B.. BÀI TẬP TỰ LUẬN 1. Tính năng lượng tỏa ra khi tao thành 1g hêli.... a) Viết phương trình phản ứng. Nêu cấu tạo, tên gọi của hạt nhân X. b) Một mẫu pôlôni nguyên chất có khối lượng ba[r]
(1)VẬT LÝ HẠT NHÂN A LÝ THUYẾT
1 CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ * Cấu tạo hạt nhân Nuclôn
+ Hạt nhân cấu tạo từ ø nuclơn Có hai loại nuclơn: prơton, kí hiệu p, khối lượng mp = 1,67262.10-27kg, mang điện tích nguyên tố dương +e, nơtron kí hiệu n, khối lượng mn = 1,67493.10-27kg, không mang điện. Prơtơn hạt nhân ngun tử hiđrơ
+ Số prôtôn hạt nhân số thứ tự Z nguyên tử bảng tuần hoàn; Z gọi nguyên tử số Tổng số nuclôn hạt nhân gọi số khối, kí hiệu A Như số nơtron hạt nhân là: N = A – Z
+ Kí hiệu hạt nhân: Z A
X Nhiều khi, gọn, ta cần ghi số khối, kí hiệu hóa học xác định Z + Kích thước hạt nhân: coi hạt nhân cầu bán kính R R phụ thuộc vào số khối theo công thức gần đúng: R = 1,2.10-15A
❑
1 m * Đồng vị
Đồng vị nguyên tử mà hạt nhân chứa số prơtơn Z (có vị trí bảng hệ thống tuần hồn), có số nơtron N khác
Các đồng vị chia làm hai loại: đồng vị bền đồng vị phóng xạ Trong thiên nhiên có khoảng gần 300 đồng vị bền; ngồi người ta cịn tìm thấy vài nghìn đồng vị phóng xạ tự nhiên nhân tạo
* Đơn vị khối lượng nguyên tử
Trong vật lí hạt nhân, khối lượng thường đo đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu u Một đơn vị u có giá trị 121 khối lượng đồng vị cacbon
12
C 1u = 1,66055.10-27kg.
Khối lượng nuclơn xấp xĩ u Nói chung ngun tử có số khối A có khối lượng xấp xĩ A.u
* Khối lượng lượng
Hệ thức Anhxtanh lượng khối lượng: E = mc2. Từ hệ thức Anhxtanh suy m = E
c2 chứng tỏ khối lượng đo đơn vị lượng chia cho c
2, cụ thể eV/c2 hay MeV/c2 Trong 1u = 931,5 Mev/c2.
* Lực hạt nhân
Lực tương tác nuclôn hạt nhân lực hút, gọi lực hạt nhân, có tác dụng liên kết nuclôn lại với Lực hạt nhân lực tĩnh điện, khơng phụ thuộc vào điện tích nuclơn So với lực điện từ lực hấp dẫn, lực hạt nhân có cường độ lớn (còn gọi lực tương tác mạnh) tác dụng hai nuclôn cách khoảng nhỏ kích thước hạt nhân (khoảng 10-15 m).
* Độ hụt khối lượng liên kết
+ Độ hụt khối hạt nhân hiệu số tổng khối lượng nuclôn cấu tạo nên hạt nhân khối lượng hạt nhân đó:
m = Zmp + (A – Z)mn – mhn
+ Năng lượng liên kết hạt nhân lượng toả nuclôn riêng lẽ liên kết thành hạt nhân lượng cần cung cấp để phá hạt nhân thành nuclôn riêng lẽ : Wlk = m.c2.
+ Năng lượng liên kết tính cho nuclơn ( Wlk
A ) gọi lượng liên kết riêng hạt nhân, đặc trưng cho
bền vững hạt nhân 2 PHÓNG XẠ
* Hiện tượng phóng xạ
Phóng xạ tượng hạt nhân không bền vững tự phát phân rã, phát tia phóng xạ biến đổi thành hạt nhân khác
Q trình phân rã phóng xạ nguyên nhân bên gây hoàn toàn khơng phụ thuộc vào tác động bên ngồi nhiệt độ, áp suất, …
Người ta quy ước gọi hạt nhân phóng xạ hạt nhân mẹ hạt nhân phân rã hạt nhân * Các tia phóng xạ :
(2)+ Tia : hạt phóng xạ phóng với vận tốc lớn, đạt xấp xĩ vận tốc ánh sáng Tia làm ion hóa mơi trường yếu so với tia Vì tia quãng đường dài hơn, tới hàng trăm mét khơng khí xuyên qua nhôm dày cỡ vài mm
Có hai loại tia :
- Loại phổ biến tia - Đó electron (kí hiệu
−10 e)
- Loại tia + Đó pơzitron, hay electron dương (kí hiệu
+10 e, có khối lượng electron mang điện tích nguyên tố dương
+ Tia : sóng điện từ có bước sóng ngắn (dưới 10-11m), hạt phơtơn có lượng cao Vì tia có khả xun thấu lớn nhiều so với tia Trong phân rã , hạt nhân trạng thái kích thích phóng xạ tia để trở trạng thái
* Định luật phóng xạ :
Trong q trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ giảm theo thời gian theo định luật hàm mũ với số mũ âm Các cơng thức biểu thị định luật phóng xạ:
N(t) = No 2−tT = No e-t m(t) = mo 2−tT = mo e-t Với = ln 2T =0 , 693
T gọi số phóng xạ; T gọi chu kì bán rã
* Độ phóng xạ :
Độ phóng xạ lượng chất phóng xạ thời điểm t đặc trưng cho tốc độ phân rã chất phóng xạ vào thời điểm
H = N = No e-t = Ho e-t = Ho
2
−t T
Độ phóng xạ lượng chất phóng xạ giảm theo thời gian theo quy luật hàm mũ giống số hạt nhân (số nguyên tử)
Đơn vị độ phóng xạ beccơren (Bq): 1Bq = 1phân rã/giây Trong thực tế người ta dùng đơn vị khác curi (Ci): 1Ci = 3,7.1010 Bq; xấp xĩ độ phóng xạ gam rađi.
