Bai 3 HIỆN TƯỢNG PHÂN rã PHÓNG xạ

BÀI 3: HIỆN TƯỢNG PHÂN RÃ PHÓNG XẠ Mục tiêu  Kiến thức + Nêu nắm tượng phóng xạ hạt nhân + Nêu đặc tính q trình phóng xạ + Nắm tính chất loại tia phóng xạ q trình phân rã hạt nhân + Viết hệ thức định luật phóng xạ + Định nghĩa chu kì bán rã số phân rã + Nêu số ứng dụng đồng vị phóng xạ thực tế  Kĩ + Viết phản ứng phóng xạ tạo tia ,  ,  + Tính khối lượng số hạt nhân cịn lại phân rã + Tính tuổi mẫu đá, mẫu gỗ có chứa đồng vị phóng xạ Trang I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM Khái niệm - Phóng xạ tượng hạt nhân nặng tự phát phân rã tia phóng xạ biến đổi thành hạt nhân khác Phương trình phân rã: X → Y + tia phóng xạ X gọi hạt nhân mẹ Y gọi hạt nhân Chú ý: Q trình phóng xạ q trình tự phát Mơ hình phân rã anpha không phụ thuộc vào yếu tố bên ngồi: nhiệt Thơng thường, hạt nhân phóng xạ thường độ, ánh sáng, độ ẩm hạt nhân có số khối lớn, hạt Các loại tia phóng xạ  , ,   nhân có lượng liên kết riêng bé: Pu, U, Th, v.v a Tia  : - Thực chất hạt nhân 42 He bay từ hạt nhân với vận tốc cỡ 2.107 m/s - Tia  cỡ cm khơng khí khơng thể xuyên qua bia mm - Tia  hạt mang điện tích dương nên bị lệch phía âm chùm tia bay qua điện trường b Tia  : - Bức từ hạt nhân với vận tốc lớn cỡ tốc độ ánh Những tia phóng xạ q trình phóng xạ sáng - Tia  bay vài mét khơng khí Thực tế, tia phóng xạ cịn chùm hạt proton, notron từ hạt nhân, nhiên xuyên qua nhơm dày vài mm tia phóng xạ , ,  - Phân loại:  : thực chất electron  1  1  : thực chất hạt “electron dương” hay âm gọi hạt pozitron hạt có khối lượng hạt electron 19 mang điện tích 1,6.10 - Tia 1   C  1  hạt mang điện nên phương LƯU Ý: - Xét phân rã  : AZ X  AZ42Y  42  Trong phân rã  , hạt nhân bị “lùi ô” so với hạt nhân mẹ bảng hệ thống tuần hồn chuyển động bị lệch điện trường Mendeleep c Tia gamma (  ): - Xét phân rã  : AZ X  Là xạ điện từ có bước sóng ngắn (  1011 m ), Y  01 A Z 1 Trong phân rã  , hạt nhân lùi so với hạt có lượng cao nên khả đâm xuyên mạnh Trang Định luật phóng xạ nhân mẹ - Một mẫu chất phóng xạ ban đầu có số hạt nhân - Xét phân rã  : AZ X  ZA1Y  01 N0 Sau thời gian t, số hạt nhân lại mẫu chất Trong phân rã  , hạt nhân tiến ô so với   t phóng xạ N  N e t  N T hạt nhân mẹ Trong đó: T: chu kì bán rã - Trong phân rã 00  : không làm thay đổi hạt nhân  con, phóng xạ  thường kèm với phóng xạ  ln  số phóng xạ T s   - Vì khối lượng số hạt nhân liên hệ với biểu thức: N  m NA A Do khối lượng cịn lại mẫu chất phóng xạ là:  t m  m0 T (Với m0 khối lượng ban đầu ứng với số hạt nhân ban đầu N0 ) t   - Số hạt nhân phân rã: N  N  N  N 1  T    Chú ý: Trong phân rã hạt nhân, số hạt nhân phân rã hạt nhân mẹ số hạt nhân sinh SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA Định luật phóng