I. CẤU TẠO HẠT NHÂN
1. Điện tích và kích thước của hạt nhân:
Theo mô hình nguyên tử Rơ-dơ-pho, hạt nhân có + Điện tích: dương và bằng +Ze.
+ Kích thước: rất nhỏ, nhỏ hơn kích thước nguyên tử khoảng 104 đến 105 lần.
2. Cấu tạo hạt nhân:
Hạt nhân được tạo thành bởi hai loại hạt là proton và notron, chúng được gọi chung là nuclôn.
- Proton: kí hiệu là p, mang điện tích +e=+1, 6. 10-19C, có khối lượng mp=1, 67262. 10-27kg.
- Notron: kí hiệu là n, trung hoà về điện, có khối lượng mn=1, 67493. 10-27kg.
- Số proton trong nhân bằng Z với Z là nguyên tử số.
- Tổng số nuclôn (số proton cộng số notron) trong hạt nhân kí hiệu là A, gọi là số khối.
- Số notron trong hạt nhân là A-Z.
3. Kí hiệu hạt nhân: Hạt nhân có kí hiệu hoá học X, có số proton Z và số khối A được kí hiệu là ZAX 4. Đồng vị: Các hạt nhân đồng vị là những hạt nhân có cùng số Z, khác số A, nghĩa là cùng số proton, khác số notron.
II. KHỐI LƢỢNG HẠT NHÂN 1. Đơn vị khối lƣợng hạt nhân
- Khối lượng nguyên tử tập trung gần như toàn bộ ở hạt nhân.
- Đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu là u.
Đơn vị u có giá trị bằng 1/12 khối lượng nguyên tử của đồng vị 126C, cụ thể 1u = 1, 66055. 10-27kg.
VD: mn= 1, 00866u; mp=1, 00728u; me=0, 00055u 2. Khối lƣợng và năng lƣợng
- Theo lí thuyết của Anh-xtanh, một vật có khối lượng thì cũng có năng lượng tương ứng và ngược lại.
- Năng lượng E và khối lượng m tương ứng của cùng một vật luôn luôn tồn tại đồng thời và tỉ lệ với nhau
.c2
m E
- Áp dụng: công thức trên có thể áp dụng cho các quá trình tính toán khối lượng và năng lượng tương ứng của hạt nhân.
- Nếu m=1u thì E=1u. c2=931MeV, suy ra 1u = 931, 5 MeV/c2 Vậy MeV/c2 cũng được coi là một đơn vị đo khối lượng hạt nhân.
B. BÀI TẬP
I. Tự luận
1. Có bao nhiêu nuclôn, proton và notron trong các hạt nhân sau: 23He, 47Be và 178O. 2. Tính năng lượng ứng với khối lượng của các hạt nhân 23He, 47Be, 178O, 234U và 238U.
ĐS: 2808, 4MeV; 6534, 2MeV; 15830, 6MeV; 221697, 0MeV
3. Nitơ tự nhiên có khối lượng nguyên tử m=14, 0067u gồm hai đồng vị chính là 157Nvà 147Ncó khối lượng nguyên tử lần lượt là 15, 00011u và 14, 00307u tính ra % tỷ lệ hai đồng vị trong tự nhiên
ĐS: 99, 7%N14, ), 3%N15 II. Trắc nghiệm
Câu 1: Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Hạt nhân ZAX được cấu tạo gồm Z nơtron và A proton.
B. Hạt nhân ZAXđược cấu tạo gồm Z proton và A nơtron.
C. Hạt nhân XZA được cấu tạo gồm Z proton và (A-Z) notron.
D. Hạt nhân ZAX được cấu tạo gồm Z notron và (A+Z) proton.
Câu 2: Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Hạt nhân được cấu tạo từ các proton.
B. Hạt nhân được cấu tạo từ các notron.
C. Hạt nhân được cấu tạo từ các proton và các notron.
D. Hạt nhân được cấu tạo từ các proton, notron và electron.
Câu 3: Phát biểu nào sau đây là SAI khi nói về hạt nhân?
A. Hạt nhân có nguyên tử số Z thì chứa Z proton.
B. Số nucleon bằng số khối A của hạt nhân.
C. Số nơtron bằng hiệu số khối A và số proton Z.
D. Hạt nhân trung hoà về điện.
Câu 4: Hạt nhân 23892Ucó cấu tạo gồm:
A. 238 proton và 92 nơtron B. 92 proton và 238 nơtron C. 238 proton và 146 nơtron D. 92 proton và 146 nơtron.
Câu 5: Hạt nhân 2760Cocó cấu tạo gồm A. 33 proton và 27 nơtron
B. 27 proton và 60 nơtron C. 27proton và 33 nơtron D. 60 proton và 27 nơtron.
Câu 6: Số nuclôn trong hạt nhân 1123Na là A. 23
B. 11 C. 12 D. 34
Câu 7: So với hạt nhân 4020Ca, hạt nhân 5627Co có nhiều hơn A. 16 nơtron và 11 prôtôn
B. 11 nơtron và 16 prôtôn.
C. 9 nơtron và 7 prôtôn.
D. 7 nơtron và 9 prôtôn.
Câu 8: So với hạt nhân 1429Si, hạt nhân 4020Ca có nhiều hơn A. 11 nơtrôn và 6 prôtôn
B. 5 nơtrôn và 6 prôtôn.
C. 5 nơtrôn và 12 prôtôn D. 6 nơtrôn và 5 prôtôn.
Câu 9: Các hạt nhân được gọi là đồng vị khi chúng có A. cùng khối lượng
B. cùng số nucleon C. cùng số nơtron D. cùng số proton.
Câu 10: Định nghĩa nào sau đây nói về đơn vị khối lượng nguyên tử u là đúng?
A. u bằng khối lượng của một nguyên tử hidro thường.
B. u bằng khối lượng của một hạt nhân nguyên tử cacbon126C. C. u bằng
12
1 khối lượng của một hạt nhân nguyên tử cacbon 126C.
D. u bằng 12
1 khối lượng của một nguyên tử cacbon 126C.
Câu 11: Trong vật lí hạt nhân, bất đẳng thức nào sau đây là đúng khi so sánh khối lượng proton, khối lượng notron và đơn vị khối lượng nguyên tử u.
A. mp> u>mn B. mn< mp<u C. mn>mp>u D. mn= mp>u
Câu 12: Hệ thức Anhx-tanh giữa năng lượng nghỉ E và khối lượng m của vật là A. E=m2. c
B. E=
2 1m. c2 C. E=2m. c2 D. E=m. c2
Câu 13: Biết số Avôgađrô NA = 6, 02. 1023 hạt/mol và khối lượng của hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối của nó. Số prôtôn (prôton) có trong 0, 27 gam 2713Al là
A. 6, 826. 1022 B. 8, 826. 1022 C. 9, 826. 1022 D. 7, 826. 1022
Câu 14: Một hạt có khối lượng nghỉ m0. Theo thuyết tương đối, động năng của hạt này khi chuyển động với tốc độ 0, 6c (c là tốc độ ánh sáng trong chân không) là
A. 0, 25m0c2 B. 1, 25 m0c2 C. 0, 36 m0c2 D. 0, 225 m0c
Bài 36: NĂNG LƢỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN.