SKKN 2010 - 2011 GV: Nguyễn Thị Thúy Hà - THPT số 2 TP lào Cai
1
HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP VỀ HẠT NHÂN
NGUYÊN TỬ
======================
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
I. CƠ SỞ LÍ LUẬN:
Thưa các bạn :Kinh nghiệm của các kì thi tuyển sinh vào các trường đại học, cao
đẳng và trung học chuyên nghiệp trong những năm vừa qua cho thấy rằng , đối với
môn vật lý nói chung và phần vật lý hạt nhân nói riêng , thí sinh nào nắm vững các
phương pháp cơ bản giải các bài toán vật lý sơ cấp thì sẽ có điều kiện đạt điểm cao
trong kì thi.
Hiện nay , trong xu thế đổi mới của ngành giáo dục về phương pháp giảng dạy cũng
như phương pháp kiểm tra đánh giá kết quả giảng dạy và thi tuyển. Cụ thể là
phương pháp kiểm tra đánh giá bằng phương pháp trắc nghiệm khách quan.Trắc
nghiệm khách quan đang trở thành phương pháp chủ đạo trong kiểm tra đánh giá
chất lượng dạy và học trong nhà trường THPT. Điểm đáng lưu ý là nội dung kiến
thức kiểm tra tương đối rộng, đòi hỏi học sinh phải học kĩ, nắm vững toàn bộ kiến
thức của chương trình, tránh học tủ, học lệch và để đạt được kết quả tốt trong việc
kiểm tra, thi tuyển học sinh không những phải nắm vững kiến thức mà còn đòi hỏi
học sinh phải có phản ứng nhanh đối với các dạng toán, đặc biệt các dạng toán mang
tính chất khảo sát mà các em thường gặp.
II. CƠ SỞ THỰC TIỄN:
Vật lý hạt nhân đối với học sinh trung học phổ thông thật là mới mẻ, trìu tượng , học
sinh chỉ được nghe mà chưa bao giờ được nhìn thấy. Những thành tựu khoa học mà
ngành vật lý hạt nhân đem lại thật là to lớn… Trong quá trình giảng dạy tôi nhận
thấy học sinh thường chỉ biết làm những bài tập đơn giản như thay vào công thức có
sẵn, còn những bài tập yêu cầu phải có khả năng phân tích đề hoặc tư duy thì kết quả
rất kém.Để giúp cho học sinh dễ dàng nắm được và vận dụng tốt các phương pháp cơ
bản giải các bài toán trong các đề thi thuộc phần “ Vật lý nguyên tử và hạt nhân”
VI. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
-Trong giới hạn đề tài tôi chỉ đưa ra phương pháp giải các dạng bài toán về hạt
nhân nguyên tử.
- Đối tượng áp dụng :Tất cả các học sinh lớp 12
SKKN 2010 - 2011 GV: Nguyễn Thị Thúy Hà - THPT số 2 TP lào Cai
3
PHẦN II: NỘI DUNG
CHƯƠNG I:
LÝ THUYẾT CƠ BẢN CỦA CHƯƠNG
1.
Cấu trúc hạt nhân. Độ hụt khối và năng lượng liên kết
Hạt nhân nguyên tử bao gồm các proton và notron gọi chung là các hạt
nuclon. Các nuclon này liên kết bằng lực hạt nhân, là loại lực có cự li tương
tác rất nhỏ. Một hạt nhân X có Z proton và N notron thì sẽ có
Z = A + N nuclon, sẽ được kí hiệu là
. Z cũng chính là vị trí của nguyên tố
+
Thực chất của phóng xạ β
-
là một notron biến thành một proton và một hạt e
-
:
n p + e
-
.
Sự phóng xạ không phụ thuộc vào các điều kiện bên ngoài như áp suất, nhiệt
độ, ánh sáng. Cứ sau một khoảng thời gian T gọi là chu kì bán rã thì số lượng
hạt nhân phóng xạ giảm đi một nửa. Do dó ta viết: N = N
0
. Hoặc
N = N
0
.e
-λt
với λ = ln2/T
Từ đó ta cũng có: m = m
0
.e
-λt
= m
0
. . n = n
0
.e
-λt
= n
Phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch
Phản ứng phân hạch là sự hấp thụ notron của một hạt nhân số khối lớn rồi vỡ
thành hai hạt nhân trung bình. Phản ứng này thường kèm theo sự phóng ra các
notron khác.