xạ Tia Anpha  Số hạt nhân cịn lại PHÓNG XẠ N  N e t  N  t T Số hạt nhân phân rã Tia Bê-ta  Tia gamma  t   N  N  N  N 1  T    Hằng số phóng xạ ln  T s Các tia phóng xạ X → Y + tia phóng xạ Liên hệ số hạt nhân khối lượng m N  NA A Trang II CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Hiện tượng phân rã phóng xạ loại tia phóng xạ Phương pháp giải - Dạng tập tập trung vào xác định cấu tạo Ví dụ: Phản ứng phân rã uranium có dạng hạt nhân cách áp dụng định luật bảo toàn số khối (A) số điện tích hạt nhân (Z) - Nắm vững lí thuyết tính chất tia phóng xạ Bước 1: Áp dụng định luật bảo toàn số khối bảo tồn điện tích 238 92  U  206 82 Pb  x  y Số x y phương trình A x  6; y  B x  6; y  C x  8; y  D x  8; y  Hướng dẫn giải Theo định luật bảo tồn số khối ta có: 238  206  4x (1) Theo định luật bảo tồn điện tích ta có: 92  82  2x  y (2) Từ suy x  8; y  Bước 2: Thay số giải Chọn C Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Cho tia phóng xạ phát từ nguồn: tia  , tia  , tia  tia  Lưu ý: Các hạt bị lệch vào miền khơng gian có điện trường tạo hai tụ phương truyền bay qua điện phẳng khơng khí Đường sức điện trường có phương vng góc với điện trường tác dụng hướng tia phóng xạ phát Tia phóng xạ khơng bị lệch khỏi lực điện trường Tia gamma sóng điện từ phương truyền ban đầu A Tia  B Tia  C Tia  D Tia  Hướng dẫn giải Khi vào vùng khơng gian có điện trường đường sức vng góc với (điện tích 0) nên khơng chịu tác dụng lực điện hướng tia thì: - Tia anpha ( 42 He ) mang điện tích +2e nên lệch phía âm tụ điện - Tia Beta (  ) mang điện tích +e nên lệch phía âm tụ điện - Tia Beta (  ) mang điện tích –e nên lệch phía dương tụ điện - Tia  sóng điện từ, khơng mang điện tích nên khơng bị lệch điện trường lẫn từ trường Chọn A Trang Ví dụ 2: Một nguồn phóng xạ X, phát tia tia phóng xạ: tia  , tia  , tia  tia  Các tia phóng xạ cho bắn sát với kính chứa lớp bột huỳnh quang đặt từ trường có chiều đường sức từ hướng từ ngồi Khi tia phóng xạ tương tác với kính tạo nên vệt sáng huỳnh quang ứng với đường (1), (2), (3) hình vẽ Các tia thí nghiệm theo thứ tự 1-2-3 B A tia  , tia  , tia  B tia  , tia  , tia  C tia  , tia  , tia  D tia  , tia  , tia  Từ trường tác dụng Lực Lorentz lên hạt điện tích Hướng dẫn giải Trước hết, để ý rằng, theo kiến thức 11, điện tích chuyển động từ chuyển động làm quỹ trường chịu tác dụng lực Lo-ren-xo làm cho quỹ đạo hạt điện đạo chuyển động hạt bị uốn cong tích bị uốn cong - Tia (2) truyền thẳng, (2) tia gamma  - Tia (1) (3) bị uốn cong quỹ đạo nên hai tia phải chùm hạt mang điện tích - Áp dụng quy tắc bàn tay trái, tia (1) phải chùm hạt mang điện tích dương (tia  , tia  ), tia lại phải chùm hạt mang điện tích âm Do đó, tia (3) tia beta  - Lực Lorentz đóng vai