Biên Soạn: Võ Minh Đoan. Ơn tập vật lý hạt nhân
A. BÀI TẬP TỰ LUẬN
1. Hạt nhân heli có 4,0015u. Tính năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng của hạt nhân hêli.
Tính năng lượng tỏa ra khi tao thành 1g hêli. Cho biết khối lượng của prôton và nơtron là m
p
= 1,007276u
và m
n
= 1,008665u; 1u = 931,5MeV/c
2
và số avôgrô là N
A
= 6,022.10
23
mol
-1
.
2. Tính năng lượng liên kết riêng của hai hạt nhân
He
23
11
và
Fe
56
26
. Hạt nhân nào bền vững hơn ? Cho m
Na
= 22,983734u ; m
Fe
= 55,9207u m
n
238
92
→
Pb
206
82
+ xα + yβ
-
.
a) Tính x và y.
b) Chu kì bán rã của
U
238
92
là 4,5.10
9
năm. Lúc đầu có 1g
U
238
92
nguyên chất. Tính độ phóng xạ ban
đầu, độ phóng xạ sau 9.10
9
năm và số nguyên tử
U
238
92
bò phân rã sau 5.10
9
năm.
Th. Cho
các năng lượng liên kết riêng của hạt α là7,10MeV; của
234
U là 7,63MeV; của
230
Th là 7,70MeV.
9. Hạt nhân triti (T) và đơteri (D) tham gia phản ứng nhiệt hạch sinh ra hạt nhân X và hạt nơtron. Viết
phương trình phản ứng và tìm năng lượng toả ra từ phản ứng. Cho biết độ hụt khối của hạt nhân triti là
∆m
T
= 0,0087u, của hạt nhân đơteri là ∆m
D
= 0,0024u, của hạt nhân X là ∆m
X
= 0,0305u, 1u = 931,5
MeV/c
2
10. Để đo chu kì bán rã của chất phóng xạ, người ta cho máy đếm xung bắt đầu đếm từ thời điểm t
o
= 0.
Đến thời điểm t
1
= 2giờ, máy đếm được n
1
xung, đến thời điểm t
2
= 3t
1
, máy đếm được n
2
12. Hạt nhân
226
88
Ra có chu kì bán rã 1570 năm phân rã thành 1 hạt α và biến đổi thành hạt nhân X.
a) Viết phương trình phản ứng.
b) Tính số hạt nhân X được tạo thành trong năm thứ 786. Biết lúc đầu có 2,26g radi. Coi khối lượng
của hạt nhân tính theo u xấp xó bằng số khối của chúng và N
A
= 6,02.10
23
mol
-1
.
13. Pôlôni
210
84
Po là một chất phóng xạ có chu kì bán rã 140 ngày đêm. Hạt nhân pôlôni phóng xạ sẽ biến
thành hạt nhân chì (Pb) và kèm theo một hạt α. Ban đầu có 42mg chất phóng xạ pôlôni. Tính khối lượng
chì sinh ra sau 280 ngày đêm.
14. Đồng vò
24
11
Na là chất phóng xạ β
-
và tạo thành đồng vò của magiê. Mẫu
24
11
Na có khối lượng ban đầu
là m
0
= 4,0026u; 1u = 931MeV/c
2
.
16. Dùng 1 prôton có động năng W
p
= 5,58MeV bắn phá hạt nhân
23
11
Na đứng yên sinh ra hạt α và X. Coi
phản ứng không kèm theo bức xạ γ.
a) Viết phương trình phản ứng và nêu cấu tạo hạt nhân X.
b) Phản ứng trên thu hay tỏa năng lượng. Tính năng lượng đó.
c) Biết động năng của hạt α là W
α
= 6,6MeV. Tính động năng của hạt nhân X.
17. Cho phản ứng hạt nhân
230
90
Th →
226
88
Ra + X + 4,91MeV.
a) Nêu cấu tạo của hạt nhân X.
b) Tính động năng của hạt nhân Ra. Biết hạt nhân Th đứng yên. Lấy khối lượng gần đúng của các hạt
nhân tính bằng đơn vò u có giá trò bằng số khối của chúng.