Tùy theo hệ số nhân notron (số notron phát ra trong mỗi phản ứng) và kết cấu
của mẫu chất mà phản ứng được duy trì hay không.
Phản ứng nhiệt hạch là sự kết hợp giữa các hạt nhân nhẹ dưới tác dụng của
nhiệt độ cao thành các hạt nhân lớn hơn. Nhiệt độ cho phản ứng này xảy ra là
hàng triệu độ. Do đó, để phản ứng nhiệt hạch xảy ra, trước đó cần có một
phản ứng phân hạch.
– m =
Zm
p
+ (A - Z)m
n
– m
E
lk
= Δm.c
2Phóng xạ. Định luật
phóng xạ
m = m
0
.e
-λt
= m
0
.
n = n
0
.e
-λt
= n
0
.
H = -
= - N’ = λN
1
+ Q
tỏa
= K
1
- Q
thu
P = mv, p
2
= 2mK
SKKN 2010 - 2011 GV: Nguyễn Thị Thúy Hà - THPT số 2 TP lào Cai
6DẠNG 1: Cấu trúc hạt nhân. Năng lượng liên kết
Phương pháp giải:
• Số proton trong hạt nhân: Z
= 1,0087 u.
a. Tính số hạt notron có trong hạt nhân Na.
b. Tính số nuclon có trong 11,5 g Na.
c. Tính độ hụt khối và năng lượng liên kết, năng lượng liên kết riêng
của hạt nhân Na.
Lời giải:
a. Số notron của Na: N* = 23 – 11 = 12.
b. Số mol Na có trong 11,5 g Na: n =
= 0,5.
Số nguyên tử chứa trong đó: N = n.N
A
= 0,5.6,02.10
23
= 3,01.10
23
.
Mối nguyên tử Na có 23 nuclon, vậy trong từng đó nguyên tử thì số
nuclon là:
N
1
= N.23 = 69,23.10
23
.
c. Độ hụt khối: Δm = 11. 1,0073 + 13. 1,0087 - 22,9837 = 0,201 (u)
Năng lượng liên kết của Na: E
lk
= 0,201.931 = 187 (MeV). DẠNG 2: Phóng xạ. Hoạt độ phóng xạ
. . Ví dụ 2: Urani có chu kì bán rã là 4,5.10
238
92
U
9
năm.
a. Giả sử rằng tuổi của Trái Đất là 5 tỉ năm. Hãy tính lượng còn lại
của 1 g U238 kể từ khi Trái Đất hình thành.
b. Tính độ phóng xạ của một mol U238 và độ phóng xạ của lượng còn
lại sau thời gian 2,25 tỉ năm.
Lời giải:
a. Khối lượng chất phóng xạ được tính theo công thức:
m = m
0
. .Thay số m0 = 1g, t = 5.10
9
, T = 4,5.10
9
ta tính được m
= 0,463 g.
b. Độ phóng xạ được tính theo công thức: H = λN
Trong đó λ = ln2/T với T tính ra giây.
λ = ln2/(4,5.10
9
.365.86400)
N = nN
A
= -log
2
Ö Ta có thể tính t hoặc T.
• Abc SKKN 2010 - 2011 GV: Nguyễn Thị Thúy Hà - THPT số 2 TP lào Cai
8
Ví dụ 3: Khi phân tích một mẫu gỗ, người ta thấy 87,5% số nguyên tử đồng vị
phóng xạ đã bị phân rã thành các nguyên tử
17
. Biết chu kì bán rã
của
14
là 5570 năm. Tuổi của mẫu gỗ này là bao nhiêu?
14
6
C
7
N
6
C
Lời giải: Khi 87,5% số nguyên tử bị phóng xạ thì số nguyên tử còn lại
chỉ là 22,5 % tức là:
N = 0,225N
0
.
Mà N = N
U
9
năm. Khi phóng xạ α, urani biến
thành Thôri . Ban đầu có 23,8 g urani.
