Năng lƣợng của phản ứng hạt nhân

PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

III. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

3. Năng lƣợng của phản ứng hạt nhân

Trong các phản ứng hạt nhân, khối lượng nghỉ không được bảo toàn nhưng lại bảo toàn năng lượng toàn phần nên các phản ứng hạt nhân có thể toả năng lượng hoặc thu năng lượng.

Năng lượng của một phản ứng hạt nhân

m m c2

W  truoc sau Nếu W > 0 hay mtruoc > msau, phản ứng toả năng lượng W.

Nếu W < 0, hay mtruoc < msau phản ứng thu năng lượng |W|.

B. BÀI TẬP

I. Tự luận

1. Tính năng lượng liên kết của các hạt nhân 126C, 115Bvà 31T. ĐS: 92, 16MeV; 76, 2MeV; 8, 48MeV

2. Tính năng lượng liên kết của 235U và 238U. Hạt nhân nào bền hơn?

ĐS: 1783, 7MeV; 1801, 6MeV, Hạt nhân 235U bền hơn 238U.

3. Tính năng lượng liên kết riêng của 49Be, 2965Cu và 10947Ag. ĐS: 6, 46MeV; 8, 76MeV; 8, 55MeV

4. Hoàn chỉnh các phản ứng sau a. 36Li?47Ben

b. 105B?37Li24He c. 1735Cl?1632S24He ĐS: a. 21H; b. n; c. p

5. Phản ứng Li H  24He 2

1 6

3  2 toả năng lượng 22, 4MeV. Tính khối lượng nguyên tử của 36Li.

ĐS: 6, 0152u

6. Năng lượng liên kết của 1020Nelà 160, 64MeV. Xác định khối lượng của nguyên tử 1020Ne. ĐS: 19, 99u

II. Trắc nghiệm

Câu 1: Lực hạt nhân là lực nào sau đây?

A. Lực tương tác giữa electron và hạt nhân trong nguyên tử.

B. Lực tương tác giữa 2 nam châm.

C. Lực tương tác giữa Trái đất và Mặt trời.

D. Lực tương tác giữa các nucleon trong nhân.

Câu 2: Độ hụt khối của hạt nhân ZAX là (đặt N = A - Z).

A. m N.mn Z.mp B. mmX N.mp Z.mn C. mZ.mp N.mn mX D. mZ.mp N.mn

Câu 3: Năng lượng liên kết riêng là năng lượng liên kết A. tính riêng cho hạt nhân ấy.

B. của một cặp proton-proton.

C. tính cho một nuclôn.

D. của một cặp nơtron- nơtron.

Câu 4: Một hạt nhân càng bền vững khi có A. số khối càng lớn.

B. số khối càng nhỏ.

C. năng lượng liên kết riêng càng lớn.

D. năng lượng liên kết hạt nhân càng lớn.

Câu 5: Trong một phản ứng hạt nhân không có định luật bảo toàn A. Khối lượng

B. điện tích C. động năng D. số nucleon

Câu 6: Hãy chỉ ra câu sai. Hạt nhân nào có năng lượng liên kết riêng lớn nhất?

A. Heli B. Cacbon C. Sắt D. Urani

Câu 7: Phạm vi tác dụng của lực tương tác mạnh trong hạt nhân là bao nhiêu?

A. 10-13cm B. 10-8cm C. 10-10cm D. vô hạn.

Câu 8: Xác định hạt nhân X trong phương trình sau: 199F11H168OX A. 23He

B. 24He C. 12H D. 13H

Câu 9: Cho phản ứng hạt nhân: 24He1327Al  X n. Hạt nhân X là A. 1224Mg

B. 1530P C. 1123Na D. 1020Ne

Câu 10: Cho phản ứng hạt nhân: 1737ClX1837Arn. Hạt nhân X là A. 11H

B. 12D C. 31T D. 24He

Câu 11: Cho phản ứng hạt nhân: nZAX146C p. Số Z và A của hạt nhân X lần lượt là A. 6 và 14

