Mot so dang bai tap VLHN co ban

c. Biết rằng 2 hạt nhân sinh ra có cùng vận tốc. Tính động năng của chúng. Viết phương trình phản ứng4. b. Phản ứng toả hay thu năng lượng? Tính năng lượng đó? c. Có nhân xét gì về hướng[r]

Vật lý hạt nhân

PHẦN Xác định đặc trưng hạt nhân Câu Khối lượng nguyên tử Rađi 88

226

Ra m=226,0254u a Hãy thành phần cấu tạo hạt nhân Rađi

b Tính kg khối lượng mol nguyên tử Ra, khối lượng hạt nhân Ra khối lượng mol hạt nhân Ra

c Tính khối lượng riêng hạt nhân cho biết bán kính hạt nhân tính theo cơng thức r=r0 A1 /3 với r0=1,4.10-5m

Câu Hãy tính bán kính, thể tích khối lượng riêng hạt nhân Oxi

8 16

O Cho biết bán kính hạt nhân tính theo công thức r=r0A1/3 với

ro=1,4.10-15m

Phần Hiện tượng phóng xạ

Lý thuyết:

Dạng Xác định yếu tố chất phóng xạ(số hạt nhân, chu kỳ bán rã)

Câu Chất phóng xạ pơlơni 21084Po phóng tia α biến thành hạt

nhân chì 82 206

Pb

a Trong 0,168g pơlơni có ngun tử bị phân rã sau 414 ngày đêm Xác định lượng chì tạo thành khoảng thời gian nói

b Hỏi sau khối lượng pơlơni cịn 10,5mg Cho biết chu kỳ bán rã pôlô ni 138 ngày đêm

Câu Chu kỳ bán rã chất rađi phóng xạ 22688Ra 600 năm

a Trong 128 mg rađi có nguyên tử bị phân rã sau 300 năm b Hỏi sau có 112 mg rađi đạ bị phân rã phóng xạ

2 Chất phóng xạ xêsi 13935Cs có chu kỳ bán rã phút

a tính số phóng xạ

b Nếu ban đầu có 8.106 ngun tử cêsi sau 8.104 nguyên

tử cêsi

3 Chu kỳ bán rã U238 4,5.109 năm Hãy tìm số nguyên tử bị phân rã

trong năm 5g U238 Câu Pôlôni 84

210

Po chất phóng xạ có chu kỳ bán rã 140 ngày đêm Hạt nhân Pơlơni phóng xạ biến thành hạt nhân chì (Pb) kèm theo hạt

α Ban đầu có 42mg chất phóng xạ Pơlơni Tính khối lượng chì sinh sau 280 ngày đêm

Câu Ban đầu có 2g Rađon 22286Ra chất phóng xạ Chu kỳ bán rã

Câu Pôlôni 84 210

Po chất phóng xạ có chu kỳ bán rã 138 ngày Khối lượng ban đầu 10g tính:

a Số nguyên tử ban đầu Po

b Số nguyên tử lại sau t=207 ngày

c Độ phóng xạ lượng Pơlơni sau 207 ngày Biết số Avơgađrơ NA=6,02.1023/mol

Câu Ban đầu có 2g Rađơn Rn222 chất phóng xạ với chu kỳ bán rã T=3,8 ngày Tính:

a Số nguyên tử ban đầu

b Số nguyên tử lại sau t=1,5T

c Tính Bq Ci độ phóng xạ lượng Ra222 nói sau 1,5T

Câu Chu kỳ bán đồng vị phóng xạ Co55 T=18h Hỏi sau số nguyên tử đồng vị giãm phần trăm

Câu Chu kỳ bán rã U235 T=7,13.108 năm Tính số nguyên tử bị

phân rã năm từ gam U235 Biết: x<<1 e− x≈ 1− x

Câu Gọi t thời gian để số nguyên tử chất phóng xạ giãm 2,72=e lần so với số nguyên tử ban đầu (NN0

t

=2 ,72) , T thời gian để số nguyên tử

giãm lần (NN0 T

=2) Tính tử số t T

Câu 10 Chất phóng xạ có chu kỳ bán rã T=5 năm Ban đầu có gam chất ấy, hỏi sau 10 năm khối lượng chất giãm gam sau chất cịn 0,1g

Câu 11 Po chất phóng xạ Biết phóng xạ hạt nhân Po phát hạt α (kèm theo hạt nhân khác) Trong năm, gam

Po tạo thể tích V=179cm3 khí Hêli điều kiện tiêu chuẩn Xác định

chu kỳ bán rã 210Po

Câu 12 Đồng vị Tri ti Hiđrơ có tính phóng xạ với chu kỳ bán rã T=12,5 năm Hỏi sau khối lượng tri ti giãm 25% so với lúc ban đầu

Câu 13 Cho chu kỳ bán rã poloni T=138 ngày Giả sử khối lượng ban đầu m0=1 gam Hỏi sau bao khối lượng poloni cịn 0,707

gam

Câu 14 Ngày tỉ lệ U235 0,75% urani tự nhiên; lại U238 Cho biết chu kỳ bán rã chúng 7,04.108 năm 4,46.109 năm Hãy

Dạng Độ phóng xạ

Câu 48 109

Cd động vị phóng xạ có chu kỳ bán rã T=470 ngày đêm(1 ngày đêm =24 giờ)

a Hãy cho biết cấu tạo hạt nhân

b Tính độ phóng xạ gam 10948Cd nguyên chất ban đầu

Câu Một chất phóng xạ có chu kỳ bán rã T=10s với độ phóng xạ lúc đầu H0=1,5Ci Tính số nguyên tử bị phân rã sau t=30s

