skkn phương pháp giải nhanh các bài toán về phóng xạ trong vật lí hạt nhân. - Pdf 19


PHẦN A : ĐẶT VẤN ĐỀ
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI.
Vật lý hạt nhân là phần quan trọng trong chương trình vật lý phổ thông. Đây là
nghành Vật lý hiện đại, đi sâu vào cấu trúc và các cơ chế vi mô. Vật lý hạt nhân là khoa
học nghiên cứu: Cấu trúc và sự biến đổi cấu trúc của hạt nhân, năng lượng hạt nhân và
các ứng dụng của nó trong đời sống.
Ở trung học phổ thông, Vật lý hạt nhân được đưa vào giảng dạy ở phần cuối cùng
của vật lý 12. Do hạn chế về mặt thời gian cũng như trình độ hiểu biết thực tế về hạt
nhân nên vật lý hạt nhân chỉ được đề cập một cách cơ bản. Trong thực tế tài liệu viết về
phần này còn ít và chưa có sự phân loại một cách cụ thể nên nguồn tư liệu để giáo viên
nghiên cứu còn hạn chế. Do đó nội dung kiến thức và kĩ năng giải các bài tập cung cấp
cho học sinh chưa được nhiều. Vì vậy, khi gặp các bài toán phần này các em thường
lúng túng trong việc tìm ra phương pháp giải phù hợp.
Với hình thức thi trắc nghiệm như hiện nay thì việc giải nhanh các bài toán là yêu
cầu hàng đầu của người học; yêu cầu tìm ra được phương pháp giải toán một cách
nhanh nhất, đi bằng con đường ngắn nhất không những giúp người học tiết kiệm được
thời gian làm bài mà còn rèn luyện được tư duy và năng lực phát hiện vấn đề của người
học.
Qua quá trình tìm tòi, nghiên cứu trong nhiều năm tôi đã hệ thống hóa các dạng bài
tập Phóng xạ hạt nhân và phương pháp giải các dạng bài tập đó cho học sinh một cách
dễ hiểu, dễ vận dụng, tránh được những lúng túng, sai lầm và nâng cao kết quả trong
các kỳ thi.
II. THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU:
1. Thực trạng.
Chuyên đề Phóng xạ là một phần nhỏ trong tổng thể chương trình vật lí và luôn
là một trong những nội dung trong các kỳ thi tốt nghiệp THPT và Đại học.
Đây là nội dung không đòi hỏi kiến thức khó đối với học sinh, tuy nhiên do chủ
quan nên học sinh thường ít chú ý đến và với tâm lí chỉ là phần nhỏ của chương trình
học và thi nên khi gặp các bài tập này các em thường bị mất điểm, trong khi đó đây là
nội dung “ghi điểm”. Đặc biệt đối với học sinh thuộc nhóm không chuyên.


PHẦN B : GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
A. HỆ THỐNG LÝ THUYẾT:
1. Sự phóng xạ
a. Định nghĩa:
Phóng xạ là hiện tượng hạt nhân nguyên tử tự động phóng ra các bức xạ gọi là các
tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác.
Phương trình phóng xạ: A -> B + C
b. Đặc điểm:
Phóng xạ không phụ thuộc vào tác động bên ngoài mà chỉ do yếu tố bên trong hạt
nhân gây ra.
c. Các loại tia phóng xạ:
+ Phóng xạ
α
:
- Bản chất : tia Anpha α là dòng các hạt nhân ( )
- Hạt α có điện tích(+2e )bị lệch trong từ trường và điện trường( lệch về bản âm của tụ
điện).
- Hạt α bắn khỏi nguồn với tốc độ 2.10
7
m/s .
- Làm Ion hóa chất khí ,đi được chừng vài cm trong không khí .
+ Phóng xạ Bêta
β
:
- Bản chất :Tia β
+
là dòng các hạt Pôzitron, tia là dòng các hạt êlếctron.
- Khối lượng: Pôzitron và êlếctron có cùng khối lượng
- Điện tích: Pôzitron(+e); êlếctron(-e) bị lệch trong từ trường và điện trường

hay m = m
o
/
T
t
2
= m
o
e
-
λ
t
; λ =
TT
693,02ln
=
e.Độ phóng xạ:
3

-Độ phóng xạ H của một lượng chất phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho tính phóng
xạ mạnh hay yếu của lượng chất phóng xạ đó và được đo bằng số phân rã trong 1 giây.
-Độ phóng xạ H giảm theo thời gian với qui luật:
H = λN = λN
o
e
-
λ
t
= H
o

