a Độ hụt khối: Độ hụt khối là độ giảm khối lượng của một hạt nhân Xcó khối lượng mX so với khối lượng m0 của Z prôtôn và N nơtrôn riêng rẽ tạo thành hạt nhân đó : m = m0 – mX = Z.mp + A[r]
(1)HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ A KIẾN THỨC TRỌNG TÂM : 1/ Cấu tạo hạt nhân nguyên tử: Hạt nhân nguyên tử cấu tạo từ các hạt nhỏ gọi là các nuclon a) Nuclôn: Nuclôn gồm có loại là prôtôn và nơtrôn - Prôtôn : kí hiệu p , mang điện tích nguyên tố dương +e ,có khối lượng mp = 1,67262 1027 kg - Nơtrôn : kí hiệu n , không mang điện , khối lượng mn = 1,67493 1027 kg b) Kí hiệu hạt nhân nguyên tử nguyên tố X: AZ X X đó X là kí hiệu nguyên tố , Z là nguyên tử số(hay số prôtôn có hạt nhân) , A gọi là số khối (hay khối lượng số) , N = (A – Z) là số nơtrôn có hạt nhân c/ Đồng vị : Là nguyên tố có cùng nguyên tử số Z khác số khối (tức là khác số nơtrôn N) 10 11 Ví dụ : Đồng vị cácbon , 126 C , 136 C , 146 C , 156 C , 166 C ; Đồng vị hidro: 6C , 6C 1H , H (Đơteri, kí hiệ D), H (Triti, kí hiệu T) d/ Đơn vị khối lượng nguyên tử: Đơn vị khối lượng nguyên tử u là ½ khối lượng nguyên tử đồng vị phổ 12 −27 biến 126 C : u= gam=1 ,66055 10 kg ; với NA = 6,022.1023 hạt/mol là số Avôgađrô 12 N Ví dụ : mp = 1,007276u ; mn = 1,008665u ; me = 0,000549u << mp và mn => khối lượng nguyên tử tập trung chủ yếu hạt nhân 2/ Sự phóng xạ: a) Hiện tượng phóng xạ: - Là tượng hạt nhân tự động phóng xạ gọi là tia phóng xạ và biến đổi (phân rã) thành hạt nhân khác - Các tia phóng xạ gồm : tia anpha () , tia bêta () (gồm có lọai + và ) , tia gamma () (Xem chất và tính chất các tia phóng xạ sgk vật lí 12) b) Định luật phóng xạ : Đặc tính phóng xạ : - Quá trình phóng xạ là quá trinh biến đổi hạt nhân - Có tính tự phát và không điều kiển , nó nguyên nhân bên hạt nhân đó gây và không phụ thuộc vào các tác động từ bên ngoài - Phóng xạ là quá trình ngẫu nhiên Phát biểu định luật : Trong quá trình phân rã , số hạt nhân phóng xạ giảm theo thời gian theo định luật hàm số mũ N m N (t)= k0 =N e − λ.t m(t)= k0 =m e − λ t Công thức: 2 Với: k = t/T là số chu kì bán rã thời gian t ; = ln2/T= 0,693/T và gọi là số phóng xạ N0 và m0 là số nguyên tử ban đầu và khối lượng ban đầu lượng chất phóng xạ N(t) và m(t) là số nguyên tử và khối lượng còn lại sau thời gian t Độ phóng xạ: Độ phóng xạ H lượng chất phóng xạ đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu, đo số phân rã 1s dN H(t )=− = λ N (t )= λ N e− λ t =H e − λ t dt Trong đó : H0 = .N0 gọi là độ phóng xạ ban đầu - Đơn vị độ phóng xạ là Becơren (Bq): 1Bq = phân rã /giây , - Đơn vị khác là Curi(Ci) : 1Ci = 3,7.1010 Bq 3/ Phản ứng hạt nhân: a) Định nghĩa: Phản ứng hạt nhân là quá trình dẫn đến biến đổi hạt nhân - Hai loại phản ứng hạt nhân : phản ứng tự phân rã (hay phán ứng tự phát) và phản ứng có tương tác các hạt nhân (hay phản ứng hạt nhân kích thích) - Dạng phương trình tổng quát : A + B C + D (2) - Trong trường hợp phóng xạ phương trình có dạng : A B + C Trong đó A là hạt nhân mẹ , B là hạt nhân thì C là tia phóng xạ ( hạt ) b) Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân : Có định luật bảo toàn : + Định luật bảo toàn số nuclôn (số khối A) + Định luật bảo toàn điện tích (nguyên tử số Z) A A A A Xét phương trình : Z A+ Z B → Z C+ Z D - Theo định luật bảo toàn số khối ta có : A1 + A2 = A3 + A4 - Theo định luật bảo toàn điện tích ta có : Z1 + Z2 = Z3 + Z4 + Định luật bảo toàn động lượng : ⃗ ⃗ A + mB V ⃗ B=mC V ⃗C + mD V ⃗D PA+ ⃗ P B= ⃗ PC + ⃗ PD mA V hay + Định luật bảo toàn lượng toàn phần (bao gồm lượng nghỉ và động các hạt) E A +E B =EC +E D ΔE + K A + K B=K C + K D + Biểu thức quan hệ động và động lượng : P =2 mK Chú ý : Không có bảo toàn khối lượng , bảo toàn động phản ứng hạt nhân 4/ Hệ thức Anhxtanh lượng và khối lượng: + Năng lượng toàn phần vật có khối lượng m là : E=m c với c = 3.108 m/s là vận tốc ánh sáng chân không , m là khối lương tương đối tính + Từ hệ thức Anhxtanh cho thấy khối lượng các hạt không đo kg , u mà còn đo đơn vị : eV/c2 MeV/c2 1MeV/c2 = 1,7827.1030kg ; 1u = 1,66055.1027kg = 931,5 MeV/c2 , MeV u = Hoặc: 1u.c2 = 931,5 MeV , hoặc: 931 , c 5/ Độ hụt khối – lượng hạt nhân a) Độ hụt khối: Độ hụt khối là độ giảm khối lượng hạt nhân X(có khối lượng mX) so với khối lượng m0 Z prôtôn và N nơtrôn riêng rẽ tạo thành hạt nhân đó : m = m0 – mX = Z.mp + (AZ).mn – mX b) Năng lượng liên kết : + Khi các nuclôn liên kết lại thành hạt nhân X thì tỏa lượng là : E = W = (m0 – mX).c2 + Sự hụt khối dẫn đến tỏa lượng hình thành hạt nhân và đó muốn phá vỡ hạt nhân thành các nuclôn riêng rẽ , ta phải tốn lượng tối thiểu E để thắng lực liên kết hạt nhân Vì lượng E = W = (m0 – m).c2 gọi là lượng liên kết hạt nhân , kí hiệu là Wlk : W lk =[ Z m p +( A − Z) m p −mhn ] c2 * Năng lượng liên kết riêng : W - Năng lượng liên kết riêng là lượng liên kết tính cho nuclôn hạt nhân : W lk (R )= lk A - Hạt nhân có lượng liên kết riêng càng lớn, thì càng bền vững c/ Năng lượng phản ứng hạt nhân: Xét phản ứng hạt nhân : A + B C + D - Tổng khối lượng các hạt nhân trước phản ứng là : mtrước = m0 = mA + mB - Tổng khối lượng các hạt nhân sau phản ứng là : msau = m = mC + mD Nếu m < m0 thì Δm=(m0 −m)> : ta có phản ứng tỏa lượng , lượng tỏa bằng: Wtỏa = (m0 – m).c2 dạng động các hạt nhân sản phẩm C và D - Sự phân hạch và phản ứng nhiệt hạch là hai phản ứng tỏa lượng Nếu m > m0 thì Δm=(m0 −m)< : ta có phản ứng thu lượng, lượng thu vào có giá trị W =|m− m| c Phản ứng thu lượng không thể tự nó xảy mà phải cung cấp cho các hạt nhân ban đầu A và B lượng dạng động thỏa mãn công thức : W =(m −m0) c 2+W đ Với W đ là tổng động các hạt nhân sinh 4 (3) B Một số chủ đề bài tập định lượng Chủ đề 1: Tính khối lượng số hạt nhân chất phóng xạ vào thời điểm t Phương pháp : 1) Để xác định khối lượng còn lại số hạt còn lại chất phóng xạ xau thời gian t, các em sử dụng các No m − λ t m(t)= ko =N e− λ t Nếu k là số nguyên thì công thức định luật phóng xạ : N (t)= k =N o e 2 nên tính nhẩm để tìm nhanh kết 2) Khi đề bài cho khối lượng , yêu cầu tìm số hạt (hoặc ngược lại ) thì vận dụng công thức số mol : m N ν= = đó μ là khối lượng mol , m là khối lượng chất , N là số hạt nhân có khối lượng μ NA chất m , NA = 6,02.1023mol-1 là số Avôgađrô Chú ý làm bài với đồng vị ta lấy khối lượng mol số m N khối nó : μ= A (g) nên có công thức : ν = = A NA 3) Khi cần tìm số hạt nhân đã bị phân rã thời gian từ t1 đến t2 ta dùng công thức : 1 t t − λ t − λ t ΔN =N − N 2=N ( e −e ) ΔN =N − N 2=N ( k − k ) , với : k 1= ; k 2= 2 T T Nếu t1 = thì ΔN =N − N =N (1− e − λ.t ) ΔN =N − N =N (1− k ) 4) Khi cần tìm khối lượng chất Y tạo thành phân rã hạt nhân X , các em cần chú ý số vấn đề sau : - Phương trình phóng xạ : A❑ X → A❑ α+ A❑ Y - Trong quá trình phóng xạ ta luôn có : ΔN X =N α =N X , đó số mol X đã bị phân rã = Số mol = Số mol Y : X ΔN X =N α =N X α Y Δν X =ν α =ν X Δm X mα m X = = AX AX ; ( A α =4 ) Chủ đề 2: Độ phóng xạ - cân phóng xạ Phương pháp : 1) Sử dụng công thức độ phóng xạ : dN H (t )=− = λ N (t )= λ N e− λ t =H e − λ t với : H0 = .N0 gọi là độ phóng xạ ban đầu dt 2) Cân phóng xạ : H1 = H2 1.N1 = 2.N2 Chủ đề 3: Xác định chu kì bán rã (T), thời gian phóng xạ tuổi mẫu cổ vật (t) Phương pháp : N N N T N 1) Từ công thức : N=N e− λ.t → e λ t = → λ t=ln → t= ln = ln N N λ N ln2 N t t − N N N t T T Hoặc : N=N → = → =log →t=T log N T N N H0 H H H T → λ t=ln →t= ln = ln H H λ H ln H t t − H H H t H=H T →2 T = → =log → t=T log H T H H 2) Từ công thức : Hoặc : H=H e− λ t → e λ t = − t Chú ý : có thể sử dụng công thức khối lượng m=m T =m e− λ t 0 Chủ đề 4: Phản ứng hạt nhân – lượng hạt nhân (4) Phương pháp : 1) Viết phương trình phóng xạ – Quy tắc dịch chuyển phóng xạ: - Dựa vào định luật bảo toàn số khối và định luật bảo toàn điện tích A A− - Phóng xạ : Z X → He+ Z −2 Y quy tắc dịch chuyển: hạt nhân lùi ô (Z giảm 2, và A giảm 4) A A - Phóng xạ : Z X → −1 e+ Z+1 Y quy tắc dịch chuyển: hạt nhân tiến ô (Z tăng và A không đổi) A A - Phóng xạ + : quy tắc dịch chuyển: hạt nhân lùi ô X → e+ Y Z +1 Z−1 (Z tăng và A không đổi) - Phóng xạ không làm biến đổi hạt nhân , tia sinh hạt nhân (trong phóng xạ ) chuyển từ trạng thái kích thích trạng thái 2) Xác định lượng hạt nhân : * Năng lượng liên kết hạt nhân: Wlk = (m0 – m).c2 = (Z.mp + N.mn – mhn ).c2 W * Năng lượng liên kết riêng : W lk (R )= lk ; Năng lượng lien kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền A A A A A * Năng lượng phản ứng hạt nhân : Xét phản ứng Z A+ Z B → Z C+ Z D - Trường hợp m0=m A + m>m=mC + mD ta có phản ứng tỏa lượng : W =[(m A + mB) −(mC +mD )] c2 có thể sử dụng công thức : W =( ΔmC + ΔmD − Δm A − Δm B ) c hay W =W C +W D − W A −W B Trong đó ΔmC ; Δm D ; Δm A ; Δm B là độ hụt khối các hạt nhân C , D , A , B Và WA , WB , WC , WD là lượng liên kết các hạt nhân A , B , C , D - Trường hợp m0=m A + m<m=mC + mD , muốn phản ứng xảy ta phải cung cấp cho các hạt A và B lượng W dạng động Phản ứng hạt nhân này thu lượng - Vì các hạt sinh có tổng động Wđ nên lượng cung cấp phải thỏa điều kiện : W =(m −m0) c 2+W đ 3) Vận dụng định luật bảo toàn lượng toàn phần và định luật bảo toàn động lượng phản ứng hạt nhân.* + Bảo toàn lượng toàn phần : (m A +mB ) c2 +W đ +W đ =(mC +mD ) c 2+W đ + W đ ⃗ A + mB V ⃗ B=mC V ⃗C + mD V ⃗D PA+ ⃗ P B= ⃗ PC + ⃗ PD + Bảo toàn động lượng : ⃗ hay m A V Chú ý : - Khi giải bài toán liên quan đến động lượng cần vận dụng phép tính véc tơ - Xét cho trường hợp riêng vA = hay vA = và vB = - Chú ý : W đ = m v = P v 2 (Có thể kí hiệu động hạt nhân A , B , C , D là KA ; KB ; KC ; KD ) B C 4 D C CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP LUYỆN TẬP 1/ Chọn phát biểu sai : A Hạt nhân cấu tạo từ các hạt nhỏ gọi là nuclôn B Nguyên tố có số thứ tự Z bảng hệ thống tuần hoàn có Z prôtôn và số khối A = N + Z C Nuclôn không mang điện, prôtôn mang điện tích nguyên tố dương +e D Nuclôn gồm prôtôn(p) và nơtrôn(n) 2/ Chọn câu trả lời sai Hạt nhân nguyên tố X có 6p , 6n và nguyên tố Y có 6p , 8n A X và Y là đồng vị B X và Y không cùng số khối C X và Y không cùng số nơtrôn D X và Y không cùng số prôtôn 238 3/ Chọn câu trả lời sai Hạt nhân urani 92 U có: A 92 prôtôn , 146 nơtrôn B 146 prôtôn , 92 nơtrôn C 146 nơtrôn , 238 nuclôn D 92 êléctrôn 92 prôtôn 4/ Chọn câu trả lời đúng Lực hạt nhân là : A lực hút tĩnh điện B lực liên kết giữ các prôtôn (5) C lực liên kết các nuclôn D lực liên kết các nơtrôn 5/ Chọn câu trả lời đúng A Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôtôn số khối khác B Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số khối khác số nơtrôn C Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số nơtrôn số khối khác D Đồng vị là các nguyên tử có cùng số nuclôn 6/ Chọn câu trả lời sai A Hiđrô có đồng vị 1H ; 2H ; 3H B Cácbon có đồng vị bền 12C và 13C C H kết hợp với oxi tạo thành nước nặng D2O D 3H kết hợp với oxi tạo thành nước nặng D2O 7/ Chọn câu trả lời sai A Nguyên tử hiđrô có hai đồng vị là đơtêri và triti B Đơtêri kết hợp với oxi tạo thành nước nặng là nguyên liệu công nghiệp nguyên tử C Đơn vị khối lương nguyên tử là khối lượng khối lượng nguyên tử đồng vị cácbon 12 12 D Hầu hết các nguyên tố là hỗn hợp nhiều đồng vị 8/ Chọn phát biểu sai A Đơn vị khối lượng nguyên tử là khối lượng nguyên từ đồng vị cácbon 12 12 B Số Avôgađrô là nguyên từ 12g cácbon C C Khối lượng nguyên tử tập trung chủ yếu hạt nhân D Số Avôgađrô là số phân tử có 16g oxi 9/ Chọn phát biểu sai A Tia bêta là êléctrôn, phóng với vận tốc gần vận tốc ánh sáng B Tia gamma là sóng điện từ có tần số lớn tần số tia rơnghen C Tia anpha là hạt nhân nguyên tử hêli 4He D Tia gamma không bị lệch điện trường hai tụ điện 10/ Chọn câu phát biểu sai A Tia anpha ion hoá không khí mạnh và lượng nhanh B Tia anpha phóng với vận tốc gần vận tốc ánh sáng C Tia bêta có hai loại là êléctrôn và pôzitôn D Tia gamma có khả xuyên thấu mạnh và truyền xa không khí 11/ Chọn câu trả lời sai A Tia α lệch phía âm tụ điện B Tia β − bị lệch vế phía dương tụ điện C Tia β + lệch phía âm tụ điện ít tia α D Tia γ không lệch điện trường và từ trường 12/ Chọn câu phát biểu đúng A Tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử thì khối lượng êléctrôn, prôtôn, nơtrôn gần B Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số nơtrôn số khối khác C Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số khối khác số nơtrôn D Khối lượng nguyên tử chủ yếu tập trung hạt nhân 13/ Chọn câu trả lời sai A Sau k chu kì bán rã thì số hạt nhân đã bị phân rã là N(t) = No.2 k B Chu kì bán rã chất phóng xạ là sau thời gian đó độ phóng xạ nguồn còn lại C Chu kì bán rã chất phóng xạ là sau thời gian đó số nguyên tử chất đó đã biến đổi thành chất khác D Chu kì bán rã chất phóng xạ là sau thời gian đó khối lưọng chất đó đã biến đổi thành chất khác 14/ Chọn câu trả lời sai A Sau khoảng thời gian hai lần chu kì bán rã, lượng chất phóng xạ còn lại phần tư lượng chất ban đầu B Sau khoảng thời gian ba lần chu kì bán rã, lượng chất phóng xạ bị phân rã bảy phần tám khối lượng chất ban đầu (6) C Sau khoảng thời gian ba lần chu kì bán rã, lượng chất phóng xạ còn lại phần chín khối lượng chất ban đầu D Sau khoảng thời gian hai lần chu kì bán rã, lượng chất phóng xạ bị phân rã ba phần tư khối lượng chất ban đầu 15/ Chọn phát biểu sai Định luật phóng xạ có biểu thức : A N (t)=N e − λ t B H=λ N e− λ t C m(t)=m0 e− λ t D N (t)=N 2− K 16/ Chọn phát biểu sai A Độ phóng xạ lượng chất phóng xạ là đại lương đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu, có đơn vị đo là Bq (phân rã / s) B Độ phóng xạ biến đổi theo quy luật : H=λ N e− λ t C Độ phóng xạ ban đầu : H 0=λ N D Độ phóng xạ H lượng chất phóng xạ tăng theo thời gian với cùng quy luật với số nguyên tử N(t) 17/ Chọn phát biểu sai A Phóng xạ các nguyên nhân bên hạt nhân gây và tuân theo quy luật định B Thay đổi nhiệt độ và áp suất thích hợp làm cho nguyên tố phóng xạ α chuyển thành phóng xạ β C Phóng xạ gamma là phóng xạ kèm theo phóng xạ α và phóng β D Trong phóng xạ anpha hạt nhân có vị trí lùi ô bảng hệ thống tuần hoàn so với vị trí hạt nhân mẹ 18/ Chọn câu trả lời đúng Trong phóng xạ gamma hạt nhân : A Tiến hai ô bảng hệ thống tuần hoàn B Lùi ô bảng hệ thống tuần hoàn C Tiến ô bảng hệ thống tuần hoàn D Không thay đổi vị trí bảng hệ thống tuần hoàn 19/ Chọn câu trả lời đúng Xét phóng xạ AZ Y → α + AZ '' X , đó Z' và A' có giá trị là: A Z' =Z ; A' = A B Z' = Z – ; A' = A + C Z' = Z – ; A' = A – D Z' = Z – ; A' = A – 60 20/ Ban đầu có 1kg chất phóng xạ 27 Co có chu kì bán rã T = 5,33 năm Khối lượng cobalt còn lại 10g sau thời gian A 35,41 năm B 53,35 năm C 35,14 năm D 53,53 năm 21/ Chất Iốt phóng xạ 131 có chu kì bán rã ngày đêm , ban đầu nhận 200g chất này thì sau I 53 131 tuần lễ lượng I còn lại là : A 15,6g B 1,65g C 16,5g D 1,56g 22/ Chất Iốt phóng xạ 131 I có chu kì bán rã ngày đêm, ban đầu nhận 100g chất đó thi sau bao lâu khối 53 lượng còn lại là 0,78g ? A 65 ngày đêm B 56 ngày đêm C 76 ngày đêm D 67 ngày đêm 23/ Chọn câu trả lời đúng Chu kì bán rã chất phóng xạ là 2,5 năm Sau năm tỉ số số hạt nhân còn lại và số hạt nhân ban đầu là : A 0,082 B 0,242 C 0,758 D 0,422 206 238 α và β Số lần phóng xạ α và 24/ U phân rã thành đồng vị bền 82 Pb theo chuổi phóng xạ β là: A và B và C và D và 25/ Người ta tiêm vào máu người lượng nhỏ dung dịch có chứa chất phóng xạ 24 11 Na có độ phóng xạ 3 H 0=4 10 Bq Sau người ta lấy cm máu người đó thì thấy độ phóng xạ lượng máu này là H=0 , 53 Bq Biết chu kì bán rã 24 11 Na là 15 Thể tích máu người này vào khoảng 3 A 4500 cm B 6000 cm C 5500 cm3 D 6500 cm3 232 26/ Hạt nhân thôri 90 Th sau quá trình phóng xạ biến thành đồng vị chì 208 82 Pb Khi đó hạt nhân thôri đã phóng bao nhiêu hạt và ? A hạt và hạt B hạt và hạt C hạt và hạt D hạt và hạt 27/ Cho biết chu kì bán rã C14 là T 5600 năm Một cổ vật gỗ có độ phóng xạ β − nó 3/5 độ phóng xạ khúc gỗ cùng khối lượng vừa chặt Tuổi cổ vật vào khoảng : A 4218 năm B 4128 năm C 4921 năm D 4291 năm − 28/ Ban đầu có g natri (Na24) là chất phóng xạ β Sau 60 , độ phóng xạ giảm còn 6,25% Chu kì bán rã Na24 là (7) A 12 B 13 222 86 C 15 D 17 29/ Một lượng chất phóng xạ Rn ban đầu có khối lượng 1mg Sau 15,2 ngày độ phóng xạ giảm 93,75% 222 Chu kì bán rã 86 Rn là : A ngày B 3,8 ngày C 3,5 ngày D 2,7 ngày 30/ Chất phóng xạ poloni 210Pocó chu kì bán rã 138 ngày Khối lượng Po có độ phóng xạ Ci là : A 0,202mg B 0,222mg C 0,022mg D 2,220mg 25 31/ Khối lượng ban đầu đồng vị phóng xạ natri 11 Na là 0, 025 g, chu kì bán rã Na là T = 62s Độ phóng xạ ban đầu và độ phóng xạ Na sau 31s là : A Ho = 6,73.1018 Bq ; H(t) = 47.1017 Bq B Ho = 6,65.1018 Bq ; H(t) = 47.1017 Ci 18 17 C Ho = 6,37.10 Bq ; H(t) = 47.10 Bq D Ho = 6,73.1018 Bq ; H(t) = 47.1017 Ci 30 32/ Bắn phá nhôm bằng hạt để gây phản ứng theo phương trình 27 13 Al+α → 15 P+n Biết phản ứng này thu lượng Phát biểu nào sau đây sai ? A Hạt P30 bền hạt Al27 B mP + mn > mAl + m C Δm P < ΔmAl + Δmα D Hạt P30 là đồng vị phóng xạ 33/ Chọn câu trả lời sai Phản ứng hạt nhân tuân theo các định luật : A Bảo toàn số khối B Bảo toàn điện tích C Bảo toàn khối lượng D Bảo toàn động lượng 34/ Phản ứng nào sau đây là phản ứng hạt nhân tạo : 222 234 A 226 B 238 88 Ra → α + 86 Rn 92 U → α + 90 Th − 234 C 234 D α + 147 N → 178 O+ p 90 Th → −1 e + 91 Pa 35/ Cho phản ứng hạt nhân sau đây : 105 B+ X → α + 48 Be Hạt nhân X là hạt nhân nào sau đây ? A Hiđrô 1H B Đơteri D C Triti T D Nơtrôn 1n 19 16 36/ Cho phản ứng hạt nhân sau đây : F+ p → O+ X Hạt nhân X là hạt nhân nào sau đây ? + A B C D n 60 37/ Dùng hạt nhân prôtôn bắn phá hạt nhân 28 Ni ta chất phóng xa X và nơtrôn Chất X phân rã và tạo thành chất Y Chọn phát biểu đúng chất X và chất Y 60 60 A X là 62 B X là 64 29 Cu , Y là 30 Zn 29 Cu , Y là 30 Zn 60 62 60 C X là 29 Cu , Y là 30 Zn D X là 29 Cu , Y là 60 30 Zn 222 Ban đầu có 2g radon 86 Rn là chất phóng xạ với chu kì bán rã T = 3,8 ngày Hãy dùng dự kiện trên cho các câu 38 , 39 , 40 38/ Số nguyên tử ba đầu là : A 5,42.1021 nguyên tử B 5,24.1021 nguyên tử C 5,42.1020 nguyên tử D 5,24.1020 nguyên tử 39/ Số nguyên tử còn lại sau thời gian t = 1,5T là : A 1,92.1020 nguyên tử B 1,29.1021 nguyên tử C 1,29.1020 nguyên tử D 1,92.1021 nguyên tử 40/ Tính đơn vị curi (Ci) độ phóng xạ lượng 222 , sau thời gian t = 1,5T ? 86 Rn 6 A 1,1.10 Ci B 1,51.10 Ci C 1,1.10 Ci D 1,51.105 Ci 210 Pôlôni ( 84 Po ) là chất phóng xạ , có chu kì bán rã T = 138 ngày Hãy dùng dự kiện trên cho các câu 41 , 42 , 43, 44 41/ Phát biểu nào sau đây là sai ? A Sau 138 ngày số nguyên tử Pôlôni còn lại ½ so với ban đầu B Sau 138 ngày khối lượng Pôlôni còn lại ½ so với ban đầu C Sau 276 ngày số nguyên tử Pôlôni đã phân rã ¼ so với ban đầu D Sau 276 ngày số nguyên tử Pôlôni đã phân rã ¾ so với ban đầu 42/ Phát biểu nào sau đây là đúng ? A Đốt nóng lượng pôlôni nói trên thì chu kì bán rã giảm xuống B Đốt nóng lượng pôlôni nói trên thì chu kì bán rã tăng lên C Tăng áp suất và đốt nóng lượng pôlôni nói trên thì chu kì bán rã không thay đổi D Tăng áp suất và đốt nóng lượng pôlôni nói trên thì chu kì bán rã tăng lên (8) 43/ Phát biểu nào sau đây là đúng ? A Đốt nóng lượng pôlôni nói trên thì pôlôni chuyển thành phóng xạ + B Đốt nóng lượng pôlôni nói trên thì pôlôni chuyển thành phóng xạ C Tăng áp suất và đốt nóng lượng pôlôni nói trên thì pôlôni chuyển thành phóng xạ D Tăng áp suất và đốt nóng lượng pôlôni nói trên thì pôlôni phóng xạ 44/ Hạt nhân tạo thành sau phóng xạ pôlôni là : A 206 B 208 C 208 D 206 82 Pb 80 Pb 82 Pb 80 Pb 45/ Phát biểu nào sau đây là không đúng ? A Hạt và hạt + có khối lượng B Hạt và hạt + phóng có vận tốc và gần với vận tốc ánh sáng C Hạt và hạt + phóng từ một đồng vị phóng xạ D Khi qua điện trường hai tụ hạt và hạt + bị lệch hai phía khác 46/ Chọn câu trả lời sai Phóng xạ γ có thể : +¿ A Làm thay đổi vị trí hạt nhân phóng xạ B Đi kèm với phóng xa β¿ C Đi kèm với phóng xạ β − D Đi kèm với phóng xạ α 47/ Chọn câu trả lới sai A Phóng xạ là trường hợp riêng phản ứng hạt nhân B Tia γ có chất là sóng điện từ C Tia β ion hóa môi trường kém tia α D Tia α bao gồm các nguyên tử hêli 48/ Trong phóng xạ + hạt prôtôn biến đổi theo phương trình nào sau đây? đó là hạt nơtrinô + ¿+ν +¿+ ν A B ¿ p→ γ +e p→ n+ e¿ +¿ +¿ C p→ n+ e¿ + D p→ n+ e¿ + ν ) hình thành 49/ Phản hạt nơtrinô ( ~ +¿ A phóng xạ α B phóng xạ β − C phóng xạ β¿ D tất các phóng xạ 50/ Chọn câu trả lời đúng A Hạt nhân có độ hụt khối càng lớn thì lượng liên kết càng lớn B Khối lượng hạt nhân tổng khối lượng các nuclôn hình thành hạt nhân đó C Trong hạt nhân số nơtrôn luôn số prôtôn D Khối lượng prôtôn lớn khối lượng nơtrôn 51/ Chọn câu trả lời đúng A Hạt nhân có độ hụt khối càng