Câu Chất phóng xạ Po có chu kỳ bán rã T=138 ngày a Tính khối lượng Po lúc có độ phóng xạ H=1Ci

b Biết lúc đầu khối lượng chất phóng xạ m0=1mg

Tính thời gian từ lúc ban đầu đến lúc có độ phóng xạ Ci

Câu Tính chu kỳ bán rã Thơri Th227, biết sau 11 ngày độ phóng xạ giãm 1,5 lần

Câu Ban đầu có 2mg đồng vị C14 Chu kỳ bán rã C14 5700 năm a Tính số nguyên tử C14 có lúc ban đầu độ phóng xạ tương ứng đơn vị Bq Ci

b Tính số nguyên tử C14 phân rã sau 2056 năm độ phóng xạ lúc Câu Một chất phóng xạ có độ phóng xạ 8Ci ngày sau độ phóng xạ cịn 4,8Ci

a Tính số phóng xạ

b ngày độ phóng xạ

Câu Trong khí có đồng vị phóng xạ C14 với chu kỳ bán rã T=5568 năm Mọi thực vật sống trái đất hấp thụ cacbon từ khí chứa lượng C14 cân

Trong mấu gỗ cổ có C14 với độ phóng xạ 112 phân rã/ phút Xác định tuổi mẫu gỗ Cho biết độ phóng xạ C14 thực vật sống 216 phân rã/ phút

Dạng Xác định chu kỳ bán rã

Câu 0,2mg Rađi Ra226 phóng 4,35.108 hạt α phút Hãy

tìm chu kỳ bán rã Rađi( Cho biết thời gian lớn so với thời gian quan sát)

Câu Tìm chu kỳ bán rã chất phóng xạ Cêsi Cs134, biết từ 1g Cêsi ban đầu sau 13 năm tháng ngày lại 10mg Cêsi

Dạng Xác định độ phóng xạ, xác định tuổi chất phóng xạ

Câu Vào đầu năm 1985, phịng thí nghiệm nhận mẫu quạng có chứa chất phóng xạ Cs137 độ phóng xạ H0=1,8.105Bq

a Tính khối lượng Cêsi chứa mẫu quạng Cho biết chư kỳ bán rã Cêsi 30 năm

c Vào thời gian độ phóng xạ mẫu 3,6.104Bq

Câu Ra224 chất phóng xạ Biết hạt Ra224 bị phân rã phát hạt α (kèm theo hạt nhân khác) Lúc đầu ta dùng m0=2g

Ra224 sau 7,3 ngày ta thu V=75cm3 khí Hêli điều kiện tiêu

chuẩn Tính chu kỳ bán rã Ra224

Dạng Phóng xạ α hiệu điện tụ do

hạt α gây ra

Câu 1.Rađi 22688Ra chất phóng xạ có chu kỳ bán T=1600 năm phát

ra tia α (24He)

1 Tính số hạt α 1mg Rađi phát phút, biết hạt Rađi bị phân rã phát hạt α

2 Lượng hạt α phát hứng tụ tụ điện có điện dung C=10-11F, thứ hai nối đất sau phút hiệu điện hai

bản

3 Thể tích khí Hêli thu năm điều kiện tiêu chuẩn Chú ý:

+x<<1 e− x≈ 1− x

+Coi t=1năm<<T=1600 năm +Số Avôgađrô: NA=6,02.1023/mol

+Điện tích hạt prơtơn: e=1,6.10-19C

Dạng Bài tốn đếm số phóng xạ (đếm xung)

Câu Trong thời gan (kể từ t=0), đồng vị phóng xạ 2411Na có 1015

nguyên tử bị phân rã Cũng sau 30 (kể từ t=0) có 2,5.1014 nguyên tử bị phân rã Tính chu kỳ bán rã

11 24Na

Câu Để đo chu kỳ bán rã chất phóng xạ β− người ta dùng máy “đếm xung” (khi hạt β− rơi vào máy, máy xuất xung

điện, khiến số hệ đếm máy tăng thêm đơn vị) Trong thời gian phút máy đếm 360 xung sau sau phép đo lần thứ phút máy đếm 60 xung (trong điều kiện đo)

1 Xác định cu kỳ bán rã chất phóng xạ

2 Các hạt β− phóng đặt điện trường tụ điện giả sử chúng có vận tốc V→

0 bố trí cho phương vận tốc

vng góc với phương điện trường

a tìm phương trình quỹ đạo hạt β− điện trường

b Khi khỏi tụ điện, hạt β− bị lệch so với phương ban đầu góc α Tính giá trị V0

α=100 , Hiệu điện tụ: U=100v, Bề rộng tụ: d=10cm, Chiều dài

của tụ: l=0,2m

Câu Chât phóng xạ Co60 có chu kỳ bán rã T=4 năm Lúc đầu ban đầu có 1,5.108 hạt nhân bị phóng xạ Hỏi sau 20 năm sau có

bao nhiêu hạt nhân bị phân rã Biết với x<<1 e− x≈ 1− x

Câu Để đo chu kỳ bán rã chất phóng xạ người ta cho máy đếm xung bắt đầu đếm từ thời điểm t0=0 Đến thời điểm t1=2 giờ, máy đếm

