Đang tải... (xem toàn văn)
Chú ý: Nếu cho phương trình phản ứng hạt nhân để tìm năng lượng liên kết ta áp dụng định luật bảo toàn năng lượng toàn phần: “Tổng năng lượng nghi và động năng trước bằng tổng năng lượng[r]
(1)I LỰC HẠT NHÂN
+ Lực hạt nhân (lực tương tác : hạt nhân mạnh) loại lực truyền tương tác nuclôn + Lực hạt nhân phát huy tác dụng phạm vi kích thước hạt nhân (10−15m)
a Độ hụt khối
− Khối lượng hạt nhân luôn nhỏ tổng khối lượng nuclôn tạo thành hạt nhân − Độ chênh lệch khối lượng gọi độ hụt khối hạt nhân: m ZmpA Z m m n X
b Năng lượng liên kết
lk p n x
2 lk
W Zm A Z m m c
hay W mc
−Năng lượng liên kết hạt nhân tính tích độ hụt khối hạt nhân với thừa số c2.
c Năng lượng liên kết riêng
− Năng lượng liên kết riêng đặc trưng cho mức độ bền vững hạt nhân d Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân
+ Bảo tồn điện tích
+ Bảo tồn số nuclơn (bảo tồn số A) + Bảo tồn lượng toàn phần + Bảo toàn động lượng
e Năng lượng phản ứng hạt nhân
−Phản ứng hạt nhân tố lượng thu lượng: ΔE = (mtrước−msau)c2
(2)II BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT HẠT NHÂN
Ví dụ 1:Xét đồng vị Cơban 27Co60hạt nhân có khối lượng mCo= 59,934u Biết khối lượng hạt:
mp= 1,007276u; mn= l,008665u Độ hụt khối hạt nhân
A.0,401u B.0,302u C.0,548u D.0,544u
Hướng dẫn
P n Co
m 27m 60 27 m m 0,548u
Chọn C
Ví dụ 2:Khối lượng nguyên tứ nhôm 27
13Al 26,9803u Khối lượng nguyên tử 11H l,007825u, khối lượng prôtôn l,00728u khối lượng nơtron 1,00866u Độ hụt khối hạt nhân nhôm
A.0,242665u B.0,23558u C.0,23548u D.0,23544u
Hướng dẫn
* H N Al
m 13m 14m m
13.1,007825u 14.2,00866u 26,9803u 0,242665u
Chọn A
Ví dụ 3:(CĐ 2007) Hạt nhân bền vững có
A.số nuclơn nhỏ B.số nuclôn lớn
C.năng lượng liên kết lớn D.năng lượng liên kết riêng lớn
Hướng dẫn
Hạt nhân bền vững có lượng liên kết riêng lớn Chọn D Ví dụ 4:(CĐ 2007) Năng lượng liên kết riêng lượng liên kết
A.tính cho nuclơn B.tính riêng cho hạt nhân
(3)Năng lượng liên kết riêng lượng liên kết tính cho nuclơn Chọn A
Ví dụ 5:(ĐH−2009) Giả sử hai hạt nhân X Y có độ hụt khối số nuclôn hạt nhân X lớn số nuclôn hạt nhân Y
A.hạt nhân Y bền vững hạt nhân X B.hạt nhân X bền vững hạt nhân Y
C.năng lượng liên kết riêng hai hạt nhân
D.năng lượng liên kết hạt nhân X lớn lượng liên kết hạt nhân Y
Hướng dẫn
Năng lượng liên kết riêng hạt nhân Y lớn lượng liên kết riêng hạt nhân X nên hạt nhân Y bền Chọn A
Ví dụ 6:(ĐH −2010) Cho ba hạt nhân X, Y Z có số nuclơn tương ứng AX, AY, AZvới AX = 2AY =
0,5AZ Biết lượng liên kết hạt nhân tương ứng ΔEX, ΔEY, ΔEZ với ΔEZ < ΔEX < ΔEY
sắp xếp hạt nhân theo thứ tự tính bền vững giảm dần
A.Y, X, Z B.Y, Z, X C.X, Y, Z D.Z, X, Y
Hướng dẫn
Đặt AX 2AY 0,5AZ a
Y Y
