C. MẪU NGUYấN TỬ HIDRO – MẪU BO 1 Xỏc định bước súng cỏc vạch phổ
B. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN Bài 8.49 Poloni Po210 là chất phúng xạ α với chu kỡ bỏn ró 138 ngày
Bài 8.49 Poloni Po210 là chất phúng xạ α với chu kỡ bỏn ró 138 ngày
1. Viết phương trỡnh phõn ró và tỡm khối lượng ban đầu của poloni cho biết độ phúng xạ ban đầu của nú là 1,67.1011Bq 2. Sau thời gian bao lõu độ phúng xạ của nú giảm đi 16 lần.
3. Tỡm năng lượng tỏa ra khi chất phúng xạ trờn phõn ró hết. Cho mPo=209,9828u; m(α )=4,0026u; m(Pb)=205,9744u; 1u=931,5 MeV/c2; NA=6,023.1023 nguyờn tử/ mol
ĐH Luật – 1999
Bài 8.50 Poloni 21084Polà nguyờn tố phúng xạ hạt α , nú phúng ra một hạt α và biến đổi thành hạt nhõn con X. Chu kỡ bỏn ró của poloni là T=138 ngày.
1. Viết phương trỡnh phản ứng. Xỏc định cấu tạo và tờn gọi của hạt nhõn X.
2. Một mẫu poloni nguyờn chất cú khối lượng ban đầu 0,01g. Tớnh độ phúng xạ của mẫu chất trờn sau 3 chu kỡ bỏn ró. Cho biết số Avogadro NA = 6,023.1023/mol
3. Tớnh tỉ số giữa khối lượng Poloni và khối lượng X trong mẫu chất trờn sau 4 chu kỡ bỏn ró.
ĐH Thương Mại – 1999
Bài 8.51 Phản ứng phõn ró của Urani cú dạng: 23892U → 20682Pb x+ α + yβ−
1. Tớnh x và y
2. Chu kỡ bỏn ró của U238 là T=4,5.109 năm. Lỳc đầu cú 1g U238 nguyờn chất. a) Tớnh độ phúng xạ ban đầu và độ phúng xạ sau 9.109 năm của U238 ra Bq b) Tớnh số nguyờn tử U238 bị phõn ró sau 1 năm.
Cho NA=6,023.1023 nguyờn tử/ mol. Khi t << T coi e−λt ≈ −1 λt .
ĐH Kiến Trỳc – 1999 Bài 8.52 Cho cỏc phản ứng hạt nhõn: 10 8 5B X+ → +α 4Be (1) 23 20 11Na p+ → +X 10Ne (2) 37 37 17Be X+ → +n 18Ar (3)
b) Trong cỏc phản ứng (2) và (3) phản ứng nào thuộc loại tỏa năng lượng, phản ứng nào thuộc loại thu năng lượng? Tớnh độ lớn của năng lượng tỏa ra hoặc thu vào đú. Cho khối lượng hạt nhõn:
2311Na =22,983734u; 1737Cl =36,956563u; 3718Ar = 36,956889u; 11Na =22,983734u; 1737Cl =36,956563u; 3718Ar = 36,956889u; 1 1H =1, 007276u; 24He=4,001506u ; 1020Ne=19,986950u; 01n =1, 00867u; u=1,66055.10- 27kg=931,5MeV/c2. ĐH Thỏi Nguyờn – 1999 + Đề 18(3) – Bộ đề TSĐH Bài 8.53 Cho phản ứng hạt nhõn 1123Na p+ → +X 1020Ne a) Xỏc định hạt nhõn X
b) Trong những sản phẩm sau phản ứng thỡ hạt nhõn nào bền vững hơn? Tại sao?
c) Phản ứng tỏa hay thu năng lượng? Tớnh năng lượng đú. Biết mp=1,0073u; mn=1,00865u; mNe=19,98695u; mNa=22,983734u; mHe=4,001506u; 1uc2=931MeV.
2. Hạt nhõn đồng vị 1124Na phõn ró β− với chu kỡ bỏn ró T=14,8 giờ. a) Viết phương trỡnh phõn ró
b) Ban đầu cú 100g 1124Na, hỏi sau bao lõu khối lượng Na cũn lại 0,1g. Tớnh khối lượng chất được tạo thành trong thời gian trờn. Biết NA=6,022.1023/mol
ĐH Thủy Lợi – 1999
Bài 8.551. Hóy cho biết thành phần cấu tạo của hạt nhõn nguyờn tử Poloni 21084Ponhư thế nào?