18. Bắn hạt α có động năng 4MeV vào hạt nhân
14
7
N đứng yên thì thu được một hạt prôton và một hạt
nhân X.
23
11
Na. D.
20
10
Ne.
2. Với c là vận tốc ánh sáng trong chân không, hệ thức Anhxtanh giữa năng lượng nghó E và khối lượng
m của vật là
A. E = m
2
c. B. E =
2
1
mc
2
. C. E = 2mc
2
. D. E = mc
2
.
3. Chất phóng xạ iôt
131
53
I có chu kì bán rã 8 ngày. Lúc đầu có 200g chất này. Sau 24 ngày, số gam iốt
phóng xạ đã bò biến thành chất khác là
A. 50g. B. 175g. C. 25g. D. 150g.
4. Có 100g chất phóng xạ với chu kì bán rã là 7 ngày đêm. Sau 28 ngày đêm khối lượng chất phóng xạ
đó còn lại là
A. 93,75g. B. 87,5g. C. 12,5g. D. 6,25g.
5. Các nguyên tử được gọi là đồng vò khi hạt nhân của chúng có
-
lần lượt
là
A. 8 và 10. B. 8 và 6. C. 10 và 6. D. 6 và 8.
9. Trong phản ứng hạt nhân:
9
4
Be + α → X + n. Hạt nhân X là
A.
12
6
C. B.
16
8
O. C.
12
5
B. D.
14
6
C.
10. Trong hạt nhân
14
6
C có
A. 8 prôtôn và 6 nơtron. B. 6 prôtôn và 14 nơtron.
C. 6 prôtôn và 8 nơtron. D. 6 prôtôn và 8 electron.
11. Nếu do phóng xạ, hạt nhân nguyên tử
A
Z
38
Sr là 20 năm. Sau 80 năm có bao nhiêu phần trăm chất phóng xạ
đó phân rã thành chất khác?
A. 6,25%. B. 12,5%. C. 87,5%. D. 93,75%.
15. Trong nguồn phóng xạ
32
15
P với chu kì bán rã 14 ngày có 3.10
23
nguyên tử. Bốn tuần lễ trước đó số
nguyên tử
32
15
P trong nguồn đó là
A. 3.10
23
nguyên tử. B. 6.10
23
nguyên tử. C. 12.10
23
nguyên tử. D. 48.10
23
nguyên tử.
16. Sau khoảng thời gian 1 ngày đêm 87,5% khối lượng ban đầu của một chất phóng xạ bò phân rã thành
chất khác. Chu kì bán rã của chất phóng xạ đó là
A. 12 giờ. B. 8 giờ. C. 6 giờ. D. 4 giờ.
17. Côban phóng xạ
60
27
Co có chu kì bán rã 5,7 năm. Để khối lượng chất phóng xạ giãm đi e lần so với
23
. B. 48,184.10
23
. C. 8,42.10
23
. D. 0.75.10
23
.
21. Chọn câu sai
A. Một mol chất gồm N
A
= 6,02.10
23
nguyên tử (phân tử).
B. Khối lượng của nguyên tử cacbon bằng 12 gam.
C. Khối lượng của 1 mol N
2
bằng 28 gam.
D. Khối lượng của 1 mol khí hrô bằng 2 gam.
22. Chọn câu đúng.
A. Có thể coi khối lượng hạt nhân gần bằng khối lượng nguyên tử.
B. Bán kính hạt nhân bằng bán kính nguyên tử.
C. Điện tích nguyên tử bằng điện tích hạt nhân.
D. Có hai loại nuclôn là prôtôn và electron.
23. Muốn phát ra bức xạ, chất phóng xạ trong thiên nhiên cần phải được kích thích bởi
A. Ánh sáng Mặt Trời. B. Tia tử ngoại.
C. Tia X. D. Không cần kích thích.
24. Cặp tia nào sau đây không bò lệch trong điện trường và từ trường?
A. Tia α và tia β. B. Tia γ và tia β.
C. Tia γ và tia Rơnghen. D. Tia β và tia Rơnghen.
. D. 367.10
30
.