234
90
Th
a. Tính số hạt và khối lượng Thori sau 9.10
9
năm.
b. Tính tỉ số số hạt và tỉ số khối lượng sau 4,5,10
9
năm.
Lời giải: Phương trình phóng xạ: Æ + α
Ta thấy một nguyển tử U phóng xạ cho một nguyên tử Th
Trong 23,8 g U ban đầu tương đương 1 mol thì có 6,02.10
22
nguyển tử
U.
a. Sau thời gian 9.10
9
năm tương đương 2 chu kì, số lượng hạt U sẽ
giảm đi 4 lần, tức là còn lại ¼, hay số hạt phóng xạ là ¾. Vậy số hạt
U phóng xạ hay số hạt Th tạo thành là:
SKKN 2010 - 2011 GV: Nguyễn Thị Thúy Hà - THPT số 2 TP lào Cai
9
N
Th
= ¾.6,02.10
U
235
92
U
1
= 4,5.10
9
năm và T
2
=7,13.10
8
năm. Hiện nay trong quặng urani
thiên nhiên có lẫn U238 và U 235 theo tỉ lệ 160 : 1. Giả thiết ở thời
điểm tạo thành Trái Đất tỉ lệ 1:1. Cho ln10 = 2,3; ln2 = 0,693. Tuổi của
Trái Đất là bao nhiêu?
Lời giải: Gọi N
0
là số hạt ban đầu (khi Trái Đất hình thành) của U238 và
U235.
Số hạt U238 hiện nay là: N
1
= N
0
.
Số hạt U235 hiện nay là: N
2
= N
0
.
Ö
1
> m
2
thì phản ứng tỏa một lượng năng lượng Q = (m
1
- m
2
)c
2
.
- Nếu m
2
> m
1
thì phản ứng thu một lượng năng lượng Q = (m
2
– m
1
)c
2
.
*Điều kiện để phản ứng xảy ra là phải nhận đủ năng lượng cần thu vào. Năng
lượng đó có thể là động năng của các hạt đạn.
Ví dụ 6: Xét phản ứng hạt nhân xảy ra khi dùng hạt α bắn phá nhân Al:
27 30
13 15
A
lP
α
Khối lượng sau phản ứng: m
2
= m
Al
+ m
α
= 29,79 + 1,0087 = 30,9787
(u)
Vậy phản ứng trên là phản ứng thu năng lượng.
W
đ1
- W
đ2
= (m
2
– m
1
)c
2
= (30,9787 - 30,9756).931 = 2,89 (MeV).
Sau phản ứng, các hạt sinh ra có động năng. Trường hợp tối thiểu các
hạt sinh ra có động năng bằng 0, tức là W
đ2
= 0. Khi đó động năng của
các hạt ban đầu, hay hạt α là 2,88 MeV.
Ví dụ 7: Cho phản ứng hạt nhân: + p Æ + . Biết khối lượng hạt
nhân m
Na
= 22,983734u, m
He
23,988101).931 = 2,7 (MeV).
SKKN 2010 - 2011 GV: Nguyễn Thị Thúy Hà - THPT số 2 TP lào Cai
11
DẠNG 7: Vận dụng các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt
nhân
Phương pháp giải:
• Bảo toàn số khối (số nuclon)
• Bảo toàn điện tích
• Bảo toàn năng lượng
• Bảo toàn động lượng
• Chú ý: Động lượng là một véc tơ.
Ví dụ 8: Phản ứng phân rã uran có dạng . Tính x và y
trong phương trình trên.
238 206
92 82
UPbxy
−
→+α+β
Lời giải:
Theo định luật bảo toàn số khối ta có: 238 = 206 + 4x
Theo định luật bảo toàn điện tích ta có: 92 = 82 + 2x – y
Từ đó suy ra x = 8; y = 6.
Ví dụ 9: Đồng vị phóng xạ pôlôni là chất phóng xạ α tạo thành hạt nhân
X. Cho .
Giả sử ban đầu hạt pôlôni đứng yên, động năng của hạt
α là bao
+ K
α
= 6,42 (*)
Mặt khác theo định luật bảo toàn động lượng ta có:
Po
=
X
+
α
.
