chuyên đề vật lí hạt nhân luyên thi đại học - Pdf 12

CHUYấN VT Lí HT NHN NGUYấN T
Dng 1 Hin tng phúng x ht nhõn nguyờn t
1. Phng phỏp:
- Phng trỡnh phúng x ht nhõn nguyờn t cú dng:
A B C
+
a) Tỡm s nguyờn t cũn li thi im t: Gi N l s nguyờn t cũn li thi ờm t. ỏp dng
nh lut phúng x, ta cú:
ln2
.
.ln 2
0
0 0 0
. . .
2
t
t k
T
k
N
N N e N e N e



= = = =
Trong ú: N
0
l s nguyờn t ban u; k l hng s phúng x (
ln 2 0,693
T T


t t
k t t
e
N N N N N e N e N N N
e e


= = = = = =
Nu t << T
1
t
e

<<
, ta cú:
0 0
(1 1 )N N t N t

+ =
c) Tỡm khi lng cũn li thi im t:
Gi m l khi lng cũn li thi im t. Ta cú:
0
0
.
2
t
k

dt
=
Trong ú H
0
l phúng x ban u. 1Ci = 3,7.1010Bq; 1Bq = 1 phõn ró/giõy.
f) Tớnh tui ca mu vt: Ta cú th da vo cỏc phng phỏp:
+ Da theo phúng x.
+ Da theo t l khi lng ca cht sinh ra v khi lng ca cht phúng x cũn li.
+ Da theo t s gia hai cht phúng x cú chu kỡ khỏc nhau.
2. Phng phỏp v cỏc vớ d:
a. Xác định các đại lợng đặc trng cho sự phóng xạ:
a.1. Phơng pháp chung
1)Xác định số nguyên tử (khối lợng ) còn lại của chất phóng xạ sau thời gian phóng xạ t
-Số nguyên còn lại sau thời gian phóng xạ t: N=N
0

t
e
.


=N
0
.
T
t

2

-Khối lợng còn lại sau thời gian phóng xạ t : m= m

=6,023.10
23
hạt/mol là số Avôgađrô
Chú ý: +Khi
T
t
=n với n là một số tự nhiên thì áp dụng các công thức
N =N
0
.
T
t

2
; m= m
0
T
t

2
+Khi
T
t
là số thập phân thì áp dụng các công thức :
N=N
0

t
e
.

.


)=m
0
(1-
T
t

2
)
-Số nguyên tử bị phóng xạ sau thời gian phóng xạ t :


N=N
0
-N=N
0
(1-
t
e
.


)=N
0
(1-
T
t


%N =
0
N
N
.100% =
t
e
.


.100%
%m =
0
m
m
.100% =
t
e
.


.100%
3) Xác định số nguyên tử (khối lợng ) hạt nhân mới tạo thành sau thời gian phóng xạ t
-Một hạt nhân bị phóng xạ thì sinh ra một hạt nhân mới ,do vậy số hạt nhân mới tạo thành sau thời
gian phóng xạ t bằng số hạt nhân bị phóng xạ trong thời gian đó
'N

=

N=N

ợng hạt nhân mới tạo thành bằng khối lợng hạt nhân bị phóng xạ
+ Trong sự phóng xạ thì A=A- 4 =>
'm

=
N
N '
(A- 4)
4)Trong sự phóng xạ ,xác định thể tích (khối lợng) khí Heli tạo thành sau thời gian t phóng xạ.
- Một hạt nhân bị phóng xạ thì sinh ra một hạt ,do vậy số hạt tạo thành sau thời gian phóng xạ t
bằng số hạt nhân bị phóng xạ trong thời gian đó.
'N
He
=

N=N
0
-N=N
0
(1-
t
e
.


)=N
0
(1-
T
t


2
với H
0
=

N
0
=
T
2ln
.N
0
Đơn vị của độ phóng xạ Bp: 1phân rã /1s= 1Bq (1Ci=3,7.10
10
Bq)
Chú ý: Khi tính H
0
theo công thức H
0
=

N
0
=
T
2ln
.N
0
thì phải đổi T ra đơn vị giây(s)

).100%=(1-
3,71
30.693,0
e
).100%= 25,3%
2. Số hạt

đợc giải phóng sau 1h từ 1g chất Co tinh khiết
'N
=N
0
(1-
t
e
.


)=
A
N
A
m
.
0
(1-
t
e
.



Giải:
1.Tính t:
0
m
m
=
t
e
.


=> t=
2ln
ln.
0
m
m
T
=
2ln
707,0
1
ln.138
= 69 ngày
2.Tính H
0
: H
0
=


Baứi 3: Gọi
t
là khoảng thời gian để số hạt nhân của một lợng chất phóng xạ giảm đi e lần (e là số tự nhiên
với lne=1), T là chu kỳ bán rã của chất phóng xạ. Chứng minh rằng
ln 2
T
t =
. Hỏi sau khoảng thời gian
0,51
t

chất phóng xạ còn lại bao nhiêu phần trăm lợng ban đầu ? Cho biết e
0,51
=0,6.
Giải:
Ta có +
m
m
0
=
t
e

.

=
e






%
0
m
m
=
51,0
e
.100%= 60%
Baứi 4: Hạt nhân
224
88
Ra
phóng ra một hạt

, một photon

và tạo thành
A
Z
Rn
. Một nguồn phóng xạ
224
88
Ra
có khối lợng ban đầu m
0
sau 14,8 ngày khối lợng của nguồn còn lại là 2,24g. Hãy tìm :
1. m

T
t
2
=2,24.
7,3
8,14
2
=2,24.2
4
=35,84 g
2 Số hạt nhân Ra đã bị phân rã :

N=N
0
(1-
T
t

2
) =
A
m
0
.N
A
(1-
T
t

2

0
(1-
T
t

2
)=9,03.10
23
hạt
-Khối lợng hạt mới tạo thành:
'm

=
'.
'
A
N
N
A

=
23
23
10.02,6
10.903,0
.220 =33g
4 Thể tích khí Heli tạo thành (đktc) : V=22,4.
A
He
N

b)Tỉ số số nguyên tử ban đầu và số nguyên tử bị phân rã sau thời gian phóng xạ t

N=N
0
(1-
t
e
.


) =>
0
N
N
=1-
t
e
.


=>T=-
)1ln(
2ln.
0
N
N
t


c)Tỉ số độ phóng ban đầu và độ phóng xạ của chất phóng xạ ở thời điểm t

=N
0

2
.t
e


2
1
N
N
=
).(
12
tt
e


=>T =
2
1
12
ln
2ln)(
N
N
tt
3)Tìm chu kì bán khi biết số hạt nhân bị phân rã trong hai thời gian khác nhau
1

2
1
ln
2ln.
N
N
t


4)Tính chu kì bán rã khi biết thể tích khí Heli tạo thành sau thời gian phóng xạ t
-Số hạt nhân Heli tạo thành :
N

=
4,22
V
N
A
N

là số hạt nhân bị phân rã

N=N
0
(1-
t
e
.



1ln(
2ln.
0
m
VA
t

b.2. Các ví dụ
NGUYN VN TRUNG
Ví dụ1: Silic
31
14
Si
là chất phóng xạ, phát ra hạt


và biến thành hạt nhân X. Một mẫu phóng xạ
31
14
Si
ban
đầu trong thời gian 5 phút có 190 nguyên tử bị phân rã, nhng sau 3 giờ cũng trong thời gian 5 phút chỉ có 85
nguyên tử bị phân rã. Hãy xác định chu kỳ bán rã của chất phóng xạ.
Giải:
-Ban đầu: Trong thời gian 5 phút có 190 nguyên tử bị phân rã

H
0
=190phân rã/5phút
-Sau t=3 giờ:Trong thời gian 5 phút có 85 nguyên tử bị phân rã.

2
=3t
1
, máy đếm đợc n
2
xung, với n
2
=2,3n
1
. Xác định
chu kỳ bán rã của chất phóng xạ này.
Giải:
-Số xung đếm đợc chính là số hạt nhân bị phân rã:

N=N
0
(1-
t
e
.


)
-Tại thời điểm t
1
:

N
1
= N

e


=2,3(1-
1
.t
e


)

1-
1
.3 t
e


=2,3(1-
1
.t
e


)

1 +
1
.t
e


+x-1,3= 0 => T= 4,71 h
Ví dụ3 : Hạt nhân Pôlôni là chất phóng xạ

,sau khi phóng xạ nó trở thành hạt nhân chì bền .Dùng một
mẫu Po nào đó ,sau 30 ngày ,ngời ta thấy tỉ số khối lợng của chì và Po trong mẫu bằng 0,1595.Tính chu kì
bán rã của Po
Giải:
- Tính chu kì bán rã của Po:
Po
Pb
m
m
=
m
m'
=
t
A
t
emN
AeN
.
0
.
.0
')1(





= 138 ngày
Ví dụ 4:Ra224 là chất phóng xạ

.Lúc đầu ta dùng m
0
=1g Ra224 thì sau 7,3 ngày ta thu đợc V=75cm
3
khí
Heli ở đktc .Tính chu kỳ bán rã của Ra224
Giải:
T= -
)
.4,22
.
1ln(
2ln.
0
m
VA
t

=-
)
1.4,22
075,0.224
1ln(
2ln.3,7

= 3,65 ngày
Daùng III: Tính tuổi của các mẫu vật cổ

2ln
ln.
0
N
N
T
2) Nếu biết tỉ số khối lợng (số nguyên tử) bị phóng xạ và khối lợng (số nguyên tử) còn lại của
một lợng chất phóng xạ có trong mẫu vật cổ
m
m'
=
t
A
t
emN
AeN
.
0
.
.0
')1(





=
A
A'
(1-

t
eNN
.
011
1


=
;
t
eNN
2
022


=
=>
)(
02
01
2
1
12
.


=
t
e
N

14
6
(Đồng hồ Trái Đất)
-ở khí quyển ,trong thành phần tia vũ trụ có các nơtrôn chậm ,một nơtrôn gặp hạt nhân
N
14
7
tạo nên phản ứng
n
1
0
+
N
14
7

C
14
6
+
p
1
1
C
14
6
là đồng vị phóng xạ


với chu kỳ bán rã 5560 năm

6
trong mẫu vật cùng loại ,cùng khối lợng của thực vật vừa mới chết =>H
0
H=H
0
t
e
.


=> t=
2ln
ln.
0
H
H
T
với T=5560 năm
-Động vật ăn thực vật nên việc tính toán tơng tự
III.2)Các ví dụ
Ví dụ 1 : Hiện nay trong quặng thiên nhiên có chứa cả
238
92
U

235
92
U
theo tỉ lệ nguyên tử là 140 :1. Giả sử ở
thời điểm tạo thành Trái Đất, tỷ lệ trên là 1:1. Hãy tính tuổi của Trái Đất. Biết chu kỳ bán rã của

1
(2ln
140ln
98

= 60,4 .10
8
(năm)
Ví dụ 2 : Thành phần đồng vị phóng xạ C14 có trong khí quyển có chu kỳ bán rã là 5568 năm. Mọi thực vật
sống trên Trái Đất hấp thụ cacbon dới dạng CO
2
đều chứa một lợng cân bằng C14. Trong một ngôi mộ cổ,
ngời ta tìm thấy một mảnh xơng nặng 18g với độ phóng xạ 112 phân rã/phút. Hỏi vật hữu cơ này đã chết
cách đây bao nhiêu lâu, biết độ phóng xạ từ C14 ở thực vật sống là 12 phân rã/g.phút.
Giải: Phân tích :Bài này tính tuổi dựa vào C14
NGUYN VN TRUNG
H=H
0
t
e
.


=> t=
2ln
ln.
0
H
H
T

A
t
emN
AeN
.
0
.
.0
')1(





=
A
A'
(1-
t
e
.


