Phản ứng kết hợp giữa hai hạt nhân nhẹ như hydrô, hêli, thành một hạt nhân nặng hơn gọi là phản ứng nhiệt hạch.. Một phản ứng hạt nhân trong đó các hạt sinh ra có tổng khối lượng bé hơn [r]
(1)Chương VII : VẬT LÝ HẠT NHÂN
Chủ đề TÍNH CHẤT VÀ CẤU TẠO HẠT NHÂN A/ HỆ THỐNG KIẾN THỨC
1/ CẤU TẠO
Hạt nhân cấu tạo từ nuclơn Có hai loại nuclơn:
- Prơtơn (p), mang điện tích nguyên tố dương +e
- Nơtrôn (n), không mang điện - Ký hiệu hạt nhân nguyên tử là:
X A
Z đó:
+ Z nguyên tử số hay số prôtôn hạt nhân
+ A số khối tổng số proton (Z) số nơtron (N): A = Z + N
+ Số nơtron: N = A – Z
Bán kính hạt nhân: R 1,2.10-15A3
1
(m)
HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
5 LỰC HẠT NHÂN:
- Các nuclôn hạt nhân hút lực mạnh gọi lực hạt nhân
- Lực hạt nhân khơng có chất với lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn Lực hạt nhân lớn nhiều so với loại lực khác nên gọi lực tương tác mạnh Lực hạt nhân phát huy tác dụng phạm vi kích thước hạt nhân (10-15m).
2/ ĐỒNG VỊ: Là nguyên tử mà hạt nhân có số prơton Z có số nơtron N khác
VD:
1H:
1 hydro thường có 1p, 0n
H:
1 hydro nặng có 1p, 1n
(còn gọi đơtơri 1D )
3
H:
1 hydro siêu nặng có 1p, 2n
(còn gọi triti
1T )
4/ HỆ THỨC ANHXTANH
E = mc2
Khối lượng động:
m =
2 c v m
với: molà khối lượng nghỉ (v = 0)
Năng lượng nghỉ: Eo = mo c2
6 ĐỘ HỤT KHỐI NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT:
Hạt nhân ZAX có khối lượng m. - Độ hụt khối:
( )
m Zmp A Z mn m
D =éêë + - ùúû
- Năng lượng liên kết hạt nhân lượng liên kết nuclôn hạt nhân:
2
.c m Wlk .
- Năng lượng liên kết riêng là lượng liên kết tính cho nuclơn: A
Wlk
- Năng lượng liên kết riêng lơn hạt nhân bền
3 ĐƠN VỊ ĐO KHỐI LƯỢNG
Trong vật lí hạt nhân, để đo khối lượng người ta dùng đơn vị u
1u = 12
1 12 C
nt
m
= 1,66055.10-27kg
Ví dụ: mp = 1,00728u , mn = 1,00866u, me = 0,00055u
Khối lượng cịn có đơn vị : eV/c2 MeV/c2. 1u = 931,5 MeV/c2
hay 1uc2 = 931,5 MeV.
Ghi chú: MeV đơn vị lượng MeV = 1,6.10-13J
SỰ TỎA, THU NĂNG LƯỢNG KHI TỔNG HỢP, PHÂN TÍCH HAT NHÂN:
a/ - Khi nuclon riêng lẽ liên kết tạo thành hạt nhân tỏa lượng
2
W Wlk m.c
- Khi nuclon liên kết tạo thành N hạt nhân (hay m gam chất) tỏa lượng (lớn nhất)
W = N.W =
A
N
m W A
b/ Để phân tích N hạt nhân (hay m gam chất) thành nuclon riêng lẽ phải cung cấp lượng (nhỏ nhất)
W = N.W =
A
N
(2)B/ CÂU HỎI LUYỆN TẬP
BÀI TẬP MỨC ĐỘ 1, 2
1(TN 2011): Số prôtôn số nơtron hạt nhân nguyên tử 6730Zn là:
A.30 37 B 30 67 C 67 30 D 37 30
2 Trong hạt nhân92U238, chênh lệch số notron số proton
A 238 B 92 C 146 D 54
3.Hạt nhân ngun tử chì có 82 prơtơn 125 nơtrơn Hạt nhân ngun tử có kí hiệu nào? Chọn đáp án ĐÚNG:
A 12582Pb B 12582Pb C 82
207Pb D 20782Pb.
