Đang tải... (xem toàn văn)
thµnh hai h¹t nh©n nhÑ h¬n vµ vµi n¬tron, sau khi hÊp thô mét ntrron chËm.. §ång vÞ cã thÓ hÊp thô mét n¬tron chËm lµ:?[r]
(1)Ơn luyện kiến thức mơn Vật lý lp 12 Chơng 9: hạt nhân nguyên tử
I HƯ thèng kiÕn thøc ch ¬ng : 1) Cấu tạo hạt nhân nguyên tử:
+ Hạt nhân nguyên tử đợc cấu tạo từ prôtôn (p) (mang điện tích nguyên tố dơng), nơtron (n) (trung hồ điện), gọi chung nuclơn, liên kết với lực hạt nhân, lực tơng tác mạnh, lực hút nuclơn, có bán kính tác dụng ngắn ( r < 10-15 m).
+ Hạt nhân nguyên tố ô thứ Z bảng HTTH, có nguyên tử số Z chứa Z prơton (cịn gọi Z điện tích hạt nhân) N nơtron; A = Z + N đợc gọi A số khối Các nguyên tử mà hạt nhân có số prơton Z, nhng có số nơtron N (số khối A) khác nhau, gọi đồng vị
Có hai loại đồng vị bền đồng vị phóng xạ + Kí hiệu hạt nhân: Cách (thờng dùng): AX
Z , vÝ dô U
235 92
Cách (ít dùng): AXhoặc ÃXA; Cách (văn bản): XA ví dụ: C12, C14, U238
+ Đơn vị khối lợng nguyên tử u có trị số
12
khối lợng đồng vị 126C; kg
10 66055 , N
1 12
m
u 27
A 12
nguyentuC
; NA số avôgađrô NA = 5,023.1023/mol; u xÊp xØ b»ng khèi lỵng
của nuclon, nên hạt nhân có số khối A có khối lợng xấp xỉ A(u)
+ Khối lợng hạt: - Prôton: mp = 1,007276 u; nơtron: mn = 1,008665 u;
- êlectron: me = 0,000549 u
+ Kích thớc hạt nhân: hạt nhân có bán kính
1 15.A 10 ,
R
(m)
+ Đồng vị: hạt nhân chứa số prôton Z (có vị trí HTTH), nhng có số nơtron khác
2) Năng lợng liên kết, lợng liên kết riêng:
+ Độ hụt khối: Độ giảm khối lợng hạt nhân so với tổng khối lợng nuclon tạo thành m = m0 - m =
Z.mP + (A-Z).mn - m; m khối lợng hạt nhân, cho khối lợng nguyên tử ta phải trừ khối lợng êlectron
+ Năng lợng liên kết (NNLK) : E = m.c2.
- Độ hụt khối lớn NNLK lớn Hạt nhân có lợng liên kết lớn bền vững - Tính lợng liên kết theo MeV: E = khối lợng(theo u)giá trị 1u(theo MeV/c2)
- Tính lợng theo J: E = lợng(theo MeV) 1,6.10-13.
+ Năng lợng liên kết riêng (NLLKR) lợng liên kết cho nuclon
A E
Hạt nhân có lợng liên kết riêng lớn bền vững + Đơn vị lợng là: J, kJ, eV, MeV
Đơn vị khối lợng là: g, kg, J/c2; eV/c2; MeV/c2.
kg
, c
MeV 30
2 1782710
1
;
2 30
10 5611
c MeV
,
kg ;
2
5 931
c MeV ,
u (tuú theo đầu cho)
3) Phóng xạ
a) Hin tợng hạt nhân bị phân rã, phát tia phóng xạ biến đổi thành hạt nhân khác gọi t-ợng phóng xạ
Đặc điểm phóng xạ: q trình biến đổi hạt nhân, khơng phụ thuộc vào yếu tố bên ngồi (nhiệt độ, áp suất, môi trờng xung quanh…) mà phụ thuộc vào chất hạt nhân (chất phóng xạ)
b) Tia phóng xạ không nhìn thấy, gồm nhiều loại: , β-, β+, γ
+ Tia anpha () hạt nhân hêli 42He Mang điện tích +2e, chuyển động với vận tốc ban đầu khoảng
2.107 m/s Tia làm iơn hố mạnh nên lợng giảm nhanh, khơng khí đợc khoảng 8cm, khơng xun
qua đợc bìa dày 1mm
+ Tia bêta: phóng với vận tốc lớn gần vận tốc ánh sáng Nó làm iơn hố mơi tr ờng nhng yếu tia Trong khơng khí đợc vài trăm mét xun qua nhơm dày cỡ mm có hai loại:
- Bê ta trừ - electron, kí hiệu 0e
- Bêta cộng + pôzitron kí hiệu 0e
, có khối lợng với êletron nhng mang điện tích +e gọi
êlectron dơng
- Tia sóng điện từ có bớc sóng ngắn (ngắn tia X) cỡ nhỏ 10-11m Nã cã tÝnh chÊt nh tia X,
nh-ng mạnh Có khả nănh-ng đâm xuyên mạnh, nh-nguy hiểm cho nh-ngời
Chú ý: Mỗi chất phóng x¹ chØ cã thĨ phãng mét tia: , -, + kèm theo
tia Tia giải phóng lợng chất phóng xạ c) Định luật phóng xạ: (2 cách)
(2)N(t) = N0.2-k víi
T t
k hay N(t) = N0.e-t;
T ln
lµ h»ng sè phóng xạ ln2 = 0,693
Khối lợng chất phóng x¹: m(t) = m0 e-t; hay m(t) = m0.2-k
+ Trong trình phân rã, số hạt nhân (khối lợng) phóng xạ giảm với thời gian theo định luật hàm số mũ với số mũ âm
Chu kỳ bán rã T chất phóng xạ thời gian sau số hạt nhân lợng chất nửa số hạt nhân ban đầu N0 Số hạt nhân N khối lợng m chất phóng xạ giảm với thời gian t theo định
lt hµm sè mị: t
0 t
0e ,m(t) m e N
) t (
N , λ lµ h»ng số phóng xạ, tỉ lệ nghịch với chu kỳ bán r·: T
693 , T
2 ln
d) Độ phóng xạ chất phóng xạ đợc xác định số hạt nhân phân rã giây
+ KÝ hiÖu H: H = T
t
0 t
0.e N
N t N
H
Hay H = .N; H0 = N0 độ phóng xạ ban đầu
Độ phóng xạ lợng chất số hạt nhân nhân với số phóng xạ. e) Trong phân rà hạt nhân lùi hai ô bảng hệ thống tuần hoàn so với hạt nhân mẹ
- Trong phân rà - + hạt nhân tiến lùi ô bẳng hệ thống tuần hoàn so với hạt nhân
mẹ
- Trong phân rã γ hạt nhân không biến đổi mà chuyển từ mức lợng cao xuống mức lợng thấp
- VËy mét h¹t nhân phóng tia - + kèm theo tia .