Y Y
X X
X Y X Z
X
Z Z
Z Z
E E
A 0,5a
E E
A a
E E
A 2a
Chọn A
Ví dụ 7: (ĐH − 2010) Cho khối lượng prôtôn; nơtron;40
18Ar ; 36Li 1,0073 u; 1,0087 u; 39,9525 u; 6,0145 u u = 931,5 MeV/c2 So với lượng liên kết riêng hạt nhân Li năng
lượng hên kết riêng hạt nhân Ar
A.lớn lượng 5,20 MeV B.lớn lượng 3,42 MeV C.nhỏ lượng 3,42 MeV D.nhỏ lượng 5,20 MeV
(4)Áp dụng công thức:
p n X
lk
2 Ar
Li
Ar Li
Zm A Z m m c
W
A A
18.1,0073 40 18 1,0087 39,9525 uc
5,20 MeV / nuclon 40
6 8,62 MeV / nuclon 8,62 5,20 3,42 MeV
Chọn B
Ví dụ 8: (ĐH 2012) Các hạt nhân đơteri
1H ; triti 31H, heli 42He có lượng liên kết 2,22 MeV; 8,49 MeV 28,16 MeV Các hạt nhân trẽn xếp theo thứ tự giám dần độ bền vững cứa hạt nhân là
A.
1H; He; H.2 B. 12H; H; He.13 42 C. 42He; He; H.13 12 D. 31H; He; H.42 12
Hướng dẫn
Áp dụng công thức:
4 2 1
H
lk H
He
He H H
2,2 1,11 MeV / nuclon
W 8,49 2,83 MeV / nuclon
A
28,16 7,04 MeV / nuclon Chọn C
Ví dụ 9:(CĐ−2012) Trong hạt nhân4 56
2He, Li; Fe3 26 92235U , hạt nhân bền vững
A. 235
92 U B. 5626Fe C. 73Li D. 42He
Hướng dẫn
Theo kết tính tốn lý thuyết thực nghiêm hạt nhân có khối lượng trung bình bền đến hạt nhân nặng bền hạt nhân nhẹ Chọn B
Ví dụ 10:Khi nói lực hạt nhân, câu sau không đúng?
(5)C.Lực hạt nhân lực tương tác nơtron với nơtrơn hạt nhân D.Lực hạt nhân lực điện, tuân theo định luật Culông
Hướng dẫn
Lực hạt nhân khác chất với lực điện Chọn D Ví dụ 11:Năng lượng liên kết
A.toàn lượng nguyên tử gồm động lượng nghỉ B.năng lượng tỏa nuclon liên kết với tạo thành hạt nhân C.năng lượng tồn phần ngun tử tính trung bình số nuclon D.năng lượng liên kết electron hạt nhân nguyên tử
Hướng dẫn
Năng lượng liên kết lượng tỏa nuclon liên kết với tạo thành hạt nhân Chọn B Ví dụ 12:Tìm phương án sai Năng lượng liên kết hạt nhân
A.năng lượng liên kết riêng hạt nhân nhân với tổng số nuclon hạt nhân B.năng lượng tỏa nuclon liên kết với tạo thành hạt nhân
C.năng lượng tối thiểu để phá vỡ hạt nhân thành nuclon riêng rẽ D.năng lượng tối thiểu để phá vỡ hạt nhân
Hướng dẫn
Năng lượng liên kết hạt nhân lượng tối thiểu để phá vỡ hạt nhân thành nuclon riêng rẽ Chọn D
Ví dụ 13: (ĐH−2007) Cho: mC= 12,00000 u; mp= 1,00728 u; mn= 1,00867 u; 1u = 1,66058.10−27kg;
eV =1,6.10−19J ; c = 3.108 m/s Năng lượng tối thiểu để tách hạt nhân C12 thành nuclôn riêng biệt
bằng
(6)12
6 C có: proton notron
2
lk p n c
W mc 6m 6m m c 89,4 MeV
Chọn B
Ví dụ 14: Năng lượng liên kết 20
10Ne 160,64 MeV Khối lượng nguyên tử 11H l,007825u, khối lượng prôtôn l,00728u khối lượng nơtron l,00866u Coi 2u = 931,5 MeV/c2 Khối
lượng nguyên tử ứng với hạt nhân 20 10Nelà
A.19,986947u B.19,992397u C.19,996947u D.19,983997u
Hướng dẫn
lk H n Ne*
W Zm A Z m m c
Ne* Ne*