4 Biết khối lượng hạt nhân 2311Na mNa =2,9837u , 1u =931MeV/c2 Năng lượng nghỉ hạt nhân2311Na
A 2,14.104 MeV B 2,14.1010 MeV C 3.10-8J D.4,44.10-10J
5 Cho khối lượng electron làme = 0,00055 u Khối lượng hạt nhân C12
A 12 u B 11,9967 u C 11,9934 u D 12,0066 u
6.Khối lượng hạt nhân 104Be 10,0113 (u), khối lượng nơtrôn mn = 1,0086 (u) khối lượng prôtôn
là mp = 1,0072 (u) Độ hụt khối hạt nhân Be 10
4
A 0,0691 (u) B 0,0961 (u)
C 0,0663 (u) D 0,0636 (u)
BÀI TẬP MỨC ĐỘ 3, 4 7 ( TN năm 2010): So với hạt nhân 4020Ca, hạt nhân
56
27Co có nhiều hơn
A nơtron prôtôn. B 11 nơtron 16 prôtôn. C nơtron prôtôn. D 16 nơtron 11 prôtôn. 8 Cho mp = 1,00728u, mn = 1,00866u, me = 5,486.10-4u Nguyên tử
14
6C có khối lượng 14,00320u Tính độ hụt khối hạt nhân 146C?
A 0,11305u B 0,11 976u C 0,11350u D 0,11796u
9 (TN 2011) : Cho khối lượng hạt prôton; nơtron hạt nhân đơteri 12D 1,0073u ; 1,0087u và
2,0136u Biết 1u = 931,5MeV/c2 Năng lượng liên kết riêng hạt nhân đơteri 12D :
A 3,06 MeV/nuclôn B 1,12 MeV/nuclôn
C 2,24 MeV/nuclôn D 4,48 MeV/nuclôn
10(TN năm 2010): Biết khối lượng prôtôn 1,00728 u; nơtron 1,00866 u; hạt nhân 2311Na
là 22,98373 u 1u = 931,5 MeV/c 2 Năng lượng liên kết hạt nhân 2311Na bằng
A 8,11 MeV. B 81,11 MeV. C 186,55 MeV. D 18,66 MeV.
11. Cho mp=1,0073u; mn=1,0087u Năng lượng liên kết riêng U235 7,7MeV khối lượng hạt nhân
U235 là:
A 234,0015u B 236,0912u C.234,9731u D.234,1197u
12 Năng lượng liên kết của1020Ne 160,64 MeV , cho mp = 1,00728u, mn = 1,00866u Tính khối lượng hạt nhân
20 10Ne?
A 19,98695u B 19,99244u C 19,98659u D 19,98424u 13 Năng lượng liên kết
20
10Ne 160,64 MeV , cho mp = 1,00728u, mn = 1,00866u, me = 5,486.10-4u.
Tính khối lượng nguyên tử 1020Ne?
(3)14 Cho: mC = 12,00000 u; mp = 1,00728 u; mn = 1,00867 u; 1uc2 = 931,5 MeV Năng lượng tối thiểu để tách
hạt nhân 126C thành nuclôn riêng biệt
A 72,7 MeV B 89,1 MeV C 44,7 MeV D 8,94 MeV 15 Cho khối lượng hạt nhân mC12 = 11,9967 u ; mα = 4,0015 u
Năng lượng tối thiểu cần thiết để chia hạt nhân 12C thành ba hạt α có giá trị bằng
A 0,0078 ( c2 MeV
) B 0,0078 (uc2) C 0,0078 (MeV) D 7,2618 (uc2)
16 Sử dụng công thức bán kính hạt nhân r = 1,23.10-15 A1/3m (A - khối lượng số), cho biết bán kính
hạt nhân 20782Pb lớn bán kính hạt nhân 27
13Al lần?
Chọn đáp án ĐÚNG:
A Hơn 2,5 lần B Hơn lần C.Gần lần D.1,5 lần
LÝ THUYẾT MỨC ĐỘ 1, 2 17 Phát biểu sau đúng?
A Hạt nhân nguyên tử AZX cấu tạo gồm Z nơtron A prôtôn B Hạt nhân nguyên tử AZX cấu tạo gồm Z nơtron A nơtron C Hạt nhân nguyên tử AZX cấu tạo gồm Z prôtôn (A-Z) nơtron D Hạt nhân nguyên tử AZX cấu tạo gồm Z nơtron (A-Z) prôton 18 Định nghĩa sau đơn vị khối lượng nguyên tử u đúng?