n1 xung, đến thời điểm t2=3t1 máy đếm n2 xung, với n2=2,3n1 Xác định

chu kỳ bán rã chất phóng xạ

Câu Chât phóng xạ Co60 có chu kỳ bán rã T=4 năm Lúc đầu ban đầu có 1014 hạt nhân bị phóng xạ ngày Hỏi sau năm sau có bao

nhiêu hạt nhân bị phân rã Biết với x<<1 e− x≈ 1− x

Dạng Tính tuổi chất phóng xạ

Câu Ban đầu có 1mg I131 với chu kỳ bán rã T=8 ngày a Tính số nguyên tử I ban đầu

b Bây độ phóng xạ I đo 6,23 Ci Tính số ngun tử có c Tính tuổi mẫu phóng xạ I131

Câu Chu kỳ bán rã U238 4,5.109 năm, U235 7,13.108 năm

Hiện quặng Uranddi thiên nhiên có lẫn U238 U235 theo tỉ lệ số nguyên tử 140:1 Giả thiết thời điểm tạo thành trái đất tỉ lệ 1:1, tính tuổi trái đất

Câu Pơlơni 21084Po chất phóng xạ có chu kỳ bán rã 138 ngày hạt

nhân Pơlơni phóng xạ chuyển thành hạt nhân chì 20682Pb (kèm theo

hạt α )

Tại thời điểm khảo sát tỉ số khối lượng chì Pơlơni có mẫu 0,4062 Tìm tuổi mẫu pôlôni

Câu Thành phân đồng vị C14 có khí có chu kỳ bán rã 5570 năm Mọi thực vật sống hấp thụ cacbon dạng CO2 chứa lượng

cân C14

Một mảnh xương tìm thấy ngơi mộ cổ cho thấy có chứa C14 với độ phóng xạ 1,87Bq Hỏi tuổi mãnh xương này(tức thời gian chết đến bây giờ) biết vật sống tương tự có độ phóng xạ từ C14 3,6Bq

Câu Cây cối hấp thụ khí CO2 nhờ khí có C12 C14 có

trong bị phân rã Hỏi sau sau chết số C14 mà có, lúc vừa chết, giãm đi:

a Còn b Còn phần ba

Câu Một mẫu gỗ cổ đại có độ phóng xạ lần so với gỗ khối lượng vừa chặt Biết chu kỳ bán rã C14 T=5570 năm Hãy tính tuổi mẫu gỗ cổ đại

Câu Tính tuổi tượng cổ biết độ phóng xạ β−

0,77 lần độ phóng xạ khúc gỗ khối lượng vừa chặt Biết chu kỳ bán rã C14 5600 năm

Câu Trong mẫu quặng Urani người ta thường thấy có lẫn chì Pb206 với U238 Biết chu kỳ bán rã U238 4,5.1010 năm, tính tuổi

của quặng trường hợp sau:

1 Khi tỉ lệ tìm thấy cưa 10 ngun tử urani U238 có ngun tử chì Khi tỉ lệ khối lượng tìm thấy hai chất 1g chì/5g urani

Câu Ban đầu mẫu poloni 21084Po nguyên chất có khối lượng m0=1g

Các hạt poloni phóng xạ hạt α chuyển thành hạt nhân ZAX a Xác định hạt nhân ZAX viết phương trình phản ứng phóng xạ

b Chu kỳ phóng xạ polơni T=138 ngày Sau mẫu chất 50mg

c Tìm tuổi mẫu trên, biết tỉ số kh poloni khối lượng poloni có mẫu 0,65

Câu Cho phản ứng phân rã α poloni: 21084Po →20682Pb+24He Chu kỳ

bán rã poloni T=138 ngày

a Khối lượng ban đầu poloni m0=1g Hỏi sau lại

0,125 gam poloni

b Giả sử lúc đầu có mẫu chất poloni nguyên chất Sau thời gian t, tỉ lệ khối lượng chì poloni 0,406 tính t

Câu 10 Phân tích mẫu đá mặt trăng, nhà khoa học xác định 82% nguyên tố K40 phân rã thành Ar40 Q trình có chu kỳ bán rã 1,2.109 năm Hãy xác định tuổi mẫu đá này.

Phần Phản ứng hạt nhân: Phương trình phản ứng-năng lượng phản ứng tỏ ra(hay thu)

Lý thuyết:

Các dạng tập

Dạng Viết phương trình phản ứng tính lượng toả (hay thu) phản ứng

11 23

Na+ p → X +10 20

Ne (1)

2

4He+ X → 15 30P+

01n (2)

1 Viết phương trình đầy đủ phản ứng đó; cho biết tên, số khối thứ tự hạt nhân X

2 Trong hai phản ứng trên, phản ứng toả, phản ứng thu luợng Tính lượng toả thu eV Cho biết khối lượng hạt nhân là: mNa=22,983734u; mH=1,007276u; mHe=4,001506u; mNe=19,986950u

mAl=26,974351u; mP=29,970053u; mn=1,008703u; u=931Mev/c2

Câu Có kg chất phóng xạ 2760Co với chu kỳ bán rã T=16/3(năm)

Sau phân rã 2760Co biến thành 2860Ni

a Viết phương trình phản ứng

b Tính khối lượng cịn lại (chưa phân rã) chất phóng xạ sau 16 năm c Sau có 984,375(g) chất phóng xạ bị phân rã

Câu Cho phản ứng hạt nhân: p+3

Li → X +2

He

a Xác định hạt nhân X

b Biết phản ứng toả lượng Q1=17,3MeV Tính lượng

toả 1gam Heli tạo thành

Câu Xét phản ứng hạt nhân xảy bắn phá nhôm hạt nhân X:

13 27

Al+X →15 30

P+n

a Viết phương trình đầy đủ phản ứng, gọi tên hạt nhân X nêu thành phần cấu tạo

b Tính lượng tối thiểu hạt nhân X để phản ứng sảy Bỏ qua động hạt sinh

Biết: mAl=26,9740u; mP=29,9700u; mHe=4,0015u; mn=1,0087u;

u=931Mev/c2

Câu Urani 23892U Sau chuỗi phóng xạ α β biến thành chì 82

206

Pb

1) Hỏi chuỗi phóng xạ có phóng xạ α β ? 2) Tóm tắt chuỗi phản ứng có dạng:

92 238U →

82

206Pb+ X +Y

Hãy viết đầy đủ phản ứng

3 Có loại than đá ban đầu chứa hoàn toàn Urani Đến loại than đá xó lẫn chì với tỉ lệ khối lượng m(Pb)m(U )=37 Hỏi tuổi đá ấy, coi chu kỳ bán rã Urani để biến thành chì T=4,6.109 năm.

Câu Hạt nhân 23592U hấp thụ hạt n sinh x hạt α , y hạt β ,

hạt 82 208

Câu Poloni 84 210

Po nguyên tố phóng xạ α , phóng hạt α

và biến đổi thành hạt nhân X Chu kỳ rã poloni T=138 ngày

a Viết phương trình phản ứng Xác định cấu tạo gọi tên hạt nhân X b Một mẫu poloni nguyên chất có khối lượng ban đầu 0,01g Tính độ phóng xạ mẫu sau chu kỳ bán rã Cho biết NA=6,023.1023/mol

c Tính tỉ số khối lượng poloni khối lượng chất X mẫu sau chu kỳ bán rã

d Tính lượng toả lượng chất phóng xạ phân rã hết Biết: mPo=209,9828u; mHe=4,0015u; mx=205,9744u; 1u=931Mev/c2

Câu Đồng vị 2411Na phóng xạ β− tạo thành hạt nhân magiê(Mg)

1 Viết phương trình phản ứng phản ứng phóng xạ nêu thành phần cấu tạo hạt nhân

2 Ở thời điểm ban đầu t=0 Na24 có khối lượng m0=2,4g sau thời gian

t=30h khối lượng Na24 lại m=0,6g chưa bị phân rã Tính chu kỳ bán rã Na24 độ phóng xạ lượng Na24 nói thời điểm t=0

3 Khi nghiên cứu mẫu chất người ta thấy thời điểm bắt đầu khảo sát tỉ số khối lương Mg Na 0,25 Hỏi sau tỉ số khối lượng

Câu Proton bắn vào hạt nhân liti đứng yên gây phản ứng:

1

P+3

Li →Z A

X+Z A

X

a Xác định hạt nhân nguyên tử X, Hạt nhân X cịn gọi hạt gì? Tính lượng toả theo đơn vị MeV

b Tính lượng toả tổng hợp 1g chất X Biết: mp=1,007u; mLi=7u; mHe=4u

Dạng Năng lượng toả phản ứng phân hạch-nhiệt hạch

Câu Cho phản ứng hạt nhân:

1

T +1

D →2

He+Z A

X +17 , MeV

a Xác định hạt nhân X

b Tính lượng toả từ phản ứng tổng hợp gam Heli Cho biết NA=6,02.1023 phân tử/mol

Câu Cho phản ứng hạt nhân:

1

T +12D → X +n

1 Xác định hạt nhân X

2 Tính lượng toả từ phản ứng tổng hợp 1g X Biết suất toả nhiệt than đá là:

Tính lượng than cần thiết để có lượng toả giống tổng hợp gam X

Biết: mT=3,01605u; mD=2,014104u; m α =4,0026u; mn=1,00867u;

u=931Mev/c2

Câu Tính lượng toả đốt cháy toàn hạt nhân đơteri chứa 1kg nước lò phản ứng, biết tỉ lệ nước nặng D2O nước

thường 1/16000 hạt nhân Đơteri đốt cháy theo phản ứng sau đây:

1 2D+

1 2D →

1 3T +

1 1H

2D+ 2D →

2 3He+

0 1n

2D+ 3He→

2 4He+

1 1H

2

D+13T →42He+01n

Biết: mD=2,0141u; mT=3,01605u; mHe3=3,01603u; mHe4=4,0015;

mp=1,0073u; mn=1,00867u

2 Cho biết 1kg xăng cháy hết toả lượng 13kwh, Hãy tính lượng xăng cần thiết làm toả lượng

Câu Một phản ứng phân hạch Urani 23592U sinh hạt

nhân molip đen 4295Mo Lantan 13957La đồng thời kèm theo số hạt

nơtron electron

a Hỏi có hạt nơtron electron sinh Viết phương trình phản ứng nhiệt hạch nói

b Tính Jun lượng mà phân hạch toả

c Lấy giá trị vừa tính làm lượng trung bình toả phân chia hạt nhân U(thật U phân hạch theo nhiều cách khác nhau) cần phải đốt lượng than để có lượng lượng tỏa kg U bị phân hạch

d Một nhà máy điện nguyên tử dùng nhiên liệu Urani nói (với giả thiết câu c) có cơng suất 500000kW, hiệu suất 40% Tính lượng U cần dùng năm

Biết: mU=234,99u; mMo=94,88u; mLa=138,87u; mn=1,0087u; bỏ qua khối

lượng e

-Năng suất toả nhiệt than: q=2,9.107J/kg

-Đơn vị khối lượng nguyên tử: u=1,66055.10-27kg

Câu Biết nước thường có 0,015% nước nặng D2O

a Tính số nguyên tử Đơteri (D 21H ) có kg nước thường.

b Nguyên tử D dùng làm nhiệt liệu cho phản ứng nhiệt hạch sau:

D+D→ T + p

c Cần kg dầu để toả lượng nói Biết: mD=2,0136u; mT=3,016u; mP=1,0073u

+ Đơn vị khối lượng nguyên tử: u=931Mev/c2

+ Năng suất toả nhjiệt dầu: q=3.107J/kg

Câu 6.trong phản ứng vỡ hạt nhân Urani 23592U lượng trung bình toả

ra phân chia hạt nhân 200MeV

a Tính lượng toả trình phân chia hạt nhân 1kg Urani lị phản ứng

b Cần phải đốt lượng than để có lượng nhiệt trên, biết suất toả nhiệt than 2,93.107J/kg

c Một nhà máy điện nguyên tử dùng nhiên liệu Urani nói có cơng suất 500000kW, hiệu suất 20% Tính lượng U cần dùng năm

d Để có cơng suất lượng than tiêu thụ hàng năm nhà máy nhiệt điện bao nhiêu, biết hiêu suất nhà máy nhiệt điện 75%

Dạng Độ hụt khối-Năng lượng liên kết

Lý thuyết:

Câu Năng lượng liên kết riêng lượng liên kết tính cho nuclơn Hãy tính lượng liên kết riêng 92

235

U

2 Một phản ứng phân hạch sảy U235 tạo thành 58 140

Ce ,41 93

Nb

đồng thời kèm theo hạt nơtron electron a Viết phương trình phản ứng

b Năng lượng liên kết riêng 14058Ce 8,45Mev Nb 8,7Mev

Tính lượng toả phân hạc 1kg U235

Biết khối lượng hạt nhân: mU=234,97u; mp=1,0073u; mn=1,0087u;

u=931Mev/c2

Câu Hãy thành phần cấu tạo tính lượng liên kết hạt nhân xênon 12954Xe Cho biết khối lượng hạt nhân xênon mXe=128,9048u;

mp1,0073u; mn=1,00867u

Câu Hạt nhân triti(T) đơteri(D) tham gia phản ứng nhiệt hạch sinh hạt nhân X hạt nơtron Viết phương trình phản ứng tìm lượng toả từ phản ứng Cho biết độ hụt khối hạt nhân triti ΔmT=0 , 0087 u

của hạt đơteri ΔmD=0 ,0024 u hạt nhân X ΔmX=0 , 0305 u ;

1u=931Mev/c2

Câu Tính lượng liên kết lượng liên kết hạt nhân urani

92

235U Cho biết khối lượng nguyên tử m

u=235,0439u; mp1,0073u;

mn=1,00867u

Lý thuyết: Phản ứng thu lượng khônh tự xảy mà xảy có lượng cung cấp (dưới dạng động hạt ban đầu lượng photon)

Câu Dưới tác dụng xạ γ hạt nhân đồng vị bền Beri

(4

Be) tách thành hạt nơtron nhiều hạt α

a Viết phương trình phản ứng

b P.Ư toả hay thu lượng ?

c Xác định tần số tối thiểu lượng tử γ để thực phản ứng

Biết: mBe=9,01219u; mn=1,00867u; mα =4,0026u; u=931MeV/c2

Câu Dưới tác dụng tia γ hạt nhân 12D bị phân thành hạt prôtôn

và hạt khác kèm theo (gọi hạt X) a X hạt gì?

b Tần số tia γ f=6,35.1014MHz hạt sinh có động và

bằng 0.22MeV Tính khối lượng theo đơn vị u hạt X Biết: mD=2,0141u; mH=1,00783u

Câu Dưới tác dụng xạ γ , hạt nhân đồng vị bền Beri

4

9Be và cacbon

12C tách thành hạt nhân hêli

4He và sinh

ra hạt kèm theo

a Viết phương trình phản ứng biến đổi

b Xác định tần số tối thiểu lượng tử γ để thực phản ứng

Biết: mBe=9,01219u; mHe=4,002604u; mC=12u; mn=1,00867u

Phần Định luật bảo toàn lượng-động lượng

Lý thuyết:

Phản ứng hạt nhân:

A + B → C + D

I Định luật bảo toàn động lượng:

P

→ A+P

→ B=P

→ C+P

→ D

 Hạt đứng yên có →P=→0 II Định luật bảo toàn lượng: (Gồm lượng nghỉ + động năng)

(mA+mB)C2+EA+EB=(mC+mD)C2+EC+ED  Hạt đứng yên E=0

E=1 2mV

2

P=mV } ⇒ P2

=2 mE

Dạng Phóng xạ bắn phá hạt nhân

Câu Bắn hạt proton có động Wd=1,6MeV vào hạt nhân Liti 37Li

đứng yên ta yên ta có phản ứng:

p+3

Li →2( X )

a Viết phương trình phản ứng nêu thành phần cấu tạo hạt nhân X b Phản ứng toả hay thu lượng

c Tính động hạt X

Biết: mp=1,0073u; mLi=7,0144u; m α =4,0015u; u=931MeV/c2

xCâu Xét phản ứng hạt nhân sau đây:

3

Li + p →2(2

He)

a Phản ứng toả hay thu lượng?

b Giả sử động hạt ban đầu khơng đáng kể Tìm vận tốc hạt

α sinh

Biết: mLi=7,01601u; mp=1,00783u; mα =4,0026u; u=931MeV/c2

Câu Hạt α chuyển động với động Wα=3,3 MeV đập vào hạt nhân

4

Be đứng yên gây phản ứng sau:

4

Be+α → n+X

a Viết phương trình phản ứng

b Phản ứng toả hay thu lượng ?

c Biết hạt nhân sinh có vận tốc Tính động chúng Biết: mBe=9,012194u; mα =4,0015u; mn=1,00867u; mC=11,9967u;

u=931MeV/c2

Câu Dùng prơton có động Ep=1,5MeV bắn vào hạt nhân 37Li

đứng yên, sinh hai hạt nhân giống X, vậ tốc a Viết phương trình phản ứng

b Phản ứng toả hay thu lượng? Tính lượng đó? c Tính động hạt X sinh ra?

Biết: mP=1,0073u; mLi=7,014u; mX=4,0015u; 1u=931MeV/c2

Câu Radon 22286Rn chất phóng xạ α

a Tính số khối A nguyên tử số Z hạt nhân X sinh b Có nhân xét hướng độ lớn vận tốc hạt sinh

d Tính động hạt sinh Wα Wx (khi tính lấy tỉ số khối lượng

các hạt gần tỉ số số khối chúng: m1

m2

=A1 A2 )

Câu Người ta dùng prôton bắn phá hạt nhân Beri 49Be đứng yên Hai hạt

sinh α X

a Viết phương trình phản ứng

b Biết hạt α có vận tốc vng góc với vận tốc prơton có động Wα=4 MeV ;WH=5 , 45 MeV Tính động hạt nhân X

c Tính lượng mà phản ứng toả

Biết: mH=1,00783u; mHe=4,0026u; mLi=6,01513u (chú ý: mBe)

Câu Hạt prôton chuyển động đến va chạm vào hạt nhân Liti

Li đứng yên Sau va chạm xuất hạt nhân X giống bay với vận tốc có độ lớn hợp với góc ϕ

a X hạt nhâ gì? Viết phương trình phản ứng

b Biết động hạt Proton X WH=8,006MeV,

WX=2,016MeV; Khối lượng chúng mH=1,008u; mx=4,003u Tính ϕ

Câu Cho chùm hạt α có động E0=4MeV bắn vào hạt

nhân nhôm 1327Al đứng yên, người ta thấy có hạt nơtron sinh chuyển

động theo phương vng góc với phương chuyển động hạt α 1) Viết phương trình phản ứng hạt nhân Phản ứng thu hay toả lượng Tính lượng toả thu

2) Tính động E1 nơtron động E2 hạt nhân sinh

sau phản ứng

Tính góc tạo phương chuyển động hai hạt

Biết: mHe=4,0015u; mAl=26,97435u; mp=29,97005u; mn=1,00867u

Câu Hạt nhân phóng xạ 23492U đứng yên phát hạt α

1 Viết phương trình phân rã phóng xạ

2 Tính lượng toả (dưới dạng động hạt α hạt nhân con) Tính động vận tốc hạt α hạt nhân con.

3 Trong thực tế người ta lại đo động hạt α 13MeV Sự sai lệch giá trị tính tốn giá trị đo được giải thích việc phát xạ γ (cùng với hạt α ) Hãy tính bước sóng xạ γ Biết: mU=233,9904u; mTh=229,9737u; mHe=4,0015u

Câu 10 Hạt α bay với vận tốc v0 tới va chạm đàn hồi với hạt nhân

chưa biết X Kết sau va chạm phương chuyển động hạt bị lệch góc 300 Hỏi X hạt gì?

Câu 11 Người ta dùng prơton bắn phá hạt nhân beri

Be Hai hạt sinh Heli X

2 Biết Be đứng n, prơtơn có động KH=5,45MeV Heli có vận

tốc vng góc với vận tốc Proton có động KHe=4MeV Tính động

năng hạt X

3 Tính lượng mà phản ứng toả (Tính gần khối lượng hạt nhân đơn vị u có giá trị số khối A nó)

Câu 12 Người ta dùng proton có động KH=1,6MeV bắn phá hạt nhân

3

Li đứng yên thu hai hạt giống có động Viết phương trình phản ứng

2 Tính động K mỗt hạt

3 Phản ứng hạt nhân toả hay thu lượng Năng lượng có phụ thuộc vào động hạt proton khơng ?

4 Nếu toàn động hai hạt thu biến thành nhiệt nhiệt lượng có phụ thuộc vào động proton không ?

Biết: mp=1,0073u; mLi=7,0144u; mHe=4,0015u; u=1,66055.10 -27kg=931MeV/c2

Câu 13 Hạt α có động Wα=4 MeV bắn vào hạt nhân Nitơ đứng

yên gây phản ứng:

α+147Ni →11H +X

1 Xác định hạt nhân X

2 Tìm lượng phản ứng hạt nhân Hai hạt sinh có động năng: a Tìm vận tốc hạt

b Tìm góc tạo hai hạt bay sau phản ứng

Biết: mHe=4,002603u; mN=14,003074u; mH=1,0078252u; mX=16,999133u;

u=931Mev/c2

Câu 14 Một hạt nhân nguyên tử hidro chuyển động với vận tốc v đến va chạm với hạt nhân nguyên tử Liti