Từ giả thiết suy ra
X
+
α
= 0
Ö p
X
= p
α
Ö
= (1)
Ta biết rằng biểu thức của động lượng: p = mv, còn biểu thức động
năng: K = mv
2
/2, suy ra
p
2
= 2mK
SKKN 2010 - 2011 GV: Nguyễn Thị Thúy Hà - THPT số 2 TP lào Cai
N
= 13,9992u; m =16,9947u;
cho u = 931 MeV/c
α p O
2
. Động năng của hạt prôtôn sinh ra có giá trị là bao
nhiêu?
Lời giải:
Phương trình phản ứng hạt nhân:
+ Æ +
Khối lượng trước phản ứng: m
1
= m
α
+ m
N
= 4,0015 + 13,9992 =
18,0007 (u)
Khối lượng sau phản ứng: m
2
= m
O
+ m
p
= 16,9947 + 1,0072 = 18,0019
(u).
Như vậy phản ứng thu năng lượng.
Năng lượng thu vào: Q = (m
2
– m
9.1. 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 avôgađrô là N
A
= 6,022.10
23
mol
-1
.
9.2. Tính năng lượng liên kết riêng của hai hạt nhân và . Hạt nhân nào
bền vững hơn ? Cho m
He
23
11
Fe
56
26
Na
= 22,983734u ; m
Fe
= 55,9207u m
n
32
15
-
với chu kỳ bán rã T = 14,2 ngày và biến đổi thành
lưu huỳnh (S). Viết phương trình của sự phóng xạ đó và nêu cấu tạo của hạt
nhân lưu huỳnh. Sau 42,6 ngày kể từ thời điểm ban đầu, khối lượng của một
khối chất phóng xạ còn lại là 2,5g. Tính khối lượng ban đầu của nó.
P
32
15
9.6. Phản ứng phân rã của urani có dạng: → + xα + yβ
U
238
92
Pb
206
82
-
.
a. Tính x và y.
b. Chu kì bán rã của là 4,5.10
U
238
92
9
năm. Lúc đầu có 1g nguyên chất.
Tính độ phóng xạ ban đầu, độ phóng xạ sau 9.10
U
238
92
U là 7,63MeV; của
230
Th là 7,70MeV.
9.9. 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 Δm
T
= 0,0087u, của hạt nhân
đơteri là Δm
D
= 0,0024u, của hạt nhân X là Δm
X
= 0,0305u, 1u = 931,5
MeV/c
2
.
9.10. 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
226
88
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 xĩ bằng số khối của chúng
và N
A
= 6,02.10
23
mol
-1
.
9.13. Pôlôni 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.
210
84
9.14. Đồng vị Na là chất phóng xạ β
24
11
-
và tạo thành đồng vị của magiê. Mẫu Na
có khối lượng ban đầu là m
24
11
0
= 0,24g. Sau 105 giờ, độ phóng xạ của nó giảm đi
128 lần. Cho N
A
năng lượng tỏa ra hoặc thu vào. Biết m
Be
= 9,01219u; m
p
= 1,00783u; m
Li
=
6,01513u; m
X
= 4,0026u; 1u = 931MeV/c
2
.
9.17. Dùng 1 prôton có động năng W
p
= 5,58MeV bắn phá hạt nhân Na đứng
yên sinh ra hạt α và X. Coi phản ứng không kèm theo bức xạ γ.
23
11
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.
9.18. Bắn hạt α có động năng 4MeV vào hạt nhân
14
N đứng yên thì thu được một
hạt prôton và một hạt nhân X.
7
a. Viết phương trình phản ứng, nêu cấu tạo của hạt nhân X và tính xem phản
ứng đó tỏa ra hay thu vào bao nhiêu năng lượng.
C. hạt nhân có số khối càng lớn thì càng bền vững
D. hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững
Câu 2: Chọn câu đúng.
A. Hạt nhân càng bền khi độ hụt khối càng lớn.
B. Khối lượng của hạt nhân bằng tổng khối lượng của các nuclôn
C. Trong hạt nhân số prôtôn luôn luôn bằng số nơtrôn.
D. Khối lượng của prôtôn lớn hơn khối lượng của nơtroon.
SKKN 2010 - 2011 GV: Nguyễn Thị Thúy Hà - THPT số 2 TP lào Cai
4
Câu 3: Đồng vị vị là những nguyên tử mà hạt nhân
A. có thể phân rã phóng xạ
B. có cùng số prôtôn Z
C. có cùng số nơtron N D. có cùng số nuclôn A
Câu 4: Chu kì bán rã T của một chất phóng xạ là khoảng thời gian nào?