28. Có 100g iôt phóng xạ
131
53
I với chu kì bán rã là 8 ngày đêm. Tính khối lượng chất iôt còn lại sau 8 tuần.
A. 8,7g. B. 7,8g. C. 0,87g. D. 0,78g.
29. Tìm độ phóng xạ của 1 gam
226
83
Ra. Biết chu kì bán rã của nó là 16622 năm (coi 1 năm là 365 ngày).
A. 0,976Ci. B. 0,796C. C. 0,697Ci. D. 0.769Ci.
30. Ban đầu có 5 gam chất phóng xạ radon
222
86
Rn với chu kì bán rã 3,8 ngày. Số nguyên tử radon còn lại
sau 9,5 ngày là
A. 23,9.10
21
. B. 2,39.10
21
. C. 3,29.10
21
. D. 32,9.10
21
.
31. Hạt nhân
C
14
nguyên chất. Tính độ phóng xạ của mẫu
chất đó sau 9.10
9
năm.
A. 3,087.10
3
Bq. B. 30,87.10
3
Bq. C. 3,087.10
5
Bq. D. 30,87.10
5
Bq.
34. Tính năng lượng liên kết riêng của hạt nhân
Fe
56
26
.
A. 6,84MeV. B. 5,84MeV. C. 7,84MeV. D. 8,84MeV.
35. Coban (
Co
60
27
) phóng xạ β
-
với chu kỳ bán rã 5,27 năm và biến đổi thành niken (Ni). Hỏi sau bao lâu
thì 75% khối lượng của một khối chất phóng xạ
Co
60
27
= 1,1MeV bắn vào hạt nhân Liti đứng yên gây ra phản ứng :
n
1
0
+
Li
6
3
→ X
+
He
4
2
. Cho m
Li
= 6,0081u; m
n
= 1,0087u ; m
X
= 3,0016u ; m
He
= 4,0016u ; 1u = 931MeV/c
2
. Hãy cho biết
phản ứng đó toả hay thu bao nhiêu năng lượng.
A. toả 8,23MeV. B. thu 11,56MeV. C. thu 2,8MeV. D. toả 6,8MeV.
5
Biên Soạn: Võ Minh Đoan. Ơn tập vật lý hạt nhân
39. Tìm năng lượng toả ra khi một hạt nhân urani U234 phóng xạ tia α tạo thành đồng vò thori Th230.
Cho các năng lượng liên kết riêng : Của hạt α là 7,10MeV ; của U234 là 7,63MeV ; của Th230 là
npX
A
Z
. A và Z có giá trị
A. A = 142; Z = 56. B. A = 140; Z = 58. C. A = 133; Z = 58. D. A = 138; Z = 58.
43. Độ phóng xạ của
14
C trong một tượng gỗ cổ bằng 0,65 lần độ phóng xạ của
14
C trong một khúc gỗ cùng
khối lưọng vừa mới chặt. Chu kì bán rã của
14
C là 5700năm. Tuổi của tưọng gỗ là:
A.3521 năm. B. 4352 năm. C.3543 năm. D.3452 năm .
44. Một chất phóng xạ có chu kỳ bán rã T = 10s. Sau 30s người ta đo được độ phóng xạ của nó là 25.10
5
Bq.
Độ phóng xạ ban đầu của chất đó là
A. 2.10
5
Bq. B. 3,125.10
7
Bq. C. 2.10
10
Bq. D. 2.10
7
Bq.