f) Có đồng vị phóng xạ tự nhiên nhân tạo Đồng vị phóng xạ nhân tạo cị tính chất với đồng vị bền nguyên tố
+ ứng dụng: phơng pháp nguyên tử đánh dấu: y khoa (chẩn đoán chữa bệnh), sinh học nghiên cứu vận chuyển chất; khảo cổ: xác định tuổi cổ vật dùng phơng pháp cácbon14 (có T = 5730 nm),
4) Phản ứng hạt nhân:
a) Phản ứng hạt nhân tơng tác hai hạt nhân dẫn đến biến đổi chúng thành hạt khác
+ Phơng trình tổng quát: A + C C + D A, B hạt tơng tác, B, C hạt sản phẩm (tạo thành) Một hạt (42He),01e, 01e, 01n, 11p (hay H
1 )
+ Phóng xạ loại phản ứng hạt nhân đặc biệt phơng trình phản ứng: A B + C + Phản ứng hạt nhân nhân tạo tạo nên đồng vị phóng xạ nhân tạo
b) Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân:
+ Định luật bảo toàn nuclon (số khối A): Tơng tác hạt nhân tơng tác nuclon, prơton biến đổi thành nơtron ngợc lại; tổng số prôton nơtron nuclon không đổi
A1 + A2 = A3 + A4
+ Định luật bảo toàn điện tích (nguyên tử số Z): Tơng tác hạt nhân tơng tác hệ kín (cô lập) điện, nên điện tích bảo toàn (tổng điện tích trớc sau phản ứng nhau)
Z1 + Z2 = Z3 + Z4
+ Định luật bảo toàn động lợng: Tơng tác hạt nhân tơng tác hệ kín (cơ lập) nên động lợng bảo toàn (động lợng trớc sau phản ứng nhau)
D C B
A p p p
p hay mAvA mBvBmCvCmDvD
+ Định luật bảo toàn lợng toàn phần (Gồm lợng nghỉ lợng thông thờng khác nh động năng, nhiệt ): phản ứng hạt nhân, lợng tồn phần khơng đổi (năng lợng trớc sau phản ứng nhau) M0c2 + E1 = Mc2 + E2
Với M0 = mA + mB; M = mC + mD; E1 động hạt trớc phản ứng, E2 động hạt
sau ph¶n ứng lợng khác
+ Trong phn ứng hạt nhân khơng có định luật bảo tồn khối lợng: khối lợng hạt trớc sau phản ứng khơng nhau, độ hụt khối hạt nhân khơng giống
c) Quy t¾c dịch chuyển phóng xạ: + Phóng xạ : X He AZ42Y
4 A Z
hạt nhân tạo thành lùi ô số khối giảm đơn vị
+ Phóng xạ bêta trừ - :
e Y
X A
1 Z A
Z hạt nhân tạo thành tiến ô, số khối không đổi
+ Phóng xạ bêta cộng + :
e Y
X A
1 Z A
Z hạt nhân tạo thành lùi ô, số khối không i
d) Trong phản ứng hạt nhân, tổng khối lợng M0 (M0 = mA + mB) hạt nhân tham gia phản ứng khác
tng lng M (M = mC + mD) hạt tạo thành Nếu M < M0 (hay độ hụt khối hạt tạo thành lớn
độ hụt khối hạt nhân tham gia phản ứng) phản ứng toả lợng ngợc lại: M0 < M phản ng ht
nhân thu lợng Năng lợng phản ứng hạt nhân là: E = M.c2.
e) Có hai loại phản ứng hạt nhân toả lợng, lợng gọi lợng hạt nhân
+ Một hạt nhân nặng hấp thụ nơtron chậm vỡ thành hai hạt trung bình, với N nơtron
sự phân hạch U n U X Y N1n 200MeV
0 A
Z A
Z 236
92 235
92
/
/
N từ đến 3; A A’ từ 80 dến 160
(3)Điều kiện có phản ứng dây chuyền: Hệ số nhân nơtrơn k k < không x¶y ph¶n øng
k = gọi tới hạn: phản ứng kiểm soát đợc k > 1: vợt hạn phản ứng khơng kiểm sốt đợc Vì khối lợng U235 phải đạt giá trị nhỏ gọi khối lợng tới hạn: mth (nguyên chất 1kg)
+ Hai hạt nhân nhẹ, kết hợp với thành hạt nhân nặng Phản ứng xảy ở nhiệt độ cao, nên gọi phản ứng nhiệt hạch Con ngời thực đợc phản ứng dới dạng không kiểm sốt đợc (bom H)
ThÝ dơ : H H He 10n
3 2
1 +3,25MeV
H H He 1n
1 +17,6MeV
So víi ph¶n øng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch toả lợng lớn nhiều có khối lợng nhiên liệu
II tập bản: Bài 1. Khối lợng nguyên tử rađi Ra226 m = 226,0254 u a/ HÃy thành phần cấu tạo hạt nhân Rađi ?
b/ Tính kg mol nguyên tử Rađi , khối lợng hạt nhân , mol hạt nhân Rađi?
c/ Tìm khối lợng riêng hạt nhân nguyên tử cho biết bán kính hạt nhân đợc tính theo cơng thức : r = r0.A1/3
víi r0 = 1,4.10—15m , A lµ sè khèi
d/ Tính lợng liên kết hạt nhân , lợng liên kết riêng , biết mp = 1,007276u ,
mn = 1.008665u ; me = 0,00549u ; 1u = 931MeV/c2
Gi¶i :
a/ Rađi hạt nhân có 88 prôton , N = 226 – 88 = 138 n¬tron b/ m = 226,0254u.1,66055.10—27 = 375,7.10—27 kg
Khèi lỵng mét mol : mmol = mNA = 375,7.10—27.6,022.1023 = 226,17.10—3 kg = 226,17g
Khối lợng hạt nhân : mhn = m – Zme = 259,977u = 3,7524.10—25kg
Khối lợng 1mol hạt nhân : mmolhn = mnh.NA = 0,22589kg
c/ ThĨ tÝch h¹t nh©n : V = 4r3/3 = 4r
03A/3
Khối lợng riêng hạt nhân : D = 3 17 3
0
0
10 45 ,
3 /
4 m
kg rr
m A
rr Am V
m p p
d/ TÝnh lợng liên kết hạt nhân : E = mc2 = {Zm
p + (A – Z)mn – m}c2 = 1,8197u
E = 1,8107.931 = 1685 MeV
Năng lợng liên kết riêng : = E/A = 7,4557 MeV
Bµi 2. ChÊt phãng x¹ 210Po
84 phãng tia thàng chì Pb 206
82
a/ Trong 0,168g Pơlơni có ngun tử bị phân dã 414 ngày đêm , xác định lợng chì tạo thành thời gian ?
b/ Bao nhiêu lâu lợng Pơlơni cịn 10,5mg ? Cho chu kỳ bán dã Pôlôni 138 ngày đêm Giải :
a/ Sè nguyªn tử Pôlôni lúc đầu : N0 = m0NA/A , với m0 = 0,168g , A = 210 , NA = 6,022.1023
Ta thÊy t/T = 414/138 = nên áp dụng công thức : N = N02t/T = N02—3 = N0/8
Sè nguyªn tử bị phân dà : N = N0 N = N0(1 – 2—t/T) = 7N0/8 = 4,214.1020 nguyªn tử
Số nguyên tử chì tạo thành số nguyên tử Pôlôni phân rà thời gian Vì thời gian khối lợng chì : m2 = N.A2/NA , với A2 = 206 Thay sè m2 = 0,144g
b/ Ta cã : m0/m = 0,168/0,0105 = 16 = 24 Tõ c«ng thøc m = m02—t/T => m0/m = 2t/T = 24
Suy t = 4T = 4.138 = 552 ngày đêm
Bµi 3. 0,2mg Ra226 phãng 4,35.108 h¹t HÃy tính chu kỳ bán rà Rađi (cho thêi gian
quan s¸t t << T) Giải :
Số hạt anpha phóng xạ có trị số số nguyên tử bị phân dà : N = N0 N = N0(1- et)
Vì t << T nên N = N0t = N0.0,693t/T ; víi N0 = m0NA/A
VËy T =
A N
t N
m A
693 ,
0
Thay sè : m0 = 0,2mg = 2.10
—4g , t = 60s , N = 4,35.108 , A = 226
NA = 6,023.1023 ta đợc T = 5,1.1010s 169 năm
Bài 4. Vào đầu năm 1985 phòng thí nghiệm nhân mẫu quặng chứa chất phóng xạ 173Cs
55 độ phóng xạ :
H0 = 1,8.105Bq
a/ Tính khối lợng Cs quặng biết chu kỳ bán dà Cs 30 năm
(4)Gi¶i : a/ Ta biÕt H0 = N0 , víi N0 =
A mNA
=> m =
A A
0
N 693 ,
AT H N
A H
Thay sè m = 5,6.10
—8g
b/ Sau 10 năm : H = H0et ; t = 0,231 30
10 693 ,
=> H = 1,4.105 Bq
c/ H = 3,6.104Bq =>
H H0
= => t = ln5 =
T t 693 ,
=> t =
693 ,
5 ln T
= 69 năm
Bi 5. Bn ht anpha cú động E = 4MeV vào hạt nhân Al 27
13 đứng yên Sau phản ứng có suất
hiện hạt nhân phốtpho30
a/ Viết phơng trình phản ứng hạt nhân ?
b/ Phn ng trờn thu hay toả lợng ? tính lợng ?