A u khối lượng nguyên tử hiđrô 11H
B u khối lượng hạt nhân nguyên tử cacbon 126 C. C u
1
12khối lượng hạt nhân nguyên tử cacbon 126 C
D u
12khối lượng nguyên tử cacbon 126 C.
19. Hạt nhân nguyên tử cấu tạo từ hạt
A nơtron B nuclon electron C nuclon D proton 20(TN – THPT 2009): Các hạt nhân đồng vị hạt nhân có
A số nuclôn khác số prôtôn B số nơtron khác số prôtôn. C số nuclôn khác số nơtron D số prôtôn khác số nơtron. 21 Phát biểu sau sai nói lực hạt nhân?
A Lực hạt nhân loại lực mạnh loại lực biết
B Lực hạt nhân có tác dụng khoảng cách hai nuclơn nhỏ kích thước hạt nhân C Lực hạt nhân có chất lực điện, hạt nhân prôtôn mang điện dương
D Lực hạt nhân tồn bên hạt nhân 22 Lực hạt nhân lực
A tương tác tĩnh điện B liên kết nuclon với C tương tác proton với D liên kết nơtron với electron 23 (TN 2011): Hạt nhân có độ hụt khối lớn có
A lượng liên kết lớn B lượng liên kết nhỏ C lượng liên kết riêng lớn D lượng liên kết riêng nhỏ 24 Năng lượng liên kết riêng lượng liên kết
A tính cho nuclơn B tính riêng cho hạt nhân C cặp prôtôn-prôtôn D cặp prôtôn-nơtrôn
(4)A E = m2c B E = 2
1
mc2. C E = 2mc2. D E = mc2.
LÝ THUYẾT MỨC ĐỘ 3, 4
26. Chọn phát biểu sai hai hạt nhân đồng vị:
A có số nuclon khác số proton B ngun tử chúng tính chất C có số proton khác số nơtron D có số proton khác số nuclon 27 (TN – THPT 2009): Hạt nhân bền vững hạt nhân He
4
2 , U
235
92 , Fe
56
26 Cs
137
55 là
A Cs
137
55 B Fe
56
26 C U 235
92 D He
4
2 .
28 Trong vật lý hạt nhân, bất đẳng thức so sánh khối lượng prôtôn (mP), nơtrôn (mn) đơn
vị khối lượng nguyên tử u
A mP > u > mn B mn < mP < u C mn > mP > u D mn = mP > u
29 Chän câu Đúng
Theo thuyt tng i, lng tng đối tính vật có khối lợng nghỉ m0 chuyển động với vận
tèc v lµ:
A m=m0(1−v
2
c2)
−1
B m=m0(1−v
2
c2)
−1
2
C m=m0(1−v
2
c2)
1
2 D m
=m0(1−v
2
c2)
30 Chọn câu sai:
A Các hạt nhân có số khối trung bình bền vững
B Các nguyên tố đứng đầu bảng tuần hoàn H, He bền vững nguyên tố bảng tuần hoàn
(5)Chủ đề PHẢN ỨNG HẠT NHÂN A HỆ THỐNG KIẾN THỨC
1 ĐỊNH NGHĨA: Quá trình tương tác hạt nhân với để tạo thành hạt nhân khác
A + B X + Y Có hai loại phản ứng hạt nhân: - Phản ứng hạt nhân tự phát: Quá trình tự phân rã hạt nhân khơng bền vững thành hạt nhân khác.( Q trình phóng xạ).
A X + Y
- Phản ứng hạt nhân kích thích:
Q trình hạt nhân tương tác với nhau tạo hạt nhân khác.