2. Nguyờn tử trờn đõy cú tớnh phúng xạ. Nú phúng ra một hạt α và biến đổi thành nguyờn tố Chỡ Pb. Hóy chỉ ra cỏc định luật bảo toàn đơn giản mà cỏc phản ứng hạt nhõn phải tuõn theo và viết phương trỡnh phản ứng. Cho biết cấu tạo của hạt nhõn Pb.
3. Những phộp đo chớnh xỏc cho thấy 21084Po=209,937303u; 206Pb = 205,929442u;24He=4,001506u
;1u=1,66055.10-27kg=931,5MeV/c2. Tớnh năng lượng cực đại tỏa ra bởi phản ứng hạt nhõn ở cõu 2 theo đơn vị J và MeV
Đề 36(3) – Bộ đề TSĐH
Bài 8.56 Poloni là nguyờn tố phúng xạ α với chu kỡ bỏn ró là T = 138 ngày.
a) Viết phương trỡnh phõn ró và tỡm khối lượng ban đầu của Poloni cho biết độ phúng xạ ban đầu của nú là 1,67.1011Bq. b) Sau thời gian bao lõu thỡ độ phúng xạ của nú giảm đi 16 lần.
c) Tớnh năng lượng toả ra khi chất phúng xạ trờn phõn ró hết.
Cho mPo=209,9828u; mPb=205,9744u; mα =4,0026u; 1u=931MeV/c2; NA=6,023.1023nguyờn tử/mol.
Bài 8.57 Hạt nhõn 226Ra
88 cú chu kỡ bỏn ró là 1570 năm, đứng yờn phõn ró ra một hạt α và biến đổi thành hạt nhõn X. Động năng của hạt α trong phõn ró bằng 4,8MeV. Hóy xỏc định:
a) Năng lượng toàn phần toả ra trong 1 phõn ró.
b) Số hạt nhõn X được tạo thanh trong 789 năm biết lỳc đầu cú 2,26gam Rađi. Coi khối lượng của hạt nhõn tớnh theo u xấp xỉ bằng số khối của chỳng và NA=6,023.1023ngtử/mol.
Bài 8.58 1. Độ phúng xạ là gỡ? Viết biểu thức và vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ phúng xạ vào thời gian. Chất Poloni P210 cú
chu kỡ bỏn ró là 138 ngày. Tớnh khối lượng Poloni cú độ phúng xạ 1Ci. Cho số Avogaro NA = 6.023 x 1023 mol-1
2. Bắn hạt α vào hạt Nitơ (14
7N) đứng yờn. Sau phản ứng sinh ra 1 hạt proton và 1 hạt nhõn oxy. Cỏc hạt sinh ra sau phản ứng cú cựng vecto vận tốc và cựng phương với vận tốc của hạt. Phản ứng trờn thu năng lượng là 1.21MeV. Tớnh động năng của hạt α, proton, và hạt nhõn oxy. Coi khối lượng cỏc hạt xấp xỉ số khối.
CĐSPHN – 2005
Bài 8.59 Poloni là nguyờn tố phúng xạ α với chu kỡ bỏn ró T=138 ngày. a) Viết phương trỡnh phản ứng phõn ró hạt nhõn 210Po
84 .
b) Ban đầu cú 100g chất phúng xạ trờn. Hỏi sau bao lõu khối lượng chất phúng xạ đú chỉ cũn lại 10g. c) Tớnh năng lượng toả ra theo đơn vị J khi một hạt nhõn Po phõn ró.
d) Tớnh động năng theo đơn vị J của hạt α và hạt nhõn con X. Cho biết lỳc đầu hạt nhõn Poloni đứng yờn. Cho mPo=209,9829u; mX=205,9744u; mα =4,0015u ; u=931MeV/c2.
Bài 8.60 Hạt nhõn 210
84Po đứng yờn phúng xạ ra một hạt , biến đổi thành hạt nhõn A
ZPb cú kốm theo một photon 1. Viết phương trỡnh phản ứng, xỏc định A,Z.