, m
C
là khối lượng các hạt nhân sau phóng xạ.
1u=931.5 MeV/c
2

+
E∆
=931.5 (m
A
– m
B
– m
C
) (MeV)
+
E∆
=(
ACB
mmm ∆−∆+∆
) c
2
= 931.5(
ACB
mmm ∆−∆+∆
) (MeV)
Với
A
m∆
,

A
= A
B
+ A
C

b.Định luật bảo toàn động lượng
A
P
=
B
P
+
C
P
Hạt nhân A đứng yên phóng xạ :
A
P
=
B
P
+
C
P
=0 =>
B
P
=-
C
P

2
=(P
C
)
2

Mặt khác :P
2
=(m.v)
2
=
2
1
m.v
2
.2m=2m.W
đ


2.m
C
.W
C
=2m
B
.W
B


C

=E
B
+ E
C
+ W
B
+ W
C


E
A
- E
B
- E
C
= W
B
+W
C
-W
A
=
E

W
A
=0

W

o
e
-
λ
t

-Khối lượng còn lại sau thời gian phóng xạ t : m = m
o
/
T
t
2
= m
o
e
-
λ
t
Với
λ
=
T
2ln
=
T
693,0
-Số nguyên tử có trong m(g) lượng chất : N =
A
N
A

λ

)=m
0
(1-2
T
t−
)
-Số nguyên tử bị phóng xạ sau thời gian phóng xạ t :


N=N
0
-N=N
0
(1-
t
e
.
λ

)=N
0
(1-2
T
t−
)
c. Xác định số nguyên tử hoặc khối lượng 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

N
N
A

A’ là số khối của hạt nhân mới tạo thành
d.Trong sự phóng xạ
α
, xác định thể tích khí Heli tạo thành sau thời gian t phóng xạ.
- Một hạt nhân bị phóng xạ thì sinh ra một hạt
α
,do vậy số hạt
α
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
.
λ

)=N

.
λ

=H
0
2
T
t−
với H
0
=
λ
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
=
λ
N
0

Z
Pb
α
→ +
1. Theo định luật bảo toàn điện tích và số khối ta được: A = 206; Z = 82
Vậy hạt nhân chí có 82 Prôtôn và 124 nơtrôn
2. Khối lượng P
0
còn lại sau thời gian phóng xạ t : m = m
o
/
T
t
2

Thay m= 0,25g; m
0
= 1g => t = 2T = 276 ngày đêm.
3. Khối lượng P
0
bị phân rã sau thời gian phóng xạ t :

m= m
0
-m = m
0
(1-2
T
t−
)

A
=
3600.24.138
2ln
.
210
1
.6,023.10
23

H
0
= 1,667.10
14
Bq
=> H = H
o
/2
5
= 5,209. 10
12
Bq
Ví dụ 2 : Côban
60
27
Co
là đồng vị phóng xạ phát ra tia
β



)=
A
N
A
m
.
0
(1-2
T
t−
) = 4,06.10
18
hạt
Ví dụ 3 :Hạt nhân
224
88
Ra
phóng ra một hạt
α
, một photon
γ
và tạo thành
A
Z
Rn
.Một
nguồn phóng xạ
224
88
Ra

2


m
0
=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

=

N=N
0
(1-
T
t

2
)=9,03.10
23
hạt
-Khối lượng 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