* Đồng vị phóng xạ
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 Các đồng vị phóng xạ nhân tạo thường thấy thuộc loại phân rã Các đồng vị phóng xạ ngun tố hóa học có tính chất hóa học đồng vị bền nguyên tố
Ứng dụng: Đồng vị 2760 Co phóng xạ tia dùng để soi khuyết tật chi tiết máy, diệt khuẫn để bảo vệ nông sản, chữa ung thư Các đồng vị phóng xạ A +1Z X gọi nguyên tử đánh dấy, cho phép ta khảo sát tồn tại, phân bố, vận chuyển nguyên tố X Phương pháp nguyên tử đáng dấu có nhiều ứng dụng quan trọng sinh học, hóa học, y học, Đồng vị cacbon 146 C phóng xạ tia - có chu kỳ bán rã 5730 năm dùng để định tuổi vật cổ
3 PHẢN ỨNG HẠT NHÂN * Phản ứng hạt nhân
+ Phản ứng hạt nhân trình dẫn đến biến đổi hạt nhân + Phản ứng hạt nhân thường chia thành hai loại:
- Phản ứng tự phân rã hạt nhân không bền vững thành hạt khác
- Phản ứng hạt nhân tương tác với nhau, dẫn đến biến đổi chúng thành hạt khác Phản ứng hạt nhân dạng tổng quát: A + B C + D
Trong trường hợp phóng xạ: A B + C
* Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân
+ Định luật bảo tồn số nuclơn (số khối A) : Trong phản ứng hạt nhân, tổng số nuclôn hạt tương tác tổng số nuclôn hạt sản phẩm
+ Định luật bảo tồn điện tích: Tổng đại số điện tích hạt tương tác tổng đại số điện tích hạt sản phẩm
+ Định luật bảo toàn lượng toàn phần (bao gồm động lượng nghỉ): Tổng lượng toàn phần hạt tương tác tổng lượng toàn phần hạt sản phẩm
+ Định luật bảo toàn động lượng: Véc tơ tổng động lượng hạt tương tác véc tơ tổng động lượng hạt sản phẩm
* Năng lượng phản ứng hạt nhân
(3)+ Khi m0 > m: Phản ứng tỏa lượng: W = (m0 – m)c2 Năng lượng tỏa thường gọi lượng hạt nhân Các hạt nhân sinh có độ hụt khối lớn hạt nhân ban đầu, nghĩa hạt nhân sinh bền vững hạt nhân ban đầu
+ Khi m0 < m: Phản ứng khơng thể tự nĩ xảy Muốn cho phản cĩ thể xảy phải cung cấp cho hạt A B mợt lượng W dạng động Vì hạt sinh cĩ động Wđ nên lượng cần cung cấp phải thỏa mãn điều kiện: W = (m – m0)c2 + Wđ Các hạt nhân sinh cĩ độ hụt khối nhỏ hạt nhân ban đầu, nghĩa hạt nhân sinh bền vững hạt nhân ban đầu
* Hai loại phản ứng hạt nhân tỏa lượng
+ Hai hạt nhân nhẹ (có số khối A < 10) hiđrô, hêli, … kết hợp với thành hạt nhân nặng Vì tổng hợp hạt nhân xảy nhiệt độ cao nên phản ứng gọi phản ứng nhiệt hạch
+ Một hạt nhân nặng vỡ thành hai mãnh nhẹ (có khối lượng cỡ) Phản ứng gọi phản ứng phân hạch 4 PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH
* Sự phân hạch
Dùng nơtron nhiệt (còn gọi nơtron chậm) có lượng cở 0,01eV bắn vào 235U ta có phản ứng phân hạch:
1 n + 92
135 U Z1
A1 X1 +
Z2
A2 X2 + k
0 n
Đặc điểm chung phản ứng phân hạch: sau phản ứng có hai nơtron phóng ra, phân hạch giải phóng lượng lớn Người ta thường gọi lượng hạt nhân
* Phản ứng phân hạch dây chuyền
+ Các nơtron sinh sau phân hạch urani (hoặc plutoni, …) lại bị hấp thụ hạt nhân urani (hoặc plutoni, …) khác gần đó, thế, phân hạch tiếp diễn thành dây chuyền Số phân hạch tăng lên nhanh thời gian ngắn, ta có phản ứng phân hạch dây chuyền
+ Điều kiện xảy phản ứng phân hạch dây chuyền: Muốn có phản ứng dây chuyền ta phải xét tới số nơtron trung bình k lại sau phân hạch (còn gọi hệ số nhân nơtron)
- Nếu k < phản ứng dây chuyền không xảy
- Nếu k = phản ứng dây chuyền xảy với mật độ nơtron khơng đổi Đó phản ứng dây chuyền điều khiển
- Nếu k > dịng nơtron tăng liên tục theo thời gian, dẫn tới vụ nổ nguyên tử Đó phản ứng dây chuyền không điều khiển
Để giảm thiểu số nơtron bị ngồi nhằm đảm bảo có k 1, khối lượng nhiên liệu hạt nhân phải có giá trị tối thiểu, gọi khối lượng tới hạn mth Với 235U mth vào cỡ 15kg; với 239U mth vào cỡ 5kg * Lò phản ứng hạt nhân Nhà máy điện hạt nhân
Phản ứng hạt nhân dây chuyền tự trì, có điều khiển, thực thiết bị gọi lò phản ứng hạt nhân
Trong phần lớn lò phản ứng nhiên liệu phân hạch 235U hay 238Pu Để đảm bảo cho k = 1, lò phản ứng người ta dùng điều khiển có chứa bo hay cađimi chất có tác dụng hấp thụ nơtron
Bộ phân nhà máy điện hạt nhân lị phản ứng hạt nhân Chất tải nhiệt sơ cấp, sau chạy qua vùng tâm lò, chảy qua trao đổi nhiệt, cung cấp nhiệt cho lò sinh Hơi nước làm chạy tua bin phát điện giống nhà máy điện thông thường
* Phản ứng nhiệt hạch
Khi hai hạt nhân nhẹ kết hợp lại để tạo nên hạt nhân nặng có lượng tỏa Ví dụ: 12 H + 12 H 23 He + 01 n + 4MeV
Phản ứng kết hợp hạt nhân xảy nhiệt đợ cao nên gọi phản ứng nhiệt hạch * Phản ứng nhiệt hạch vũ trụ
Phản ứng nhiệt hạch lòng Mặt Trời nguồn gốc lượng chúng * Thực phản ứng nhiệt hạch Trái Đất
Trên Trái Đất, người thực phản ứng nhiệt hạch dạng không kiểm sốt Đó nổ bom nhiệt hạch hay bom H (cịn gọi bom hiđrơ hay bom khinh khí)
Vì lượng tỏa phản ứng nhiệt hạch lớn lượng tỏa phản ứng phân hạch nhiều, nhiên liệu nhiệt hạch coi vơ tận thiên nhiên, nên vấn đề quan trọng đặt là: làm để thực phản ứng nhiệt hạch dạng kiểm soát được, để đảm bảo cung câó lượng lâu dài cho nhân loại
B.Cơng thức cách giải tập :
1) Cấu tạo: A Z
(4)2) Tìm khối lượng, số hạt sau thời gian : Công thức hệ định luật phóng xạ:
N=N0e− λt=N0e− ln 2T t ; m=m0e− λt=m0e−ln 2T .t ; λ=0 ,692T ; t = k.T ; k =Tt
N0: số hạt nhân ban đầu ; N : số hạt nhân sau thời gian t m0 : khối lượng ban đầu ; m : khối lượng sau thời gian t T : chu kỳ bán rã (thời gian ½ số hạt nhân rã)
λ=ln T =
0 , 693
T : số phóng xạ ; N= N0
2 k m=
m0
2k Công thức liên hệ : N0=
m0 NA
A (NA = 6,022.10
23 hạt: số Avôgadrô)
Lấy k = Tt Nếu số nguyên sử dụng công thức m=m0
2k N=
N0
2k Nếu số lẻ sử dụng công thức m=m0e− λt N=N0e− λt 3) Cách tính thời gian t:
Lập tỉ số e− λt= m