2. Bằng thực nghiệm, người ta đo đuợc động năng của hạt là 6,18 MeV. Tớnh động năng của hạt nhõn Pb theo đơn vị MeV. 3. Tớnh bước súng của bức xạ. Biết rằng mPo =209,9828u; mHe =4,0015u; mPb =205,9744u;
Cho h = 6,625.10-34 Js; c=3.108 m/s; e = 1,6.10-19 C; me = 9,1.10-31 kg
CĐSPHN - 2004
Bài 8.61 Poloni là nguyờn tố phúng xạ α với chu kỡ bỏn ró là T = 138 ngày. Cho mPo = 209,9828u; mX = 205,9744u; mα = 4,0026u; u=1,6605.10-27kg = 931MeV/c2.
a) Tỡm khối lượng ban đầu của khối chất phúng xạ biết độ phúng xạ ban đầu của nú là 2Ci. b) Xỏc định hạt nhõn X và tỡm năng lượng toả ra của 1 phõn ró.
c) Xột một hạt nhõn Poloni đứng yờn phúng xạ và khụng kốm theo phỏt tia γ . Tỡm động năng và vận tốc của hạt α (khối lượng mỗi hạt lấy theo u gần đỳng bằng số khối A của chỳng).
Bài 8.62 Người ta dựng một proton cú động năng Kp=1,6MeV bắn vào hạt nhõn đứng yờn 37Li và thu được hai hạt giống nhau cú cựng động năng
1. Viết phương trỡnh của phản ứng, ghi rừ cỏc nguyờn tử số Z và số khối A 2. Tớnh động năng của mỗi hạt
3. Phản ứng hạt nhõn này tỏa hay thu bao nhiờu năng lượng ? Năng lượng này cú phụ thuộc vào động năng của proton khụng? 4. Nếu toàn bộ động năng của hai hạt thu được ở trờn biến thành nhiệt thỡ nhiệt lượng này cú phụ thuộc vào động năng của proton khụng?
Cho khối lượng hạt nhõn: 37Li =7,0144u; 11H =1,007276u; 24He=4,001506u; u=1,66055.10-27kg=931,5MeV/c2.
Đề 43(3) – Bộ đề TSĐH Bài 8.63 Cho phản ứng hạt nhõn: Be H X 6Li 3 1 1 9 4 + → +
a) X là hạt nhõn nguyờn tử nào và cũn gọi là hạt gỡ?
b) Biết mBe = 9,01219u; mP = 1,00783u; mLi = 6,01513u; mX = 4,00260u. Đõy là phản ứng toả năng lượng hay thu năng lượng? Tại sao?
c) Tớnh năng lượng toả ra hay thu vào của phản ứng. Cho u=931MeV/c2.
d) Cho biết proton cú động năng 5,45 MeV bắn phỏ hạt nhõn Be đứng yờn, hạt nhõn Li bay ra với động năng 3,55 MeV. Tỡm động năng của hạt X bay ra.
Bài 8.64 Bắn hạt α cú động năng 4MeV vào hạt nhõn 14N
7 đứng yờn thỡ thu được một hạt proton và một hạt nhõn X. Cho
4,0015u
mα = ; mX = 16,9947u; mN = 13,9992u; mP = 1,0073u; u = 931MeV/c2.
a) Tỡm hạt nhõn X và tớnh xem phản ứng đú là phản ỳng toả ra hay thu vào bao nhiờu MeV? b) Giả sử hai hạt sinh ra cú cựng độ lớn vận tốc, tớnh động năng và vận tốc của proton.
Bài 8.65 Người ta dựng nơtron cú động năng 1,6MeV bắn vào hạt nhõn Beri 7Be
4 đứng yờn thu được 2 hạt giống nhau cú cựng động năng.
a) Viết phương trỡnh phản ứng và xỏc định nguyờn tố được tạo thành sau phản ứng. b) Tớnh động năng của mỗi hạt.
c) Phản ứng là toả hay thu năng lượng? Tớnh năng lượng đú
Cho mN = 1,0075u; mBe = 7,0152u;mα = 4,0015uvới u là đơn vị khối lượng nguyờn tử u = 1,6605.10-27kg = 931MeV/c2.
Bài 8.66 Dựng hạt proton bắn phỏ hạt nhõn 23Na
11 tạo ra hạt nhõn α và hạt nhõn X. a) Viết phương trỡnh phản ứng và gọi tờn hạt nhõn X.
b) Tớnh năng lượng toả ra hay thu vào của phản ứng?
c) Nếu hạt proton cú động năng là KP =3,5MeV và hạt nhõn 23Na
11 đứng yờn thỡ vận tốc α của hạt và hạt nhõn X
cú cựng độ lớn. Hóy xỏc định động năng của hạt X. Cho biết mNa = 22,98373u; mP = 1,007276u; mα =4,001506u; mX = 19,98695u; 1u = 931MeV/c2.