lớn thì càng dễ phá vỡ B Hạt nhân có lượng liên kết lớn thì càng bền vững C Hạt nhân có lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững D Hạt nhân có độ hụt khối càng lớn thì có lượng liên kết riêng càng lớn 52/ Chọn câu trả lời sai Đơn vị đo khối lượng vật lí hạt nhân là: A 10−27 kg B Đơn vị cácbon C MeV/c2 hoăc eV/c2 D MeV/c eV/c 53/ Năng lượng liên kết A toàn lượng nguyên tử gồm động và lượng nghỉ B lượng tỏa các nuclôn liên kết với tạo thành hạt nhân C lượng toàn phần nguyên tử tính trung bình trên số nuclôn D lượng liên kết các êléctrôn và hạt nhân nguyên tử 54/ Chọn câu phát biểu sai A Hạt nhân có lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bên vững B Năng lượng liên kết tính cho nuclôn gọi là lượng liên kết riêng C Tổng khối lượng các nuclôn tạo thành hạt nhân là mo = Z.mp + N.mn luôn luôn lớn khối lượng m hạt nhân đó D Hiệu Δm=m− m0 gọi là độ hụt khối, lượng tương ứng W =(m −m0)c gọi là lượng liên kết 55/ Chọn phát biểu sai phản ứng hạt nhân toả lượng và thu lượng A Phản ứng hạt nhân xảy hạt nhân nặng hấp thụ nơtrôn chậm và vỡ thành hai hạt nhân có khối lượng trung bình là phản ứng toả lượng (9) B Phản ứng kết hợp hai hạt nhân nhẹ với tạo thành hạt nhân nặng hơn, là phản ứng thu lượng C Một phản ứng đó các hạt nhân sinh có tổng khối lượng bé các hạt nhân ban đầu là phản ứng tỏa lượng D Một phản ứng hạt nhân sinh các hạt nhân có tổng khối lượng lớn các hạt nhân ban đầu là phản ứng thu lượng 56/ Chọn câu trả lời đúng Chu kì bán rã 14C là 5730 năm , mẫu gỗ cổ có độ phóng xạ là 197 phân rã/phút Một mẫu gỗ khác cùng loại, cùng khối lượng cây vừa chặt xuống có độ phóng xạ 1350 phân rã/phút Tuổi mẫu gỗ cổ đó bao nhiêu ? 57/ Chọn câu trả lời đúng Hằng số phóng xạ λ và chu kì bán rã T liên hệ với công thức: A λ = T.ln2 B λ T = ln2 C λ = T / 0,693 D λ = 0,639.T 58/ Hạt nhân 2H có khối lượng là 2,0136u Cho mp = 1,0073u , mn = 1,0087u , u = 1,66.10- 27kg = 931,5 MeV/c2 Năng lượng liên kết nó là bao nhiêu ? 59/ Hạt α có khối lượng 4,0015u Cho mp = 1,0073u , mn = 1,0087u , 1u = 1,66.10- 27kg = 931,5MeV/c2 Xác định lượng toả tạo thành mol hêli và 5g khí hêli ? 60/ Khối lượng hạt nhân 104 Be là m Be = 10,0113u ; mn = 1,0086u , mp = 1,0072u , và 1u = 931,5 MeV/c2 Năng lượng liên kết hạt nhân 10Be bao nhiêu ? 61/ Xác định lượng phản ứng : 73 Li + 11 H → 42 He Nếu lượng liên kết riêng Li và He tương ứng là 5,60MeV và 7,06 MeV A 17,28 eV B 13,78 eV C 17,28 MeV D 13,78 MeV 20 62/ Tính lượng cần thiết để tách hạt nhân Ne thành hai hạt và hạt nhân 12C Biết lượng liên kết riêng các hạt nhân 20Ne , , 12C tương ứng 8,03 MeV , 7,07 MeV và 7,68 MeV A 11,88 MeV B 14,88 MeV C 11,68 MeV D 14,68 MeV 238 63/ Chọn câu trả lời đúng Hạt nhân U phân rã phóng xạ cho hạt nhân là thôri 234 90 Th Đó là phóng xạ : A α B β + C β D β + và α 64/ Điều kiện để có phản ứng dây chuyền là : A Hệ số nhân nơtrôn phải nhỏ B Hệ số nhân nơtrôn phải nhỏ C Hệ số nhân nơtrôn phải lớn D Khối lượng m 235U không vượt quá khối lượng tới hạn mth 65/ Chọn câu trả lời đúng Trong lò phản ứng hạt nhân nhà máy điện nguyên tử hệ số nhân nơtrôn có trị số : A k > B k < C k D k = 66/ Chọn câu trả lời đúng Bom nguyên tử kích họat thì hệ số nhân nơtrôn có trị số : A k > B k < C k D k = 67/ Phản ứng dây chuyền không kiểm soát là phản ứng có : A Hệ số nhân nơtrôn phải nhỏ B Hệ số nhân nơtrôn phải C Hệ số nhân nơtrôn phải lớn D Khối lượng m 235U khối lượng tới hạn mth 68/ Bom