B. 7 và 15 C. 6 và 15 D. 7 và 14.

Câu 12: Năng lượng liên kết của hạt nhân 12Dlà A. 2, 32MeV

B. 2, 49MeV C. 2, 49. 10-3MeV D. 2, 32. 10-3MeV

Câu 13: Năng lượng liên kết của hạt nhân 23592Ulà A. 1783, 7MeV

B. 1, 91MeV C.

D. 1780, 8MeV

Câu 14: Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân24Helà A. 28, 3MeV

B. 0, 03MeV C. 27, 3MeV D. 0, 07MeV

Câu 15: Năng lượng liên kết riêng của 126C là A. 92, 16MeV

B. 7, 68MeV C. 15, 36MeV D. 46, 08MeV

Câu 16: Hạt nhân3717Cl có khối lượng nghỉ bằng 36, 956563u. Biết khối lượng của nơtrôn (nơtron) là 1, 008670u, khối lượng của prôtôn (prôtôn) là 1, 007276u và u = 931 MeV/c2. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 3717Cl bằng

A. 9, 2782 MeV B. 7, 3680 MeV C. 8, 2532 MeV D. 8, 5684 MeV.

Câu 17: Phản ứng nào sau đây thu năng lượng?

A. 11H12H23He B. 12H21H24He C. 13H12H24He01n D. 24He147N178O11H

Câu 18: Cho phản ứng hạt nhân 1737Cl p1837Arn. Năng lượng mà phản ứng này toả ra hay thu vào bằng bao nhiêu?

A. toả ra 1, 61MeV B. thu vào 1, 61MeV C. toả ra 2, 56MeV D. thu vào 2, 56MeV

Câu 19: Hạt nhân 24He bắn vào hạt nhân 49Be đứng yên và gây ra phản ứng 49Be24He126Cn. Phản ứng này toả hay thu bao nhiêu năng lượng?

A. toả ra 5, 7MeV B. thu vào 5, 7MeV C. toả ra 4, 7 MeV

D. thu vào 4, 7MeV.

Câu 20: Biết khối lượng của prôtôn là 1, 00728 u; của nơtron là 1, 00866 u; của hạt nhân 1123Nalà 22, 98373 u và 1u = 931, 5 MeV/c2. Năng lượng liên kết của 1123Na bằng

A. 8, 11 MeV B. 81, 11 MeV C. 186, 55 MeV D. 18, 66 MeV.

Câu 21: Cho phản ứng hạt nhân ZAX49Be126C01n. Trong phản ứng này, ZAX là A. prôtôn.

B. hạt α.

C. Electron D. pôzitron.

Câu 22: Cho phản ứng hạt nhân 12H13H24He01n17,6MeV. Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 1 g khí heli xấp xỉ bằng

A. 5, 03. 10-11J B. 4, 24. 105J C. 4, 24. 108 J D. 4, 24. 1011 J

Câu 23: Dùng hạt prôtôn có động năng 1, 6 MeV bắn vào hạt nhân liti (73Li) đứng yên. Giả sử sau phản ứng thu được hai hạt giống nhau có cùng động năng và không kèm theo tia  . Biết năng lượng toả ra của phản ứng là 17, 4 MeV. Động năng của mỗi hạt sinh ra là

A. 15, 8 MeV B. 19, 0 MeV C. 7, 9 MeV D. 9, 5 MeV

Câu 24: Dùng một prôtôn có động năng 5, 45 MeV bắn vào hạt nhân 94Be đang đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt α. Hạt α bay ra theo phương vuông góc với phương tới của prôtôn và có động năng 4 MeV. Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng các hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng này bằng

A. 3, 125 MeV B. 4, 225 MeV C. 1, 145 MeV D. 2, 125 MeV.

Câu 25: Cho ba hạt nhân X, Y và Z có số nuclôn tương ứng là AX, AY, AZ với AX = 2AY = 0, 5AZ. Biết năng lượng liên kết của từng hạt nhân tương ứng là ΔEX, ΔEY, ΔEZ với ΔEZ < ΔEX < ΔEY. Sắp xếp các hạt nhân này theo thứ tự tính bền vững giảm dần là:

A. Y, X, Z B. Z, X, Y C. X, Y, Z D. Y, Z, X.

Câu 26: Cho khối lượng của prôtôn; nơtron; 1840Ar ; 63Li lần lượt là: 1, 0073 u; 1, 0087 u; 39, 9525 u;

6, 0145 u và 1 u = 931, 5 MeV/c2. So với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 63Lithì năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 1840Ar

A. nhỏ hơn một lượng là 5, 20 MeV B. lớn hơn một lượng là 3, 42 MeV.

C. nhỏ hơn một lượng là 3, 42 MeV D. lớn hơn một lượng là 5, 20 MeV