mo= N No=
H
Ho=A Lấy ln vế suy t (ln e− λt=− λt)
4)
Tìm lượng liên kết lượng liên kết riêng: Tìm : m0=Z mp+N mn sau tính độ hụt khối
Δm=m0− mhn=Z mp+N mn− mX
Z
A+Z me => Wlk = Δm c2
Năng lượng liên kết riêng ( tính cho nuclơn) Wlkr = Wlk
A ( hạt nhân có
lượng liên kết riêng lớn bền vững ) Lưu ý : đơn vị Δm nên đổi MeV
c2 tính lượng theo hệ thức Anh- xtanh
5 Phản ứng hật nhân định luật bảo toàn:
phản ứng tổng quát:
1
! ' '
A
A A A
Z X ZY Z X Z Y
Các định luật bảo toàn: - Bảo toàn số khối: A1+A2=A3+A4 -Bảo toàn điện tích: Z1+Z2=Z3+Z4 -Bảo tồn động lượng: ⃗P
X+⃗PY=⃗PX '+⃗PY ' - Bảo toàn lượng toàn phần:
(mX+mY)c2 +1/2mXvX2 +1/2mYv2Y=(mX'+mY')c2+1/2mX'v'X2 + 1/2m'Yv'Y2
Phóng xạ : ZAX →42He+A − 4Z −2Y ( hạt nhân lùi ô so với hạt nhân mẹ ) Phóng xạ- : ZAX →−10e−+Z +1AY ( hạt nhân tiến ô so với hạt nhân mẹ ) Phóng xạ + +¿+Z− 1
AY Z
AX →
0e¿ ( hạt nhân lùi ô so với hạt nhân mẹ )
Nếu Mo = ma + mb > M = mc + md ta có phản ứng hạt nhân toả lượng, Mo < M ta có phản ứng hạt nhân thu lượng Năng lượng toả thu vào: E = |Mo – M|.c2.
Trong phản ứng hạt nhân khơng có bảo toàn khối lượng
C BÀI TẬP TỰ LUẬN 1 Tính lượng liên kết riêng hai hạt nhân 24Hevà
23
11Na Hạt nhân bền vững ? Cho biết khối lượng
(5)2 Pơlơni 21084Po ngun tố phóng xạ , có chu kì bán rã 138 ngày, phóng hạt biến đổi thành hạt nhân X
a) Viết phương trình phản ứng Nêu cấu tạo, tên gọi hạt nhân X b) Một mẫu pơlơni ngun chất có khối lượng ban đầu 0,01g.Tính - Số ngun tử pơlơni ban đầu
- Số ngun tử pơlơni cịn lại sau thịi gian 552 ngày, khối lượng X tạo thành - Tính độ phóng xạ mẫu chất sau 552 ngày
3 Hạt nhân 14
C chất phóng xạ, phóng xạ tia - có chu kì bán rã 5730 năm. a) Viết phương trình phản ứng phân rã
b) Sau lượng chất phóng xạ mẫu cịn 1/8 lượng chất phóng xạ ban đầu mẫu c) Trong cối có chất phóng xạ 146C Độ phóng xạ mẫu gỗ tươi mẫu gỗ cổ đại khối lượng 0,25Bq 0,215Bq Tính tuổi mẫu gổ cổ đại
4 Phản ứng phân rã urani có dạng: 23892U 20682Pb + x + y- a) Tính x y
b) Chu kì bán rã 23892U 4,5.109 năm Lúc đầu có 1g 23892U ngun chất Tính độ phóng xạ ban đầu, độ phóng xạ sau 9.109 năm số nguyên tử
92
238U bị phân rã sau 5.109 năm
5 Coban ( 2760Co ) phóng xạ - với chu kỳ bán rã 5,27 năm biến đổi thành niken (Ni) Viết phương trình phân rã nêu cấu tạo hạt nhân Hỏi sau 75% khối lượng khối chất phóng xạ 2760Co phân rã hết
6 Phốt ( 1532P ) phóng xạ - với chu kỳ bán rã T = 14,2 ngày biến đổi thành lưu huỳnh (S) Viết phương trình phóng xạ nêu cấu tạo hạt nhân lưu huỳnh Sau 42,6 ngày kể từ thời điểm ban đầu, khối lượng khối chất phóng xạ 15
32
P cịn lại 2,5g Tính khối lượng ban đầu
7 Tìm lượng toả hạt nhân urani 234U phóng xạ tia tạo thành đồng vị thori 230Th Cho năng lượng liên kết riêng hạt là7,10MeV; 234U 7,63MeV; 230Th 7,70MeV.
8 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 mT = 0,0087u, hạt nhân đơteri mD = 0,0024u, hạt nhân X mX = 0,0305u, 1u = 931,5 MeV/c2
9 Cho phản ứng hạt nhân 17 37
Cl + X n + 18 37
Ar
Hãy cho biết phản ứng tỏa lượng hay thu lượng Xác định lượng tỏa thu vào Biết khối lượng hạt nhân: mAr = 36,956889u; mCl = 36,956563u; mp = 1,007276u; mn = 1,008665u; u =
1,6605.10-27kg; vận tốc ánh sáng chân không c = 3.108m/s. 10 Hạt nhân 88
226
Ra có chu kì bán rã 1570 năm phân rã thành hạt biến đổi thành hạt nhân X a) Viết phương trình phản ứng
b) Tính số hạt nhân X tạo thành năm thứ 786 Biết lúc đầu có 2,26g radi Coi khối lượng hạt nhân tính theo u xấp xĩ số khối chúng NA = 6,02.1023mol-1
11 Pôlôni 21084 Po chất phóng xạ có chu kì bán rã 140 ngày đêm Hạt nhân pơlơni phóng xạ biến thành
hạt nhân chì (Pb) kèm theo hạt Ban đầu có 42mg chất phóng xạ pơlơni Tính khối lượng chì sinh sau 280 ngày đêm
12 Đồng vị 11 24
Na chất phóng xạ - tạo thành đồng vị magiê Mẫu 11 24
Na có khối lượng ban đầu m0
= 0,24g Sau 105 giờ, độ phóng xạ giảm 128 lần Cho NA = 6,02.1023(mol-1)
a) Viết phương trình phản ứng
b) Tìm chu kì bán rã độ phóng xạ ban đầu c) Tìm khối lượng magiê tạo sau thời gian 45
13 Cho phản ứng hạt nhân
Be + 1
H X + 36 Li
a) X hạt nhân nguyên tử gọi hạt gì?
b) Hãy cho biết phản ứng tỏa lượng hay thu lượng Xác định lượng tỏa thu vào Biết mBe = 9,01219u; mp = 1,00783u; mLi = 6,01513u; mX = 4,0026u; 1u = 931MeV/c2
14 Dùng prôton có động Wp = 5,58MeV bắn phá hạt nhân 11 23
Na đứng yên sinh hạt X Coi phản ứng không kèm theo xạ
a) Viết phương trình phản ứng nêu cấu tạo hạt nhân X b) Phản ứng thu hay tỏa lượng Tính lượng
c) Biết động hạt W = 6,6MeV Tính động hạt nhân X 15 Cho phản ứng hạt nhân 90
230
Th 22688 Ra + X + 4,91MeV
(6)b) Tính động hạt nhân Ra Biết hạt nhân Th đứng yên Lấy khối lượng gần hạt nhân tính đơn vị u có giá trị số khối chúng
16 Bắn hạt có động 4MeV vào hạt nhân ❑714 N đứng n thu hạt prơton hạt nhân X a) Viết phương trình phản ứng, nêu cấu tạo hạt nhân X tính xem phản ứng tỏa hay thu vào lượng
b) Giả sử hai hạt sinh có tốc độ, tính động tốc độ prôton Cho: m = 4,0015u; mX = 16,9947u;
mN = 13,9992u; mp = 1,0073u; 1u = 931MeV/c2; c = 3.108m/s
17 (ĐH Dược Hà Nội)Một phản ứng phân hạch hạt nhân Urannin 235 : 23592U +O1n→4295Mo +2O1n+13957La +7− 1O e
Mo kim loại Molipden, La kim loại Lantan (họ đất hiếm)
1 Tính MeV J lượng E toả từ phản ứng Cho biết mU=234,99u, mMo=94,88u, mLa=138,87u, mn=1,01u, 1u=931MeV/c2 Bỏ qua khối lượng (e).
Nếu coi giá trị E tính câu giá trị trung bình toả từ phản ứng 1g U 235 phân hạch hoàn toàn toả lượng bao nhiêu?cho biết số Avôgađrô NA=6,02.1023(mol-1).
Cần phải đốt lượng than để có lượng Biết suất toả nhiệt than 2,93.107 J/kg.
18 (ĐH Thương Mại) Người ta dùng phôton bắn phá hạt nhân
Be đứng yên Phản ứng cho hạt hạt nhân X
1 Viết đầy đủ phản ứng hạt nhân
2 Biết động phôton 5,45 Mev, hạt MeV, vận tốc hạt prơton vng góc với Tính động vận tốc hạt nhân X
3.Tính lượng toả từ phản ứng Coi khối lượng hạt nhân (đo đơn vị u) xấp xỉ số khối A 1u=1,66.10-27kg=931MeV/c2.
19: (ĐHSP Hà Nội) Cho prơton có động KP= 1,46 MeV, bắn phá vào hạt nhân
Li 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 ngun tử nào? Cịn gọi hạt gì?
2 Phản ứng thu hay toả lượng? Năng lượng có phụ thuộc vào KP hay không? Giả sử phản ứng tiếp diễn thời gian lượng khí tạo thành 10cm3 điều kiện tiêu chuẩn Tính lượng toả hay thu vào( theo đơn vị kJ)
4 tính động hạt nhân X sau sinh Động có phụ thuộc vào KP hay khơng? tính góc hợp véc tơ vận tốc hai hạt nhân X sinh sau phản ứng Biết khối lượng hạt nhân tính theo u là:mli=7,0142u, mX=4,0015, mP=1,0073, e=1,6.10-19C số Avôgađrô NA=6,02.1023(mol-1).
D CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM
1 Tính số nguyên tử 1g khí cacbonic Cho NA = 6,02.1023; O = 15,999; C = 12,011. A 0,274.1023 B 2,74.1023. C 3,654.1023 D 0,3654.1023.
2 Số prôtôn 16 gam 16
O (NA = 6,02.1023 nguyên tử/mol) A 6,023.1023. B 48,184.1023 C 8,42.1023. D 0.75.1023. 3 Chọn câu sai
A Một mol chất gồm NA = 6,02.1023 nguyên tử (phân tử). B Khối lượng nguyên tử cacbon 12 gam. C Khối lượng mol N2 28 gam.
D Khối lượng mol khí hyđrô gam. 4 Chọn câu đúng.
A Có thể coi khối lượng hạt nhân gần khối lượng nguyên tử. B Bán kính hạt nhân bán kính nguyên tử.
C Điện tích nguyên tử điện tích hạt nhân. D Có hai loại nuclơn prôtôn electron.
5 Muốn phát xạ, chất phóng xạ thiên nhiên cần phải kích thích bởi A Ánh sáng Mặt Trời. B Tia tử ngoại.
C Tia X. D Khơng cần kích thích.
24 Cặp tia sau không bị lệch điện trường từ trường? A Tia tia . B Tia tia .
(7)6 Tính chất sau khơng phải tính chất chung tia , ? A Có khả ion hố chất khí.
B Bị lệch điện trường từ trường. C Có tác dụng lên phim ảnh.
D Có mang lượng.
7 Trong phản ứng hạt nhân 199 F + p 168 O + X X A nơtron. B electron. C hạt +. D hạt .
8 Tính số nguyên tử gam khí O2 Cho NA = 6,022.1023/mol; O = 16. A 376.1020.B 736.1030. C 637.1020. D 367.1030.
9 Có 100g iơt phóng xạ 13153 I với chu kì bán rã ngày đêm Tính khối lượng chất iơt cịn lại sau tuần lễ A 8,7g. B 7,8g. C 0,87g. D 0,78g.
10 Tìm độ phóng xạ gam 22683 Ra Biết chu kì bán rã 16622 năm (coi năm 365 ngày)
A 0,976Ci. B 0,796C. C 0,697Ci. D 0.769Ci.
11 Ban đầu có gam chất phóng xạ radon 86 222
Rn với 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. 12 Cho phản ứng hạt nhân: + 1327 Al X + n Hạt nhân X
A 1327 Mg B 1530 P C 1123 Na D 1020 Ne
13 Chất phóng xạ iơt 13153 I có chu kì bán rã ngày Lúc đầu có 200g chất Sau 24 ngày, khối lượng iốt phóng xạ bị biến thành chất khác
A 50g. B 175g. C 25g. D 150g.
14 Có 100g chất phóng xạ với chu kì bán rã ngày đêm Sau 28 ngày đêm khối lượng chất phóng xạ cịn lại
A 93,75g. B 87,5g. C 12,5g. D 6,25g.
15 Các nguyên tử gọi đồng vị hạt nhân chúng có
A số prơtơn. B số nơtron. C khối lượng. D số nuclôn. 16 Hạt nhân 146 C phóng xạ - Hạt nhân sinh có
A prơtơn nơtron. B prôtôn nơtron C prôtôn nơtron. D prôtôn nơtron. 17 Sau thời gian t, độ phóng xạ chất phóng xạ - giảm 128 lần Chu kì bán rã chất phóng xạ
A 128t. B 128t C 7t D √128 t
18 Trong trình biến đổi 23892 U thành 20682 Pb xảy phóng xạ - Số lần phóng xạ - A 10. B 6. C 10 6. D 8.
19 Trong phản ứng hạt nhân: 49 Be + X + n Hạt nhân X A 126 C B 168 O C 125 B D 146 C 20 Trong hạt nhân 146 C có
A prơtơn nơtron. B prôtôn 14 nơtron C prôtôn nơtron D prôtôn electron.
21 Nếu phóng xạ, hạt nhân nguyên tử ZA X biến đổi thành hạt nhân nguyên tử Z −1A Y hạt nhân ZA X phóng tia
A . B -. C + D .
22 Có thể tăng số phóng xạ đồng vị phóng xạ cách nào? A Đặt nguồn phóng xạ vào từ trường mạnh.
B Đặt nguồn phóng xạ vào điện trường mạnh. C Đốt nóng nguồn phóng xạ đó.
D Hiện chưa có cách để thay đổi số phóng xạ.