) =>t=
2ln
)1
'.
'.
ln(. +


)
5
1
1ln(10.5,4
9
+
= 1,18.10
9
năm
2. bi tp
Bi 1: Mt cht phúng x cú chu kỡ bỏn ró T = 10s, lỳc u cú phúng x H
0
= 2.10
7
Bq.
a) Tớnh hng s phúng x.
b) Tớnh s nguyờn t ban u.
c) Tớnh s nguyờn t cũn li v phúng x sau thi gian 30s.
/S: a. 0,0693 s
-1
; b. N
0
= 2,9.10
8
; c. N = 3,6.10
7
; H = 2,5.10
6
Bq
Bi 2: Dựng 21 mg cht phúng x



to thnh ng v ca magiờ. Mu
24
11
Na
cú khi lng ban
u l m
0
= 0,24g. Sau 105 gi, phúng x ca nú gim i 128 ln. Cho N
A
= 6,02.10
23
a. Vit phng trỡnh phn ng.
b. Tỡm chu kỡ bỏn ró v phúng x ban u ( tớnh ra Bq).
c. Tỡm khi lng magiờ to thnh sau 45 gi.
/S: b. T = 15 (gi), H
0
= 7,23.10
16
(Bq); c. m
Mg
= 0,21g
Bi 5: Khi phõn tớch mt mu g, ngi ta xỏc nh c rng 87,5% s nguyờn t ng v phúng
x
14
6
C
ó b phõn ró thnh cỏc nguyờn t
14

-8
g; c. H = 1,4.10
5
Bq; d. t = 69 năm
Bài 7: Ban đầu, một mẫu Poloni
210
84
Po
nguyên chất có khối lượng m
0
= 1,00g. Các hạt nhân Poloni
phóng xạ hạt
α
và biến thành hạt nhân
A
Z
X
.
a. Xác định hạt nhân
A
Z
X
và viết phương trình phản ứng.
b. Xác định chu kì bán rã của Poloni phóng xạ, biết rằng trong 1 năm (365 ngày) nó tạo ra thể
tích
V = 89,5 cm
3
khí Hêli ở điều kiện tiêu chuẩn.
c. Tính tuổi của mẫu chất trên, biết rằng tại thời điểm khảo sát tỉ số giữa khối lượng
A

mol của chất Na24.
Hãy
tính thể tích máu trong cơ thể bệnh nhân. Giả thiết rằng chất phóng xạ được phân bố trong toàn bộ
thể tích máu bệnh nhân.
Đ/S: a. n = 10
-5
mol, m
0
= 2,4.10
-4
g; b. m = 1,8.10
-4
g; c. V = 5lít
Dạng 2 Xác định nguyên tử số và số khối của một hạt nhân x
1. Phương pháp:
- Phương trình phản ứng hạt nhân:
3
1 2 4
1 2 3 4
A
A A A
Z Z Z Z
A B C D+ → +
- áp dụng định luật bảo toàn điện tích hạt nhân (định luật bảo toàn số hiệu nguyên tử):
Z
1
+ Z
2
= Z
3

238 206
92 82
. .U Pb x y
α β

→ + +
a) Tìm x, y.
b) Chu kì bán rã của Urani là T = 4,5.10
9
năm. Lúc đầu có 1g Urani nguyên chất.
+ Tính độ phóng xạ ban đầu và độ phóng xạ sau 9.10
9
năm của Urani ra Béccơren.
+ Tính số nguyên tử Urani bị phân rã sau 1 năm. Biết rằng t <<T thì
1
t
e t
λ
λ

≈ −
; coi 1 năm bằng
365 ngày.
Bài 3: Dùng prôtôn bắn phá hạt nhân
60
28
Ni
ta được hạt nhân X và một nơtron. Chất X phân rã thành
chất Y và phóng xạ
β

= = =
.
+ Nng lng liờn kt riờng: Lp t s : Nng lng liờn kt riờng
lk
W
A
=
.
* Chỳ ý: NLLK riờng cng ln thỡ ht nhõn cng bn vng.
b) Nng lng phn ng ht nhõn: Xột phn ng ht nhõn
A B C D
+ +
+ Tớnh chờnh lch khi lng ca cỏc ht nhõn trc v sau phn ng
0
( ) ( )
A B C D
m m m m m m m
= = + +
Trong ú: m
0
= m
A
+ m
B
l khi lng ca cỏc ht nhõn trc phn ng.
m = m
C
+ m
D
l khi lng ca cỏc ht nhõn sau phn ng.

+ W
thu
= W

+ (m m
0
).c
2
Chỳ ý: 1u.c
2
= 931,5 MeV; 1eV = 1,6.10
-19
J; 1u = 1,66055.10
-27
kg.
Cỏc vớ d ỏp dng:
1.Động năng các hạt B,C
C
B
m
m
=
B
C
W
W

B
C
C

=


=
C
W
E
mm
m
CB
B

+
2. % năng lợng toả ra chuyển thành động năng của các hạt B,C
% W
C
=
%100.
E
W
C

=
CB
B
mm
m
+
100%
%W


và hạt nhân con X với chu kì bán rã T=3,8
ngày.Biết rằng sự phóng xạ này toả ra năng lợng 12,5MeV dới dạng tổng động năng của hai hạt
sinh ra (W

+ W
X
). Hãy tìm động năng của mỗi hạt sinh ra. Khi tính, có thể lấy tỉ số khối lợng của
các hạt gần đúng bằng tỉ số số khối của chúng
(m

/m
X

A

/A
X
). Cho N
A
=6,023.10
23
mol
-1
.
Giải : W

+ W
X
=

Ví dụ 2 : Hạt nhân
226
88
Ra
có chu kì bán rã 1570 năm, đứng yên phân rã ra một hạt

và biến đổi
thành hạt nhân X. Động năng của hạt

trong phân rã là 4,8MeV. Hãy xác định năng lợng toàn
phần toả ra trong một phân rã.Coi khối lợng của hạt nhân tính theo đơn vị u xấp xỉ bằng khối lợng
của chúng.
Giải :
X
m
m