45. Một mẫu phóng xạ
Si
31
A. N¨ng lỵng liªn kÕt riªng cµng lín. B. Khèi lỵng cµng lín.
C. N¨ng lỵng liªn kÕt cµng lín. D. §é hơt khèi cµng lín.
51. Thùc chÊt cđa phãng x¹ bªta trõ lµ
A. Mét pr«t«n biÕn thµnh 1 n¬tr«n vµ c¸c h¹t kh¸c.
B. Mét n¬tron biÕn thµnh mét pr«t«n vµ c¸c h¹t kh¸c.
C. Mét ph«t«n biÕn thµnh 1 n¬tr«n vµ c¸c h¹t kh¸c.
D. Mét ph«t«n biÕn thµnh 1 electron vµ c¸c h¹t kh¸c.
52. Chọn câu sai trong các câu sau :
A. Phóng xạ γ là phóng xạ đi kèm theo các phóng xạ α và β.
B. Phơtơn γ do hạt nhân phóng ra có năng lượng lớn.
6
Biên Soạn: Võ Minh Đoan. Ơn tập vật lý hạt nhân
C. Tia β
-
là các êlectrơn nên nó được phóng ra từ lớp vỏ ngun tử.
D. Khơng có sự biến đổi hạt nhân trong phóng xạ γ.
53. §ång vÞ
Si
31
14
phãng x¹ β
–
. Mét mÉu phãng x¹
Si
31
14
ban ®Çu trong thêi gian 5 phót cã 190 nguyªn tư bÞ
ph©n r· nhng sau 3h trong thêi gian 1 phót cã 17 nguyªn tư bÞ ph©n r·. X¸c ®Þnh chu k× b¸n r· cđa chÊt ®ã.
A. 2,5h. B. 2,6h. C. 2,7h. D. 2,8h.
54. Ph¶n øng h¹t nh©n nh©n t¹o kh«ng cã c¸c ®Ỉc ®iĨm nµo sau ®©y:
-
trong chuỗi phóng xạ liên tiếp. Khi đó hạt nhân tạo
thành là:
A.
222
84
X. B.
224
84
X. C.
222
83
X. D.
224
83
X.
61. Pơzitron là phản hạt của
A. nơtrinơ. B. nơtron. C. prơton. D. electron.
62. Đồng vị Pơlơni
210
84
Po là chất phóng xạ α, chu kì bán rã là 138ngày. Cho N
A
= 6,02.10
23
mol
-1
Độ phóng
xạ ban đầu của 2mg Po là:
A. 2,879.10
. D. Một kết quả khác.
65. Một mẫu radon
222
86
Rn chứa 10
10
nguyên tử. Chu kì bán rã của radon là 3,8 ngày. Sau bao lâu thì số
nguyên tử trong mẫu radon còn lại 10
5
nguyên tử.
A. 63,1 ngày. B. 3,8 ngày. C. 38 ngày. D. 82,6 ngày.
7
Biên Soạn: Võ Minh Đoan. Ơn tập vật lý hạt nhân
66. Đồng vò phóng xạ của silic
27
14
Si phân rã trở thành đồng vò của nhôm
27
13
Al. Trong phân rã này hạt nào
đã bay khỏi hạt nhân silic ?
A. nơtron. B. prôtôn. C. electron. D. pôzitron.
67. Phản ứng hạt nhân
1
1
H +
7
3
Li → 2
4
69. Tính tuổi của một tượng gổ cổ biết rằng độ phóng xạ β- hiện nay của tượng gổ ấy bằng 0,77 lần độ
phóng xạ của một khúc gổ cùng khối lượng mới chặt. Biết chu kì bán rã của C14 là 5600 năm.
A. 2112 năm. B. 1056 năm. C. 1500 năm. D. 2500 năm.
70. Côban
60
27
Co là chất phóng xạ với chu kì bán rã
3
16
năm. Nếu lúc đầu có 1kg chất phóng xạ này thì
sau 16 năm khối lượng
60
27
Co bò phân rã là
A. 875g. B. 125g. C. 500g. D. 250g.
71. Một chất phóng xạ có hằng số phóng xạ λ. Sau khoảng thời gian bằng
λ
1
tỉ lệ số hạt nhân của chất
phóng xạ bò phân rã so với số hạt nhân chất phóng xạ ban đầu xấp xó bằng
A. 37%. B. 63,2%. C. 0,37%. D. 63,2%.
72. Biết vận tốc ánh sáng trong chân không là c = 3.10
8
m/s, điện tích nguyên tố dương bằng 1,6.10
-19
C.
1MeV/c
2
có giá trò xấp xó bằng
A. 1,780.10
8