7

Li đứng yên bị hạt nhân liti bắt giữ

Sau va chạm xuất hai hạt α bay với vận tốc v’(v’<<c) Quỹ đạo hai hạt α hợp với quỹ đạo hạt proton ϕ=800 .

a Viết phương trình phản ứng hạt nhân

b Thiết lập hệ thức mối liên hệ v, v’, ϕ , mH, mα

c Chứng tỏ động hạt α sau tương tác với lớn động hạt nhân nguyên tử H

Câu 15 Dùng prơtơn có động Wp=5,58Mev bắn phá hạt nhân

11 23Na

đứng yên sinh hạt α X Coi phản ứng không kèm theo xạ γ

a Viết phương trình phản ứng nêu cấu tạo hạt nhân X

c Biết động hạt α W α =6,6Mev Tính động hạt nhân X

d Tính góc tạo phương chuyển động hạt α hạt prơtơn

Câu 16 Cho prơton có động Kp=1,46MeV bắn vào hạt nhân 37Li

đứng yên Hai hạt nhân X sinh giống có động Viết phương trình phản ứng Cho biết cấu tạo hạt nhân X Đó hạt nhân nguyên tử nào? Hạt nhân X gọi hạt nhân?

2 Phản ứng thu hay toả lượng? Năng lượng có phụ thuộc vào Kp hay khơng?

3 Giả sử phản ứng hạt nhân tiếp diễn thời gian kượng khí tạo thành 10cm3 điều kiện tiêu chuẩn Tính lượng toả hay thu vào

(theo đơn vị kJ)

4 Tính động hạt nhân X sinh Động có phụ thuộc vào Kp hay khơng?

5 Tính góc hợp vectơ vận tốc hai hạt nhân X sau phản ứng Biết: mLi=7,0142u; mx=4,0015u; NA=6,022.1023/mol

Câu 17 Cho prơton có động Kp=1,8MeV bắn vào hạt nhân 37Li đứng

yên Hai hạt nhân X sinh giống có động

1 Viết phương trình phản ứng Cho biết cấu tạo hạt nhân X Đó hạt nhân nguyên tử nào? Hạt nhân X gọi hạt nhân?

2 Phản ứng thu hay toả lượng? Năng lượng có phụ thuộc vào Kp hay khơng? Ngun nhân thay đổi lượng

3 Giả sử phản ứng hạt nhân tiếp diễn thời gian kượng khí tạo thành 10cm3 điều kiện tiêu chuẩn Tính lượng toả hay thu vào

(theo đơn vị kJ)

4 Tính động hạt nhân X sinh Động có phụ thuộc vào Kp hay khơng?

5 Tính góc hợp vectơ vận tốc hai hạt nhân X sau phản ứng Biết: mLi=7,0142u; mx=4,0015u; mp=1,0073u; NA=6,022.1023/mol

Câu 18 22688Ra đứng yên chất phóng xạ α

a Viết phương trình phân rã Ra

b Tính lượng toả từ phản ứng Hãy xác định phần trăm lượng toả chuyển thành động hạt α ?

Biết: mRa=225,977u; mHe=4,0015u; mX=221,97u; u=931Mev/c2

Câu 19 Xét phân rã: 23492U → α+23090Th

a Tính lượng liên kết riêng hạt 23492U

b Biết hạt nhân U đứng yên lượng toả phản ứng chuyển hất thành động hạt tạo thành Tính động vận tốc hạt α Cho biết khối lượng: mu= 234,041u; mTh=230,0232u; mHe=4,0026;

Câu 20 Dùng hạt proton bắn phá hạt nhân 11 23

Na tạo hạt α hạt nhân X

1 Viết phương trình phản ứng gọi tên hạt nhân X Tính năg lượng toả hay thu vào phản ứng Nếu hạt proton có động 3,5MeV hạt 11

23

Na đứng yên vận tốc hạt α hạt nhân X có độ lớn Hãy xác định động hạt nhân X Biết: mNa=22,983734u; mp=1,007276u; mHe=4,001506u;

mX=19,98695u; u=931MeV/c2

Dạng Máy gia tốc

Câu Hạt tích điện tăng tốc máy xiclotroon có từ trường B=1T, tần số hiệu điện f=7,5MHz Dịng hạt có cường độ trung bình I=1mA từ vịng cuối có bán kính R=1m đập vào bia Bia làm lạnh dịng nước có lưu lượng μ=1 kg /s Tính độ tăng nhiệt độ dịng nước; cho biết nhiệt dung riêng nước c=4200J/kg.K

Câu 1 hạt đơton

D gia tốc máy xiclôtrôn với từ trường B=0,5T kính buồng chân khơng R=1m

a Tính tần số quay hạt

b Tính động hạt quỹ đạo có bán kính R

2 Khi khỏi máy hạt đôtôn đập vào hạt nhân Liti 37Li đứng yên

sinh hạt nhân hạt nơtrôn a Xác định hạt nhân thứ hai

b Phản ứng toả hay thu lượng?

c Biết hạt nơtron có vận tốc gấp lần hạt Tính vận tốc hai hạt sinh Với: mD=2,0136u; mLi=7,01823u; mx=8,00785u; mn=1,0087u; u=1,66055.10 -27kg