=

W
W
X
=
222
4


W
X
=

=4,00150u, 1u=931MeV/c
2
.
Giải :
E
=931 (m
A
m
B
m
C
)=931.( 209,93733-205,92944-4,00150)=5,949(MeV)
W

+ W
X
=
E

=5,949
E
mm
m
W
BC
C
B

+
=

222
218
.100%=98,2%
Ví dụ 5 : Pôlôni
210
84
Po
là một chất phóng xạ

, có chu kì bán rã T=138 ngày. Tính vận tốc của hạt

, biết rằng mỗi hạt nhân Pôlôni khi phân rã toả ra một năng lợng E=2,60MeV.
Giải : W

+ W
X
=
E

=2,6
X
m
m

=

W
W
X
=

lk
m u W MeV = =
Bi 2: Cho phn ng ht nhõn:
1 9 4
1 4 2
2,1H Be He X MeV
+ + +
a) Xỏc nh ht nhõn X.
b) Tớnh nng lng to ra t phn ng trờn khi tng hp 2 gam Hờli. Bit s Avụgarụ N
A
= 6,02.10
23
.
/S: a. X
7
3
Li=
; b. W
to
= N.2,1 = 6,321.10
23
MeV
Bi 3: Cho phn ng ht nhõn:
23 20
11 10
X Na Ne

+ +
a) Xỏc nh ht nhõn X.
b) Phn ng trờn to hay thu nng lng? Tớnh ln ca nng lng to ra hay thu vo? Cho

. Hãy sắp xếp các hạt nhân
4 16 12
2 8 6
; ;He O C
theo thứ tự tăng dần của độ bền vững.
Bài 5: Xét phản ứng hạt nhân sau:
2 3 4 1
1 1 2 0
D T He n+ → +
. Biết độ hụt khối khi tạo thành hạt nhân
2 3 4
1 1 2
; ;D T He
lần lượt là
0,0024 ; 0,0087 ; 0,0305
D T He
m u m u m u∆ = ∆ = ∆ =
. Phản ứng trên toả hay thu
năng lượng? Năng lượng toả ra hay thu vào bằng bao nhiêu?
Dạng 4 Xác định vận tốc, động năng, động lượng của hạt nhân
1. Phương pháp:
a) Vận dụng định luật bảo toàn năng lượng toàn phần: NLTP = NLN + ĐN
E
T
+ W
đ trước
= E
S
+ W
đ sau

7
3
Li
và thu được hai hạt giống nhau có cùng động năng.
a) Viết phương trình phản ứng hạt nhân. Ghi rõ nguyên tử số Z và số khối A của hạt nhân sản
phẩm.
b) Tính động năng của môĩ hạt.
Biết rằng khối lượng hạt nhân:
1,0073 ; 7,0144 ; 4,0015
p Li X
m u m u m u= = =
và đơn vị khối lượng
nguyên tử 1u = 1,66055.10
-27
kg = 931 MeV/c
2
.
Đ/S: W
He
= 9,5MeV
Bài 2: Người ta dùng một hạt prôtôn bắn phá hạt nhân Beri đang đứng yên. Hai hạt nhân sinh ra là
Hêli và hạt nhân X:
9
4
p Be X
α
+ → +
.
1. Viết đầy đủ phản ứng hạt nhân. X là hạt nhân gì?
2. Biết rằng prôtôn có động năng W

∆ =
; b) W
He
= 13,95MeV; c)
12
1,31.10 m
λ

=
Bài 4: Băn một hạt Hêli có động năng W
He
= 5MeV vào hạt nhân X đang đứng yên ta thu được một
hạt prôtôn và hạt nhân
17
8
O
.
a) Tìm hạt nhân X.
b) Tính độ hụt khối của phản ứng. Biết m
p
= 1,0073u; m
He
= 4,0015u; m
X
= 13,9992u và
m
O
= 16,9947u.
c) Phản ứng này thu hay toả năng lượng? Năng lượng toả ra hay thu vào là bao nhiêu?
d) Biết prôtôn bay ra theo hướng vuông góc với hạt nhân

23
hạt/mol, coi khối lượng của hạt α là m
α
= 4u.
Bài 6. Urani thiên nhiên là hỗn hợp của ba đồng vị
U
234
92
,
U
235
92
,
U
238
92
. Hàm lượng của urani
U
234
92

không đáng kể (0,006%), của urani
U
235
92
là 0,72%, của urani
U
238
92
là 99,28%. Chu kì bán rã của ba

17
8
. Biết động năng của hạt α bằng K
α
= 9,7MeV, động
năng của prôtôn là K
p
= 7,0 MeV. Xác định góc giữa các phương chuyển động của hạt α và của
prôtôn.
Bài 9. Dùng một prôtôn có động 1,0MeV bắn phá một hạt nhân Litium, gây ra phản ứng hạt nhân:
p +
Li
7
3
→ 2He. Tìm động năng của mỗi hạt α và góc giữa các phương bay của chúng, nếu sự bay
ra của hai hạt α đối xứng đối với nhau qua phương bay của prôtôn.
Bài 10. Rađi
Ra
226
88
là nguyên tố phóng xạ α, nó phóng ra một hạt α và biến đổi thành hạt nhân con X.
a) Hãy viết phương trình phản ứng. Biết chu kì bán rã của rađi là T = 1570 năm. Hãy tính độ
phóng xạ của 1g rađi.
b) Phản ứng trên toả ra một năng lượng là 2,7MeV. Giả sử ban đầu hạt nhân rađi đứng yên. Hãy
tính động năng của hạt α và của hạt nhân con sau phản ứng. Coi khối lượng nguyên tử tính theo đơn
vị u bằng số khối của chúng.
Dạng 5 Nhà máy điện nguyên tử hạt nhân
1. Phương pháp:
+ Hiệu suất nhà máy:
(%)

