Bài 1: Hạt nhõn 14
6 C là một chất phúng xạ, nú phúng ra tia β− cú chu kỡ bỏn ró là 5730 năm.
b) Sau bao lõu lượng chất phúng xạ của một mẫu chỉ cũn bằng 1/8 lượng chất phúng xạ ban đầucủa mẫu đú? của mẫu đú?
c) Trong cõy cối cú chất 14
6 C. Độ phúng xạ của một mẫu gỗ tươi và một mẫu gỗ cổ đại đó chết cựng khối lượng lần lượt là 0,250 Bq và 0,215 Bq. Xỏc định xem mẫu gỗ cổ đại đó chết cỏch đõy bao lõu?
ĐS: 17190 năm; 1250 năm Bài 2: Pooloni 210
84 Po là chất phúng xạ α tạo thành hạt nhõn chỡ. Chu kỡ bỏn ró của hạt nhõn 210 84 Po
là 140 ngày. Sau thời gian t = 420 ngày (kề từ thời điểm bắt đầu khảo sỏt) người ta nhận được 10,3 gam chỡ.
a) Tớnh khối lượng Poloni tại t = 0
b) Tớnh thời gian để tỷ lệ giữa khối lượng chỡ và khối lượng Poloni là 0,8
c). Tớnh thể tớch khớ He tạo thành khi tỷ lệ giữa khối lượng chỡ và khối lượng Poloni là 0,8
ĐS: 12g; 120,45 ngày; 574,96 cm3 Bài 3: Đồng vị 210
84 Po phúng xạ α thành chỡ. Ban đầu mẫu Po cú khối lượng 1mg. Tại thời điểm t1 tỷ lệ giữa số hạt nhõn Pb và số hạt nhõn Po trong mẫu là 7:1. Tại thời điểm t2 = t1+414 ngày thỡ tỷ lệ đú là 63:1.
a) Chu kỡ phúng xạ của Po
b) Độ phúng xạ đo được tại thời điểm t1là
ĐS: 138 ngày ; 0,5631Ci Bài 4: Một mẫu 24
11Na tại t=0 cú khối lượng 48g. Sau thời gian 30 giờ mẫu Na cũn lại 12g. Biết 24
11Na là chất phúng xạ β− tạo thành hạt nhõn con 24 12Mg.
a) Tớnh chu kỡ phúng xạ của 2411Na 11Na
b) Tớnh độ phúng xạ của mẫu Na ở trờn khi cú 42g 24
12Mg tạo thành.
ĐS: 15h; 2,56.1018 Bq
Bài 5: Nhờ một mỏy đếm xung, người ta cú được thụng tin sau về 1 chất phúng xạ X. Ban đầu, trong thời gian 2 phỳt cú 3200 nguyờn tử của chất X phúng xạ, nhưng 4 giờ sau (kể từ thời điểm ban đầu) thỡ trong 2 phỳt chỉ cú 200 nguyờn tử phúng ra. Chu kỡ bỏn ró của chất phúng xạ này là
ĐS: 1 giờ
Bài 6: Độ phúng xạ của 3mg 60Co
là 3,41Ci. Chu kỡ bỏn ró T của 60Co là
Bài 7: Độ phúng xạ β− của một tượng gỗ bằng 0,8 lần độ phúng xạ của một khỳc gỗ cựng khối lượng vừa mới chặt. Biết chu kỡ bỏn ró của C14 bằng 5600 năm. Tuổi của tượng gỗ là
ĐS: 1803 năm.
Bài 8: Khi phõn tớch một mẫu gỗ, người ta xỏc định được rằng 87,5% số nguyờn tử đồng vị phúng xạ 14C
6 đó bị phõn ró thành cỏc nguyờn tử 14N
7 . Biết chu kỡ bỏn ró của 14C
6 là T = 5570 năm. Tuổi của mẫu gỗ này là
ĐS: 16714 năm.
Bài 9: Pụlụni(210Po
84 ) là chất phúng xạ, phỏt ra hạt α và biến thành hạt nhõn Chỡ (Pb). Po cú chu kỡ bỏn ró là 138 ngày. Ban đầu cú 1kg chất phúng xạ trờn. Hỏi sau bao lõu lượng chất trờn bị phõn ró 968,75g?
ĐS: 690 ngày.
Bài 10: Áp dụng phương phỏp dựng đồng vị phúng xạ 14C
6 để định tuổi của cỏc cổ vật. Kết quả đo cho thấy độ phúng xạ của một tượng cổ bằng gỗ khối lượng m là 4Bq. Trong khi đú độ phúng xạ của một mẫu gỗ khối lượng 2m của một cõy vừa mới được chặt là 10Bq. Lấy T = 5570 năm. Tuổi của tượng cổ này là
ĐS: 1794 năm
Bài 11: Hạt nhõn Cl1737 cú khối lượng nghỉ bằng 36,956563u. Biết khối lượng của nơtrụn (nơtron) là1,008670u, khối lượng của prụtụn (prụton) là 1,007276u và u = 931 MeV/c2. Năng lượng liờn kết riờng của hạt nhõn Error: Reference source not foundbằng bao nhiờu? ĐS: 8,5684 MeV. Bài 12: Urani 23892 U sau nhiều lần phúng xạ α và β−
biến thành Pb. Biết chu kỳ bỏn ró của sự biến đổi này là T=4,6.109 năm. Giả sử ban đầu một loại đỏ chỉ chứa urani, khụng chứa chỡ. Nếu hiện nay tỷ lệ cỏc khối lượng của urani và chỡ là ( )
( ) 3,7
m U
m Pb = , thỡ tuổi của đỏ ấy là bao nhiờu?
ĐS: 1, 6.109năm
Bài 13: Dựng một hạt α cú động năng 7,7MeV bắn vào hạt nhõn 14
7Nđang đứng yờn gõy ra phản ứng 14 1 17
7 N 1p 8 O
α + → + . Hạt proton bay ra theo phương vuụng gúc với phương bay tới của hạt α. Cho khối lượng cỏc hạt nhõn mα =4,0015 ;u mp =1,0073 ;u mN14 =13,9992 ;u mo17 =16,9947u. Biết
2
1u=931,5MeV c/ . Động năng của hạt 17 8 Olà:
ĐS: 2,214MeV
Bài 14: Một nhà mỏy điện nguyờn tử tiờu thụ 19,2 kg U235 mỗi năm. Biết hiệu suất của nhà mỏy là 25%, hóy tớnh cụng suất của nhà mỏy điện.
ĐS: 1,25.105KW
Bài 15: Hiện nay urani tự nhiờn chứa hai đồng vị phúng xạ 235U và 238U, với tỉ lệ số hạt 235U và số hạt 238U là 7/1000. Biết chu kớ bỏn ró của 235U và 238U lần lượt là 7,00.108năm và 4,50.109 năm. Cỏch đõy bao nhiờu năm, urani tự nhiờn cú tỷ lệ số hạt 235U và số hạt 238U là 3/100?
ĐS: 1,74 tỉ năm
CHƯƠNG III : CÁC BÀI TOÁN KIỂM TRA CUỐI KỲ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎIBài 1: Cho: mC = 12,00000 u; mp = 1,00728 u; mn = 1,00867 u; 1u = 1,66058.10-27 kg; 1eV = Bài 1: Cho: mC = 12,00000 u; mp = 1,00728 u; mn = 1,00867 u; 1u = 1,66058.10-27 kg; 1eV = 1,6.10-19 J ; c = 3.108 m/s. Năng lượng tối thiểu để tỏch hạt nhõn C 12
6 thành cỏc nuclụn riờng biệt bằng bao nhiờu?
ĐS: 89,4 MeV.
Bài 2: Cho phản ứng hạt nhõn 3 2 4 1
1H +1H → 2He+0n+17,6MeV. Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 1 g khớ heli xấp xỉ bằng bao nhiờu?
ĐS: 4,24.1011J.
Bài 3: Dựng hạt prụtụn cú động năng 1,6 MeV bắn vào hạt nhõn liti (7
3Li) đứng yờn. Giả sử sau phản ứng thu được hai hạt giống nhau cú cựng động năng và khụng kốm theo tia γ. Biết năng lượng tỏa ra của phản ứng là 17,4 MeV. Động năng của mỗi hạt sinh ra là bao nhiờu?
ra với cựng tốc độ và theo cỏc phương hợp với phương tới của prụtụn cỏc gúc bằng nhau là 600. Lấy khối lượng của mỗi hạt nhõn tớnh theo đơn vị u bằng số khối của nú. Tỉ số giữa tốc độ của prụtụn và tốc độ của hạt nhõn X là bao nhiờu?
ĐS: 4.
Bài 5: Chất phúng xạ pụlụni 210
84Po phỏt ra tia α và biến đổi thành chỡ 206
82Pb. Cho chu kỡ bỏn ró của 210
84Po là 138 ngày. Ban đầu (t = 0) cú một mẫu pụlụni nguyờn chất. Tại thời điểm t1, tỉ số giữa số hạt nhõn pụlụni và số hạt nhõn chỡ trong mẫu là 1
3. Tại thời điểm t2 = t1 + 276 ngày, tỉ số giữa số hạt nhõn pụlụni và số hạt nhõn chỡ trong mẫu là bao nhiờu?
ĐS: 1
15.
Bài 6: Theo thuyết tương đối, một ờlectron cú động năng bằng một nửa năng lượng nghỉ của nú thỡ ờlectron này chuyển động với tốc độ bằng bao nhiờu?
ĐS: 2,24.108 m/s Bài 7: Hạt nhõn urani 238
92U sau một chuỗi phõn ró, biến đổi thành hạt nhõn chỡ 206
82Pb. Trong quỏ trỡnh đú, chu kỡ bỏn ró của 238
92U biến đổi thành hạt nhõn chỡ là 4,47.109 năm. Một khối đỏ được phỏt hiện cú chứa 1,188.1020 hạt nhõn 238
92U và 6,239.1018 hạt nhõn 206
82Pb. Giả sử khối đỏ lỳc mới hỡnh thành khụng chứa chỡ và tất cả lượng chỡ cú mặt trong đú đều là sản phẩm phõn ró của 238
92U .Tuổi của khối đỏ khi được phỏt hiện là bao nhiờu? Tuổi của khối đỏ khi được phỏt hiện là bao nhiờu?
ĐS: 3,3.108 năm.
Bài 8:Một đồng vị phúng xạ cú chu kỡ bỏn ró là 12,7 giờ. Sau 38,1 giờ, độ phúng xạ của đồng vị này giảm bao nhiờu phần trăm so với lỳc ban đầu?
ĐS: 87,5%.
Bài 9: Một mảnh gỗ cổ cú độ phúng xạ của 14C
6 là 3 phõn ró/phỳt. Một lượng gỗ tương đương cho thấy tốc độ đếm xung là 14 xung/phỳt. Biết rằng chu kỡ bỏn ró của 14C
6 là T = 5570 năm. Tuổi của mảnh gỗ là bao nhiờu?
ĐS: 12400 năm.
Bài 10: Giữa 2 phần bỏn nguyệt của một mỏy gia tốc xiclotron cú bỏn kớnh R = 50cm người ta đặt một hiệu điện thế xoay chiều U = 80kV cú tần số f = 10 MHz. Một chựm hạt proton được gia tốc trong mỏy này.
1. Xỏc định cảm ứng từ B của mỏy gia tốc?
vũng quay của mỗi hạt?
ĐS: B = 0,655T; N = 32 vũng