Câu Một hạt đơton 12D gia tốc máy xiclôtrôn với từ trường

B=1,31T bán kính buồng chân khơng R=0,5m

a Tính tần số quay dịng điện xoay chiều đặt vào máy b Tính vận tốc động hạt khi khỏi máy

c Biết số vòng mà hạt đơton quay máy trước bay khỏi 68 vịng Tìm hiệu điện xoay chiều đặt vào máy

d Khi khỏi máy hạt đôtôn đập vào hạt nhân Liti

Li đứng yên sinh hạt nhân hạt nơtrôn

a Xác định hạt nhân thứ hai

b Phản ứng toả hay thu lượng?

c Biết hai hạt sinh có vận tốc Tính động hạt

Câu Sau tăng tốc xiclotron hạt nhân đơtêri bắn vào hạt nhân 37Li gây phản ứng hạt nhân Hãy xác định:

a Năng lượng liên kết 37Li

b Sản phẩm thứ hai phản ứng, biết có hai sản phẩm mà nơtron

c Năng lượng toả phản ứng

d Tần số hiệu điện xoay chiều đặt vào hai nửa xiclotron Cho biết cảm ứng từ có giá trị B=1,26T

Biết: mLi=7,01823u; mn=1,0087u; mBe=9,0727u; mD=2,014104u;

Ôn tập:

Câu Hạt nhân bitmut 83 210

Bi có tính phóng xạ β− Sau phát tia

β− , bitmut biến pôlôni Z A

Po

1 Hãy cho biết (có lý giải) A Z ZAPo

2 Khi xác định lượng toàn phần EBi( gồm lượng nghỉ

động năng) 21083Bi trước phát tia β− , lượng toàn phân Ee

của hạt β− lượng toàn phần EPo hạt Po sau phản ứng

phóng xạ, người ta thấy EBi Ee+EPo Hãy giải thích

3 Hạt nhân Z A

Po hạt nhân phóng xạ hạt α , sau phát tia α

nó trở thành hạt nhân chì bền Dùng mẫu pơlơni đó, sau 30 ngày người ta thấy tie số khối lượng chì khối lượng pơlơni mẫu 0,1595 Tìm chu kỳ bán rã pôlôni

Câu Đồng vị poloni 21084Po chất phóng xạ α có chu kỳ bán rã T=138

ngày

1 Xác định hạt nhân X phản ứng phân rã sau:

84 210

Po →2

He+Z A

X

Hãy tính:

a Năng lượng toả phản ứng nói b Động hạt α hạt nhân X

Ban đầu hạt nhân poloni đứng yên Cho mPo=209,9828u; mHe=4,0015u;

mx=205,9744u

2 Tìm độ phóng xạ gam poloni thời điểm t1=T/2 t2=2T, khối

lượng hạt nhân lấy số khối Câu Trong qua trình phân rã, uran 92

238

U phóng tia phóng xạ α

β− theo phản ứng: 23892→AZX +8 α+6 β− a Hãy xác định hạt nhân X

b Lúc đầu có 2g uran 23892U nguyên chất Hãy xác định số hạt α

phóng sau thời gian năm phân rã khối uran Co biết chu kỳ bán rã 92

238

Câu Ban đầu có 2g Radon 86 222

Rn chất phóng xạ phóng hạt α hạt nhân X với chu kỳ bán rã T=3,8 ngày

1 Xác định số khối, nguyên tử số hạt nhân X Xác định số nguyên tử Radon lại sau thời gian t=2T

3 Xác định độ phóng xạ lượng Radon nói sau thời gian t=3T

4 Biết phóng xạ toả lượng 12,5MeV dạng tổng động hai hạt sinh ( Kα+Kx ) Hãy tìm động hạt

gần tỉ số số khối chúng (mα

mx= Aα Ax)

Câu Hạt nhân 84 210

Po phóng xạ α biến đổi thành hạt nhân X Biết: mPo=209,9828u; mHe=4,0015u; mX=205,9744u; u=1,6605.10-27kg

1 Tìm khối lượng ban đầu khối chất phóng xạ biết độ phóng xạ ban đầu 2Ci chu kỳ bán rã poloni T=138 ngày

2 Xác định hạt nhân X tìm lượng toả phân rã

3 Xét hạt nhân poloni đứng yên phóng xạ khơng kèm theo tia γ Tìm động vận tốc hạt α (khối lượng hạt tính theo u gần số A nó)

Câu Poloni 84 210

Po phóng xạ α với chu kỳ bán rã 138 ngày

1 Viết phương trình phản ứng Nói rõ thành cấu tạo hạt sản phẩm Lượng poloni giãm phần trăm sau thời gian 414 ngày

3 Động hạt sản phẩm chiếm phần trăm lượng toả qua trình phóng xạ? Cói khối lượng hạt nhân đo u xấp sỉ số khối

4 Hãy nêu điểm giống khác tượng phóng xạ phản ứng hạt nhân

Câu Bắn hạt α vào hạt nhân 49Be đứng yên người ta thu

nơtron hạt nhân X Tìm hạt nhân X

2 Phản ứng toả hay thu lượng? Tính lượng

3 Tính động hạt sinh theo động hạt α Biết hạt sinh có vận tốc

4 Tính động hạt α

Biết: mBe=9,0727u;mHe=4,0015u; mn=1,0087u; mx=12,0605u; u=931MeV/c2

Câu Hạt nhân phóng xạ Poloni ( 21084Po ) phát hạt α có chu kỳ bán rã

là 138 ngày

1 Viết phương trình phân rã 84 210

Po

3 Tính động nămg (theo đơn vị Jun) hạt α hạt nhân X Cho biết lúc đầu hạt poloni đứng yên