U235
= 234,99u; m
Mo
= 94,88u; m
La
= 138,87u. Bỏ
qua khối lượng của êlectron.
Đ/S: 214MeV
Bài 2: Một hạt nhận Urani 235 phân hạch toả năng lượng 200MeV. Tính khối lượng Urani tiêu thụ
trong 24 giờ bởi một nhà máy điện nguyên tử có công suất 5000KW. Biết hiệu suất nhầmý là 17%.
Số Avôgađrô là N
A
= kmol
-1
.
Đ/S: m =31 g
Bài 3: Dùng một prôtôn có động năng 2MeV bắn vào hạt nhân
7
3
Li
đứng yên, ta thu được hai hạt
giống nhau có cùng động năng.
a) Viết phương trình phản ứng.
b) Tìm động năng mỗi hạt sinh ra.
c) Tính góc hợp bởi phương chuyển động của hai hạt nhân vừa sinh ra. Cho m
H
= 1,0073u;
NGUYỄN VĂN TRUNG
m
Li

Đ/S: 2100 năm

BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1 Đơn vị đo khối lượng trong vật lý hạt nhân là
A. kg B. Đơn vị khối lượng nguyên tử (u)
C. Đơn vị eV/c
2
hoặc MeV/c
2
. D. Câu A, B, C đều đúng.
Câu 2 Chọn câu đúng
A. Trong ion đơn nguyên tử số proton bằng số electron
B. Trong hạt nhân nguyên tử số proton phải bằng số nơtron
C. Lực hạt nhân có bàn kính tác dụng bằng bán kính nguyên tử
D. Trong hạt nhân nguyên tử số proton bằng hoặc khác số nơtron
Câu 3 Chọn câu đúng đối với hạt nhân nguyên tử
A. Khối lượng hạt nhân xem như khối lượng nguyên tử B. Bán kính hạt nhân xem như bán
kính nguyên tử
C. Hạt nhân nguyên tử gồm các hạt proton và electron D. Lực tĩnh điện liên kết các nucleon
trong hạt nhân
Câu 4 Bổ sung vào phần thiếu của câu sau: “Một phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng thì khối lượng
của các hạt nhân trước phản ứng …khối lượng của các hạt nhân sinh ra sau phản ứng”
A. nhỏ hơn B. bằng với (để bảo toàn năng lượng)
C. lớn hơn D. có thể nhỏ hoặc lớn hơn
Câu 5 Hạt nhân nào có độ hụt khối càng lớn thì:
A. càng dễ phá vỡ B. năng lượng liên kết lớn
C. năng lượng liên kết nhỏ D. càng bền vững
Câu 6 Phản ứng hạt nhân là:
A. Sự biến đổi hạt nhân có kèm theo sự tỏa nhiệt.
B. Sự tương tác giữa hai hạt nhân (hoặc tự hạt nhân) dẫn đến sự biến đổi của chúng thành hai hạt

16
Bq B. 2,879.10
19
Bq C. 3,33.10
14
Bq D. 3,33.10
11
Bq
Câu 13 Câu nào sau đây là sai khi nói về sự phóng xạ.
A. Tổng khối lượng của hạt nhân tạo thành có khối lượng lớn hơn khối lượng hạt nhân mẹ.
B. không phụ thuộc vào các tác động bên ngoài.
C. hạt nhân con bền hơn hạt nhân mẹ.
D. Là phản ứng hạt nhân tự xảy ra.
Câu 14 Đơn vị khối lượng nguyên tử là:
A. Khối lượng của một nguyên tử hydro B. 1/12 Khối lượng của một nguyên tử
cacbon 12
C. Khối lượng của một nguyên tử Cacbon D. Khối lượng của một nucleon
Câu 15 Trong phóng xạ
β

-
thì hạt nhân con:
A. Lùi 2 ô trong bảng phân loại tuần hoàn B. Tiến 2 ô trong bảng phân loại tuần
hoàn
C. Lùi 1 ô trong bảng phân loại tuần hoàn D. Tiến 1 ô trong bảng phân loại tuần hoàn
Câu 16 Khi một hạt nhân nguyên tử phóng xạ lần lượt một tia α rồi một tia β
-
thì hạt nhân nguyên
tử sẽ biến đổi như thế nào
A. Số khối giảm 4, số prôtôn giảm 2 B. Số khối giảm 4, số prôtôn giảm 1

β
B. Tia Rơnghen và tia γ C. Tia α và tia Rơnghen D. Tia α;
β
; γ
NGUYỄN VĂN TRUNG
Câu 22 Prôtôn bắn vào nhân bia đứng yên
7
3
Li
. Phản ứng tạo ra hai hạt X giống hệt nhau bay ra.
Hạt X là :
A. Đơtêri B. Prôtôn C. Nơtron D. Hạt α
Câu 23 Phương trình phóng xạ:
14 4
6 2
2
A
Z
C He X
β

+ → +
. Trong đó Z, A là:
A. Z=10, A=18 B. Z=9, A=18 C. Z=9, A=20 D.
Z=10, A=20
Câu 24 Hạt nhân
234
92
U
phóng xạ phát ra hạt α, phương trình phóng xạ là:

= 1,0072u. Độ hụt khối của hạt nhân
10
4
Be
là:
A. 0,9110u B. 0,0691u C. 0,0561u D. 0,0811u
Câu 26 Khối lượng của hạt nhân
10
4
Be
là 10,0113(u), khối lượng của nơtron là m
n
=1,0086u, khối
lượng của prôtôn là m
p
=1,0072u và 1u=931Mev/c
2
. Năng lượng liên kết của hạt nhân
10
4
Be
là:
A. 6,4332MeV B. 0,64332 MeV C. 64,332 MeV D. 6,4332 MeV
Câu 27 Cho phản ứng hạt nhân sau:

2 3 4 1
1 1 2 0
D T He n
+ → +
. Biết độ hụt khối tạo thành các hạt nhân

α
bằng
A. m
B
/m
α
B. 2m
α
/m
B
C. 2 m
B
/ m
α
D. m
α
/m
B
Câu 29 Tìm phát biểu sai, biết số nguyên tử và khối lượng chất phóng xạ ban đầu là N
0
và m
0
:
A. Số nguyên tử còn lại sau thời gian t: N = N
0
.e
-0,693t/T
B. Khối lượng đã phân rã trong thời gian t: ∆m = m
0
(1 – e