trị lực hướng tâm nên ta có q vB  mv2 mv R  R qB (R bán kính quỹ đạo hạt điện tích từ trường chịu tác dụng lực Lo-ren-xo) Nghĩa bán kính quỹ đạo tỉ lệ nghịch với độ lớn điện tích, đường (1) Ngay sau sinh ra, động  có bán kính nhỏ nên điện tích hạt lớn điện tích  , tỉ lệ nghịch với khối đường (1) chùm hạt Anpha lượng hạt tương ứng Chọn D Ví dụ 3: Hạt nhân 14 C phóng xạ  Hạt nhân sinh có Trang A proton notron B proton notron C proton notron D proton notron Hướng dẫn giải Viết phương trình phóng xạ 14 C  AZ X  01 , X hạt nhân 14 N Hạt có proton notron Chọn B Ví dụ 4: Hạt nhân Po đứng n phóng xạ anpha Ngay sau đó, động hạt anpha A động hạt nhân B nhỏ động hạt nhân C không D lớn động hạt nhân Hướng dẫn giải Phương trình phóng xạ: 210 84 Po  42   206 82 X Áp dụng định luật bảo toàn vecto động lượng ta có: P  2mWd  P  PX  P  PX   m K   m X K X  K  m X A X 206     K  KX K X m A Chọn D Bài tập tự luyện dạng Bài tập Câu 1: Chu kì bán rã T chất phóng xạ khoảng thời gian A Sau đó, số nguyên tử phóng xạ giảm nửa B Bằng quãng thời gian khơng đổi, sau đó, phóng xạ lặp lại ban đầu C Sau đó, chất hồn tồn tính phóng xạ D Sau đó, độ phóng xạ chất giảm lần Câu 2: Bảng hệ thống tuần hồn ngun tố hóa học, người ta xếp nguyên tố theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân Nếu phóng xạ  , so với hạt nhân mẹ, hạt nhân A tiến bảng tuần hồn B tiến ô bảng tuần hoàn C lùi ô bảng tuần hồn D lùi bảng tuần hồn Câu 3: Điều sau nói tia  ? A Hạt  có khối lượng với electron mang điện tích nguyên tố dương B Tia  có tầm bay ngắn so với tia  C Tia  có khả đâm xuyên mạnh, giống tia Ronghen D Bứt từ hạt nhân với tốc độ tốc độ ánh sáng Trang Câu 4: Điều sau sai nói tia  ? A Tia  thực chất hạt nhân nguyên tử heli B Khi qua điện trường hai tụ điện, tia  bị lệch phía âm tụ điện C Tia  phóng từ hạt nhân với vận tốc vận tốc ánh sáng D Tia  tối đa cm khơng khí Câu 5: Trong loại tia phóng xạ sau, tia đâm xuyên yếu tia nào? B Tia  A Tia  C Tia  D Tia  Câu 6: Trong loại tia phóng xạ, tia khơng mang điện? B Tia  A Tia  C Tia  D Tia  Câu 7: Có thể tăng số phân rã  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 D Hiện ta khơng biết cách làm thay đổi số phân rã phóng xạ Câu 8: Trong phóng xạ  hạt nhân AZ X biến đổi thành hạt nhân A Z Y 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 Câu 9: Trong phóng xạ  hạt nhân AZ X biến đổi thành hạt nhân A Z Y 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 Câu 10: Đồng vị 234 92 U sau chuỗi phóng xạ   biến đổi thành 206 82 Pb Số phóng xạ   chuỗi A phóng xạ  , phóng xạ  B phóng xạ  , phóng xạ  C 10 phóng xạ  , phóng xạ  D 16 phóng xạ  , 12 phóng xạ  Câu 11: Phát biểu sau sai nói tượng phóng xạ? A Trong phóng xạ  , hạt nhân có số notron nhỏ số notron hạt nhân mẹ B Trong phóng xạ  , hạt nhân mẹ hạt nhân có số khối nhau, số proton khác C Trong phóng xạ  , hạt nhân mẹ hạt nhân có số khối nhau, số notron khác D Trong phóng xạ  , hạt nhân mẹ hạt nhân có số khối nhau, số notron khác Câu 12: Tia sau tia phóng xạ? A Tia  B Tia  C Tia  D Tia X Câu 13: Điều khẳng định sau sai nói phóng xạ anpha (  ) A Hạt nhân tự động phóng xạ hạt nhân heli ( 42 He ) B Trong bảng hệ thống tuần hoàn, hạt nhân lùi hai ô so với hạt nhân mẹ C Số khối hạt nhân nhỏ số khối hạt nhân mẹ đơn vị Trang D Tia anpha có tính đâm xun mạnh tia gamma Câu 14: Điều khẳng định sau sai nói phóng xạ  ? A Hạt nhân mẹ phóng xạ pozitron B Trong bảng hệ thống tuần hoàn, hạt nhân tiến ô so với hạt nhân mẹ C Số khối hạt nhân mẹ hạt nhân D Thực chất hạt electron Câu 15: Khi nói phóng xạ, phát biểu đúng? A Sự phóng xạ phụ thuộc vào áp suất tác dụng lên bề mặt khối chất phóng xạ B Chu kì phóng xạ chất phụ thuộc vào khối lượng chất C Phóng xạ phản ứng hạt nhân tỏa lượng D Sự phóng xạ phụ thuộc vào nhiệt độ chất phóng xạ Câu 16: Hạt nhân 226 88 Ra biến đổi thành hạt nhân A   222 86 B  Rn phóng xạ C  D  Câu 17: Khi nói tia  , phát biểu sau sai? A Tia  phóng từ hạt nhân với tốc độ 2.106 m/s B Khi qua điện trường hai tụ điện, tia  bị lệch phía âm tụ điện C Khi khơng khí, tia  làm ion hóa khơng khí dần lượng D Tia  dòng hạt nhân heli ( 42 He ) Câu 18: Phát biểu sau khơng nói tượng phóng xạ A Hiện tượng phóng xạ trường hợp riêng phản ứng hạt nhân (phản ứng hạt nhân tự phát) B Hiện tượng phóng xạ phụ thuộc vào tác động bên ngồi C Hiện tượng phóng xạ tn theo định luật phóng xạ D Hiện tượng phóng xạ nguyên nhân bên hạt nhân gây Câu 19: Có thể tăng tốc độ q trình phóng xạ đồng vị phóng xạ cách A đốt nóng nguồn phóng xạ B đặt nguồn phóng xạ vào từ trường mạnh C chưa có cách để thay đổi số phóng xạ D đặt nguồn phóng xạ vào điện trường mạnh Câu 20: Các tia không bị lệch điện trường A Tia  tia  Câu 21: Hạt nhân B Tia  tia  C Tia  tia X D Tia  , tia  tia  Th sau nhiều lần phóng xạ   loại biến đổi thành hạt nhân 232 90 208 82 Pb Xác định số lần phóng xạ   ? A lần phóng xạ  lần phóng xạ  B lần phóng xạ  lần phóng xạ  C lần phóng xạ  lần phóng xạ  D lần phóng xạ  lần phóng xạ  Câu 22: Phóng xạ  là: A Phản ứng hạt nhân thu lượng B Phản ứng hạt nhân không thu không tỏa lượng Trang C Sự giải phóng electron (electron) từ lớp electron nguyên tử D Phản ứng hạt nhân tỏa lượng Câu 23: Khi nói phóng xạ, phát biểu sau sai? A Sự phóng xạ khơng phụ thuộc vào tác động bên nhiệt độ, áp suất,… B Tổng khối lượng hạt nhân tạo thành lớn khối lượng hạt nhân mẹ C Hạt nhân bền vững hạt nhân mẹ D Phóng xạ phản ứng hạt nhân tỏa lượng Câu 24: Trong khơng khí, tia phóng xạ sau có tốc độ nhỏ nhất? C