10,82 MeV B 13,98 MeV C 11,51 MeV D 17,24 MeV.

Một phần của tài liệu Vật lý hạt nhân Chuyên đề ôn thi ĐH CĐ Vật Lý Thầy Đoàn Văn Lượng (Trang 56 - 59)

- Khối lƣợng cỏc hạt phả đổi ra kg

A. 10,82 MeV B 13,98 MeV C 11,51 MeV D 17,24 MeV.

Túm tắt Giải

Wr = 7,1 MeV Đõy là bài toỏn tớnh năng lƣợng 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 đƣợc 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 trƣớc = Wlk Th + Wlk α – Wlk U = 13,98 MeV  Chọn : B

Bài 4:Cho phản ứng hạt nhõn sau: 12H12H24He01n3,25MeV . Biết độ hụt khối của 21H là 2 / 931 1 0024 , 0 uvà u MeV c mD    . Năng lƣợng liờn kết hạt nhõn 24He

Túm tắt: Giải

umD 0,0024 mD 0,0024

 12H12H24He01n3,25MeV

1u931MeV/c2 Năng lƣợng tỏa ra của phản ứng: Wlk E = ( ∑ Δm sau – ∑ Δm trƣớc)c2

= Wlksau – 2mDc2

Wlk = E +2mDc2 = 7,7188MeV. Chọn A

Bài 5: cho phản ứng hạt nhõn: 31T + 21D  4

2He + X +17,6MeV . Tớnh năng lƣợng toả ra từ phản ứng trờn khi tổng hợp đƣợc 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 lƣợng toả ra gấp N lần năng lƣợng của một phản ứng nhiệt hạch:

E = N.Q = 3,01.1023.17,6 = 52,976.1023 MeV  Chọn A.

Bài 6. Cho phản ứng: 31H + 21H  4

2He + 01n + 17,6 MeV. Tớnh năng lƣợng tỏa ra khi tổng hợp đƣợc 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 lƣợt là 0,009106 u; 0,002491 u; 0,030382 u và 1u = 931,5 MeV/c2. Tớnh năng lƣợng tỏa ra của phản ứng.

Giải 7. Phƣơng trỡnh phản ứng: 3

1T + 21D  4

2He + 10n. Vỡ hạt nơtron 1

0n khụng cú độ hụt khối nờn ta cú năng lƣợng 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 lƣợng hay thu năng lƣợng. Xỏc định năng lƣợng tỏa ra hoặc thu vào. Biết khối lƣợng 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. Phƣơng 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 lƣợng. Năng lƣợng thu vào:

W = (m – m0).c2 = (37,965554 – 37,963839).1,6605.10-27.(3.108)2 = 2,56298.10-13 J = 1,602 MeV.

Bài 9. Cho phản ứng hạt nhõn 94Be + 11H  4

2He + 63Li. Hĩy cho biết đú là phản ứng tỏa năng lƣợng hay thu năng lƣợng. Xỏc định năng lƣợng 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 lƣợng; năng lƣợng tỏa ra: W = (m0 – m).c2

= (10,02002 – 10,01773).931 = 2,132MeV.

Bài 10: Chất phúng xạ 21084Po phỏt ra tia  và biến thành 206

82Pb. Biết khối lƣợng của cỏc hạt là mPb205,9744u, 209,9828

Po

mu, m 4, 0026u. Tớnh năng lƣợng 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 lƣợng toả ra khi tổng hợp đƣợc 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 phƣơng trỡnh phản ứng đầy đủ. Xỏc định tờn hạt nhõn X.

2) Phản ứng tỏa hay thu năng lƣợng. Tớnh năng lƣợng 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 lƣợng phản ứng: Tổng khối lƣợng M1và M2của hạt trƣớc 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 lƣợng , Năng lƣợng thu vào    2 2 1 E (M M )c

Thay số  E 0,0017uc20,0017 931MeV 1,58MeV 

Bài 13: Cho phản ứng hạt nhõn sau:11H49Be24HeX2,1MeV . Năng lƣợng tỏa ra từ phản ứng trờn khi tổng hợp đƣợc 4 gam heli bằng

A.5,61. 1024 MeV B.1,26.1024 MeV C. 5,06.1024 MeV D. 5,61. 1023 MeV

HƢỚNG DẪN : Ta cú: 11H49Be24HeX 2,1MeV . 1 hạt toả năng lượng 2,1 MeV . Vậy NA hạt ( 4g 42He ) toả năng lượng1,26.1024

MeV =>chọn B

Bài 14: Cho phản ứng hạt nhõn: 01n36LiT4,8MeV. Năng lƣợng tỏa ra khi phõn tớch hồn tồn 1g Li là A. 0,803.1023 MeV B. 4,8.1023 MeV C. 28,89.1023 MeV D. 4,818 .102323 MeV

HƢỚNG DẪN: Ta cú: 01n36Li→ T + 4,8 MeV . Ta cú : Li A Li A mN N

1 hạt Li toả năng lượng 4,8 MeV, vậy NLi hạt Li toả năng lượng : E = 4,818 .1023

MeV => chọn D

c.TRẮC NGHIỆM:

Cõu 1. Chất phúng xạ 21084Po phỏt ra tia  và biến đổi thành 20682Pb. Biết khối lƣợng cỏc hạt là mPb = 205,9744u, mPo = 209,9828u, m = 4,0026u. Năng lƣợng 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 13H12Hn17,6MeV, biết số Avụgađrụ NA = 6,02.1023

. Năng lƣợng toả ra khi tổng hợp đƣợc 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. C. E = 423,808.109J. D. E = 503,272.109J.

Cõu 3. Cho phản ứng hạt nhõn3717Clp3718Arn, khối lƣợng 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 lƣợng 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 2,562112.10-19

J. D. Thu vào 2,562112.10-19J.

Cõu 4. Năng lƣợng tối thiểu cần thiết để chia hạt nhõn 126Cthành 3 hạt  là bao nhiờu? (biết mC = 11, 9967u, mỏ = 4,0015u).

A. E = 7,2618J. B. E = 7,2618MeV. C. E = 1,16189.10-19J. D. E = 1,16189.10-13MeV.

Cõu 5. Trong phản ứng vỡ hạt nhõn urani U235 năng lƣợng trung bỡnh toả ra khi phõn chia một hạt nhõn là 200MeV. Khi 1kg U235 phõn hạch hồn tồn thỡ toả ra năng lƣợng là:

A. 8,21.1013J; B. 4,11.1013J; C. 5,25.1013J; D. 6,23.1021J.

Cõu 6. Phản ứng hạt nhõn: 73Li11H42He24He. Biết mLi = 7,0144u; mH = 1,0073u; mHe4 = 4,0015u, 1u = 931,5MeV/c2. Năng lƣợng toả ra trong phản ứng là:

Cõu 7. Phản ứng hạt nhõn: 21H32T11H24He. Biết mH = 1,0073u; mD = 2,0136u; mT = 3,0149u; mHe4 = 4,0015u, 1u = 931,5MeV/c2. Năng lƣợng toả ra trong phản ứng là:

A. 18,35MeV; B. 17,6MeV; C. 17,25MeV; D. 15,5MeV.

Cõu 8. Phản ứng hạt nhõn: 36Li21H42He24He. Biết mLi = 6,0135u ; mD = 2,0136u; mHe4 = 4,0015u, 1u = 931,5MeV/c2. Năng lƣợng toả ra trong phản ứng là:

A. 17,26MeV; B. 12,25MeV; C. 15,25MeV; D. 22,45MeV.

Cõu 9. Phản ứng hạt nhõn: 36Li11H32He24He. Biết mLi = 6,0135u; mH = 1,0073u; mHe3 = 3,0096u, mHe4 = 4,0015u, 1u = 931,5MeV/c2. Năng lƣợng toả ra trong phản ứng là:

A. 9,04MeV; B. 12,25MeV; C. 15,25MeV; D. 21,2MeV.

Cõu 10. Hạt nhõn triti (T) và đơteri (D) tham gia phản ứng nhiệt hạch sinh ra hạt  và hạt nơtrụn. Cho biết độ hụt khối của hạt nhõn triti là mT = 0,0087u, của hạt nhõn đơteri là mD = 0,0024u, của hạt nhõn X là m = 0,0305u; 1u = 931MeV/c2. Năng lƣợng toả ra từ phản ứng trờn là.

A. E = 18,0614MeV. B. E = 38,7296MeV. C. E = 18,0614J. D. E = 38,7296J.

Cõu 11. Trong phản ứng vỡ hạt nhõn urani U235 năng lƣợng trung bỡnh toả ra khi phõn chia một hạt nhõn là 200MeV. Một nhà mỏy điện nguyờn tử dựng nguyờn liệu u rani, cú cụng suất 500.000kW, hiệu suất là 20%. Lƣợng tiờu thụ hàng năm nhiờn liệu urani là:

A. 961kg; B. 1121kg; C. 1352,5kg; D. 1421kg.

Cõu 12. Trong phản ứng tổng hợp hờli: 73Li11H42He24He Biết mLi = 7,0144u; mH = 1,0073u; mHe4 = 4,0015u, 1u = 931,5MeV/c2. Nhiệt dung riờng của nƣớc là c = 4,19kJ/kg.k-1. Nếu tổng hợp hờli từ 1g liti thỡ năng lƣợng toả ra cú thể đun sụi một nƣớc ở 00

C là:

A. 4,25.105kg; B. 5,7.105kg; C. 7,25. 105kg; D. 9,1.105kg.

Một phần của tài liệu Vật lý hạt nhân Chuyên đề ôn thi ĐH CĐ Vật Lý Thầy Đoàn Văn Lượng (Trang 56 - 59)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(97 trang)