A. Bảo toàn năng lượng toàn phần B. Bảo toàn điện tích
C. Bảo toàn khối lượng D. Bảo toàn động lượng
Câu 32 Khác biệt quan trọng nhất của tia γ đối với tia α và β là tia γ:
A. làm mờ phim ảnh B. làm phát huỳnh quang C. khả năng xuyên thấu mạnh D. là bức xạ
điện từ.
Câu 33 Hạt nhân
238
92
U
sau khi phát ra bức xạ α và β thì cho đồng vị bền của chì
206
82
Pb
. Số hạt α và β
phát ra là
A. 8 hạt α và 10 hạt β
+
B. 8 hạt α và 6 hạt β
-
C. 4 hạt α và 6 hạt β
-
D. 4 hạt α và 10
hạt β
-
Câu 34 Tìm phát biểu sai về phản ứng nhiệt hạch:
A. Sự kết hợp hai hạt nhân rất nhẹ thành một hạt nhân năng hơn cũng toả ra năng lượng.
B. Mỗi phản ứng kết hợp toả ra năng lượng bé hơn một phản ứng phân hạch, nhưng tính theo khối
lượng nhiên liệu thì phản ứng kết hợp toả ra năng lượng nhiều hơn.
C. Phản ứng kết hợp toả ra năng lượng nhiều, làm nóng môi trường xung quanh nên gọi là phản ứng
nhiệt hạch.

2
= 2 B. ΔE
1
/ΔE
2
= 0,5 C. ΔE
1
/ΔE
2
= 0,125 D. ΔE
1
/ΔE
2
= 8
Câu 39 Sử dụng công thức về bán kính hạt nhân với R
0
=1,23fm, hãy cho biết bán kính hạt nhân
207
82
Pb
lớn hơn bán kính hạt nhân
27
13
Al
bao nhiêu lần?
A. hơn 2,5 lần B. hơn 2 lần C. gần 2 lần D. 1,5 lần
Câu 40 Cho 2 phản ứng:
42
Mo
98

C.
44
Ru
101
;
10
Ne
22
D.
44
Ru
101
;
11
Na
23
Câu 41 Một nguyên tử U
235
phân hạch tỏa ra 200MeV. Nếu 2g chất đó bị phân hạch thì năng lượng
tỏa ra:
A. 9,6.10
10
J B.16.10
10
J C. 12,6.10
10
J D. 16,4.10
10
J
Câu 42 Tìm phát biểu sai về định luật phóng xạ:

Bq
Câu 46 Chu kì bán rã
211
84
Po
là 138 ngày. Ban đầu có 1mmg
211
84
Po
. Sau 276 ngày, khối lượng
211
84
Po
bị
phân rã là:
A. 0,25mmg B. 0,50mmg C. 0,75mmg D. đáp án
khác
Câu 47 Một chất phóng xạ có chu kỳ bán rã T =10s. Lúc đầu có độ phóng xạ 2.10
7
Bq để cho độ
phóng xạ giảm xuống còn 0,25.10
7
Bq thì phải mất một khoảng thời gian bao lâu:
A. 30s B. 20s C. 15s D. 25s
Câu 48 Tìm phát biểu sai về phản ứng hạt nhân:
A. Phản ứng hạt nhân là quá trình biến đổi tương tác dẫn đén sự biến đổi hạt nhân các nguyên tử.
B. Trong phương trình phản ứng hạt nhân: A + B → C + D. A, B, C, D có thể là các hạt nhân hay
NGUYỄN VĂN TRUNG
các hạt cơ bản như p, n, e
-

2
. Phản ứng
hạt
nhân này tỏa hay thu bao nhiêu năng lượng ?
A. thu 1,94.10
-13
J B. tỏa 1,94.10
-13
J C. tỏa 1,27.10
-16
J D. thu 1,94.10
-19
J
Câu 51 Chọn câu phát biểu đúng :
A. Độ phóng xạ càng lớn nếu khối lượng chất phóng xạ càng lớn
B. Độ phóng xạ chỉ phụ thuộc vào bản chất của chất phóng xạ
C. Chỉ có chu kỳ bán rã mới phụ thuộc độ phóng xạ
D. Có thể thay đổi độ phóng xạ bởi yếu tố hóa, lý của môi trường bên ngoài
Câu 52 Phản ứng phân hạch U235 dùng trong lò phản ứng hạt nhân và cả trong bom nguyên tử.
Tìm sự khác biệt căn bản giữa lò phản ứng và bom nguyên tử.
A. Số nơtron được giải phóng trong mỗi phản ứng phân hạch ở bom nguyên tử nhiều hơn ở lò phản
ứng
B. Năng lượng trung bình được mỗi nguyên tử urani giải phóng ra ở bom nguyên tử nhiều hơn hơn
ở lò phản ứng
C. Trong lò phản ứng số nơtron có thể gây ra phản ứng phân hạch tiếp theo được khống chế
D. Trong lò phản ứng số nơtron cần để gây phản ứng phân hạch tiếp theo thì nhỏ hơn ở bom nguyên
tử.
Câu 53 Một chất phóng xạ có hằng số phân rã λ = 1,44.10
-3
h

N N e

=
D. câu A, B, C đều đúng
Câu 55 Chọn câu sai. Lý do của việc tìm cách thay thế năng lượng phân hạch bằng năng lượng
nhiệt hạch là:
A. Tính trên một cùng đơn vị khối lượng là phản ứng nhiệt hạch tỏa ra năng lượng nhiều hơn phản
ứng phân hạch.
B. Nguyên liệu của phản ứng nhiệt hạch có nhiều trong thiên nhiên. Phản ứng nhiệt hạch dễ kiểm
soát.
C. Phản ứng nhiệt hạch dễ kiểm soát hơn phản ứng phân hạch.
D. Năng lượng nhiệt hạch sạch hơn năng lượng phân hạch.
Câu 56 Người ta có thể kiểm soát phản ứng dây chuyền bằng cách:
A. Làm chậm nơtron bằng than chì. B. Hấp thụ nơtron chậm bằng các thanh Cadimir.
C. Làm chậm nơ tron bằng nước nặng. D. Câu A và C đúng.
Câu 57 Pônôli là chất phóng xạ (
210
84
Po) phóng ra tia α biến thành
206
82
Pb, chu kỳ bán rã là 138
ngày. Sau bao lâu thì tỉ số số hạt giữa Pb và Po là 3 ?
A. 276 ngày B. 138 ngày C. 179 ngày D. 384 ngày
NGUYỄN VĂN TRUNG
Cõu 58 iu no sau õy l sai khi núi v hin tng phúng x?
A. Hin tng phúng x ca mt cht s xy ra nhanh hn nu cung cp cho nú mt nhit cao
B. Hin tng phúng x do cỏc nguyờn nhõn bờn trong ht nhõn gõy ra.
C. Hin tng phúng x tuõn theo nh lut phúng x.
D. Hin tng phúng x l trng hp riờng ca phn ng ht nhõn.

Bq C. 2,07.10
16
Bq D. 5,36.10
23
Bq
Câu 61: Randon là chất hóng xạ có chu kỳ bán rã 3,8 ngày. Nếu một mẫu randon có khối lợng ban
đầu 2mg thì sau 19 ngày còn lại bao nhiêu phân tử cha phân rã.
A. 1,69.10
17
B. 1,69.10
20
C. 0,847.10
17
D. 0,847.10
18
Câu 62: Randium có chu kỳ bán rã là 20phút. Một mẩu chất phóng xạ trên có khối lợng ban đầu 2g.
Sau 1h40 phút lợng chất đã phân rã nhận giá trị nào ?
A. 0,0625g B. 1,9375g C. 1,250g D. Một kết quả khác
Câu 63: Hằng số phóng xạ của rubidi là 0,00077 s
-1
. Chu kỳ bán rã của nó tính theo đơn vị phút
nhận giá trị nào sau đây.
A. 150ph B. 15ph C. 900ph D. Một kết quả khác
* Đồng vị phóng xạ Natri
25
11
Na
có hằng số phóng xạ là 0,011179 s
-1
. Một khối chất phóng xạ trên

A. 20,597s B.205,97s C. 41,194s D. Một kết quả khác
* Hạt nhân
210
84
Po
phóng xạ

rồi biến thành hạt nhân chì Pb với chu kỳ bán rã 138 ngày/ Cho
biết khối lợng m(Po) = 209,9828u; m(

)=4,0015u; m(Pb)= 205,9744u; u = 1,6605.10
-27
kg. Trả
lời các câu hỏi 8,9,10.
Câu 68 : Viết phơng trình phản ứng phân rã
A.
210
84
Po
->
2
2

+
208
82
Pb
B.
210
84

206
82
Pb
Câu 69 : Phản ứng trên tảo hay thu năng lợng. Phần năng lợng đấy nhận giá trị nào sau đây?
A. Phản ứng toả năng lợng
14
103,117.10E J

=
B. Phản ứng toả năng lợng
15
103,117.10E J

=
C. Phản ứng thu năng lợng
14
103,117.10E J

=
D. Phản ứng thu năng lợng
15
103,117.10E J

=
Câu 70 : Cho biết độ phóng xạ ban đầu của mẫu là 2,4 Ci. Tìm xem khối lợng của mẫu nhận giá trị
nào sau đây?
A. 532,6.10
-3
g B. 532,6.10
-9

(s
-1
) D. Một kết quả khác
Câu 74 : Số nguyên tử Rn bị phân rã trong 1ngày là ?
A. 0,25.10
10
B. 0,25.10
8
C. 0,1667.10
8
D. 0,1667.10
10
Câu 75 : Sau bao lâu số nguyên tử trong mẫu còn 10
5
nguyên tử.
A. 63,1166 ngày B. 3,8 ngày C.38 ngày D. Một kết quả khác
Câu 76 : Một mảnh gỗ cổ có độ phóng xạ của C14 là 3 phân rã/phút. Mảnh gỗ mới chặt cùng khối l-
ợng cho 14phân rã/phút. Cho chu kỳ bán rã của C14 là 5600 năm. Tuổi của mẫu vật cổ là ?
A. 2108
năm
B. 1056
năm
C. 1500
năm
D. 2500 năm
Câu 77 : Nguyên tố
232
90
Th
sau một dãy phóng xạ

D. 8 pxạ

và 6 pxạ


* Chất phóng xạ
210
84
Po
có chu kỳ bán rã 140 ngày rồi biến thành hạt nhân chì(Pb).Ban đầu có
42mg . Trả lời các câu 18,19,20
Câu 78 : Số prôtn và nơtron của Pb nhận giá trị nào sau đây.
A. 80notron và 130 proton B. 84 notron và 126 proton
C. 84notron và 124 proton D. 82 notron và 124 proton
Câu 79 : Độ phóng xạ ban đầu của
210
84
Po
nhận giá trị nào ?
A. 6,9.10
16
Bq B. 6,9.10
12
Bq C. 9,6.10
12
Bq D. 9,6.10
16
Bq
Câu 80 : Sau 280 ngày đêm phóng xạ, khối lợng chì trong mẫu là ?
A. 10,5mg B. 21mg C. 30,9mg D. 28mg

là động năng của hạt B, khối lợng của chúng lần lợt

;
B
m m

. Trả lời câu hỏi 23,24.
Câu 83 : Lập biểu thức liên hệ giữa
E
,
K

,
,
B
m m

A.
B
B
m m
E K
m


+
=
B.
B
B

Câu 84 : Lập biểu thức liên hệ giữa
E
,
B
K
,
,
B
m m

A.
B
B
m
E K
m

=
B.
B
B
m m
E K
m


+
=
NGUYN VN TRUNG
C.