nhiệt hạch (bom khinh khí) dùng phản ứng : D + T He + n Tính lượng tỏa có 1kmol He tạo thành sau xảy vụ nổ ? Cho NA = 6,02.1023 (hạt/mol) Cho : mD =2 , 0135u ; mα =4 , 0015u ; mT =3 ,0155 u , mn = 1,0087u Đ/số : 69/ Năng lượng liên kết hạt nhân 35 là 298MeV Hãy tính khối lượng nó theo đơn vị u? 17 Cl Hãy nêu cách xác định khối lượng nguyên tử Cl ? Đ/số : 70/ Bắn hạt vào hạt nhân 147 N đứng yên ta có phản ứng : α + 147 N → 178 O+ p Phản ứng này tỏa hay thu bao nhiêu lượng ? Cho biết : m() = 4,0015u ; m( N ) = 13,9992u ; m( O ) = 16,9947u ; mp = 1,0073u ; và u = 931,5 MeV/c2 Đ/số : 37 71/ Bắn hạt prôtôn vào hạt nhân 37 đứng yên ta có phản ứng : p+ 37 17 Cl 17 Cl → 18 Ar+n Phản ứng này tỏa hay thu bao nhiêu lượng ? Cho biết : m(Ar) = 36,956889u ; m( Cl ) = 36,956563u ; (10) mn = 1,008670u ; mp = 1,007276u ; và 1u = 931,5 MeV/c2 Đ/số : 72/ Chất phóng xạ pôlôni 210 phát tia và biến thành chì 206 Biết khối lượng các hạt m(Pb) = 84 Po 82 Pb 205,9744u ; m(Po) = 209,9828u ; m() = 4,0026u Năng lượng tỏa 10g Po phân rã hết bao nhiêu ? Đ/số : 73/ Chất phóng xạ 210 phát tia và biến thành chì 206 Biết khối lượng các hạt m(Pb) = 84 Po 82 Pb 205,9744u ; m(Po) =209,9828u ; m() = 4,0026u Giả sử hạt nhân mẹ ban đầu đứng yên và phân rã không phát tia gamma thì động hạt là bao nhiêu ? Đ/số : 74/ Tính lượng giải phóng tổng hợp hai hạt nhân đơteri thành hạt nhân phản ứng nhiệt hạch ? Cho mD =2 , 014102u ; mHe =4 ,002603 u ; u=931, MeV Đ/số : 75/ Pôlôni 210 là chất phóng xạ α tạo thành chì 206 84 Po 82 Pb Kể từ thời điểm ban đầu khảo sát , sau thời gian t người ta nhận 10,3g chì Thể tích khí hêli nhận (ở đktc) là Đ/số : 76/ Bắn phá 147 N hạt thu hạt proton và hạt oxi Cho biết khối lượng các hạt nhân là : mN =13 , 9992u ; m p=1 , 0073u ; mα =4 , 0015u ; mO=116 , 9947 u Phát biểu nào sau đây là đúng cho phản ứng trên A phản ứng thu lượng ,39 10−6 MeV B phản ứng tỏa lượng ,39 10−6 MeV C phản ứng thu lượng ,21 MeV D phản ứng tỏa lượng ,21 MeV 235 95 77/ Một phản ứng phân hạch U235 là 92 U +n → 42 Mo+ 139 57 La +2 n Cho mU = 234,9900u ; mMo = 94,8800u ; mLa = 138,8700u ; mn =1,00870u ; u = 931,5 MeV/c2 Năng lượng tỏa phản ứng trên là A , 45 10− 11 J B , 45 10− 11 J C ,79 10−11 J D , 66 10− 11 J 78/ Bắn hạt α có động MeV vào hạt 147 N đứng yên thu p và X Giả thiết hai hạt sinh có cùng vận tốc Cho m = 4,0015u ; mX =16,9947u ; mN = 13,9992u ; mp =1,0073u ; u = 931,5 MeV/c2 Động hạt proton là A 0,156 MeV B 0,212 MeV C 0,434 MeV D 0,125 MeV 79/ Tính lượng cần thiết để tách hạt nhân 20Ne thành hai hạt và hạt nhân 12C Biết lượng liên kết riêng các hạt nhân 20Ne , , 12C tương ứng 8,03 MeV , 7,07 MeV và 7,68 MeV A 11,88 MeV B 14,88 MeV C 11,68 MeV D 14,68 MeV 79/ Hãy tra lời nhanh các câu hỏi sau đây : Quá trình phóng xạ có phải là phân hạch hay không ? Tại không dùng prôtôn thay cho nơtrôn phản ứng phân hạch ? Sau phân rã và phân rã , hạt nhân 238 biến thành hạt nhân gì ? 92 U Hạt nhân nguyên tố X phóng hạt và hạt , tạo thành U X là nguyên tố gì ? Trong phản ứng hạt nhân , phần tử nào có đóng góp lượng lớn xảy phản ứng ? Trong phản ứng hạt nhân , sở để khẳng định đó là phản ứng tỏa hay thu lượng là gì ? So sánh (về mặt định tính) phản ứng nhiệt hạch và phản ứng phân hạch các đặc điểm : a) nhiên liệu phản ứng : b) điều kiện thực : c) lượng tỏa ứng với cùng khối lượng nhiên liệu : d) ô nhiễm môi trường : (11) HẾT CHÚC CÁC BẠN THÀNH CÔNG TRONG KÌ THI ĐẠI HỌC (12)