23 Chu kì bán rã chất phóng xạ 3890 Sr 20 năm Sau 80 năm có phần trăm chất phóng xạ phân rã thành chất khác?
A 6,25%. B 12,5%. C 87,5%. D 93,75%. 24 Trong nguồn phóng xạ 15
32
P với chu kì bán rã 14 ngày có 3.1023 nguyên tử Bốn tuần lễ trước số nguyên tử 15
32
P nguồn
(8)25 Hạt nhân 146C chất phóng xạ, phóng xạ tia - có chu kì bán rã 5600 năm Sau lượng chất phóng xạ mẫu cịn 1/8 lượng chất phóng xạ ban đầu mẫu
A 16800 năm. B 18600 năm C 7800 năm. D 16200 năm.
26 Hạt nhân 146C chất phóng xạ, phóng xạ tia - có chu kì bán rã 5600năm Trong cối có chất phóng xạ 146C Độ phóng xạ mẫu gỗ tươi mẫu gỗ cổ đại chết khối lượng 0,25Bq 0,215Bq Hỏi mẫu gỗ cổ đại chết ?
A 12178,86 năm. B 12187,67 năm. C 1218,77 năm. D 16803,57 năm. 27 Chu kì bán rã 92
238
U 4,5.109 năm Lúc đầu có 1g 92 238
U ngun chất Tính độ phóng xạ mẫu chất sau 9.109 năm.
A 3,087.103Bq. B 30,87.103Bq. C 3,087.105Bq. D 30,87.105Bq.
28 Coban ( 2760Co ) phóng xạ - với chu kỳ bán rã 5,27 năm biến đổi thành niken (Ni) Hỏi sau 75% khối lượng khối chất phóng xạ 2760Co phân rã hết
A 12,54 năm. B 11,45 năm C 10,54 năm. D 10,24 năm.
29 Khối lượng hạt nhân 105X 10,0113u; khối lượng proton mp = 1,0072u, nơtron mn = 1,0086u
Năng lượng liên kết riêng hạt nhân (cho u = 931 MeV/e2)
A.6,43 MeV B 64,3 MeV C.0,643 MeV D 6,30MeV
30 Phốt 15 32
P phóng xạ - với chu kỳ bán rã T = 14,2 ngày Sau 42,6 ngày kể từ thời điểm ban đầu, khối lượng khối chất phóng xạ 15
32
P cịn lại 2,5g Tính khối lượng ban đầu
A 15g B 20g. C 25g. D 30g.
31 Nơtrơn có động Kn = 1,1MeV bắn vào hạt nhân Liti đứng yên gây phản ứng :
n +
Li X +
4
He Cho mLi = 6,0081u; mn = 1,0087u ; mX = 3,0016u ; mHe = 4,0016u ; 1u = 931MeV/c2 Hãy cho biết phản ứng toả hay thu lượng
A toả 8,23MeV. B thu 11,56MeV C thu 2,8MeV. D toả 6,8MeV.
32 Tìm lượng toả hạt nhân urani U234 phóng xạ tia tạo thành đồng vị thori Th230 Cho năng lượng liên kết riêng : Của hạt 7,10MeV ; U234 7,63MeV ; Th230 7,70MeV
A 12MeV. B 13MeV. C 14MeV. D 15MeV.
33 Gọi t khoảng thời gian để số hạt nhân lượng chất phóng xạ giảm e lần (e số lôga tự nhiên với lne = 1), T chu kỳ bán rã chất phóng xạ Hỏi sau khoảng thời gian 0,51t chất phóng xạ cịn lại phần trăm lượng ban đầu ?
A 40%. B 50%. C 60%. D 70%.
34 Một gam chất phóng xạ giây phát 4,2.1013 hạt β- Khối lượng nguyên tử chất phóng xạ là
58,933 u; lu = 1,66.10-27 kg Chu kì bán rã chất phóng xạ là: A 1,78.108s B.1,68.108s C.1,86.108s D.1,87.108 s
35 Độ phóng xạ 14C tượng gỗ cổ 0,65 lần độ phóng xạ 14C khúc gỗ khối lưọng vừa chặt Chu kì bán rã 14C 5700năm Tuổi tưọng gỗ là:
A.3521 năm B 4352 năm C.3543 năm D.3452 năm
36 Một chất phóng xạ có chu kỳ bán rã T = 10s Sau 30s người ta đo độ phóng xạ 25.10 ❑5 Bq.
Độ phóng xạ ban đầu chất
A 2.10 ❑5 Bq B 3,125.10 ❑7 Bq C 2.10 ❑10 Bq D 2.10 ❑7 Bq
37 Đồng vị phóng xạ 2966 Cu có chu kỳ bán rã 4,3 phút Sau khoảng thời gian t = 12,9 phút, độ phóng xạ đồng vị giảm xuống :
A 85 % B 87,5 % C 82, % D 80 % .