c/ Biết hạt nhân sinh với phốtpho sau phản ứng chuyển động theo phơng vuông góc với phơng hạt anpha Hãy tính động động phốtpho ? Cho biết khối lợng hạt nhân : m= 4,0015u , mn
= 1,0087u , mP = 29,97005u , mAl = 26,97435u , 1u = 931MeV/c2
Gi¶i :
a/ Phơng trình phản ứng hạt nhân : He Al P AX
Z 30 15 27
13
2
+ Theo định luật bảo toàn số khối : A = (4 + 27) – 30 =
+ Theo định luật bảo toàn nguyên tử số : Z = (2 + 13) - 15 = Đó nơtron 1n
0
Phơng trình phản ứng đầy đủ : He Al P 1n 30 15 27
13
2
b/ M = M0 – M = (m+ mAl) – (mP + mn) = – 0,0029u < =>
Ph¶n øng thu lợng E = Mc2 = 0,0029.931 = – 2,7 MeV
c/ áp dụng định luật bảo toàn động lợng định luật bảo toàn lợng toàn phần : p pn pP (1) ; E+ (m+ mAl)c2 = (mn + mP)c2 + En + EP (2)
Trong hình vẽ p ; pn ; pP lần lợt véc tơ động lợng hạt ; n ; P Vì hạt nhân nhơm đứng n nên PAl = EAl = ; E; En ; EP lần lợt động hạt anpha ,
nơtron phốtpho (ở có bảo tồn lợng tồn phần bao gồm lợng nghỉ động hạt)
Theo đề ta có : v vng góc với v nghĩa pn vng góc với p (Hình vẽ) nên ta có :
2
p + pn2 = pp2 (3) Giữa động lợng động có mối liên hệ : p2 = 2mE ,
Ta viÕt l¹i (3) 2m E + 2mnEn = 2mPEP => EP = n P n
P
E m m E m m
(4) Thay (4) vào (2) ý E = [(m+ mAl) – (mP + mn)]c2 = Mc2 ta đợc :
E + (1 +
P
m m
)E = (1 + P n
m m
)En rót : EP = 0,56 MeV ; En = 0,74 MeV ;
Gọi góc pP p ta có : m E
E m p
p
tg n n n
0,575 => = 300
Do góc phơng chuyển động n hạt nhân P : 900 + 300 = 1200
Bài 6. Nhà máy điện nguyên tử dùng U235 có cơng suất 600MW hoạt động liên tục năm Cho biết hạt nhân bị phân hạch toả lợng trung bình 200MeV , hiệu suất nhà máy 20%
a/ Tính lợng nhiên liệu cần cung cấp cho nhà máy năm ?
b/ Tớnh lng dầu cần cung cấp cho nhà máy công suất nh có hiệu suất 75% Biết suất toả nhiệt dầu 3.107J/kg So sánh lợng dầu với urani ?
Gi¶i :
a/ Vì H = 20% nên công suất urani cần cung cấp cho nhà máy : Pn = 100.P/20 = 5P
Năng lợng nhiên liệu cung cấp cho nhà máy năm : W = Pn.t = 365.6.108.24.3600 = 9,64.1015J
Số hạt nhân phân dã đợc lợng : N = W/200.1,3.10—13 = 2,96.1026 hạt
P P
v n P
(5)Khối lợng U235 cung cấp cho nhà máy : m = N.A/NA = 1153,7 kg
b/ Vì hiệu suất nhà máy 75% nên có công suất 600MW dầu có công suất pn/ = P/H = 4P/3
Năng lợng dầu cung cấp cho năm : W/ = P
n/t = (4.6.108/3).24.3600.356 = 2,53.1015J
Lợng dầu cần cung cấp : m/ = W//3.107 = 8,4.107 kg = 84 000 tÊn
Ta có : m//m = 7,2.105 lần
III Câu hái vµ bµi tËp:
Chủ đề 1: Cấu tạo hạt nhân nguyên tử 9.1. Phát biểu sau nói cấu tạo hạt nhân nguyên tử?
A) Hạt nhân đợc cấu tạo từ nuclơn.B) Có hai loại nuclơn prơtơn nơtron
C) Số prôtôn hạt nhân số êlectron nguyên tử.D) Cả A, B C 9.2. Phát biểu mào sau sai nói cấu tạo hạt nhân nguyên tử?
A) Prôtôn hạt nhân mang điện tích +e.B) Nơtron hạt nhân mang điện tích - e
C) Tổng số prôtôn nơtron gọi số khối.D) A hc B hc C sai
9.3. Phát biểu sau nói nói đồng vị?
A) Các hạt nhân đồng vị có số Z nhng khác số A
B) Các hạt nhân đồng vị có số A nhng khác số Z C) Các hạt nhân đồng vị có số nơtron.D) A, B C
9.4. Phát biểu sau đúng?
A Hạt nhân nguyên tử AZX đợc cấu tạo gồm Z nơtron A prôton B Hạt nhân nguyên tử AX
Z đợc cấu tạo gồm Z prôton A nơtron C Hạt nhân nguyên tử AX
Z đợc cấu tạo gồm Z prôton (A - Z) ntron
D Hạt nhân nguyên tử AX
Z đợc cấu tạo gồm Z nơtron (A + Z) prôton 9.5. Phát biểu sau đúng?
A Hạt nhân nguyên tử đợc cấu tạo từ prôton B Hạt nhân nguyên tử đợc cấu tạo từ nơtron
C Hạt nhân nguyên tử đợc cấu tạo từ prôton nơtron
D Hạt nhân nguyên tử đợc cấu tạo từ prôton, nơtron electron
9.6. Phát biểu sau õy l ỳng?
A Đồng vị nguyên tử mà hạt nhân chúng có số khối A
B Đồng vị nguyên tử mà hạt nhân chúng có số prôton nhau, số nơtron khác
C Đồng vị nguyên tử mà hạt nhân chúng có số nơtron nhau, số prôton khác D Đồng vị nguyên tử mà hạt nhân chúng có khối lỵng b»ng
9.7. Đơn vị sau đơn vị khối lợng nguyên tử?
A Kg; B MeV/c; C MeV/c2; D u
9.8. Định nghĩa sau đơn vị khối lợng nguyên tử u đúng? A u khối lợng nguyên tử Hyđrô 1H
1
B u khối lợng hạt nhân nguyên tö Cacbon 1H
1
C u b»ng 12
1
khối lợng hạt nhân nguyªn tư Cacbon 12C
D u b»ng
12
khối lợng nguyên tử Cacbon 12C 9.9 Hạt nhân 238U
92 có cấu tạo gồm:
A 238p 92n; B 92p vµ 238n; C 238p vµ 146n; D 92p vµ 146n
9.10. Phát biểu sau đúng?
A Năng lợng liên kết toàn lợng nguyên tử gồm động lợng ngh
B Năng lợng liên kết lợng tỏa nuclon liên kết với tạo thành hạt nhân
C Năng lợng liên kết lợng toàn phần nguyên tử tính trung bình số nuclon D Năng lợng liên kết lợng liên kết electron hạt nhân nguyên tử
9.11. Hạt nhân đơteri 2D
1 cã khèi lợng 2,0136u Biết khối lợng prôton 1,0073u khối lợng nơtron
là 1,0087u Năng lợng liên kết hạt nhân 2D
A 0,67MeV; B.1,86MeV; C 2,02MeV; D 2,23MeV
9.12. H¹t α cã khối lợng 4,0015u, biết số Avôgađrô NA = 6,02.1023mol-1, 1u = 931MeV/c2 Các nuclôn kết hợp
với tạo thành hạt , lợng tỏa tạo thành 1mol khí Hêli
A 2,7.1012J; B 3,5 1012J; C 2,7.1010J; D 3,5 1010J 9.13. Hạt nhân 60Co
27 cã cÊu t¹o gåm:
A 33 prôton 27 nơtron ; B 27 prôton 60 nơtron
(6)9.14. Hạt nhân 60Co
27 có khối lợng 55,940u Biết khối lợng prôton 1,0073u khối lợng nơtron
1,0087u Độ hụt khối hạt nhân 60Co 27
A 4,544u; B 4,536u; C 3,154u; D 3,637u
9.15. Hạt nhân 60Co
27 có khối lợng 55,940u Biết khối lợng prôton 1,0073u khối lợng nơtron
1,0087u Năng lợng liên kết riêng hạt nhân 60Co 27
A 70,5MeV; B 70,4MeV; C 48,9MeV; D 54,4MeV
Chủ đề 2: Sự phóng xạ 9.16. Chọn phát biểu Phóng xạ tợng hạt nhân
A) ph¸t xạ điện từ B) tự phát c¸c tia , , C) tù ph¸t tia phóng xạ biến thành hạt nhân khác
D) phóng tia phóng xạ, bị bắn phá hạt chuyển động nhanh
9.17. Ph¸t biểu sau Sai nói tia anpha? A) Tia anpha thực chất hạt nhân nguyên tử hêli (4He
2 )
B) Khi qua điện trờng hai tụ điện, tia anpha bị lệch phía âm tụ điện C) Tia anpha phóng từ hạt nhân với vận tốc vận tốc ánh sáng
D) Khi không khí, tia anpha làm ion hoá không khí dần lợng
9.18. Phát biểu sau sai nói tia -?
A) Hạt - thực chất êlectron.
