- Một vài loại hạt phúng xạ và đặc trưng về điện tớch, số khối của chỳn g:
A. 10,82 MeV B 13,98 MeV C 11,51 MeV D 17,24 MeV.
Túm tắt Giải
Wrα = 7,1 MeV Đõy là bài toỏn tớnh năng lượng toả ra của một phõn rĩ WrU = 7,63 MeV phúng xạ khi biết Wlk của cỏc hạt nhõn trong phản ứng . WrTh = 7,7 MeV. Nờn phải xỏc định được Wlk từ dữ kiện Wlk riờng của đề bài.
∆E ? Wlk U = 7,63.234 = 1785,42 MeV , Wlk Th = 7,7.230 = 1771 MeV , Wlk α = 7,1.4= 28,4 MeV
∆E = ∑ Wlk sau – ∑ Wlk trước = Wlk Th + Wlk α – Wlk U = 13,98 MeV ⇒ Chọn đỏp ỏn : B
Bài 4: Cho phản ứng hạt nhõn sau: H H He 1n 3,25MeV
0 4 2 2 1 2
1 + → + + . Biết độ hụt khối của 2H
1 là 2 / 931 1 0024 , 0 uvà u MeV c mD = =
∆ . Năng lượng liờn kết hạt nhõn 4He
2 là
A. 7,7188 MeV B. 77,188 MeV C. 771,88 MeV D. 7,7188 eV
Túm tắt: Giải u mD =0,0024 ∆ H H He 1n 3,25MeV 0 4 2 2 1 2 1 + → + +
1u=931MeV/c2 Năng lượng tỏa ra của phản ứng:
Wlkα ∆E = ( ∑ Δm sau – ∑ Δm trước)c2 = Wlksau – 2∆mDc2 ⇒Wlkα = ∆E +2∆mDc2 = 7,7188MeVChọn đỏp ỏn A
Bài 5 : cho phản ứng hạt nhõn: 31T + 21D → 4
2He + X +17,6MeV . Tớnh năng lượng toả ra từ phản ứng trờn khi tổng hợp được 2g Hờli.
A. 52,976.1023 MeV B. 5,2976.1023 MeV C. 2,012.1023 MeV D.2,012.1024 MeV
Giải:
- Số nguyờn tử hờli cú trong 2g hờli: N =
A N m. A = 4 10 . 023 , 6 . 2 23 = 3,01.1023 - Năng lượng toả ra gấp N lần năng lượng của một phản ứng nhiệt hạch:
E = N.Q = 3,01.1023.17,6 = 52,976.1023 MeV⇒ Chọn đỏp ỏn A.
Bài 6. Cho phản ứng: 3 1H + 2
1H → 4
2He + 10n + 17,6 MeV. Tớnh năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 1 gam khớ heli.
Giải 6. Ta cú: W = A m .NA. ∆W = 4 1 .6,02.1023.17,6.1,6.10-13 = 4,24.1011 (J). Bài 7. Cho phản ứng hạt nhõn: 31T + 21D → 4
2He + X. Cho độ hụt khối của hạt nhõn T, D và He lần lượt là 0,009106 u; 0,002491 u; 0,030382 u và 1u = 931,5 MeV/c2. Tớnh năng lượng tỏa ra của phản ứng.
Giải 7. Phương trỡnh phản ứng: 3 1T + 2
1D → 4
2He + 01n. Vỡ hạt nơtron 01n khụng cú độ hụt khối nờn ta cú năng lượng tỏa ra là: ∆W = (∆mHe – ∆mT – ∆mD)c2 = 17,498 MeV.
Bài 8. Cho phản ứng hạt nhõn 3717Cl + X → n + 3718Ar. Hĩy cho biết đú là phản ứng tỏa năng lượng hay thu năng lượng. Xỏc định năng lượng tỏa ra hoặc thu vào. Biết khối lượng của cỏc hạt nhõn: mAr = 36,956889 u; mCl = 36,956563 u; mp = 1,007276 u; mn = 1,008665 u; u = 1,6605.10-27 kg; c = 3.108 m/s.
Giải 8. Phương trỡnh phản ứng: 3717Cl + 11p → 1
0 + 3718Ar.
Ta cú: m0 = mCl + mp = 37,963839u; m = mn + mAr = 37,965554u. Vỡ m0 < m nờn phản ứng thu năng lượng. Năng lượng thu vào:
Bài 9. Cho phản ứng hạt nhõn 94Be + 11H → 4
2He + 63Li. Hĩy cho biết đú là phản ứng tỏa năng lượng hay thu năng lượng. Xỏc định năng lượng tỏa ra hoặc thu vào. Biết mBe = 9,01219 u; mp = 1,00783 u; mLi = 6,01513 u; mX = 4,0026 u; 1u = 931 MeV/c2.
Giải 9. Ta cú: m0 = mBe + mp = 10,02002u; m = mX + MLi = 10,01773u. Vỡ m0 > m nờn phản ứng tỏa năng lượng; năng lượng tỏa ra: W = (m0 – m).c2 = (10,02002 – 10,01773).931 = 2,132MeV.
Bài 10: Chất phúng xạ 21084Po phỏt ra tia α và biến thành 20682Pb. Biết khối lượng của cỏc hạt là mPb=205,9744u, 209,9828
Po
m = u, mα =4,0026u. Tớnh năng lượng tỏa ra khi một hạt nhõn Po phõn rĩ. Đỏp ỏn: 5,4 MeV
Bài 11: cho phản ứng hạt nhõn: 31T+21D→ 42He+AZX 17,6MeV+ .Hĩy xỏc định tờn hạt nhõn X (số A, số Z và tờn) và tớnh năng lượng toả ra khi tổng hợp được 1 mol He từ phản ứng trờn. Cho số Avụgađrụ: NA = 6,02x1023 mol-1
Giải : Áp dụng định luật bào tồn số khối và diện tớch ta cú: + = + ⇒ =
= + =
3 2 4 A A 1
11 2 Z Z 0
Vậy hạt X là hạt nơtron 01n. E N 17.6 105.95x10 MeV= A = 23
Bài 12: Cho phản ứng hạt nhõn: 37 + → +37 17Cl X n 18Ar
1) Viết phương trỡnh phản ứng đầy đủ. Xỏc định tờn hạt nhõn X.
2) Phản ứng tỏa hay thu năng lượng. Tớnh năng lượng tỏa (hay thu) ra đơn vị MeV.
Cho mCl =36,9566u;mAr =36,9569u;mn =1,0087u; mX=1,0073u;1u 931= MeV2
c
Giải 12: 1) Phản ứng hạt nhõn: 37 +A → 1 +37 17Cl ZX 0n 18Ar Định luật bảo tồn số khối: 37 + A = 1 + 37 => A = 1 Định luật bảo tồn điện tớch: 17 + Z = 0 + 18 => Z = 1 Vậy =1
1
X H (Hiđrụ) 37 +1 → 1 +37 17Cl 1H 0n 18Ar
2) Năng lượng phản ứng: Tổng khối lượng M1và M2của hạt trước và sau phản ứng là
= + = 1 Cl H M m m 37,9639u = + = 2 n Ar M m m 37,9656u
Ta thấy M1<M2 => phản ứng thu năng lượng , Năng lượng thu vào ∆ = − 2 2 1
E (M M )c
Thay số ∆ =E 0,0017uc2 =0,0017 931MeV 1,58MeVì ≈
c.TRẮC NGHIỆM:
Cõu 1. Chất phúng xạ 210Po
84 phỏt ra tia α và biến đổi thành 206Pb
82 . Biết khối lượng cỏc hạt là mPb = 205,9744u, mPo = 209,9828u, mα = 4,0026u. Năng lượng tỏa ra khi 10g Po phõn rĩ hết là
A. 2,2.1010J; B. 2,5.1010J; C. 2,7.1010J; D. 2,8.1010J
Cõu 2. Cho phản ứng hạt nhõn H 2H n 17,6MeV 1
3
1 + →α+ + , biết số Avụgađrụ NA = 6,02.1023 . Năng lượng toả ra khi tổng hợp được 1g khớ hờli là bao nhiờu?
A. ∆E = 423,808.103J. B. ∆E = 503,272.103J.
C. ∆E = 423,808.109J. D. ∆E = 503,272.109J.
Cõu 3. Cho phản ứng hạt nhõn Cl p 37Ar n 18 37
17 + → + , khối lượng của cỏc hạt nhõn là m(Ar) = 36,956889u, m(Cl) = 36,956563u, m(n) = 1,008670u, m(p) = 1,007276u, 1u = 931MeV/c2. Năng lượng mà phản ứng này toả ra hoặc thu vào là bao nhiờu?
A. Toả ra 1,60132MeV. B. Thu vào 1,60132MeV.
C. Toả ra 2,562112.10-19J. D. Thu vào 2,562112.10-19J.
Cõu 4. Năng lượng tối thiểu cần thiết để chia hạt nhõn 12C
6 thành 3 hạt α là bao nhiờu? (biết mC = 11, 9967u, mỏ = 4,0015u).