Các loại hạt sơ cấp:
+ proton ( p11 H )
1 + nơtron ( o1n)
+ electron (1e haye )
o
+ pozitron ( 1ehaye)
o
+ photon (
o
o) và nơtrino ( o o )
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
3
1
1
A
A A A
Z AZ B Z X Z Y
Gọi: mtrước = mA + mB
msau = mX + mY
4 PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
+ ĐN: Phân hạch phản ứng hạt nhân nặng vỡ thành hai hạt nhân trung bình (kèm theo vài nơtron phát ra)
+ PƯ phân hạch PƯ toả lượng + PƯ phân hạch kích thích:
1 0n +
235 92U
236 92U*
95 39Y +
138 53I + 3
1
0n + 210MeV
0n + 235
92U 236
92U* 139
54Xe + 95 38Sr + 2
1
0n +210MeV
+ PƯ phân hạch dây chuyền: Sau phân hạch có k nơtrơn giải phóng đến kích thích hạt nhân
235 92
U khác tạo nên phân hạch mới, k goi hệ số nhân nơtron
- Khi k < 1: PƯ phân hạch dây chuyền tắt nhanh - Khi k = 1: PƯ phân hạch dây chuyền tự trì, lượng phát khơng đổi
- Khi k > 1: PƯ phân hạch dây chuyền tự trì, lượng phát tăng nhanh, gây nên bùng nổ + Điều kiện xảy PƯ phân hạch dây chuyền:
k
2 CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN TRONG PƯHN:
- Định luật bảo toàn số nuclon (số khối):
A1 + A2 = A3 + A4 - Định luật bảo tồn điện tích:
Z1 + Z2 = Z3 + Z4 - Định luật bảo toàn động lượng - Định luật bảo toàn lượng toàn phần
Lưu ý: Khơng có định luật bảo tồn khối lượng
3 NĂNG LƯỢNG PƯHN:
a/ PƯHN tỏa lượng: + Điều kiện xảy ra:
mtrước > msau
+ Năng lượng tỏa (lớn nhất) phản ứng:
Wtỏa = (mtrước - msau)c2 > 0 + Có hai loại phản ứng hạt nhân kích thích tỏa lượng: PƯ phân hạch, PƯ nhiệt hạch + Phóng xạ PƯHN tự phát tỏa lượng
b/ PƯHN thu lượng: + Điều kiện xảy ra:
mtrước < msau
+ Năng lượng thu (nhỏ nhất) phản ứng:
Wthu = (mtrước - msau)c2 < 0
5 PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH
+ ĐN: Phản ứng nhiệt hạch phản ứng hai hay nhiều hạt nhân nhẹ tổng hợp lại thành hạt nhân nặng
+ Điều kiện xảy ra: Nhiệt độ cao (50 100 triệu độ)
+ PƯ nhiệt hạch PƯ toả lượng
2
1H1H 2He on 3,25MeV
2
1H1H 2He0n17,6MeV + Ưu điểm: - Nhiên liệu dồi
(6)B/ CÂU HỎI LUYỆN TẬP
BÀI TẬP MỨC ĐỘ 1, 2 31 Cho phản ứng hạt nhân 94Be p X63Li Hạt X hạt :
A Triti B Prôton C Hêli D.Đơtêri 32 Cho phản ứng hạt nhân 1737Cl + X
37
18Ar + n, X hạt sau đây?
A 11H B
1 D C
1T D 2He
33 (TN – THPT 2007): Cho phản ứng hạt nhân: α + A1327 → X + n Hạt nhân X
A Ne1020 B P1530 C Mg1224 D Na1123
34 (TN – THPT 2008): Cho phản ứng hạt nhân α + Al1327 → P1530 + X hạt X
A prơtơn B nơtrôn. C êlectrôn. D pôzitrôn 35 (TN năm 2010): Cho phản ứng hạt nhân ZAX + 94Be
12
6C + n Trong phản ứng ZAX
A prôtôn. B hạt α. C êlectron. D pôzitron.
36 Khi Nitơ 147N bị bắn phá notrơn phát hạt prơtơn hạt nhân X Phương trình phản ứng hạt
nhân
A 01n147N 11p146C B 01n147N 11p136N
C 11n147N 01p148O D 11n147N 01p156C
BÀI TẬP MỨC ĐỘ 3, 4
37. Trong trình biến đổi 23892U thành 20682Pb xảy phóng xạ -Số lần phóng xạ - lần
lượt là: A 10 B C 10 D
38 Cho phản ứng hạt nhân AZX p 13852Y 3n 7 +
+ ® + + b A Z có giá trị
A A = 142; Z = 56 B A = 140; Z = 58 C A = 133; Z = 58 D A = 138; Z = 58. 39 Prôtôn bắn vào bia đứng yên Liti (73Li).Phản ứng tạo hai hạt X giống hệt bay Hạt X
A.Prôtôn B Nơtrôn C Đơtêri D.Hạt α 40 Cho phản ứng hạt nhân: 1123Na11H 42He1020Ne Lấy khối lượng hạt nhân
23 11Na ;
20 10Ne;
4 2He;
1 1H
lần lượt 22,9837 u; 19,9869 u; 4,0015 u; 1,0073 u 1u = 931,5 MeV/c2 Trong phản ứng này, lượng
A thu vào 3,4524 MeV B thu vào 2,4219 MeV C tỏa 2,4219 MeV D tỏa 3,4524 MeV 41 Phản ứng Al 1530 Pn
27
13 tỏa hay thu lượng? Biết khối lượng hạt nhân: mAl =
26,974u ; m= 4,0015u ; mP = 29,970u ; mn = 1,0087u 1u = 931,5MeV/c2
A Phản ứng tỏa lượng 2,98MeV B Phản ứng tỏa lượng 2,89MeV C Phản ứng thu lượng 2,98MeV D Phản ứng thu lượng 2,89MeV
42. Cho phản ứng hạt nhân sau:11H 49Be 24He X 2,1MeV Năng lượng tỏa từ phản ứng
tổng hợp gam heli
A 5,06.1024MeV B 5,61.1023MeV C B.1,26.1024MeV D A.5,61 1024MeV
43 Cho phản ứng hạt nhân 13H +
1H + n + 17,6MeV, biết số Avôgađrô N
A=6,02.1023 Năng lượng tỏa
khi tổng hợp 1g khí hêli bao nhiêu?