B) Trong điện trờng, tia - bị lệch phía dơng tụ ®iƯn, lƯch nhiỊu h¬n so víi tia .
C) Tia - xuyên qua chì dày cì xentimet. D) A hc B hc C sai.
9.19. Phát biểu sau nói phóng xạ?
A) Phóng xạ tợng hạt nhân tự động phóng xạ biến đổi thành hạt nhân khác B) Sự phóng xạ tuân theo định luật phân rã phóng xạ
C) Phóng xạ trờng hợp riêng phản ứng hạt nhân D) A, B C 9.20. Phát biểu sau Sai nói tia anpha?
A) Tia anpha thùc chÊt hạt nhân nguyên tử hêli (4He
2 )
B) Khi qua điện trờng hai tụ điện, tia anpha bị lệch phía âm tụ điện
C) Tia anpha phóng từ hạt nhân với vận tốc vận tốc ánh sáng
D) Khi không khí, tia anpha làm ion hoá không khí dần lợng
9.21. Phát biểu sau sai nói tia -?
A) Hạt - thực chất êlectron.
B) Trong điện trờng, tia - bị lệch phía dơng tụ điện, lệch nhiều so víi tia . C) Tia - cã thĨ xuyªn qua chì dày cỡ xentimet. D) A B hc C sai.
9.22. Điều khảng định sau nói +?
A) H¹t + có khối lợng với êlectrron nhng mang điện tích nguyên tố dơng. B) Tia + có tầm bay ngắn so với tia .
C) Tia + có khả đâm xuyên mạnh, giống nh tia rơn ghen (tia X). D) A, B C đúng. 9.23. Điều khảng định sau nói tia gamma?
A) Tia gamma thùc chất sóng điện từ có bớc sóng ngắn (dới 0,01nm) B) Tia gamma chùm hạt phôtôn có lợng cao
C) Tia gamma khụng b lch điện trờng D) A, B C
9.24. Trong biểu thức sau đây, biểu thức với nội dung định luật phóng xạ? (vi m0 l
l-ợng chất phóng xạ ban đầu, m khối ll-ợng chất phóng xạ lại thời điểm t, số phóng x¹)
A) m0m.et. B) t
0.e m
m ; C) t 0e m
m ; D) t
0.e m
m 9.25. Điều sau sai nói độ phóng xạ H?
A) Độ phóng xạ H chất phóng xạ đại lợng đặc trng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu lợng phóng xạ
B) Với chất phóng xạ cho trớc, độ phóng xạ số
C) Với chất phóng xạ cho trớc, độ phóng xạ giảm dần theo quy luật hàm số mũ theo thời gian D) A B C
9.26. Điều khảng định sau nói phóng xạ anpha () A) Hạt nhân tự động phóng xạ hạt nhân hêli (4He
2 )
B) Trong bảng hệ thống tuần hoàn, hạt nhân lùi hai ô so với hạt nhân mẹ
C) S hạt nhân nhỏ số khối hat nhân mẹ đơn vị D) A, B C 9.27. Điều khảng định sau sai núi v phúng x -?
A) Hạt nhân mẹ phóng xạ pôzitron
B) Trong bảng hệ thống tuần hoàn, hạt nhân tiến ô so với hạt nhân mẹ
C) S ca ht nhân mẹ hạt nhân D) A B C
9.28. Điều sau nói phóng xạ +?
A) Hạt nhân mẹ phóng xạ pôzitron
(7)C) Số điện tích hạt nhân mẹ lớn số điện tích hạt nhân đơn vị
D) A, B C
9.29. Phát biểu sau đúng?
A Phóng xạ tợng hạt nhân nguyên tử phát sóng điện từ B Phóng xạ tợng hạt nhân nguyên tử phát tia , β, γ
C Phóng xạ tợng hạt nhân ngun tử phát tia khơng nhìn thấy biến đổi thành hạt nhân khác
D Phãng xạ tợng hạt nhân nguyên tử nặng bị phá vỡ thành hạt nhân nhẹ hấp thụ n¬tron
9.30. Kết luận chất tia phóng xạ dới khơng đúng?
A Tia α, β, γ có chung chất sóng điện từ có bớc sóng khác
B Tia dòng hạt nhân nguyên tử
C Tia dòng hạt mang điện D Tia sóng điện từ
931. Kt lun dới khơng đúng?
A Độ phóng xạ đại lợng đặc trng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu lợng chất phóng xạ
B Độ phóng xạ đại lợng đặc trng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu chất phóng xạ
C Độ phóng xạ phụ thuộc vào chất chất phóng xạ, tỉ lệ thuận với số nguyên tử chất phóng xạ D Độ phóng xạ lợng chất phóng xạ giảm dần theo thời gian theo qui lt qui lt hµm sè mị
9.32. Công thức dới không phải công thức tính độ phóng xạ?
A
dt dN
H t
t ; B
dt dN
H t
t ; C H t N t ; D T t
0 t H
H
9.33. Chọn đáp án đúng: Trong phóng xạ hạt nhân AX
Z biến đổi thành hạt nhân Y ' A
' Z th× A Z' = (Z + 1); A' = A; B Z' = (Z - 1); A' = A
C Z' = (Z + 1); A' = (A - 1); D Z' = (Z - 1); A' = (A + 1)
9.34. Chọn đáp ỏn ỳng: Trong phúng x
hạt nhân AX
Z biến đổi thành hạt nhân Y A Z
' ' th× A Z' = (Z - 1); A' = A; B Z' = (Z – 1); A' = (A + 1)
C Z' = (Z + 1); A' = A; D Z' = (Z + 1); A' = (A - 1)
9.35. Trong phãng x¹
hạt prơton biến đổi theo phơng trình dới đây?
A p ne; B
n e
p ; C n pe ; D
p e
n
936. Phát biểu sau không đúng?
A Tia α dòng hạt nhân nguyên tử Hêli 4He
2
B Khi qua điện trờng hai tụ điện tia bị lệch phía âm C Tia ion hóa không khí rÊt m¹nh
D Tia α có khả đâm xuyên mạnh nên đợc sử dụng để chữa bệnh ung th 9.37. Phát biểu sau không đúng?
A Hạt
hạt
có khối lợng
B Hạt hạt
c phúng t đồng vị phóng xạ C Khi qua điện trờng hai tụ hạt
hạt bị lệch hai phía khác
D Hạt
hạt
đợc phóng có vận tốc (gần vận tốc ánh sáng)
9.38. Mét lỵng chÊt phóng xạ có khối lợng m0 Sau chu kỳ bán rà khối lợng chất phóng xạ lại
A m0/5; B m0/25; C m0/32; D m0/50
9.39. 24Na
11 chất phóng xạ
víi chu kú b¸n r· 15 giê Ban đầu có lợng 1124Na sau khoảng thời gian lợng chất phóng xạ bị phân r· 75%?
A 7h30'; B 15h00'; C 22h30'; D 30h00'
9.40. Đồng vị 60Co
27 chất phóng xạ với chu kỳ bán rà T = 5,33 năm, ban đầu lợng Co có khối lợng
m0 Sau năm lợng Co bị phân rà phần trăm?
A 12,2%; B 27,8%; C 30,2%; D 42,7%
9.41. Mét lỵng chÊt phãng x¹ 222Rn
86 ban đầu có khối lợng 1mg Sau 15,2 ngày độ phóng xạ giảm 93,75%
Chu kỳ bán rà Rn
A 4,0 ngày; B 3,8 ngµy; C 3,5 ngµy; D 2,7 ngµy
9.42. Một lợng chất phóng xạ 222Rn
86 ban đầu có khối lợng 1mg Sau 15,2 ngày độ phóng x gim 93,75%
phóng xạ lợng Rn lại
A 3,40.1011Bq; B 3,88.1011Bq; C 3,58.1011Bq; D 5,03.1011Bq 9.43. ChÊt phãng x¹ 210Po
84 phát tia α biến đổi thành Pb 206
82 Chu kú b¸n r· cđa Po 138 ngày
Ban đầu có 100g Po sau lợng Po 1g?