ở ĐKTC. Chu kỳ bán rã của
Po là .
A. 138 ngày B. 130 ngày C. 148 ngày D. 158 ngày
Câu 86 : Khi nghiên cứu một mẫu chất phóng xạ
24
11
Na
ở thời điểm ban đầu khảo sát thì tỉ số giữa
Mg24 và Na 24 là 0,25. Sau 2 chu kỳ phân rã của Na24 thì tỉ số ấy nhận giá trị nào ?
A.
( 24)
4
( 24)
m Mg
m Na
=
B.
( 24)
2
( 24)
m Mg
m Na
=
C.
( 24)
1
( 24)
m Mg
m Na
=

A.
21
0
5,058.10N =

4
0
2,47.10H Bq=
B.
21
0
5,058.10N =

4
0
24,7.10H Bq=
C.
23
0
5,058.10N =

6
0
24,7.10H Bq=
D.
20
0
5,058.10N =

10

C.
12
46,45.10
hạt D.
11
46,45.10
hạt
Câu 90 : Biết chu kỳ bán rã của U238 là 4,5.10
9
năm, U235 là 7,13.10
8
năm. Hiện nay tỉ lệ giữa
U238 và U235 là 140:1. Giả thiết ở thời điểm hình thành trái đất tỉ lệ này là 1:1. Tìm tuổi của trái
đất ?
A. 6.10
12
năm B. 6.10
9
năm C. 6.10
10
năm D. 6.10
8
năm
* Cho phản ứng
234
92
U
->
4
2

A.
E
=10,16 Mev B.
E
=16,16 Mev
C.
E
= 14,16 Mev D.
E
=12,24 Mev
Câu 93 : : Lập biểu thức liên hệ giữa
E
,
K

,
,
B
m m

A.
Th
Th
m m
E K
m


+
=


+
=
Câu 94 : Cho phản ứng hạt nhân :
3 2 1
1 1 0
T D X n+ +
Cho biết độ hụt khối của các hạt nhân là
m

(T)
= 0,0087u ;
m

(D)= 0,0024u và của hạt nhân X là
m

(X) = 0,0305u. Cho u =931Mev/c
2
.Năng lợng
toả ra
( )E
của phản ứng nhận giá trị nào ?
A.
E
=15,6 Mev B.
E
=18,06 Mev
NGUYN VN TRUNG
C.

Li
biết khối lợng của hạt nhân Li là m(Li) =
7,01823u;
1,0073
p
m u=

1,0078
n
m u=
biết u =931Mev/c
2
.
A.
E
=55,67 Mev B.
E
=45,50 Mev
C.
E
= 30,60 Mev D.
E
=35,67 Mev
* Poloni
210
84
Po
là chất phóng xạ

rồi biến thành hạt nhân Pb với chu kỳ bán rã 138 ngày. Lúc

B. 103,94 cm
3
C. 115 cm
3
D.112,6 cm
3

* Đồng vị phóng xạ
24
11
Na
là chất phóng xạ


tạo ra Mg, ban đầu có 0,24g chất này. Sau 105h độ
phóng xạ giảm đi 128 lần. Cho N
A
= 6,02.10
23
. Trả lời các câu hỏi 40, 41
Câu 40 : Số nguyên tử ban đầu và ở thời điểm t = 2,5T nhận giá trị ?
A.
22
0
21
60,2.10
10,642.10
N
N
=

=
Câu 100 : Sau 3,2 chu kỳ phân rã, khối lợng Mg tạo thành là ?
A. 0,24g B. 0,42g C. 0,26g D. 0,214g
Câu 102 : Biết chu kỳ bán rã của Po là 138 ngày. Tính tuổi của mẫu chất trên nếu ở thời điểm khảo
sát khối lợng Po gấp 4 lần khối lợng Pb
A. 45,35 ngày B. 42 ngày C. 36 ngày D. 72 ngày
Câu 103. Hạt nhân nguyên tử đợc cấu tạo từ
A. Các nucleon B. Các p C. Các n D. cả A,B,C
Câu 104. Các hạt cấu thành hạt nhân nguyên tử đợc liên kết với nhau bằng
A. Lực hút tĩnh điện B. Lực hấp dẫn
C. Lực bản chất lực tĩnh điện và lực hấp dẫn D. Lực nguyên tử
Câu 105. Khối lợng hạt nhân nguyên tử đợc xác định bằng
A. Tổng khối lợng của hạt nhân và e B. Khối lợng của nguyên tử trừ đi khối lợng của e
C. tổng khối lợng của các nucleon D. Khối lợng của nguyên tử trừ đi khối lợng Z e
Câu 106. Đơn vị khối luợng nguyên tử đợc xác định bằng
A. 1/12 khối lợng của một nguyên tử C B. 1/N
A
g
C. 1/N
A
kg D. Cả A, C
Câu 107. gọi m là khối lợng của các p và n trớc khi tổng hợp thành một hạt nhân có khối lợng m.
Nhận xét gì về m và m
A. m > m khi phản ứng toả năng lợng B. m < m khi phản ứng thu năng lợng
C. m luôn lớn hơn m trong mọi loại phản ứng D. m = m
Câu 108. Phản ứng nhiệt hạch khác phản ứng phân hạch ở chỗ
A. Phản ứng nhiệt hạch luôn toả ra năng lợng lớn hơn phản ứng phân hạch
NGUYN VN TRUNG
B. Phản ứng nhiệt hạch xảy ra ở mọi nhiệt độ
C. Phản ứng nhiệt hạch không làm thay đổi điện tích hạt nhâ

Câu 113. Lực hạt nhân có các đặc điểm nào trong các đặc điểm sau đây?
A. Có cờng độ siêu mạnh và phạm vi tác dụng siêu nhỏ B. Có bản chất là lực điện
C. Có bản chất là lực hấp dẫn D. Có bản chất là lực hấp dẫn
Câu 114.
Li
6
3
từ cách viết trên chúng ta có thể rút ra các nhận xét sau, nhận xét nào không chính xác
A. Li có 6 nucleon B. Li có 3 p và 3 n C. Li có 3 e D. Li nằm ở ô thứ 3 HTTH

NGUYN VN TRUNG


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status