A E=423,808.103J B E=503,272.103J C E=423,808.109J D E=503,272.109J
44 Phản ứng:
6
3Li 1H 2 2He 22,4MeV Biết m(12H ) = 2,01400u, m(24He) = 4,00260u. Khối lượng nguyen tử 36Li là:
A 6,0152u B 6,0154u C 6,0125u D 6,0145u LÝ THUYẾT MỨC ĐỘ 1, 2
45 Đại lượng sau khơng bảo tồn phản ứng hạt nhân?
(7)46 Một phản ứng hạt nhân tỏa lượng nếu:
A tổng lượng liên kết hạt nhân trước phản ứng lớn hạt nhân sau phản ứng B tổng số nuclôn hạt nhân trước phản ứng lớn hạt nhân sau phản ứng
C tổng khối lượng (nghỉ) hạt nhân trước phản ứng lớn hạt sau phản ứng D tổng khối lượng (nghỉ) hạt nhân trước phản ứng nhỏ hạt sau phản ứng 47 Phát biểu sau ? Trong phản ứng hạt nhân thì:
A số nơtrơn bảo tồn B số prơtơn bảo tồn C số nuclơn bảo tồn D khối lượng bảo toàn
48. Chọn câu
A Hạt nhân bền lượng liên kết riêng lớn
B Trong hạt nhân số proton luôn số nơtron
C Khối lượng proton lớn khối lượng nôtron
D Khối lượng hạt nhân tổng khối lượng nuclon
49(TN – THPT 2008): Khi nói phản ứng hạt nhân, phát biểu sau đúng?
A Tổng động hạt trước sau phản ứng hạt nhân ln bảo tồn B Năng lượng tồn phần phản ứng hạt nhân ln bảo toàn
C Tổng khối lượng nghỉ hạt trước sau phản ứng hạt nhân bảo toàn D Tất phản ứng hạt nhân thu lượng
50 Trong phản ứng hạt nhân sau: 11
A Z X + 22
A Z X → 33
A Z X + 44
A Z X gọi m
i khối lượng hạt nhân i Nếu :
A (m1 +m2) – (m3 +m4) >0 : phản ứng hạt nhân tỏa lượng B (m1 +m2) – (m3 +m4) >0 : phản ứng hạt nhân thu lượng
C (m1 +m2) – (m3 +m4) < : phản ứng hạt nhân tỏa lượng
D (m1 +m2) – (m3 +m4) = : phản ứng hạt nhân không tỏa,không thu lượng
51 Phản ứng nhiệt hạch
A nguồn gốc lượng Mặt Trời
B tách hạt nhân nặng thành hạt nhân nhẹ nhờ nhiệt độ cao C phản ứng hạt nhân thu lượng
D phản ứng kết hợp hai hạt nhân có khối lượng trung bình thành hạt nhân nặng 52 Phát biểu sai nói phản ứng phân hạch ?