A 916,85 ngµy; B 834,45 ngµy; C 653,28 ngµy; D 548,69 ngày
9.44. Chất phóng xạ 210Po
84 phát tia α biến đổi thành Pb 206
82 Biết khối lợng hạt mPb = 205,9744u,
(8)A 4,8MeV; B 5,4MeV; C 5,9MeV; D 6,2MeV
9.45. ChÊt phãng x¹ 210Po
84 phát tia α biến đổi thành Pb 206
82 Biết khối lợng hạt lµ mPb = 205,9744u,
mPo = 209,9828u, mα= 4,0026u Năng lợng tỏa 10g Po phân rà hết lµ
A 2,2.1010J; B 2,5.1010J; C 2,7.1010J; D 2,8.1010J 9.46. ChÊt phãng x¹ 210Po
84 phát tia α biến đổi thành 20682Pb Biết khối lợng hạt mPb = 205,9744u,
mPo = 209,9828u, mα= 4,0026u Giả sử hạt nhân mẹ ban đầu đứng yên phân rã không phát tia thỡ ng
năng hạt
A 5,3MeV; B 4,7MeV; C 5,8MeV; D 6,0MeV
9.47. ChÊt phãng x¹ 210Po
84 phát tia α biến đổi thành Pb 206
82 Biết khối lợng hạt mPb = 205,9744u,
mPo = 209,9828u, mα= 4,0026u Giả sử hạt nhân mẹ ban đầu đứng yên phân rã không phát tia thỡ ng
năng hạt nhân lµ
A 0,1MeV; B 0,1MeV; C 0,1MeV; D 0,2MeV
9.48. ChÊt phãng x¹ 131I
53 có chu kỳ bán rã ngày đêm Ban đầu có 1,00g chất sau ngày đêm cịn lại
bao nhiªu
A 0,92g; B 0,87g; C 0,78g; D 0,69g
9.49. Đồng vị 234U
92 sau chuỗi phóng xạ α biến đổi thành Pb 206
82 Số phóng xạ
chuỗi
A phóng xạ α, phãng x¹
; B phãng x¹ α, phãng x¹
C 10 phãng x¹ α, phãng x¹
; D 16 phãng x¹ α, 12 phãng x¹
Chủ đề 3: Phản ứng hạt nhân, lợng hạt nhân
9.50. Chọn câu trả lời đúng Trong phản ứng hạt nhân, tổng khối lợng hạt nhân tham gia
A đợc bảo ton B Tng
C Giảm D Tăng giảm tuỳ theo phản ứng
9.51. Trong dÃy phân rà phãng x¹ X 20782Y
235
92 có hạt đợc phát ra?
A 3 vµ 7 B 4 vµ 7 C 4 vµ 8 D 7 vµ 4
9.52. Phát biểu sau nói phản ứng hạt nhân? A) Phản ứng hạt nhân va chạm hạt nhân
B) Phản ứng hạt nhân tác động từ bên ngoàivào hạt nhân làm hạt nhân bị vỡ
C) Phản ứng hạt nhân tơng tác hai hạt nhân, dẫn đến biến đổi chúng thành hạt nhân khác
D) A, B C
9.53. Kết sau sai nói nói định luật bảo tồn số khối định luật bảo tồn điện tích? A) A1 + A2 = A3 + A4 B) Z1 + Z2 = Z3 + Z4
C) A1 + A2 + A3 + A4 = D) A B C
9.54. Kết sau sai nói định luật bảo tồn động lợng?
A) PA + PB = PC + PD B) mAc2 + KA + mBc2 + KB = mCc2 + KC + mDc2 + KD C) PA + PB = PC + PD = D) mAc2 + mBc2 = mCc2 + mDc2
9.55. Phát biểu sau õy l ỳng?
A) Vế trái phơng trình phản ứng có hai hạt nhân
B) Trong số hạt nhân phản ứng có hạt đơn giản hạt nhân (hạt sơ cấp) C) Nếu vế trái phản ứng có hạt nhân áp dụng định luật phóng xạ cho phản ứng
D) A, B v C u ỳng
9.56. Cho phản ứng hạt nh©n F p 168O X 19
9 , hạt nhân X hạt sau đây?
A α; B β-; C β+; D n 9.57. Cho phản ứng hạt nhân MgX2211Na
25
12 , hạt nhân X hạt nhân sau ®©y?
A α; B 31T; C D
2
1 ; D p
9.58. Cho ph¶n øng hạt nhân Cl X 3718Ar n 37
17 , hạt nhân X hạt nhân sau đây?
A 11H; B D
1 ; C T
3
1 ; D He
4 9.59. Cho phản ứng hạt nhân 31TX n, hạt nhân X hạt nhân sau đây?
A 11H; B 21D ; C 31T; D 42He
9.60. Cho phản ứng hạt nhân H 21H n 17,6MeV
1 , biÕt số Avôgađrô NA = 6,02.10
23 Năng lợng to¶ ra
khi tổng hợp đợc 1g khí hêli bao nhiêu?
(9)9.61. Cho ph¶n ứng hạt nhân Cl p 3718Ar n 37
17 , khối lợng hạt nhân lµ m(Ar) = 36,956889u, m(Cl) =
36,956563u, m(n) = 1,008670u, m(p) = 1,007276u, 1u = 931MeV/c2 Năng lợng mà phản ứng toả thu
vào bao nhiêu?
A Toả 1,60132MeV B Thu vào 1,60132MeV
C Toả 2,562112.10-19J. D Thu vào 2,562112.10-19J.
9.62. Năng lợng tối thiểu cần thiết để chia hạt nhân 126Cthành hạt α bao nhiêu? (biết mC = 11, 9967u, mα =
4,0015u)
A ΔE = 7,2618J B ΔE = 7,2618MeV
C ΔE = 1,16189.10-19J. D ΔE = 1,16189.10-13MeV.
9.63. Cho ph¶n ứng hạt nhân Al 3015P n 27
13
, khối lợng hạt nhân m = 4,0015u, mAl = 26,97435u,
mP = 29,97005u, mn = 1,008670u, 1u = 931Mev/c2 Năng lợng mà phản ứng toả thu vào bao nhiêu?
A Toả 4,275152MeV B Thu vào 2,67197MeV
C Toả 4,275152.10-13J. D Thu vào 2,67197.10-13J.
9.64. Hạt α có động Kα = 3,1MeV đập vào hạt nhân nhôm gây phản ứng Al 3015P n 27
13
, khối lợng
của hạt nhân lµ mα = 4,0015u, mAl = 26,97435u, mP = 29,97005u, mn = 1,008670u, 1u = 931Mev/c2 Gi¶ sư hai
hạt sinh có vận tốc Động hạt n
A Kn = 8,8716MeV B Kn = 8,9367MeV
C Kn = 9,2367MeV D Kn = 10,4699MeV
Chủ đề : Sự phân hạch 9.65. Chọn câu Đúng Sự phân hạch vỡ ht nhõn nng
A thờng xảy cách tự phát thành nhiều hạt nhân nặng B Thành hai hạt nhân nhẹ hấp thụ nơtron
C thành hai hạt nhân nhẹ vài nơtron, sau hấp thụ ntrron chậm D Thành hai hạt nhân nhẹ hơn, thờng xảy cách tự phát
9.66. Chọn phơng án Đúng Đồng vị hấp thụ nơtron chậm là:
A 23892U B U
234
92 C U
235
92 D U
239 92
9.67. Chọn phơng án Đúng Gọi k hệ số nhận nơtron, điều kiện cần đủ để phản ứng dây chuyền xảy là:
A k < B k = C k > 1; D k >
9.68. Phát biểu sau Sai nói phản ứng hạt nhân?
A Phản ứng phân hạch phản ứng hạt nhân tạo hai hạt nhân nhẹ hơn, có tính phóng xạ B Khi hạt nhân nặng hấp thụ nơtron vỡ thành hạt nhân trung bình toả lợng lớn C Khi hai hạt nhân nhẹ kết hợp với thành hạt nhân nặng toả lợng
D Phn ng tng hp ht nhân phân hạch toả lợng
9.69 Phát biểu sau Sai nói phản ứng phân hạch? A Urani phân hạch tạo nơtron
B Urani phõn hch hấp thụ nơtron chuyển động nhanh C Urani phân hạch toả lợng lớn
D Urani phân hạch vỡ thành hai hạt nhân có số khối t 80 n 160
9.70. Chọn câu Đúng: Sự phân hạch vỡ hạt nhân nặng A Một cách tự phát thành nhiều hạt nhân nhẹ
B Thành hai hạt nhân nhẹ hấp thụ nơtron
C Thành hai hạt nhân nhẹ vài nơtron, sau hấp thụ nơtron chậm D Thành hai hạt nhân nhẹ cách tù ph¸t
9.71. Chọn câu Sai Phản ứng dây chuyền A phản ứng phân hạch liên tiếp xảy B ln kiểm sốt đợc
C xảy số nơtron trung bình nhận đợc sau phân hạch lớn D xảy số nơtron trung bình nhận đợc sau mối phân hạch
9.72 Trong phản ứng vỡ hạt nhân urani U235 lợng trung bình toả phân chia hạt nhân 200MeV Khi 1kg U235 phân hạch hoàn toàn toả lợng là:
A 8,21.1013J; B 4,11.1013J; C 5,25.1013J; D 6,23.1021J.