Áp dụng ĐLBTNL và ĐLBTĐL
Bài 8.67 Người ta dựng một proton bắn phỏ hạt nhõn beri. Hai hạt sinh ra là Hờli và X
1 9 4
1H + 4Be→ 2He X+
1. Viết đầy đủ phản ứng hạt nhõn trờn
2. Biết rằngBe đứng yờn, proton cú động năng KH=5,45MeV; Hờli cú vận tốc vuụng gúc với vận tốc của proton và cú động năng KHe=4MeV. Tớnh động năng hạt X
3. Tớnh năng lượng mà phản ứng tỏa ra. Cho rằng độ lớn của khối lượng của một hạt nhõn (đo bằng u) xấp xỉ bằng số khối A
ĐH KTQD – 1999 + Đề 39(3) – Bộ đề TSĐH
Bài 8.68 Dưới tỏc dụng của bức xạ gamma γ hạt nhõn của cỏc đồng vị bền của Beri 49Be và của cỏcbon 126C cú thể tỏch thành cỏc hạt nhõn Hờli 24He và sinh hoặc khụng sinh cỏc hạt khỏc kốm theo
1. Viết phương trỡnh phản ứng của cỏc biến đổi đú.
2. Xỏc định tần số tối thiểu của cỏc lượng tử γ để thực hiện được cỏc phản ứng đú. Cho khối lượng hạt nhõn: 9
4Be=9, 01219u;126C =12, 00u; 24He=4,001506u ; 01n=1,00867u; u=1,66055.10-27kg=931,5MeV/c2. và h=6,625.10-34 Js; c=3.108 m/s
Đề 50(3) – Bộ đề TSĐH
Bài 8.69 Cho cỏc hạt α cú động năng Eα = 4MeV va chạm với cỏc hạt nhõn nhụm 27
13Al đang đứng yờn. Sau va chạm cú hai loại hạt được sinh ra là hạt nhõn X và notron. Hạt notron sinh ra cú phương chuyển động vuụng gúc với phương chuyển động của cỏc hạt α
a) Viết phương trỡnh phản ứng hạt nhõn núi trờn. Phản ứng này thu hay tỏa nhiệt?
b) Tớnh động năng của hạt nhõn X và động năng của notron được sinh ra sau phản ứng. Cho biết khối lượng cỏc hạt nhõn mα
=4,0015u; mAl=26,974u; mX=29,970u; mn=1,0087u
CĐSP HN - 1999
Bài 8.70 Cho cỏc hạt α cú động năng Kα =4MeV va chạm với cỏc hạt nhõn 1327Al . Sau phản ứng cú 2 loại hạt được sinh ra là hạt nhõn X và nơtron. Hạt nơtron sinh ra cú phương vuụng gúc với phương chuyển động của cỏc hạt nhõn α .
a) Viết phương trỡnh phản ứng hạt nhõn núi trờn. Phản ứng này là toả hay thu năng lượng?
b) Tớnh động năng của hạt nhõn X và động năng của nơtron sinh ra sau phản ứng. Cho biết khối lượng cỏc hạt nhõn
4,0015u
mα = ; mX=29,970u; mAl=26,794u; mn=1,0087u; 1u=931MeV/c2.
Bài 8.71 Một hạt α cú động năng Wα= 4MeV bắn vào một hạt nhõn nito đứng yờn, gõy phản ứng
14 1
7N 1H X
α + → +
1. Xỏc định hạt nhõn X.
2. Tỡm năng lượng của phản ứng hạt nhõn 3. Hai hạt sinh ra cú cựng động năng : a) Tỡm vận tốc mỗi hạt
b) Tỡm gúc tạo bởi hai hạt bay ra sau phản ứng
Cho mp=1,0073u; mN=14,003074u; mX=16,999133u; mHe=4,001506u; 1uc2=931MeV
ĐH Ngoại Thương TPHCM – 1998
Bài 8.72 Hạt α cú động năng kα = 7,7MeV đến đập vào hạt nhõn 14N
7 gay nờn phản ứng: + N→1P+ X
114 14
7
α
a) Xỏc định số proton và số nơtron của X.
b) Phản ứng này toả ra hay thu bao nhiờu năng lượng.
c) Biết vận tốc của proton bắn ra cú phương vuụng gúc với vận tốc hạt α . Hóy tớnh động năng và vận tốc của hạt nhõn X. Cho mα = 4,0015u; mX = 16,9947u; mN = 13,9992u; mP = 1,0073u; u=931MeV/c2; 1eV = 1,6.10-19J.