A. Sau đó, số nguyên tử phóng xạ giảm đi một nửa
B. Bằng quãng thời gian không đổi, sau đó, sự phóng xạ lặp lại như ban đầu
C. Sau đó, chất ấy mất hoàn toàn tính phóng xạ
D. Sau đó, độ phóng xạ của chất giảm đi 4 lần
Câu 5: Trong phóng xạ , hạt nhân mẹ so với hạt nhân con có vị trí thế náo?
−
β
A. Tiến 1ô trong bảng tuần hoàn B. Tiến 2 ô trong bảng tuần hoàn
C. Lùi 1ô trong bảng tuần hoàn D. Lùi 2 ô trong bảng tuần hoàn
Câu 6: Điều nào sau đây đúng khi nói về tia
+
β
?
A. Hạt có cùng khối lượng với êlectron nhưng mang điện tích nguyên tố dương.
+
D. Nơtrinô hạt không có điện tích
Câu 11: Có thể tăng hằng số phân rã λ của đồng vị phóng xạ bằng cách nào?
A. Đặt nguồn phóng xạ vào trong từ trường mạnh
B. Đặt nguồn phóng xạ đó vào trong điện trường mạnh
C. Đốt nóng nguồn phóng xạ đó
D. Hiện nay ta không biết cách nào có thể làm thay đổi hằng số phân rã phóng xạ
Câu 12: Trong các phản ứng hạt nhân, đại lượng nào được bảo toàn?
A. Tổng số prôtôn
B. Tổng số nuclôn
C. Tổng số nơtron D. Tổng khối lượng các hạt nhân
Câu 13: Các phản ứng hạt nhân không tuân thủ theo các định luật nào sau đây?
A. Bảo toàn năng lượng toàn phần B. Bảo toàn điện tích
C. Bảo toàn động lượng
D. Bảo toàn khối lượng
SKKN 2010 - 2011 GV: Nguyễn Thị Thúy Hà - THPT số 2 TP lào Cai
5
Câu 14: Trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng các hạt tham gia sẽ như thế
nào?
A. Được bảo toàn
B. Tăng, hoặc giảm tuỳ theo phản ứng
C. Giảm D. Tăng
Câu 15: Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng hạt nhân
A. toả một lượng nhiệt lớn
B. cần một nhiệt độ rất cao mới thực hiện được
C. hấp thụ một nhiệt lượng lớn
D. hạt nhân các nguyên tử bị nung chảy thành các nuclôn
Cấu trúc hạt nhân
Câu 16: Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo bởi những hạt nào?
A. Prôtôn B. Nơtrôn
14,45.10
Câu 19: Cho số Avogadro N
A
= 6,02.10
23
mol
-1
. Số hạt nhân nguyên tử có trong
100g iốt phóng xạ (
131
)là bao nhiêu?
53
I
A. 3,592.10
23
hạt B. 4,595.10
23
hạt C. 4,952 .10
23
hạt D.5,426 .10
23
hạt
Câu 20: Chọn câu đúng. Hạt nhân liti có 3 prôtôn và 4 nơtron. Hạt nhân này có kí
hiệu như thế nào?
A. B.
4
3
Li
C. D.
3
A. và B. và C. và
2
1
D
3
2
He
2
1
D
4
2
He
2
1
D
4
2
He
D. và
2
1
D
3
1
T
Câu 23: Khối lượng của hạt nhân
10
là 10,0113u; khối lượng của prôtôn m =
1,0072u, của nơtron m = 1,0086; 1u = 931 MeV/c . Năng lượng liên kết riêng của
27
Co
-
và tia γ. Biết
Co n
m 55,940u;m 1, 008665u;==
p
m 1,007276u
=
. Năng lượng liên kết của hạt nhân côban
là bao nhiêu?