Tia  B Tia  A Tia  D Tia  Câu 25: Hạt nhân A đứng yên phân rã thành hạt nhân B có khối lượng m B hạt  có khối lượng ma Tỉ số động hạt nhân B động hạt  sau phân rã m  B  a   mB  m A a mB m  C  B   ma  D mB ma Câu 26: Một hạt nhân X, ban đầu đứng yên, phóng xạ  biến thành hạt nhân Y Biết hạt nhân X có số khối A, hạt  phát tốc độ v Lấy khối lượng hạt nhân số khối tính theo đơn vị u Tốc độ hạt nhân Y A 4v A4 B 2v A4 C 4v A4 D 2v A4 Câu 27: Một hạt nhân chất phóng xạ A đứng yên phân rã tạo hai hạt B C Gọi mA , mB , m C khối lượng nghỉ hạt A, B, C c tốc độ ánh sáng chân khơng Q trình phóng xạ tỏa lượng Q Biểu thức sau đúng? A mA  mB  mC C m A  m B  mC  Câu 28: Radi 226 88 Q c2 B m A  m B  mC  Q c2 D m A  m B  mC  Q c2 Ra nguyên tố phóng xạ  Một hạt nhân 226 88 Ra đứng yên phóng xạ hạt  biến đổi thành hạt nhân X Biết động hạt  4,8 MeV Lấy khối lượng hạt nhân (tính theo đơn vị u) số khối Giả sử phóng xạ không kèm theo xạ gamma Năng lượng tỏa phân rã A 271 MeV B 4,72 MeV C 4,89 MeV D 269 MeV Dạng 2: Bài tập định luật phóng xạ Phương pháp giải Áp dụng cơng thức định luật phóng xạ Ví dụ: Uranium Cần ý phân biệt đến đại lượng: Khi phóng xạ  , urani biến thành Thori + Số hạt nhân ban đầu N0 + Số hạt nhân lại N  N e t  N 238 92 U có chu kì bán rã 4,5.109 năm 234 90 Th Ban đầu có 23,8 g urani t  T Tính số hạt nhân khối lượng Uranium cịn lại sau Trang + Số hạt nhân phân rã: 9.109 năm t   N  N  N  N 1  T    Tính tỉ số số hạt nhân Uranium lại hạt nhân Thori sau 4,5.109 năm Hướng dẫn giải Bước 1: Xác định đại lượng biết, đổi Không cần đổi đơn vị đại lượng, ý thời gian đơn vị đơn vị đồng lấy năm khối lượng lấy theo đơn vị gam T  4,5.109 năm Bước 2: Từ đại lượng biết sử dụng định luật phóng xạ để giải m0  23,8g Số hạt nhân uranium ban đầu: N0  m0 23,8 NA  6, 02.1023  6, 02.1022 (hạt nhân) A 238 - Số hạt nhân Uranium lại sau 9.109 năm: N  N0  t T  6, 02.1022.22  3, 7625.1021 hạt nhân - Khối lượng U lại m  m  t T  23,8.22  5,95g Tỉ số hạt nhân U lại Th sau 4,5 tỉ năm Số hạt nhân Thori có U phân rã, t    N Th  N U  N 1  T    Suy NU N Th t    T N 1   t    2T 1   t  N T Số hạt nhân Th sinh số hạt nhân U cịn lại Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Ban đầu, mẫu chất phóng xạ nguyên chất có khối lượng m0 chu kì bán rã chất 3,8 ngày Sau 15,2 ngày khối lượng chất phóng xạ cịn lại 2,24 g Khối lượng mẫu chất phóng xạ m0 ban đầu A 5,60 g B 35,84 g C 17,92 g D 8,96 g Hướng dẫn giải Vì khối lượng số hạt nhân tỉ lệ với khối lượng mẫu phóng xạ giảm theo định luật phóng xạ Trang 10 t m  m0 T  m0  m t T  2, 24 15,2 3,8  35,84g Chọn B Ví dụ 2: Ban đầu (t = 0) có mẫu chất phóng xạ X nguyên chất Ở thời điểm t1 mẫu chất phóng xạ X lại 20% hạt nhân chưa bị phân rã Đến thời điểm t  t1  100  s  só hạt nhân X chưa bị phân rã 5% so với số hạt nhân ban đầu Chu kì bán rã chất phóng xạ A 50 s B 25 s C 400 s D 309 s Hướng dẫn giải Tại thời điểm t1 , ta có: N  20%N  N Tại thời điểm t  t1  100 , ta có: N  N  t1  T 100 T   t1 T t1 100 T  t1 1  N0  T  5  5%N 1 100  T  20 20  T  50s Chọn A Ví dụ 3: Hạt nhân X phóng xạ biến đổi thành hạt nhân bền Y Ban đầu ( t  ), có mẫu chất X nguyên chất Tại thời điểm t1 t , tỉ số số hạt nhân Y số hạt nhân X mẫu tương ứng Tại thời điểm t  2t1  3t , tỉ số A 17 B 575 C 107 D 72 Hướng dẫn giải t     T  N Y  N 1     Ta có  t    N X  N T  t1 t  N 1 T T + Thời điểm t1 : Y     (1) t1  NX T  t2 t  N 1 T T + Thời điểm t : Y     (2) t2  NX T + Thời điểm t  2t1  3t : Trang 11  2t1  3t NY  T  2t  3t  NX T  1 2   2t1 T 2t1 T 2   3t T 3t T Thay (1) (2) vào (3) ta   t1    t    T   T     (3)   t1 t2  T    T          NY  575 NX Chọn B Ví dụ 4: Hiện urani tự nhiên chứa hai đồng vị phóng xạ 238 U , với tỉ lệ số hạt 235 U 238 235 238 U số hạt U 235 U Biết chu kì bán rã 1000 U 7,00.108 năm 4,50.109 năm Cách năm, urani tự nhiên có tỉ lệ số hạt A 2,74 tỉ năm B 2,22 tỉ năm 235 U 238 U C 1,74 tỉ năm ? 100 D 3,15 tỉ năm Hướng dẫn giải Chọn mốc thời gian lúc: N 0235  238 N0 100 Tỉ số thời điểm là:  t  t  t N 235 N0235 T1 T1 7.10    t    t t 238  N 1000 100  T2 1000 100  4,5.109 1000 N0238 T2 2 Sử dụng máy tính  t  1,74.109 Chọn C Bài tập tự luyện dạng Bài tập Câu 1: Một chất phóng xạ X có số phóng xạ  Ở thời điểm t  , có N0 hạt nhân X Tính từ t đến t, số hạt nhân chất phóng xạ X bị phân rã A N0 et B N 1  e t  C N 1  e t  D N 1  e  Câu 2: Giả sử sau phóng xạ (kể từ thời điểm ban đầu) số hạt nhân đồng vị phóng xạ lại 25% số hạt nhân ban đầu Chu kì bán rã đồng vị phóng xạ A B 1,5 C 0,5 D Câu 3: Ban đầu có 20 gam chất phóng xạ X có chu kì bán rã T Khối lượng chất X lại sau khoảng thời gian 3T, kể từ thời điểm ban đầu A 3,2 gam B 2,5 gam C 4,5 gam D 1,5 gam Trang 12 Câu 4: Một đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã T Cứ sau khoảng thời gian số hạt nhân bị phân rã khoảng thời gian ba lần số hạt nhân lại đồng vị ấy? A 0,5T B 3T C 2T D T Câu 5: Ban đầu có N0 hạt nhân mẫu chất phóng xạ ngun chất có chu kì bán rã T Sau khoảng thời gian t  0,5T , kể từ thời điểm ban đầu, số hạt nhân chưa bị phân rã mẫu chất phóng xạ A N0 B N0 C N D N0 Câu 6: Trong khoảng thời gian 4h có 75% số hạt nhân ban đầu đồng vị phóng xạ bị phân rã Chu kì bán rã đồng vị A 2h B 3h C 1h D 4h Câu 7: Chất phóng xạ X có chu kì bán rã T Ban đầu (t = 0), mẫu chất phóng xạ X có số hạt N0 Sau khoảng thời gian t  3T (kể từ t = 0), số hạt nhân X bị phân rã A 0, 25N0 B 0,875N0 C 0,75N0 D 0,125N0 Câu 8: Gọi t khoảng thời gian để số hạt nhân đồng vị phóng xạ giảm bốn lần Sau thời gian 2t số hạt nhân lại đồng vị phần trăm số hạt nhân ban đầu? A 25,25% B 93,75% C 6,25% D 13,5% Câu 9: Một chất phóng xạ ban đầu có N0 hạt nhân Sau năm, cịn lại phần ba số hạt nhân ban đầu chưa phân rã Sau năm nữa, số hạt nhân lại chưa phân rã chất phóng xạ A N0 B N0 16 Câu 10: Thời gian bán rã 90 38 C N0 D N0 Sr T  20 năm Sau 80 năm, số phần trăm hạt nhân lại chưa phân rã A Gần 25% B Gần 12,5% C Gần 50% D Gần 6,25% Câu 11: Một nguồn phóng xạ có chu kì bán rã T thời điểm ban đầu có 32N0 hạt nhân Sau khoảng thời gian T/2, 2T 3T, số hạt nhân lại chưa bị phân rã A 24N0 , 12N0 , 6N0 B 16 2N , 8N , 4N C 16N0 , 8N0 , 4N0 D 16 2N , 2N , 2N Câu 12: Gọi N, N số hạt nhân lại số hạt nhân bị phân rã thời điểm t; T chu kỳ bán rã Hệ thức là: t N T  1 A N t  N T  1 B N t  N T  1 C N t N T  1 D N Bài tập nâng cao Câu 13: Hạt nhân A1 X1 X phóng xạ biến thành hạt nhân A2 X2 số khối chúng tính theo đơn vi u Biết chất phóng xạ khối lượng chất A1 X1 Y bền Coi khối lượng hạt nhân X, Y A1 X1 X có chu kì bán rã T Ban đầu có X , sau chu kì bán rã tỉ số khối lượng chất Y va khối lượng chất X là? A A1 A2 B A1 A2 C A2 A1 D A2 A1 Trang 13 Câu 14: Trong nguồn phóng xạ lễ trước đó, số nguyên tử A 2.108 nguyên tử 32 15 32 15 P với chu kỳ bán rã T  14 ngày đêm có 108 nguyên tử Hai tuần P nguồn B 2,5.107 nguyên tử C 5.107 nguyên tử D 4.108 nguyên tử Câu 15: Một chất phóng xạ  có chu kì bán rã T Khảo sát mẫu chất phóng xạ ta thấy: lần đo thứ nhất, phút chất phóng xạ phát 8n hạt  Sau 415 ngày kể từ lần đo thứ nhất, phút chất phóng xạ phát n hạt  Giá trị T A 12,3 năm C 2,6 năm B 138 ngày Câu 16: Chất phóng xạ poloni 210 84 D 3,8 ngày Po phát tia  biến đổi thành hạt nhân chì Chu kì bán rã poloni 138 ngày Ban đầu có mẫu Poloni nguyên chất, sau khoảng thời gian t, tỉ số khối lượng chì sinh khối lượng poloni lại mẫu 0,6 Coi khối lượng nguyên tử số khối hạt nhân nguyên tử tính theo đơn vị u Giá trị t A 95 ngày B 83 ngày Câu 17: Chất phóng xạ Poloni 210 84 210 84 D 105 ngày Po phát tia  biến đổi thành chì poloni T Ban đầu (t = 0) có mẫu có 63 mg C 33 ngày 210 84 206 84 Pb Gọi chu kì bán rã Po nguyên chất Trong khoảng thời gian từ t = đến t = 2T, Po mẫu bị phân rã Lấy khối lượng nguyên tử tính theo đơn vị u số khối hạt nhân nguyển tử Trong khoảng thời gian từ t = 2T đến t = 3T, lượng 206 84 Pb tạo thành mẫu có khối lượng A 10,3 mg B 73,5 mg C 72,1 mg D 5,25 mg Câu 18: Hạt nhân X phóng xạ  biến đổi thành hạt nhân bền Y Ban đầu (t = 0) có mẫu chất phóng xạ X nguyên chất Tại thời điểm t  t (năm) t  t  24,6 (năm), tỉ số số hạt nhân X 1 Chu kì bán rã chất X 15 lại mẫu số hạt nhân Y sinh có giá trị A 10,3 năm Câu 19: Poloni B 12,3 năm 210 84 C 56,7 năm D 24,6 năm Po chất phóng xạ  Ban đầu có mẫu 210 84 Po nguyên chất Khối lượng 210 84 Po mẫu thời điểm t  t , t  t  2t t  t  3t (với t  ) có giá trị m0 , 8g 1g Giá trị m0 là: A 256 g B 128 g C 64 g D 512 g Câu 20: Có hai nguồn chất phóng xạ A B, ban đầu số hạt hai chất trộn lẫn với tạo thành hỗn hợp phóng xạ Biết chu kì phóng xạ hai chất T1 T2 với T1  2T2 Sau thời gian t hỗn hợp cịn lại 25% tổng số hạt ban đầu Giá trị t gần là: A 0,69 T1 B T1 Câu 21: Hạt nhân urani đó, chu kì bán rã 1, 2.1020 hạt nhân 238 92 238 92 238 92 C T1 D 1,45 T1 U sau chuỗi phân rã, biến đổi thành hạt nhân chì 206 82 Pb Trong trình U biến đổi thành hạt nhân chì 4,5.109 năm Một khối đá phát chứa U 6,5.1018 hạt nhân 206 82 Pb Giả sử khối đá lúc hình thành khơng chứa chì tất lượng chì có mặt sản phẩm phân rã 238 92 U Tuổi khối đá phát là: A 3, 4.108 năm B 3,5.107 năm C 1,9.1010 năm D 3,3.108 năm Trang 14 Câu 22: Ban đầu, lượng chất iot có số nguyên tử đồng vị bền 127 53 I đồng vị phóng xạ lượt chiếm 60% 40% tổng số nguyên tử khối chất Biết chất phóng xạ đổi thành xenon 131 54 127 53 131 53 I lần I phóng xạ  biến Xe với chu kì bán rã ngày Coi tồn khí xenon electron tạo thành bay khỏi khối chất iot Sau ngày (kể từ lúc ban đầu), so với tổng số ngun tử cịn lại khối chất số ngun tử đồng vị phóng xạ A 25% 127 53 I lại chiếm: B 20% Câu 23: Một lượng chất phóng xạ C 15% 84 D 30% Po210 thời điểm ban đầu t = có 100 (g) Đến thời điểm t1 khối lượng Po cịn lại 4a (g), đến thời điểm t khối lượng Po cịn lại 3a (g) Tính khối lượng Po lại thời điểm t  t  t1 A 75 g B 25 g Câu 24: Đồng vị phóng xạ Ban đầu có mẫu 14 lần số hạt nhân 210 84 210 84 210 84 C 50 g D 62,5 g Po phân rã  , biến thành đồng vị bền 206 82 Pb với chu kì bán rã 138 ngày Po tinh khiết Đến thời điểm t, tổng số hạt  hạt nhân 206 82 Pb (được tạo ra) gấp Po lại Giá trị t A 552 ngày B 414 ngày C 828 ngày D 276 ngày ĐÁP ÁN Dạng 1: Hiện tượng phân rã phóng xạ loại tia phóng xạ 1-A 2-A 3-A 4-C 5-A 6-D 7-D 8-A 9-A 10-B 11-C 12-D 13-D 14-A 15-C 16-C 17-A 18-B 19-C 20-C 21-A 22-D 23-B 24-B 25-A 26-C 27-C 28-C Dạng 2: Bài tập định luật phóng xạ 1-B 2-B 3-B 4-C 5-B 6-A 7-B 8-C 9-D 10-D 11-B 12-D 13-C 14-A 15-B 16-A 17-A 18-B 19-D 20-D 21-A 22-A 23-A 24-B Trang 15 ... sau chuỗi phóng xạ   biến đổi thành 206 82 Pb Số phóng xạ   chuỗi A phóng xạ  , phóng xạ  B phóng xạ  , phóng xạ  C 10 phóng xạ  , phóng xạ  D 16 phóng xạ  , 12 phóng xạ  ... lần phóng xạ   loại biến đổi thành hạt nhân 232 90 208 82 Pb Xác định số lần phóng xạ   ? A lần phóng xạ  lần phóng xạ  B lần phóng xạ  lần phóng xạ  C lần phóng xạ  lần phóng xạ ... khơng nói tượng phóng xạ A Hiện tượng phóng xạ trường hợp riêng phản ứng hạt nhân (phản ứng hạt nhân tự phát) B Hiện tượng phóng xạ phụ thuộc vào tác động bên ngồi C Hiện tượng phóng xạ tuân theo