A Tạo hai hạt nhân có số khối trung bình B Xảy hấp thụ nơtrôn chậm
C Chỉ xảy với hạt nhân nguyên tử 23592U
D.Là phản ứng toả lượng
53 Trong phân hạch hạt nhân 23592U, gọi k hệ số nhân nơtron Phát biểu sau đúng?
A Nếu k < phản ứng phân hạch dây chuyền xảy lượng tỏa tăng nhanh B Nếu k > phản ứng phân hạch dây chuyền tự trì gây nên bùng nổ C Nếu k > phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy
D Nếu k = phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy LÝ THUYẾT MỨC ĐỘ 3, 4
54 Tính chất liên quan đến hạt nhân nguyên tử phản ứng hạt nhân không đúng?
A Một phản ứng hạt nhân sinh hạt có tổng khối lượng lớn hạt ban đầu , nghĩa bền vững hơn, phản ứng thu lượng
B Phản ứng kết hợp hai hạt nhân nhẹ hydrô, hêli, thành hạt nhân nặng gọi phản ứng nhiệt hạch
C Một phản ứng hạt nhân hạt sinh có tổng khối lượng bé hạt ban đầu, nghĩa bền vững hơn, phản ứng toả lượng
D Hạt nhân có lượng liên kết lớn bền vững 55 Phát biểu phản ứng nhiệt hạch sai ?
A Sự kết hợp hai hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng
(8)C Phản ứng kết hợp tỏa lượng nhiều, làm nóng mơi trường xung quanh nên ta gọi phản ứng nhiệt hạch
(9)Chủ đề HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ ĐỊNH LUẬT PHÓNG XẠ A HỆ THỐNG KIẾN THỨC
Định nghĩa:
Phóng xạ q trính phân rã tự phát hạt nhân khơng bền vững Q trình phân rã kèm theo tạo hạt kèm theo phát xạ điện từ Hạt nhân tự phân rã gọi hạt nhân mẹ, hạt nhân tạo thành sau phân rã gọi hạt nhân
Ví dụ:
210 84Po →
4 2He+
206 82Pb
Phóng xạ phản ứng hạt nhân tự phát tỏa lượng
PHÓNG XẠ
3
1
1
A
A A
Z A Z X Z Y .
Tỉ lệ phần trăm số nguyên tử chất phóng xạ cịn lại:
t T o t N N e (%) - l = =
Các dạng phóng xạ:
a Phóng xạ anpha (α):
4
2
A A
ZX He Z Y
+ Tia α hạt nhân nguyên tử He
4
2 .
+ Phóng từ hạt nhân với tốc độ 2.107m/s, iơn hóa mơi trường mạnh, tầm bay xa ngắn
b.Phóng xạ bêta (): phóng với tốc độ lớn gần vận tốc ánh sáng, có khả iơn hóa mơi trường yếu tia , tầm bay xa vài m khơng khí vài mm kim loại Có hai loại tia bêta: + Tia bêta trừ êlectron, kí hiệu 01e hay e
1
A o A
ZX e Z Y
+ Tia bêta cộng: pơzitron hay electron dương, kí hiệu: 01e hay
e .
1
A o A
ZX e Z Y
c Phóng xạ gamma () sóng điện từ có bước sóng ngắn, hạt phơtơn có lượng cao, có tính đâm xun mạnh, qua dược vài m bê tông vài cm chì
4 Ứng dụng đồng vị phóng xạ: + Phương pháp nguyên tử đánh dấu dùng sinh học, hóa học, y học
+ Tính tuổi vật cổ
3 Định luật phóng xạ: Số lượng hạt nhân phóng xạ giảm theo hàm mũ
2 t o o t T N
N N e
Với: - N0: số nguyên tử ban đầu chất phóng xạ
- N:là số nguyên tử cịn lại chất phóng xạ sau thời gian t - T : chu kì bán rã ( thời gian số lượng hạt nhân còn lại 50%)
- : số phóng xạ, đặc trưng cho loại phóng xạ:
2 693
ln ,
T T
Số nguyên tử phân rã trong
thời gian t:
o
o t o
T
t
N N N
1
N N (1 ) N (1 e )
2
- l
D =
-D = - =
Lưu ý: Số hạt nhân X sinh bằng
số hạt nhân mẹ A phân rã: NX N
* Đặc biệt: + Khi
o N T t N 2 = Û =
+ Khi
o
N
t T N
2
= Û =
+ Khi
o
N
t 2T N
2 = Û = + Khi o N
t 3T N
2
= Û =
Tỉ lệ phần trăm số nguyên tử chất phóng xạ bị phân rã trong thời gian t:
t T o t N N
1 e (%)
2
- l D
(10)-B/ CÂU HỎI LUYỆN TẬP
BÀI TẬP MỨC ĐỘ 1, 2 56 (TN – THPT 2009): Pôlôni 21084Po phóng xạ theo phương trình:
210
84Po → X
A
Z + 20682Pb Hạt X là
A 24H B 23H C 01e D e
57. Ban đầu có N0 hạt nhân mẫu phóng xạ ngun chất chu kì bán rã chất phóng xạ T
Sau thời gian 2T, kể từ thời điểm ban đầu, số hạt nhân chưa phân rã mẫu phóng xạ A 3
1
N0 B 4
1
N0 C 5
1
N0 D 8
1
N0
58(TN năm 2010): Ban đầu có N0 hạt nhân mẫu phóng xạ ngun chất chu kì bán rã chất
phóng xạ T Sau thời gian 3T, kể từ thời điểm ban đầu, số hạt nhân chưa phân rã mẫu phóng xạ
A 3
1
N0 B 4
1
N0 C 5
1
N0 D 8
1
N0
59.Trong nguồn phóng xạ 3215P có 108 nguyên tử với chu kì bán rã T = 14 ngày Bốn tuần lễ trước đó, số
nguyên tử3215P nguồn bao nhiêu?