A. B.
10
E 6,766.10 J
−
Δ=
10
E3,766.10J
−
Δ=
C. D.
10
E 5,766.10 J
−
Δ=
10
E 7,766.10 J
−
Δ=
A. 8,16MeV B. 5,82 MeV
C. 8,57MeV D. 9,38MeV
Câu 28: Biết khối lượng của hạt nhân U238 là 238,00028u, khối lượng của prôtôn
và nơtron là m
P
=1.007276U; m
n
= 1,008665u; 1u = 931 MeV/ c
2
. Năng lượng liên
kết của Urani là bao nhiêu?
238
92
U
A. 1400,47 MeV B. 1740,04 MeV
C.1800,74 MeV D. 1874 MeV
Phóngxạ
Câu 29: Thời gian bán rã của là T = 20 năm. Sau 80 năm, số phần trăm hạt nhân
còn lại chưa phân rã là bao nhiêu?
90
38
Sr
A. Gần 25% B. Gần 12,5% C. Gần 50%
D. Gần 6,25%
Câu 30: Một nguồn phóng xạ có chu kì bán rã T và tại thời điểm ban đầu có 32N
0
hạt nhân. Sau các khoảng thời gian T/2, 2T và 3T, số hạt nhân còn lại lần lượt bằng
bao nhiêu?
A.
14
6
C
14
7
N
A. 11140 năm B. 13925 năm
C. 16710 năm D. Phương án khác
Câu 33: Radon là chất phóng xạ có chu kì bán rã T = 3,6 ngày. Tại thời điểm ban
đầu có 1,2g , sau khoảng thời gian t = 1,4T số nguyên tử còn lại là bao
nhiêu?
222
86
Rn
222
86
Rn
A. 1,874.10
18
B. 2,165.10
18
C. 1,234.10
18
D. 2,465.10
18
Câu 34: Có bao nhiêu hạt β
-
được giải phóng trong một giờ từ một micrôgam (10
-6
g)
18
B. N = 2,615.10
19
C. N = 2,234.10
21
D. N = 2,465.10
20
Câu 36: Một chất phóng xạ có hằng số phân rã bằng 1,44.10
-3
(1/giờ). Sau thời
gian bao lâu thì 75% số hạt nhân ban đầu bị phân rã hết?
A. 36ngày B. 37,4ngày C. 39,2ngày
D. 40,1ngày
Câu 37: Chu kì bán rã là 318 ngày đêm. Khi phóng xạ tia α, pôlôni biến thành
chì. Có bao nhiêu nguyên tử pôlôni bị phân rã sau 276 ngày trong 100mg ?
210
84
Po
210
84
Po
A.
20
0,215.10
B. C. D.
20
2,15.10
20
0,215.10
1
t
4
D. T =
1
t
6
Câu 40: Urani ( ) có chu kì bán rã là 4,5.10
238
92
U
9
năm. Khi phóng xạ α, urani biến
thành thôri (
234
). Khối lượng thôri tạo thành trong 23,8 g urani sau 9.10
90
Th
9
năm là
bao nhiêu?
A. 17,55g B. 18,66g C. 19,77g D. Phương án khác
Câu 41: Biết chu kì bán rã của iôt phóng xạ (
131
) là 8 ngày đêm. Ban đầu có 100g
iôt phóng xạ. Khối lượng chất iốt còn lại sau 8 tuần lễ là bao nhiêu?
53
I
A. 0,391g B.0,574g
10
0
H 3,73.10 B
q
=
D.
14
0
H 3,37.10 B
q
=
Câu 44: Chất phóng xạ pôlôni (Po210) có chu kì bán rã 138 ngày. Tính lượng pôlôni
để có độ phóng xạ là 1Ci.
A. 10
18
nguyên tử B. 50,2.10
15
nguyên tử
C. 63,65.10
16
nguyên tử D. 30,7.10
14
nguyên tử
SKKN 2010 - 2011 GV: Nguyễn Thị Thúy Hà - THPT số 2 TP lào Cai
8
Câu 45: Một gam chất phóng xạ trong 1s phát ra 4,1. 10
13
hạt . Khối lượng
Câu 47: Ban đầu có 5 g radon là chất phóng xạ với chu kì bán rã T = 3,8
ngày. Độ phóng xạ của lượng radon nói trên sau thời gian 9,5 ngày là:
222
86
Rn
A. 1,22.10
5
Ci B. 1,36.10
5
Ci
C. 1,84.10
5
Ci D. Phương án khác
Câu 48:
200
79
A
u
là một chất phóng xạ. Biết độ phóng xạ của 3.10
-9
kg chất đó là 58,9
Ci, ln2 = 0,693; ln10 = 2,3. Chu kì bán rã cua Au200 là bao nhiêu ?