38 Phản ứng hạt nhân nhân tạo khơng có đặc điểm sau đây:
A toả lượng B tạo chất phóng xạ C thu lượng. D lượng nghĩ bảo tồn. 39 Các hạt nhân nặng (urani, plutơni ) hạt nhân nhẹ (hiđrơ, hêli ) có tính chất sau
A có lượng liên kết lớn. B Có lượng liên kết riêng lớn. C tham gia phản ứng nhiệt hạch D gây phản ứng dây chuyền.
40 Xác định chu kì bán rã đồng vị iốt 13153 I biết số nguyên tử đồng vị ngày đêm giảm đi 8,3%.
A ngày B ngày. C ngày. D 10 ngày
41 Một chất phóng xạ sau 10 ngày đêm giảm 3/4 khối lượng ban đầu có Tính chu kỳ bán rã. A 20 ngày đêm B ngày đêm C 24 ngày đêm D 15 ngày đêm 42 Chọn câu sai:
(9)B Các nguyên tố đứng đầu bảng tuần hoàn H, He bền vững nguyên tố bảng tuần hoàn
C Hạt nhân có lượng liên kết lớn bền vững D Hạt nhân có lượng liên kết riêng lớn bền vững
43 Từ hạt nhân 23688 Ra phóng hạt α hạt β- chuỗi phóng xạ liên tiếp Khi hạt nhân tạo thành
là:
A 22284 X B 22484 X C 22283 X D 22483 X
44 Pôzitron phản hạt của
A nơtrinô B nơtron C prôton D electron
45 Đồng vị Pôlôni 84 210
Po chất phóng xạ α, chu kì bán rã 138ngày Cho NA = 6,02.1023mol-1 Độ phóng xạ ban đầu 2mg Po là:
A 2,879.1016 Bq. B 2,879.1019 Bq. B 3,33.1011 Bq. D 3,33.1014 Bq. 46 Mỗi phân hạch hạt nhân 23592 U nơtron toả lượng hữu ích 185MeV Một lị phản ứng cơng suất 100MW dùng nhiên liệu 23592 U thời gian 8,8 ngày phải cần kg Urani?
A 3kg. B 2kg. C 1kg. D 0,5kg.
47 Một mẫu radon 22286 Rn chứa 1010 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.
48 Đồng vị phóng xạ silic 14 27
Si phân rã trở thành đồng vị nhôm 13 27
Al Trong phân rã hạt bay khỏi hạt nhân silic ?
A nơtron. B prôtôn. C electron. D pôzitron.
49 Phản ứng hạt nhân 11 H + 37 Li 24 He toả lượng 17,3MeV Xác định lượng toả có gam hêli tạo nhờ phản ứng Cho NA = 6,023.1023 mol-1.
A 13,02.1026MeV. B 13,02.1023MeV. C 13,02.1020MeV. D 13,02.1019MeV. 50 Xác định chất hạt phóng xạ phân rã 27
60
Co biến thành 28 60
Ni A hạt -. B hạt +. C hạt . D hạt prơtơn.
51 Tính tuổi tượng gổ cổ biết độ phóng xạ - tượng gổ 0,77 lần độ phóng xạ khúc gổ khối lượng chặt Biết chu kì bán rã C14 5600 năm
A 2112 năm. B 1056 năm C 1500 năm D 2500 năm.
52 Một chất phóng xạ có số phóng xạ Sau khoảng thời gian
λ tỉ lệ số hạt nhân chất phóng xạ
bị phân rã so với số hạt nhân chất phóng xạ ban đầu xấp xĩ
A 37%. B 63,2%. C 0,37%. D 63,2%. 53 Đại lượng đặc trưng cho mức bền vững hạt nhân là
A lượng liên kết riêng. B số prôtôn C số nuclôn. D lượng liên kết. 54 Hạt nhân ❑15
30
P phóng xạ + Hạt nhân sinh từ hạt nhân có
A 15 prơtơn 15 nơtron B 14 prôtôn 16 nơtron C 16 prôtôn 14 nơtron.D 17 prơtơn 13 nơtron. 55 Độ phóng xạ khối chất phóng xạ giảm n lần sau thời gian t Chu kì bán rã chất phóng xạ bằng
A T = ln n
ln T B T = (ln n – ln 2).T. C T = ln
ln n T D T = (ln n + ln 2).T.
56 Chất phóng xạ 2411 Na có chu kì bán rã 15 So với klu Na ban đầu, klu chất bị phân rã vòng 5h
đầu tiên
A 70,7% B 29,3%. C 79,4%. D 20,6%
57 Phân hạch hạt nhân 235U lò phản ứng hạt nhân tỏa lượng 200MeV Số Avôgađrô N A =
6,023.1023mol-1 Nếu phân hạch 1g 235U lượng tỏa bằng
A 5,13.1023MeV. B 5,13.1020MeV. C 5,13.1026MeV. D 5,13.10-23MeV.
58 Một lượng phóng xạ 222Rn có klu ban đầu 1mg Sau 15,2 ngày khối lượng cịn lại 6,25% Số