9.73 Trong phản ứng vỡ hạt nhân urani U235 lợng trung bình toả phân chia hạt nhân 200MeV Một nhà máy điện nguyên tử dùng nguyên liệu u rani, có công suất 500.000kW, hiệu suất 20% Lợng tiêu thụ hàng năm nhiên liệu urani lµ:
A 961kg; B 1121kg; C 1352,5kg; D 1421kg
8.74. Chän c©u sai
A Phản ứng hạt nhân dây chuyền đợc thực lò phản ứng hạt nhân
B Lò phản ứng hạt nhân có nhiên liệu (urani) dã đợc giầu đặt xen kẽ chất làm chận nơtron
(10)Chủ đề : Phản ứng nhiệt hạch. 9.75. Chọn câu Đúng Phản ứng nhiệt hạch phản ng ht nhõn
A toả nhiệt lợng lín
B cần nhiệt độ cao thực đợc
C hÊp thơ mét nhiƯt lỵng lín
D đó, hạt nhân nguyên tử bị nung nóng chảy thành nuclon
9.76. Chän phơng án Đúng Phản ứng nhiệt hạch phản ứng phân hạch hai phản ứng hạt nhân trái ngợc
A phản ứng toả, phản ứng thu lợng
B mt phn ng xy nhiệt độ thấp, phản ứng xảy nhit cao
C phản ứng tổng hợp hai hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng hơn, phản ứng phá vỡ hạt nhân nặng thành hai hạt nhân nhẹ
D mét ph¶n øng diƠn biÕn chËm, ph¶n rÊt nhanh
9.77. Chọn câu Đúng
A Phn ng nhit hạch phản ứng kết hợp hai hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng B Phản ứng xảy nhiệt độ cao (hàng trăm triệu độ) nên gọi phản ứng nhiệt hạch
C Xét lợng toả đơn vị khối lợng phản ứng nhiệt hạch toả lợng lớn nhiều phản ứng phân hạch
D Tất A, B, C u ỳng
9.78. Chọn câu Đúng Phản ứng nhiệt hạch: A toả nhiệt lợng lớn
B cần nhiệt độ cao thực đợc C hấp thụ nhiệt lợng lớn
D đó, hạt nhân nguyên tử bị nung chảy thành nuclon
9.79. Chän c©u Sai
A Nguồn gốc lợng mặt trời chuỗi liên tiếp phản ứng nhiệt hạch xảy B Trên trái đất ngời thực đợc phản ứng nhiệt hạch: bom gọi bom H
C Nguồn nhiên liệu để thực phản ứng nhiệt hạch rễ kiếm, đơteri triti có sẵn núi cao D phản ứng nhiệt hạch có u điểm lớn toả lợng lớn bảo vệ môi trờng tốt chất thải sạch, khơng gây nhiễm mụi trng
9.80. Phản ứng hạt nhân sau: 73Li11H42He24He BiÕt mLi = 7,0144u; mH = 1,0073u; mHe4 = 4,0015u, 1u =
931,5MeV/c2 Năng lợng toả phản øng sau lµ:
A 7,26MeV; B 17,42MeV; C 12,6MeV; D 17,25MeV
9.81. Phản ứng hạt nhân sau: 21H32T11H24He BiÕt mH = 1,0073u; mD = 2,0136u; mT = 3,0149u; mHe4 =
4,0015u, 1u = 931,5MeV/c2 Năng lợng toả phản ứng sau là:
A 18,35MeV; B 17,6MeV; C 17,25MeV; D 15,5MeV
9.82. Phản ứng hạt nh©n sau: 63Li21H42He24He BiÕt mLi = 6,0135u ; mD = 2,0136u; mHe4 = 4,0015u, 1u =
931,5MeV/c2 Năng lợng toả phản ứng sau là:
A 17,26MeV; B 12,25MeV; C 15,25MeV; D 22,45MeV
9.83. Ph¶n øng hạt nhân sau: 63Li11H23He24He Biết mLi = 6,0135u; mH = 1,0073u; mHe3 = 3,0096u, mHe4 =
4,0015u, 1u = 931,5MeV/c2 Năng lợng toả phản ứng sau là:
A 9,04MeV; B 12,25MeV; C 15,25MeV; D 21,2MeV
9.84. Trong phản ứng tổng hợp hêli: 73Li11H42He24He Biết mLi = 7,0144u; mH = 1,0073u; mHe4 = 4,0015u,
1u = 931,5MeV/c2 Nhiệt dung riêng nớc c = 4,19kJ/kg.k-1 Nếu tổng hợp hêli từ 1g liti lợng toả ra
có thể đun sôi khối lợng nớc 00C là:
A 4,25.105kg; B 5,7.105kg; C 7,25 105kg; D 9,1.105kg.
* C¸c câu hỏi tập tổng hợp kiến thức
9.85. Hạt nhân triti (T) đơteri (D) tham gia phản ứng nhiệt hạch sinh hạt α hạt nơtrôn Cho biết độ hụt khối hạt nhân triti mT = 0,0087u, hạt nhân đơteri mD = 0,0024u, hạt nhân X mα = 0,0305u;
1u = 931MeV/c2 Năng lợng toả từ phản ứng bao nhiêu? A E = 18,0614MeV B ΔE = 38,7296MeV
C ΔE = 18,0614J D ΔE = 38,7296J
9.86. Cho hạt prơtơn có động KP = 1,8MeV bắn vào hạt nhân 37Li đứng yên, sinh hai hạt α có độ
lín vận tốc không sinh tia nhiệt Cho biết: mP = 1,0073u; m = 4,0015u; mLi = 7,0144u; 1u =
931MeV/c2 = 1,66.10—27kg Ph¶n øng thu hay toả lợng? A Toả 17,4097MeV B Thu vào 17,4097MeV
C Toả 2,7855.10-19J. D Thu vµo 2,7855.10-19J.
9.87. Cho hạt prơtơn có động KP = 1,8MeV bắn vào hạt nhân 73Li đứng yên, sinh hai hạt α có
lớn vận tốc không sinh tia nhiệt Cho biết: mP = 1,0073u; m = 4,0015u; mLi = 7,0144u; 1u =
931MeV/c2 = 1,66.1027kg Động hạt sinh bao nhiªu?
(11)C Kα = 0,90000MeV D Kα = 7,80485MeV
9.88. Cho hạt prơtơn có động KP = 1,8MeV bắn vào hạt nhân 37Li đứng yên, sinh hai hạt α có độ
lớn vận tốc không sinh tia nhiệt Cho biết: mP = 1,0073u; m = 4,0015u; mLi = 7,0144u; 1u =
931MeV/c2 = 1,66.10—27kg Độ lớn vận tốc hạt sinh b»ng bao nhiªu?
A vα = 2,18734615m/s B vα = 15207118,6m/s C vα = 21506212,4m/s D vα = 30414377,3m/s
9.89. Cho hạt prơtơn có động KP = 1,8MeV bắn vào hạt nhân 37Li đứng yên, sinh hai hạt α có độ
lín vËn tèc không sinh tia nhiệt Cho biÕt: mP = 1,0073u; mα = 4,0015u; mLi = 7,0144u; 1u =
931MeV/c2 = 1,66.10—27kg §é lín vËn tèc góc vận tốc hạt bao nhiêu?
A 83045’; B 167030’; C 88015’ D 178030.
Đáp án chơng 9
9.1 Chọn D 9.2 Chän B 9.3 Chän A 9.4 Chän C 9.5 Chän C 9.6 Chän B 9.7 Chän B 9.8 Chän C 9.9 Chän D 9.10 Chän B 9.11 Chän D 9.12 Chän A 9.13 Chän C 9.14 Chän A 9.15 Chän A
9.16 Chän C 9.17 Chän C 9.18 Chän C 9.19 Chän D 9.20 Chän C 9.21 Chän C 9.22 Chän A 9.23 Chän D 9.24 Chän B 9.25 Chän B 9.26 Chän D 9.27 Chän A 9.28 Chän D 9.29 Chän C 9.30 Chän A
9.31 Chän B 9.32 Chän B 9.33 Chän A 9.34 Chän A 9.35 Chän A 9.36 Chän D 9.37 Chän B 9.38 Chän C 9.39 Chän D 9.40 Chän A 9.41 Chän B 9.42 Chän C 9.43 Chän A 9.44 Chän B 9.45 Chän B
9.46 Chän A 9.47 Chän A 9.48 Chän A 9.49 Chän A 9.50 Chän
D 9.51 Chän B 9.52 Chän C 9.53 Chän C 9.54 Chän C 9.55 Chän
D 9.56 Chän A
9.57 Chän D 9.58 Chän A 9.59 Chän B 9.60 Chän C
9.61 Chän B 9.62 Chän B 9.63 Chän B 9.64 Chän C 9.65 Chän C 66 Chän
C 9.67 Chän
D 9.68 Chän A 9.69 Chän B 9.70 Chän C 9.71 Chän B 9.72 Chän A 9.73 Chän A 9.74 Chän C 9.75 Chän B
9.76 Chän C 9.77 Chän D 9.78 Chän B 9.79 Chän C 9.80 Chän B 9.81 Chän A 9.82 Chän D 9.83 Chän A 9.84 Chän B 9.85 Chän A 9.86 Chän A 9.87 Chän B 9.88 Chän C 9.89 Chän D
Hớng dẫn giải trả lời chơng 9 9.1. Chọn D.Hớng dẫn: Cả ba ý
9.2. Chän B.Híng dÉn: N¬tron không mang điện
9.3. Chọn A.Hớng dẫn: Đồng vị nguyên tố mà hạt nhân có prôton nhng nơtron hay số nuclon khác
9.4. Chn C.Hng dẫn: Theo quy ớc ký hiệ hạt nhân nguyên tử: Hạt nhân nguyên tử cấu tạo gồm Z prôton (A – Z) nơtron đợc kys hiệu ZAX
9.5. Chọn C.Hớng dẫn: Hạt nhân nguyên tử đợc cấu tạo từ prôton nơtron
9.6. Chọn B.Hớng dẫn: Đồng vị nguyên tử mà hạt nhân chúng có số prôton, nhng khác số nơtron
9.7. Chn B.Hng dn: Khi lợng nguyên tử đợc đo đơn vị: Kg, MeV/c2, u. 9.8. Chọn C Hớng dẫn: Theo định nghĩa đơn cị khối lợng nguyên tử: u
12
khối lợng hạt nhân nguyªn tư Cacbon 12C
6
9.9. Chän D.Híng dẫn: Hạt nhân 238U
92 có cấu tạo gồm: 92p vµ 146n
9.10. Chọn B.Hớng dẫn: Khối lợng hạt nhân đợc tạo thành từ nhiều nuclôn bé tổng khối lợng nuclơn, hiệu số Δm gọi độ hụt khối Sự tạo thành hạt nhân toả lợng tơng ứng ΔE = Δmc2, gi l
năng lợng liên kết hạt nhân (vì muốn tách hạt nhân thành nuclôn cần tốn lợng E) Hạt
nhân có lợng liên kết riêng E/A lớn bền vững Năng lợng liên kết lợng tỏa nuclon liên kết với tạo thành hạt nhân
9.11. Chọn D.Hớng dẫn: Năng lợng liên kết hạt nhân 2D
1 là: n p 2 c } m ] m ) Z A ( m Z {[ c ) m m ( c m
E
= 2,23MeV
9.12. Chọn A.Hớng dẫn: Năng lợng toả tổng hợp đợc hạt α từ nuclôn
2 n p c ) m ) m m (( c m
E
Năng lợng tỏa tạo thành 1mol khí Hêli là:
E = NA.E = 2,7.1012J
9.13. Chọn C.Hớng dẫn: Hạt nhân 60Co
(12)9.14. Chän A.Híng dÉn: §é hụt khối hạt nhân 60Co 27 là:
m ] m ) Z A ( m Z [ m m
m 0 p n
= 4,544u
9.15. Chän A.Híng dÉn: Xem hớng dẫn làm tơng tự câu 9.14
9.16. Chọn C.Hớng dẫn: Xem định ngiã phóng xạ
9.17. Chän C.Híng dÉn: Xem tÝnh chÊt c¸c tia phãng xạ
9.18. Chọn C.Hớng dẫn: Xem tính chất tia phãng x¹
9.19. Chọn D.Hớng dẫn: Cả ý
9.20. Chän C.Híng dÉn: VËn tèc tia anpha cì 2.107m/s.
9.21. Chän C.Híng dÉn: Tia beta trừ có khả đâm xuyên nhng qua nhom dày cỡ mm
9.22. Chọn A.Hớng dẫn: Tia + còng gọi electron dơng.
9.23. Chọn D.Hớng dẫn: Tia sóng điện từ, có bớc sóng ngắn tia X, có tính chất gióng tia X nhng khả đâm xuyên mạnh tia X
9.24. Chọn B.Hớng dẫn: mm.0ethoặc
T t
02
m
m
9.25. Chọn B.Hớng dẫn: Độ phóng xạ giảm theo quy luật hàm số mũ âm
9.26. Chọn D.Hớng dẫn: Cả ý
9.27. Chọn A.Hớng dẫn: Tia - êlectron. 9.28. Chọn D.Hớng dẫn: Cả ý
9.29. Chọn C.Hớng dẫn: Phóng xạ tợng hạt nhân ngun tử phát tia khơng nhìn thấy biến đổi thành hạt nhân khác
9.30. Chän A.Híng dẫn:
- Tia dòng hạt nhân nguyên tử 42He
- Tia - dòng electron, tia + dòng pôziton.
- Tia sãng ®iƯn tõ
9.31. Chọn B.Hớng dẫn: Độ phóng xạ đại lợng đặc trng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu lợng chất phóng xạ đợc đo số phân rã 1s Nó số nguyên tử N nhân với λ H giảm theo định luật
phãng x¹ gièng nh N: t
0e H ) t (
H
9.32. Chọn B.Hớng dẫn: Cơng thức tính độ phóng xạ: T t t t
t N H
dt dN
H
9.33. Chọn A.Hớng dẫn: Phơng trình phản ứng hạt nhân: X AZ''X A
Z
, áp dụng định luật bảo tồn điện tích
vµ sè khèi ta cã Z' = (Z + 1); A' = A
9.34. Chän A
Híng dÉn: Phơng trình phản ứng hạt nhân: X AZ''X A
Z
, áp dụng định luật bảo tồn điện tích số khối
ta cã Z' = (Z - 1); A' = A
9.35. Chän A.Híng dÉn: Thùc chÊt phãng x¹
hạt prôton biến đổi thành hạt nơtron theo phơng trình
n e p
9.36. Chọn D.Hớng dẫn: Tia dòng hạt nhân nguyên tử Hêli 42He, qua điện trờng hai
của tụ điện tia bị lệch phía âm Tia có khả ion hóa không khí mạnh
9.37. Chọn B.Hớng dẫn: Một đồng vị phóng xạ khơng thể phóng đồng thời hạt hạt
9.38. Chọn C.Hớng dẫn: áp dụng định luật phóng xạ T
t t T 693 , 0 t
0e m e m
m ) t (
m Sau chu kú b¸n
r·, chất phóng xạ lại m = m0/32 9.39. Chọn D
Hớng dẫn: Chất phóng xạ bị phân rà 75%, lại 25%, suy m/m0 = 0,25 suy t/T = → t = 30h 9.40. Chọn A Hớng dẫn: Khối lợng Co lại sau năm T
t 02
m ) t (
m , khèi lỵng Co bị phân rà thời
gian ú l m0 – m →Số phần trăm chất phóng xạ bị phân rã năm 0 m
m m
= 12,2%
9.41. Chän B.Híng dÉn: Độ phóng xạ 222Rn
86 thời điểm t lµ T
t 02
H ) t (
H , độ phóng xạ giảm
thêi gian 12,5ngµy lµ
0 H
H H
= 93,75%, t ta tinh đợc T = 3,8ngày
9.42. Chọn C.Hớng dẫn: Tính chu kỳ bán rã T: Xem hớng dẫn câu 8.41, độ phóng xạ ban đầu H0 = λ.N0; độ
phóng xạ thời điểm t = 12,5ngày T
t 02
H ) t (
(13)9.43. Chän A.Híng dÉn: Khèi lỵng 210Po
84 cịn lại đợc tính theo cơng thức: T
t 02
m ) t (
m suy t = 916,85
ngµy
9.44. Chọn B.Hớng dẫn: Phơng trình phân rà 21084Po 20682Pb, phân rà toả lợng
2 Pb Po m m )c m
(
E
= 5,4MeV
9.45. Chän B.Hớng dẫn: Phơng trình phân rà Po 20682Pb 210
84 , phân rà toả lợng
2 Pb Po m m )c m
(
E
= 5,4MeV Năng lợng toả 10g Po
210
84 phân rà hết
210 10 E
E = 2,5.1010J.
