Đang tải... (xem toàn văn)
sử ở thời điểm hình thành trái đất tỉ lệ trên là 1:1; tính tuổi của Trái đất. Xác đinh hằng số phân rã và chu kỳ bán rã của chất phóng xạ. Giả sử lúc khối đá mói hình thành không chứa ng[r]
(1)CHƯƠNG VII: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
Dạng 1: Cấu tạo hạt nhân nguyên tử - lượng liên kết
Câu 7.1: a)Tính số nguyên tử heli 1g nguyên tử Heli, số nguyên tử ôxi 1g khí cacbonic. b) Tính khối lượng nguyên tử vàng 19779Au
Cho He = 4,003; O = 15,999; C = 12,011 (1,5044.1023 – 0,2737.1023 – 3,27.10-27kg)
Câu 7.2: Nitơ tự nhiên có khối lượng nguyên tử m = 14,00670u gồm hai đồng vị 147N có khối lượng
ngun tử 14,00307u 157N có khối lượng nguyên tử 15,00011u Tính tỉ lệ phần trăm hai đồng
vị tự nhiên (99,64% - 0,36%)
Câu 7.3: Tính lượng liên kết hạt nhân: a) Đơteri 12H, khối lượng 2,0136u.
b) Liti 37Li, khối lượng 7,0160u
Cho biết mp = 1,0073u; mn = 1,0087; (2,234 MeV – 37,89 MeV)
Câu 7.4: Tính độ hụt khối hạt nhân 126C, 49Be, 202
80Hg
Biết hạt nhân 49Be có khối lượng 9,0122u; khối lượng nguyên tử
12
6C 12,000u; khối lượng nguyên tử
202
80Hg 201,970617u (0,0606u – 0.09893u – 1,712223u)
Câu 7.5: Năng lượng liên kết 1020Ne 160,64 MeV Xác định khối lượng nguyên tử 20
10Ne (19,992436)
Câu 7.6: So sánh mức độ bền vững cặp hạt nhân sau: 12
6C
14
6C; 1020Ne
4 2He
Biết khối lượng hạt nhân 126C, 146C, 1020Ne,
4
2He 11,9967u; 13,9999u; 19,986950u; 4,001506u
Câu 7.7: Xác định lượng cần thiết để bứt nơtron khỏi hạt nhân đồng vị 1123Na Cho khối lượng hạt
nhân 23
11Na là22,98977u (12,42 MeV) Dạng 2: Hiện tượng phóng xạ tự nhiên
Câu 7.8: Ban đầu có 5g Actini 22589Ac chất phóng xạ với chu kỳ bán rã T = 10 ngày Tính:
a) Số nguyên tử ban đầu Actini b) Số nguyên tử cịn lại sau 15 ngày
c) Độ phóng xạ Actini sau 15 ngày (0,13338.1023 – 0,0473.1023 – 3,793.1015 Bq)
Câu 7.9: Chu kỳ bán rã 22286Rn 3,83 ngày Một lượng chất phóng xạ 222
86Rn ban đầu có độ phóng xạ H0
Sau độ phóng xạ chất 12,5%? (11,49 ngày)
Câu 7.10: Ban đầu có 5g Radon 22286Rn chất phóng xạ có chu kỳ bán rã 3,8 ngày Tính số ngun tử lại
sau thời gian 9,5 ngày (2,39.1021 nguyên tử)
Câu 7.11: Chu kỳ bán rã đồng vị phóng xạ T = 120 năm Khối lượng ban đầu đồng vị là 10g Phần trăm khối lượng lại đồng vị phóng xạ sau 240 năm bao nhiêu? (25%)
Câu 7.12: Một chất phóng xạ A có chu kỳ bán rã T = 360h Khi lấy sử dụng khối lượng chất phóng xạ A cịn lại 1/32 khối lượng ban đầu Tính thịi gian từ lúc đầu có chất A đến lấy sử dụng (1800h) Câu 7.13: Tính chu kỳ bán rã Radon biết sau ngày độ phóng xạ cảu giảm 1,44 lần (3,8 ngày) Câu 7.14: Có m0 = 1kg Coban 60C dùng y tế có chu kỳ bán rã T = 5,33 năm
a) Tính khối lượng coban cịn lại sau thời gian 10 năm b) Tính độ phóng xạ ban đầu sau 10 năm coban Cho 60C = 58,9 (0,1144.1017 Bq)
Câu 7.15: Tại thòi điểm t1, độ phóng xạ
210
84Po H(t1) = 3,7.1010 Bq Tính khối lượng 210
84Po phóng xạ
thời điểm t1 Chu kỳ bán rã
210
84Po 138 ngày đêm (0,222 mg)
(2)Câu 7.17: Cho biết quặng urani thiên nhiên có 238U 235U theo tỉ lệ số nguyên tử 140:1 Giả
sử thời điểm hình thành trái đất tỉ lệ 1:1; tính tuổi Trái đất Chu ký bán rã 238U 4,5.109 năm
và 235U 7,13.108 năm (6,04.109 năm)
Câu 7.18: Ban đầu có 5g Iridi 19277Ir chất phóng xạ với chu kỳ bán rã 75 ngày Tính:
a) số nguyên tử Iridi bị phân rã sau giây
b) số nguyên tử Iridi lại sau 30 ngày (1,67.1015 – 1,19.1022)
Câu 7.19: Sau 2h độ phóng xạ chất giảm lần. a) Xác định T chất phóng xạ
b) Hỏi sau 3h độ phóng xạ chất giảm lần?
Câu 7.20: Để đo chu kỳ bán rã chất phóng xạ - người ta dùng máy đếm xung Trong phút đếm
được 250 xung, sau sso lần thứ đếm 92 xung phút Xác đinh số phân rã chu kỳ bán rã chất phóng xạ (41,58 phút)
Câu 7.21: Urani 238U có chu kỳ bán rã 4,5.109 năm, phóng xạ 24He thành Thori 23490Th Hỏi sau chu kỳ bán rã
có gam 24He tạo thành? Biết ban đầu Urani có 23,8g (0,3g)
Câu 7.22: Hạt nhân 238U phân rã thành Pb206 với chu kỳ bán rã 4,47.109 năm Một khối đá phát có chứa 46,97 mg U238 2,135 mg Pb206 Giả sử lúc khối đá mói hình thành khơng chứa ngun tố chì tất lượng chì có mặt sản phẩm phân rã U238 Tính tuổi khối đá (3.108 năm)
Câu 7.23: Urani U238 sau loạt phóng xạ và biến thành chì Phương trình phản ứng tổng hợp
238 92U
206
82Pb +
4
2He + 6 1e
Chu kỳ bán rã tổng hợp T = 4,6.109 năm Giả sử loại đá chứa Urani, khơng chứa chì Nếu tỉ lệ khối lượng Urani chì đá m(U)/m(Pb) = 37 tuổi đá bao nhiêu?
Dạng 3: Phản ứng hạt nhân – Năng lượng phản ứng hạt nhân
Câu 7.24: Trong dãy phân rã phóng xạ 23592X 20782Y có hạt và phát Đó hạt - hay
+?
Câu 7.25: Tính lượng tỏa qía trình phóng xạ của 21084Po Cho biết m( 210
84Po) = 209,98285u; m(
206
82Pb) =205,97440u; m(
4
2He) = 4,00260u (5,45 MeV) Câu 7.26: cho phản ứng hạt nhân
23 20
11Na X 2 10Ne a) Hạt nhân X gì?
b) Phản ứng tỏa hay thu lượng? Tính lượng Cho biết khối lượng cá hạt
23
11Na = 22,983734u;
1H = 1,007276u;
4
2He = 4,001506u; 1020Ne = 19,986950u (2,378 MeV)
Câu 7.27: Người ta dùng proton có động Kp = 1,6 MeV bắn vào hạt nhân đứng yên 37Li thu hai
hạt giống có động a) Viết phương trình phản ứng
b) Tính động hạt cho m(37Li) = 7,0144u (9,5 MeV)
Câu 7.28: Cho phản ứng hạt nhân
23 20
11 10
p Na X Ne
1737Cl Y n3718Ar
a) Viết đầy đủ hai phản ứng trên, cho biết tên hai hạt nhân X, Y
b) Tính độ lớn lượng tỏa thu hai phản ứng (tỏa 2,38 MeV – thu 1,60 MeV) Cho biết khối lượng hạt nhân 1737Cl = 36,956563u; 3718Ar = 36,956889u;
1
0n = 1,008670u;
Câu 7.29: Trong thí nghiệm Rơ-dơ-pho, bắn phá hạt nhân
14
7N hạt , hạt nhân Nito bắt giữ hạt
(3)a) Viết phương trình phản ứng hạt nhân b) Phản ứng tỏa hay thu lượng
c) Tính động hạt sinh hạt , biết hai hạt sonh có vận tốc Cho biết khối lượng hạt nhân
14
7N = 14,0031u; X = 16,9991u (0,35 – 1,56)
Câu 7.30: Cho hạt có động MeV bắn phá hạt nhân nhôm (1327Al) đứng yên Sau phản ứng, hai hạt sinh Sau phản ứng hạt sinh X nơtron Hạt nơtron sinh có phương chuyển động vng góc với phương chuyển động hạt
a) Viết phương trình phản ứng hạt nhân nói Phản ứng thu hay tỏa nhiệt?
b) Tính động hạt nhân X động nơtron sinh sau phản ứng Cho biết khối lượng hạt nhân: m()=4,0015u; m(Al)=26,974u; m(X)= 29,970u; m(n)=1,0087u
Câu 7.31: Phản ứng hạt nhân: 31T X 24He n 17,6MeV (1)
a) Xác định hạt nhân X Viết đầy đủ phản ứng hạt nhân
b) Tính lượng tỏa từ phản ứng (1) tổng hợp đực 1g Heli (26,5.1023 MeV)
Câu 7.32: Sau tăng tốc máy xyclotron, hạt nhân đơteri bắn vào hạt nhân đồng vị 37Li tạo
nên phản ứng hạt nhân thu nơtron hạt nhân X
a) Viết phương trình phản ứng hạt nhân, tên hạt nhân X b) Tính lượng tỏa phản ứng
c) Tính tần số hiệu điện xoay chiều đặt vào hai nửa máy xyclotron, cho biết từ trường có cảm ứng từ B= 1,26T (14,21 MeV – 9,6.106Hz)
Cho m(p)=1,00728u; m(Li)=7,01823u; m(X)=8,00875u; m(n) = 1,00867u; m(H)2,01355u; 1u=931MeV/c2
Câu 7.33: Người ta dùng p bắn phá hạt nhân beri, hai hạt sinh heli X a) Viết đầy đủ phản ứng hạt nhân
b) Biết hạt nhân beri đứng yên, p có động WH= 5,45 MeV; heli vó vecto vận tốc vng góc với
vecto vận tốc p có động WHe=1 MeV Tính động hạt X
c) Tính lượng phản ứng tỏa (3,575- 2,126)
Câu 7.34: Động hạt bay khỏi hạt nhân nguyên tử 22688Ra phân rã phóng xạ 4,78
MeV Cho 1u = 1,66055.10-27 kg
a) Viết phương trình phân rã hạt nhân b) Tính vận tốc hạt
c) Tính lượng toàn phần tỏa hạt bay (1,52.107 m/s- 4,87 )
Dạng 4: phản ứng phân hạch – phản ứng nhiệt hạch
Câu 7.35: Hạt nhân 23592U hấp thụ hạt n sinh ra: x hạt , y hạt , hạt 208
82Pb hạt n Viết phương
trình đầy đủ
Câu 7.36: Dùng n bắn phá hạt nhân 23592U thu phản ứng sau:
235 95 139
92U n 42Mo 92La 2n 7
Cho biết m(Mo)=94,88u; m(U)= 234,99u; m(La)= 138,87u; 1u = 931 MeV/c2
a) Tính lượng phân hạch tạo
b) Tính lượng 1g 23592U tạo (5,518.1023)
Câu 7.37: Thực phản ứng nhiệt hạch sau đây: 12H 13H 24He n
a) Tính lượng tỏa có kmol khí heli tạo thành từ phản ứng
b) Năng lượng nói tương đương với lượng thuốc nổ TNT bao nhiêu? Cho biết suất tỏa nhiệt TNT 4,1 kJ/kg (4,24.1011 kg)
Cho biết m(2H)= 2,0136u; m(3H)= 3,0160u; 1u = 931 MeV/c2
Câu 7.34: Biết độ hụt khối tạo thành hạt nhân 12D,
1T, 24He mD = 0,0024u; mT =
0,0087u; mHe = 0,0305u Hãy cho biết phản ứng
2
1H 1H 2He n tỏa hay thu lượng? Tính độ lớn
(4)