Chọn đáp án ĐÚNG:
A No = 1012 nguyên tử; C No= 4.108 nguyên tử;
B No=2.107 nguyên tử D No= 16.108 nguyên tử
60 Hạt nhân 22790Th phóng xạ có chu kì bán rã 18,3 ngày Hằng số phóng xạ hạt nhân : A 4,38.10-7s-1 B 0,038s-1 C 43,8.10-7s-1 D 0,0016s-1
61 Một nguồn ban đầu chứa N0 hạt nhân nguyên tử phóng xạ Tỉ số số hạt nhân lại so với số hạt
nhân ban đầu sau thời gian chu kỳ bán rã
A 25% B 50% C 75% D 12,5%
62 Một nguồn ban đầu chứa N0 hạt nhân nguyên tử phóng xạ Tỉ số số hạt nhân phân rã so với số hạt
nhân ban đầu sau thời gian chu kỳ bán rã?
A 25% B 50% C 75% D 12,5%
BÀI TẬP MỨC ĐỘ 3, 4
63.Một nguồn phóng xạ có chu kì bán rã T thời điểm ban đầu có No hạt nhân Sau khoảng thời gian
T T
2 ,
2 3T , số hạt nhân lại bao nhiêu? Chọn đáp án ĐÚNG: A , ,
0
0 N N
N
B , ,
0
0 N N
N
C , ,
0
0 N N
N
D , ,16
0
0 N N
N
64 Một nguồn ban đầu chứa N0 hạt nhân nguyên tử phóng xạ Có hạt nhân bị phân rã sau
thời gian chu kỳ bán rã ? A
1
8N B
1
16N C
2
3N D.
7 8N 65.No hạt nhân Sau khoảng thời gian 3T, mẫu:
A Còn lại 25% số hạt nhân No
B Đã bị phân rã 25% số hạt nhân No C Còn lại 12,5% số hạt nhân No
D Đã bị pân rã 12,5% số hạt nhân No
Chọn đáp án ĐÚNG
66 Chu kì bán rã đồng vị phóng xạ 1,5giờ Hỏi sau thời gian (kể từ thời điểm ban đầu) thì số hạt nhân đồng vị phóng xạ cịn lại 25% số hạt nhân ban đầu?
(11)67 Giả sử sau phóng xạ (kể từ thời điểm ban đầu) số hạt nhân đồng vị phóng xạ cịn lại bằng 25% số hạt nhân ban đầu Chu kì bán rã đồng vị phóng xạ
A B 1,5 C 0,5 D
68 Một chất phóng xạ sau 10 ngày đêm giảm ¾ số ngun tử ban đầu có Tính chu kì bán rã? A 20 ngày B ngày C 24 ngày D 15 ngày
69 1124Na chất phóng xạ - với chu kì bán rã 15h Ban đầu có lượng 24
11Na sau khoảng thời
gian lượng chất phóng xạ bị phân rã 75%?
A 7h 30min B 15h 00min C 22h 30min D 30h 00min
70 (TN 2011): Ban đầu có N0 hạt nhân đồng vị phóng xạ Sau kể từ thời điểm ban đầu, có
87,5% số hạt nhân đồng vị bị phân rã Chu kì bán rã đồng vị
A 24 B C 30 D 47
71 (TN – THPT 2008): Ban đầu có lượng chất phóng xạ X nguyên chất, có chu kì bán rã T Sau thời gian t = 2T kể từ thời điểm ban đầu, tỉ số số hạt nhân chất phóng xạ X phân rã thành hạt nhân nguyên tố khác số hạt nhân chất phóng xạ X cịn lại là:
A 4/3 B 4. C 1/3 D 3.