160,64Mev 10.1,008725u 10.1,00866u m m 19,992397u c
Chọn B
Chú ý:Năng lượng toả tạo thành hạt nhân X từ prôtôn nơtron chinh lượng liên
kết
lk H n Ne*
W Zm A Z m m c
Năng lượng toả tạo thành n hạt nhân X từ prôtôn nơtron bằng: lk
Q nW ; n = (Số gam/Khối lượng mol).NA
Ví dụ 15:Tính lượng toả tạo thành gam He4 từ prôtôn notron Cho biết độ hụt khối hạt nhân He4 Δm = 0,0304u; lu = 931 (MeV/c2); MeV = 1,6.10−13 (J) Biết số Avôgađrô
6,02.1013/mol, khối lượng mol He4 g/mol.
A.66.1010(J). B.66.1011(J). C.68.1010(J). D.66.1011(J).
Hướng dẫn
2 23 23 10
A
Sogam
Q N m.c 6,02.10 0,0004.931.1,6.10 68.10 J
Khoiluong mol
(7)Chú ý:Nếu cho phương trình phản ứng hạt nhân để tìm lượng liên kết ta áp dụng định luật bảo toàn lượng toàn phần: “Tổng lượng nghi động trước tổng lượng nghi động sau ” hoặc:
“Tổng lượng nghỉ lượng liên kết trước tổng lượng nghỉ lượng liên kết sau
Ví dụ 16:Cho phản ứng hạt nhân: 1
D D He n Xác định lượng liên kết hạt nhân3 2He Cho biết độ hụt khối D 0,0024u tổng lượng nghỉ hạt trước phản ứng nhiều tổng lượng nghỉ hạt sau phản ứng 3,25 (MeV), 1uc2= 931 (MeV).
A.7,7187 (MeV) B.7,7188 (MeV) C.7,7189 (MeV) D.7,7186 (MeV)
Hướng dẫn
2 2
D He lkHe n
2
D D He n He n
m c m c W m c
2m c W m m c W W
lkHe lkHe
3,25 2.0,0024.uc W 0 W 7,7188 MeV Chọn B Ví dụ 17:Cho phản ứng hạt nhân: T + D
2He
+ n Xác định lượng liên kết riêng hạt nhân
T Cho biết độ hụt khối D 0,0024u; lượng liên kết riêng
2He 7,0756 (MeV/nuclon) tổng lượng nghỉ hạt trước phản ứng nhiều tổng lượng nghỉ hạt sau phản ứng 17,6 (MeV) Lấy 1uc2= 931 (MeV).
A.2,7187 (MeV/nuclon) B.2,823 (MeV/nuclon) C.2,834 (MeV/nuclon) D.2,7186 (MeV/nuclon)
Hướng dẫn
2 2
T D T T D He n He He n
m m c A m c m m c A m c
2
T T
17,36 3. 0,0024uc 4.7,0756 0 2,823 MeV / nuclon Chọn B
(8)WebsiteHOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng
I. Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG:Đội ngũGV Giỏi, Kinh nghiệmtừ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóaluyện thi THPTQGcác mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp 9và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toáncác trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thày Nguyễn Đức Tấn.
II. Khoá Học Nâng Cao HSG
- Tốn Nâng Cao THCS:Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng phân mơnĐại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thày Lê Phúc Lữ, Thày Võ Quốc Bá Cẩncùng đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III. Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET:Website hoc miễn phí học theochương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động
- HOC247 TV:KênhYoutubecung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia