhân
1
1H3Li2HeX
Mỗi phản ứng tỏa lượng 17,3 MeV Năng lượng tỏa tổng hợp 0,5 mol heli
A 1,3.1024 MeV B 2,6.1024 MeV C 5,2.1024 MeV D 2,4.1024 MeV Câu 20(ĐH2013): Một lò phản ứng phân hạch có cơng suất 200 MW Cho tồn lượng mà lò phản ứng sinh phân hạch 235U đồng vị bị tiêu hao trình phân hạch Coi năm có 365 ngày; phân hạch sinh 200 MeV; số A-vô-ga-đrô NA=6,02.1023
mol-1 Khối lượng 235U mà lò phản ứng tiêu thụ năm
A 461,6 kg B 461,6 g C 230,8 kg D 230,8 g Câu 21(CĐ2010): Dùng hạt prơtơn có động 1,6 MeV bắn vào hạt nhân liti (7
3Li)
đứng yên Giả sử sau phản ứng thu hai hạt giống có động không kèm theo tia Biết lượng tỏa phản ứng 17,4 MeV Động hạt sinh
A 19,0 MeV B 15,8 MeV C 9,5 MeV D 7,9 MeV Câu 22(ĐH2013): Dùng hạt có động 7,7 MeV bắn vào hạt nhân 147 N đứng yên gây phản ứng 14 17
7 N p O
Hạt prơtơn bay theo phương vng góc với phương bay tới hạt Cho khối lượng hạt nhân: m = 4,0015u; mP = 1,0073u;
mN14 = 13,9992u; mO17=16,9947u Biết 1u = 931,5 MeV/c2 Động hạt nhân 17
8 O