9.46. Chọn A.Hớng dẫn: Xem hớng dẫn làm tơng tự câu 9.44, gọi động Po KPo, Pb KPb
hạt α Kα theo bảo toàn lợng ta có KPb + Kα – KPo = ΔE áp dụng định luật bảo toàn động PPo PPbP
Ban đầu hạt nhân Po đứng yên nên KPo = PPo 0ta suy hệ phơng trình:
K m K m
E K
K Pb Pb
Pb
giải hệ ph-ơng trình ta đợc Kα = 5,3MeV KPb = 0,1MeV
9.47. Chän A.Híng dÉn: Xem híng dÉn làm tơng tự câu 9.46
9.48. Chọn A.Hớng dẫn: Xem hớng dẫn làm tơng tự câu 9.38
9.49. Chọn A.Hớng dẫn: Gọi số lần phóng xạ x, số lần phóng xạ - y, phơng trình phân rà là Pb
y x
U 20682 234
92
áp dụng định luật bả toàn số khối ta có: 234 = x.4 + y.0 + 206 → x = áp dụng định
luËt bảo toàn điện tích ta có: 92 = x.2 + y.(-1) + 82 → y =
9.50 Chän D.Hớng dẫn: Khối lợng hạt nhân không bảo toàn
9.51 Chọn B.Hớng dẫn: Xem cách làm câu 9.49
9.52. Chọn C.Hớng dẫn: Tơng tác hai hạt nhân phản ứng hạt nhân
9.53. Chọn C.Hớng dẫn: Tổng số khối (nuclon) phản ứng dơng, tổng lần số khói trớc hay sau phản ứng
9.54. Chọn C.Hớng dẫn: Động lợng tổng cộng hạt nhân khác không
9.55. Chn D.Hớng dẫn: Cả ý
9.56. Chọn A.Hớng dẫn: Xét phản ứng hạt nhân: F p O AZX 16
8 1 19
9 , áp dụng định luật bảo toàn điện tích
định luật bảo tồn số khối ta đợc: Z = 2, A = Vậy hạt nhân 42Xchính hạt nhân He
2 (h¹t α)
9.57. Chän D.Híng dÉn: Xem híng dÉn vµ làm tơng tự câu 9.56
9.58. Chọn A.Hớng dẫn: Xem hớng dẫn làm tơng tự câu 9.56
9.59. Chọn B.Hớng dẫn: Xem hớng dẫn làm tơng tù c©u 9.56
9.60. Chọn C.Hớng dẫn: Muốn tổng hợp đợc 1g khí Hêli ta phải thực NA
phản ứng Tổng lợng toả lµ ΔE = 423,808.109J.
9.61. Chän B.Híng dÉn: XÐt ph¶n øng: Cl p 3718Ar n 37
17
Tổng khối lợng hạt nhân trớc phản ứng M0 = mCl + mp = 37,963839u
Tổng khối lợng hạt nhân sau phản ứng lµ M = mAr + mn = 37,965559u
Ta thấy M0 < M suy phản ứng thu lợng thu vào lợng E = 1,60132MeV 9.62. Chän B
Híng dÉn: Xem híng dÉn vµ lµm tơng tự câu 9.60 với phản ứng hạt nhân: 126CE 3
9.63. Chän B.Híng dÉn: Xem híng dÉn vµ làm tơng tự câu 9.61 với phản ứng hạt nhân: Al 3015P n 27
13
9.64. Chọn C.Hớng dẫn: Xét phản ứng hạt nhân Al 3015P n
27
13
Xem hớng dẫn làm tơng tự c©u 9.56 ta
thấy phản ứng thu vào ΔE = 2,7MeV Động hạt n Kn = mnvn2/2, động hạt P KP = mPvP2/2,
theo bµi = vP suy Kn/KP = mn/mP
Theo định luật baor toàn lợng Kα + ΔE = Kn + KP → Kn = 0,013MeV, Kn = 0,387MeV 9.65. Chọn C.Hớng dẫn: Xem phân hạch
9.66. Chän C.Híng dÉn: ChØ cã U235 hấp thụ nơtron chậm sữ sảy phân hạch
9.67. Chọn D.Hớng dẫn:Điều kiện phản ứng dây chuyền k >
9.68. Chọn A.Hớng dẫn:Hai hạt nhân tạo sau phân hạch hạt nhân tính phóng xạ
9.69. Chọn B.Hớng dẫn:Xem phân hạch
9.70. Chọn C.Hớng dẫn:Hai hạt nhân tạo thành phân hạch bền
9.71. Chọn B.Hớng dẫn: Phản ứng phân hạch kiểm sốt đợc k =
9.72. Chän A.Híng dẫn:1/ a/ Số hạt nhân urani kg : N = m.NA /A = 25,63.1023 hạt
Năng lợng toả : Q = N.200MeV = 5,13.1026 MeV = 8,21.1013 J
9.73. Chän A.Híng dÉn:Do hiƯu suất nhà máy 20% => P = 500 000KW cần phải có công suất : P' = 100P/20 = 5P Nhiệt lợng tiêu thụ năm : Q = 5P.365.24.3600 = 7,884.106 J.
(14)Khối lợng hạt nhân tơng ứng là: m = N.A/NA = 961kg 9.74 Chän C.Híng dÉn: HƯ sè nh©n nơtron
9.75 Chn C.Hng dn:Phn ng nhiệt hạch sảy nhiệt độ cao
9.76 Chọn C.Hớng dẫn:Xem hai loại phản ứng hạt nhân toả lợng
9.77. Chọn D.Hớng dẫn:Xem điều kiện có phản ứng nhiệt hạch
9.78. Chọn B.Hớng dẫn:Xem c©u 9.77
9.79. Chọn C.Hớng dẫn:đơteri triti có sắn nớc
9.80. Chọn B.Hớng dẫn:Tìm độ hụt khối, sau tìm lợng toả phản ng
9.81. Chọn A.Hớng dẫn:Xem cách làm câu 9.80
9.82. Chọn D.Hớng dẫn:Xem cách làm câu 9.80
9.83. Chọn A.Hớng dẫn:Xem cách làm câu 9.80
9.84. Chọn B.Hớng dẫn:Tìm lợng toả phản ứng Q1 Tìm nhiều lợng cần đun sôi 1kg nớc Q2
Khối lợng nớc đun m = Q1/Q2
9.85. Chän A.Híng dÉn: Ph¶n øng x¶y theo phơng trình: T 21D n
1
Tổng độ hụt khối trớc phản ứng ΔM0 = ΔmT + ΔmD
Tổng độ hụt khối sau phản ứng ΔM = Δmα + Δmn Độ hụt khối n khơng
Ph¶n øng to¶ ΔE = (ΔM - ΔM0)c2 = 18,0614MeV 9.86. Chän A.Híng dÉn: XÐt ph¶n øng p73Li 2
1
Tổng khối lợng hạt nhân trớc phản ứng là: M0 = mp + mLi = 8,0217u
Tổng khối lợng hạt nhân sau phản øng lµ: M = 2mα = 8,0030u
Ta thÊy M0 > M suy phản ứng phản ứng toả lợng, toả lợng: E = (M0 - M)c2 =
17,4097MeV
9.87. Chän B.Híng dẫn: Xem hớng dẫn làm tơng tự câu 8.62, theo bảo toàn lợng ta có Kp + E = 2.Kα
suy Kα = 9,60485MeV 9.88. Chän C
Hớng dẫn: Xem hớng dẫn làm tơng tự câu 8.62 8.63 Động hạt α đợc tính theo cơng thức
u 0015 ,
MeV 60485 , m
K v v m
K 2
931 0015 ,
60485 , c c / MeV 931 0015 ,
MeV 60485 ,
v 2 = 21506212,4m/s
9.89. Chän D
Hớng dẫn: Theo định luật bảo toàn động lợng: pp p1p2
Vẽ hình, ý P1 P2 Từ hình vẽ ta đợc:
) cos ( p ) cos( p
p p
p
p2P α21 22 2 α1 2 2 21 1 ; mà p2 2m.K
Nên:
2
P m
K m
cos P P
=> = 176030’.
P
P
2
P
1