72 Pơlơni 21084Po phóng xạ biến đổi thành chì Pb Biết khối lượng hạt nhân Po; ; Pb là:
209,937303 u; 4,001506 u; 205,929442 u u = MeV 931,5
c Năng lượng tỏa hạt nhân pôlôni phân rã xấp xỉ
A 5,92 MeV B 2,96 MeV. C 29,60 MeV D 59,20 MeV. LÝ THUYẾT
73 Phát biểu sau đúng? Phóng xạ tượng hạt nhân nguyên tử: A phát sóng điện từ
B phát tia , ,
C phát tia khơng nhìn thấy biến đổi thành hạt nhân khác D nặng bị phá vỡ thành hạt nhân nhẹ hấp thụ nơtron
74 Kết luận chất tia phóng xạ không đúng?
A Tia , , có chung chất sóng điện từ có bước sóng khác
B Tia dòng hạt nhân nguyên tử C Tia dòng hạt mang điện
D Tia sóng điện từ
75 Một chất phóng xạ có số phóng xạ .Ở thời điểm ban đầu có N0 hạt nhân Tỉ lệ số hạt nhân lại với số hạt nhân ban đầu sau thời gian t là:
A e t B (1 t) C (1 e ) t D (1 e ) t 76 Chọn câu sai Tia :
A Gây nguy hại thể
B Có khả đâm xuyên mạnh
C Không bị lệch điện trường từ trường D Có bước sóng lớn tia Rơnghen
77(TN 2011) : Một chất phóng xạ có số phóng xạ .Ở thời điểm ban đầu có N0 hạt nhân Số hạt nhân
đã bị phân rã sau thời gian t là: A N e0 t
B N (10 t) C
t
N (1 e )
D N (1 e )0 t
78 Phóng xạ phân hạch hạt nhân
A có hấp thụ nơtron chậm. B phản ứng hạt nhân thu lượng. C phản ứng hạt nhân. D phản ứng hạt nhân tỏa lượng 79 Điều sau phản ứng phân hạch không đúng?
A Phản ứng phân hạch tỏa nhiệt
(12)C Phóng xạ trường hợp đặc biệt phân hạch
D Không cần điều kiện nhiệt độ cao để xảy phản ứng phân hạch 80 Một chất phóng xạ phát tia phát biểu sau sai?
A Hạt nhân hạt nhân mẹ nuclon
B Điện tích hạt nhân hạt nhân mẹ +3,2.10-19C.
C Khối lượng hạt nhân nhỏ khối lượng hạt nhân mẹ lượng khối lượng hạt D Dịng tia phóng xạ bị lệch điên trường từ trường
81 Khi nói phóng xạ , phát biểu sau khơng đúng? A Tia - dịng electron, tia + dòng pozitron.
B Tia làm ion hóa mơi trường yếu tia
C Các tia điện trường bị lệch tia lực điện trường tác dụng lên hạt nhỏ lực điện trường tác dụng lên hạt
D Các tia phóng với tốc độ lớn 82 Chỉ nhận xét sai tia
A Tia có bước sóng nhỏ bước sóng tia X B Tia truyền với tốc độ nhỏ tốc độ ánh sáng C Tia có khả ion hóa D Tia có tác dụng lên kính ảnh
83 Phát biểu sau khơng đúng?
A Khi xảy phóng xạ, chất hạt nhân nguyên tử thay đổi B Hằng số phóng xạ chất phóng xạ khơng đổi theo thời gian C Chu kì bán rã chất phóng xạ giảm dần theo thời gian
D Sự phóng xạ chất khơng chịu ảnh hưởng yếu tó bên ngồi 84 So sánh giống tượng phóng xạ phản ứng dây chuyền:
A Phản ứng tỏa lượng B Phụ thuộc vào điều kiện bên ngòai C Là trình tự phát
D Có thể xảy hạt nhân nặng hay nhẹ. 85 Chọn phát biểu đúng.
A Phản ứng hạt nhân trường hợp riêng tượng phóng xạ
B Các phản ứng hạt nhân xảy nhiệt độ cao, hàng trăm triệu độ C Các phản ứng hạt nhân phản ứng tỏa lượng
D Đặc điểm chung phản ứng phân hạch sau phân hạch có nơtron phóng ra, phân hạch giải phóng lượng lớn