Bài 8.73 Người ta dựng proton bắn phỏ hạt nhõn 9Be
a) Viết phương trỡnh đầy đủ của hạt nhõn trờn.
b) Biết động năng của proton là KP =5,45MeV ,của hạt α là 4MeV, vận tốc của proton và vận tốc của α vuụng gúc với nhau. Tớnh vận tốc và động năng của hạt nhõn X.
c) Tớnh năng lượng toả ra của phản ứng.
Coi khối lượng của một hạt nhõn (đo bằng đơn vị u) xấp xỉ bằng số khối A của nú và 1u = 1,66.10-27kg = 931MeV/c2
Bài 8.74 Người ta dựng hạt α bắn phỏ hạt nhõn 9Be
4 đứng yờn. Phản ứng cho ta hạt n và hạt nhõn X. a) Tỡm hạt nhõn X.
b) Phản ứng trờn là toả năng lượng hay thu năng lượng? Tớnh năng lượng đú?
c) Tớnh động năng của cỏc hạt sinh ra theo động năng của hạt α . Biết rằng cỏc hạt sinh ra cú cựng vận tốc. d) Tớnh động năng của hạt α biết rằng vận tốc hạt α và hạt nơtron vuụng gúc với nhau.
Bài 8.75 Dựng hạt proton cú động năng KP =5,58MeV bắn phỏ hạt nhõn 23Na
11 tạo ra hạt nhõn α và hạt nhõn X khụng kốm bức xạ gamma γ .
a) Viết phương trỡnh phản ứng và nờu cấu tạo của hạt nhõn X. b) Tớnh năng lượng toả ra hay thu vào của phản ứng.
c) Biết động năng của hạt α là Kα =6,6MeV . Xỏc định động năng của hạt X. d) Tớnh gúc hợp bởi phương chuyển động của hạt α và hạt proton.
Cho biết mNa = 22,9850u; mP = 1,0073u; mα =4,0015u; mX = 19,9869u; 1u=931MeV/c2.
Bài 8.76 Một proton cú động năng KP =1MeV bắn phỏ hạt nhõn 37Li đang đứng yờn thỡ sinh ra phản ứng tạo thành hai hạt X cú bản chất giống nhau và khụng kốm theo bức xạ γ .
a) Viết phương trỡnh phản ứng và cho biết phản ứng này toả hay thu bao nhiờu năng lượng? b) Tớnh động năng của mỗi hạt X tạo ra.
c) Tớnh gúc giữa phương chuyển động của hai hạt X, biết rằng chỳng bay ra đối xứng với nhau qua phương tới của proton. Cho biết mLi = 7,0144u; mP = 1,0073u; mX = 4,0015u; 1u = 931MeV/c2. cos85,270 = 0,0824.
Bài 8.77 Một proton cú động năng KP =1,46MeV bắn vào hạt nhõn 7Li
3 đang đứng yờn. Hai hạt X sinh ra giống nhau và cú cựng động năng.
a) Viết phương trỡnh phản ứng. Cho biết cấu tạo của hạt nhõn X. Đú là hạt nhõn nguyờn tử nào? Hạt nhõn X cũn được gọi là hạt gỡ?
b) Phản ứng thu hay toả năng lượng? Năng lượng này bằng bao nhiờu và cú phụ thuộc vào KP hay khụng?
c) Giả sử phản ứng hạt nhõn trờn tiếp diễn một thời gian và lượng khớ tạo ra là 10cm3 ở điều kiện tiờu chuẩn. Tớnh năng lượng đó toả ra hay thu vào theo đơn vị kJ.
d) Tớnh động năng của mỗi hạt X sinh ra. Động năng này cú phụ thuộc vào Kp hay khụng? e) Tớnh gúc hợp bởi cỏc vectơ vận tốc của 2 hạt X sau phản ứng.
Cho biết: mLi=7,0142u; mP=1,0073u; mX=4,0015u; 1u=931MeV; NA=6,023.1023; e = 1,6.10-16C.
Bài 8.78 Một hạt nhõn nguyờn tử hidro chuyển động với vận tốc vr
đến va chạm với hạt nhõn nguyờn tử Liti 7
3Li đứng yờn và bị hạt nhõn liti bắt giữ. Sau va chạm xuất hiện hai hạt α bay ra với cựng giỏ trị vận tốc v’ (v’ << c). Quỹ đạo của hai hạt α làm với đường