A. 47,9 Phút B. 74,9 phút C. 94,7 phút D. 97,4phút
Câu 49: Đồng vị
24
11
là chất phóng xạ β
Na
-
và tạo thành đồng vị của magie. Mẫu
Rn
A. 1,234.10
12
Bq B. 7,255.10
15
Bq C. 2,134.10
16
Bq D. 8,352.10
19
Bq
Câu 53: Khi phân tích một mẫu gỗ, người ta thấy 87,5% số nguyên tử đồng vị phóng
xạ
14
đã bị phân rã thành các nguyên tử
17
. Biết chu kì bán rã của
14
là 5570 năm.
Tuổi của mẫu gỗ này là bao nhiêu?
6
C
7
N
6
C
A. 1760 năm B. 111400 năm
C. 16710 năm D. Một số đáp số khác
Câu 54: Cho biết và là các chất phóng xạ có chu kì bán rã lần lượt là T
238
92
trong một gỗ cùng khối lượng vừa mới chặt. Chu kì bán rã của là 5700 năm.
Tuổi của tượng gỗ cổ là bao nhiêu năm?
C C
14
C
A. 3521 năm B. 4352 năm
C. 3542 năm D. Đáp án khác
Câu 56: sau nhiều lần phóng xạ hạt α và β
238
92
U
-
biến thành chì . Biết chu kì
bán rã của sự biến đổi tổng hợp này là T = 4,6.10
206
82
Pb
9
năm. Giả sử ban đầu một loại đá
chỉ chứa urani, không có chì. Nếu hiện nay tỉ lệ các khối lượng của U238 và Pb206
là 37 thì tuổi của đá ấy là bao nhiêu năm?
A. ≈ 2.10
7
năm B. ≈ 2.10
8
năm C. ≈ 2.10
9
năm D. ≈ 2.10
10
UPbxy
−
→+α+β
A. x = 8; y = 6 B. x =6; y = 8 C. x = 7; y =9 D. x = 9; y =7
Câu 59: Chọn câu đúng. Phương trình phóng xạ: . Trong đó Z, A
có giá trị:
10 A 8
5Z 4
BX B+→α+e
A. Z = 0; A = 1 B. Z = 1; A = 1
C. Z = 1; A = 2 D. Z = 2; A = 4
Câu 60: Cho phản ứng hạt nhân
235 93
92 41
37
A
Z
Un X Nb n
−
+
→+ ++
β
. A và Z có giá trị là
bao nhiêu?
A. A = 142, Z = 56
B. A= 139; Z = 58
C. A = 133; Z = 58 D. A = 138; Z = 58.
Câu 61: Đồng vị phóng xạ chuyển thành đã phóng ra:
27
14
11 2 10
Na p He He+→ +
Na
= 22,983734u, m
He
= 4,00 11506u, m
p
= 1,007276u, m
Ne
= 19,986950u. Phản ứng
này là phản ứng gì?
A. Thu năng lượng 2,45 MeV B. Thu năng lượng 1,45 MeV
C. Toả năng lượng 2,71 MeV D. Toả năng lượng 2,45 MeV.
Câu 64: Năng lượng trung bình toả ra khi phân hạch một hạt nhân là 200MeV.
Một nhà máy điện nguyên tử dùng nguyên liệu urani trên có công suất 500MW, hiệu
suất 20%. Khối lượng urani tiêu thụ hàng năm của nhà máy trên là bao nhiêu?
235
92
U
SKKN 2010 - 2011 GV: Nguyễn Thị Thúy Hà - THPT số 2 TP lào Cai
10
A.865,12kg B. 926,74kg C. 961,76kg D. Đáp số khác
A. 15 giờ B. 20 giờ C. 25 giờ D. Đáp số khác
Câu 65: là một phản ứng phân hạch của Urani 235. Biết
khối lượng hạt nhân: m
235 95 139
92 42 57
2Un Mo La n+→ + +
C. 14MeV D. 15MeV
Câu 68: Cho phản ứng hạt nhân:
74
. Biết m
4
322
Li p H e He+→ +
Li
= 7,0144u; m
p
=
1,0073u; m
α
= 4,0015u. Năng lượng toả ra trong phản ứng là bao nhiêu?
A. 20 MeV B. 16MeV
C. 17,4 MeV D. 10,2 MeV
Câu 69: Năng lượng tối thiểu cần thiết để chia hạt nhân
12
thành ba hạt α (cho
) có giá trị là bao nhiêu?
6
C
C
m 12, 000u,=
2
m 4,0015u,1u 931MeV / c
α
==
A. 2,1985MeV B. 3,8005MeV
C. D.
x
K 5,855MeV;K 0,1055MeV
α
==
x
K 0,1055MeV;K 5,855MeV
α
=
=
Câu 72: Dùng ptôtôn có W
P
= 1,20 MeV bắn vào hạt nhân
7
đứng yên thì thuđược
hai hạt nhân có cùng vận tốc. Cho m
3
Li
4
2
He
P
= 1,0073u; m
Li
= 7,0140u; m
He
= 4,0015u
và 1 u = 931MeV/c
A.
p
1
WW
48
=
B.
p
1
WW
81
=
C.
p
1
WW
62
=
D.
p
1
WW
45
=
Cõu 74: Xột phn ng ht nhõn xy ra khi dựng ht bn phỏ nhõn:
=16,9947u; cho u = 931 MeV/c
p N
2
. ng
nng ca ht prụtụn sinh ra cú giỏ tr l bao nhiờu?
A. 0,111 MeV
B. 0,222MeV C. 0,333 MeV D. 0,444 MeV
PHN BA: KT QU NGHIấN CU
ti HNG DN HC SINH GII BI TP V HT NHN
NGUYấN T nhm giỳp cỏc em cú cỏi nhỡn sõu hn, hiu thờm v cỏc hin tng
vt lý xy ra trong ht nhõn nh : hin tng phúng x, phn ng ht nhõn, lũ phn
ng ht nhõn. ,giúp cho việc phân loại một số dạng bài tập trong chơng VII: Hạt
nhân nguyên tử của chơng trình vật lý12 đợc dễ dàng và giỳp cỏc em bit cỏch
giải bài tập nhm đạt kết quả cao trong cỏc kỡ thi. Sau khi hng dn hc sinh ti
ny tụi nhn thy a s hc sinh nắm vững các dạng bài tập, biết cách suy luận
logic, tự tin vào bản thân khi đứng trớc một bài tập hay một hiện tợng vật lý, có
cách suy nghĩ để giải thích một cách đúng đắn nhất.
SKKN 2010 - 2011 GV: Nguyễn Thị Thúy Hà - THPT số 2 TP lào Cai
12
PHẦN BỐN: KẾT LUẬN
Tõ kÕt qu¶ nghiªn cøu trªn t«i ®· rót ra nh÷ng bµi häc kinh nghiƯm sau:
- Việc phân dạng bài tập và hướng đẫn học sinh nhận dạng và giải bài tập mang lại
13MỤC LỤC
Phần I : Đặt vấn đề :
I/ Cơ sở lí luận. (trang1)
II/ Cơ sở thực tiễ (trang1)
III/ Mục đích nghiên cứu. (trang1)
IV/ Nhiệm vụ nghiên cứu. (trang2)
V/ Phương pháp nghiên cứu (trang2)
VI/ Giới hạn đề tài (trang2)
Phần II: Nội dung
ChươngI. Lý thuyết cơ bản của chương ( trang 3)
Chương II: Các công thức cơ bản ( trang 5)
Chương III : Các dạng bài tập và phương pháp giải (Trang 6)
Chương IV: Bài tập ôn luyện (Trang 12)
Phần III: Kết quả nghiên cứu (Trang 22)
Phần IV: Kết luận, kiến nghị (Trang 23)
Phần V: Danh mục sách tham khảo (Trang 24)