C. 0,25g. D. 0,125g.
4. Chu kì bán rã của chất phóng xạ
90
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%.
5. 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 lễ.
A. 8,7g. B. 7,8g. C. 0,87g. D. 0,78g.
6. 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.
7. Hạt nhân
C
14
6
là một chất phóng xạ, nó phóng xạ ra tia β
-
có chu kì bán rã là
5600năm. Sau bao lâu lượng chất phóng xạ của một mẫu chỉ còn bằng 1/8 lượng chất
phóng xạ ban đầu của mẫu đó.
A. 16800 năm. B. 18600 năm. C. 7800 năm. D. 16200 năm.
8. Chu kì bán rã của

Co
60
27
phân rã hết.
A. 12,54 năm. B. 11,45 năm. C. 10,54 năm. D. 10,24 năm.
10. 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 bị phân rã là
A. 875g. B. 125g. C. 500g. D. 250g.
Dạng 2 :Tính chu kỳ bán rã của các chất phóng xạ
1)Phương pháp
a.Tính chu kỳ bán rã khi biết :
+Tỉ số số nguyên tử ban đầu và số nguyên tử còn lại sau thời gian phóng xạ t
N=N
0
/
T
t
2
hoặc N=N
0


e
.
λ

) =>
0
N
N∆
=1-
t
e
.
λ

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


8

+Tỉ số độ phóng ban đầu và độ phóng xạ của chất phóng xạ ở thời điểm t
H=H
0
t
e

.t
e
λ

2
1
N
N
=
).(
12
tt
e

λ
=>T =
2
1
12
ln
2ln)(
N
N
tt −
c.Tìm chu kì bán rã khi biết số hạt nhân bị phân rã trong hai thời gian khác nhau
1
N∆
là số hạt nhân bị phân rã trong thời gian t
1
Sau đó t (s) :

N
N
t


d.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
.
λ

) =
4,22
V
N
A
Mà N


2.Các bài tập ví dụ
Ví dụ 1: Silic
31
14
Si
là chất phóng xạ, phát ra hạt
β

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, nhưng 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:

H=85phân rã /5phút
H=H
0
t
e

0
T
t

2
T
t
H
2
0

T
t
2
=
H
H
0
= 4 = 2
2

T
t
= 2  T =
2
t
= 2,6 giờ.
Ví dụ 3: Để xác định lượng máu trong bệnh nhân người ta tiêm vào máu một người
một lượng nhỏ dung dịch chứa đồng vị phóng xạ Na24( chu kỳ bán rã 15 giờ) có độ
phóng xạ 2µCi. Sau 7,5 giờ người ta lấy ra 1cm

H
=
4
10.4,7
37,8 V
=> 8,37 V = 7,4.10
4
.2
-0,5
=> V =
37,8
210.4,7
5,04 −
= 6251,6 cm
3
= 6,25 dm
3
= 6,25 lit. Chọn A
Ví dụ 4: để đo chu kì bán rã của 1 chất phóng xạ ß
-
người ta dùng máy đếm electron.
Kể từ thời điểm t=0 đến t
1
= 2 giờ máy đếm ghi dc N
1
phân rã/giây. Đến thời điểm t
2
= 6
giờ máy đếm dc N
2

0
(1-
2
t
e
λ

) => N
2
= H
0
(1-
2
t
e
λ

)
=> (1-
2
t
e
λ

) = 2,3(1-
1
t
e
λ


0
=0. Đến thời điểm t
1
=2 giờ, máy đếm được n
1
xung, đến thời điểm t
2
=3t
1
,
máy đếm được n
2
xung, với n
2
=2,3n
1
. Xác định chu kỳ bán rã của chất phóng xạ này.
Giải: -Số xung đếm được chính là số hạt nhân bị phân rã:

N=N
0
(1-
t
e
.
λ

)
-Tại thời điểm t
1

=2,3n
1
1-
2
.t
e
λ

=2,3(1-
1
.t
e
λ

)

1-
1
.3 t
e
λ

=2,3(1-
1
.t
e
λ

)



=x>0

X
2
+x-1,3= 0 => T= 4,71 h
10

Ví dụ 6 : Để đo chu kỳ bán rã của 1 chất phóng xạ, người ta dùng máy đếm xung. Ban
đầu trong 1 phút máy đếm được 14 xung, nhưng sau 2 giờ đo lần thứ nhất, máy chỉ
đếm được 10 xung trong 1 phút. Tính chu kỳ bán rã của chất phóng xạ. Lấy
4,12 =
.
Giải : Số xung phát ra tỉ lệ với số nguyên tử bị phân rã.
Số nguyên tử bị phân rã trong 1 phút đầu tiên:

N
1
= N
01
– N
1
= N
01
(1-
t
e
∆−
.
λ

t
e
eN
N
N
N
eN
eN
N
N
.
.
01
01
02
01
.
02
.
01
2
1
.)1(
)1(
λ
λλ
λ
===



khối lượng đồng vị phóng xạ đó trong mẫu chất khác nhau 8 ngày được các thông số
đo là 8µg và 2µg.Tìm chu kỳ bán rã T của đồng vị đó?
A. 4 ngày. B. 2 ngày. C. 1 ngày.
D. 8 ngày.
Giải : Tìm chu kì bán rã khi biết số hạt nhân( hay khối lượng) ở các thời điểm t
1
và t
2
m
1
= m
0

1
.t
e
λ

; m
2
=m
0

2
.t
e
λ

=>
1

2
( )ln 2
ln
t t
m
m

=
(8 0)ln 2
8
ln
2

=
8ln 2
4 ày
ln 4
ng=
Ví dụ 8:
224
Ra là chất phóng xạ
α
.Lúc đầu ta dùng m
0
=1g Ra224 thì sau 7,3 ngày ta
thu được V=75cm
3
khí Heli ở đktc .Tính chu kỳ bán rã của Ra224
Giải:
T= -

128
t.
2. Sau khoảng thời gian 1 ngày đêm 87,5% khối lượng ban đầu của một chất phóng xạ
bị 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.
11

3. Magiê
Mg
27
12
phóng xạ với chu kì bán rã là T, lúc t
1
độ phóng xạ của một mẫu magie
là 2,4.10
6
Bq. Vào lúc t
2
độ phóng xạ của mẫu magiê đó là 8.10
5
Bq. Số hạt nhân bị phân
rã từ thời điểm t
1
đến thời điểm t
2
là 13,85.10
8
hạt nhân. Tim chu kì bán rã T
A. T = 12 phút B. T = 15 phút C. T = 10 phút D.T = 16 phút
4. Một mẫu phóng xạ

. Trong
thời gian 1 phút đầu chất phóng xạ phát ra 360 hạt
α
, nhưng 6 giờ sau, kể từ lúc bắt
đầu đo lần thứ nhất, trong 1 phút chất phóng xạ chỉ phát ra 45 hạt
α
. Chu kỳ bán rã của
chất phóng xạ này là:
A. 1 giờ B. 2 giờ C. 3 giờ D. 4 giờ
7. Một lượng chất phóng xạ Radon có khối lượng ban đầu là m
0
. Sau 15,2 ngày thì độ
phóng xạ của nó giảm 93,75%. Chu kỳ bán rã T của Radon là :
A. 14,5 ngày B. 1,56 ngày C. 1,9 ngày D. 3,8 ngày
8. Đồng vị Na là chất phóng xạ và tạo thành đồng vị của magiê. Sau 105 giờ, độ phóng
xạ của Na giảm đi 128 lần. Chu kỳ bán rã của Na bằng
A. 17,5h B. 21h C. 45h D. 15h
Dạng 3: Tính tuổi của các mẫu vật cổ
1.Phương pháp
1)Nếu biết tỉ số khối lượng (số nguyên tử) còn lại và khối lượng (số nguyên tử)
ban đầu của một lượng chất phóng xạ có trong mẫu vật cổ
0
m
m
=
t
e
.
λ


t
emN
AeN
.
0
.
.0
')1(
λ
λ



=
A
A'
(1-
t
e
.
λ

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

Am

eNN
2
022
λ

=
=>
)(
02
01
2
1
12
.
λλ

=
t
e
N
N
N
N
=>t=
12
012
021
.
.
ln

0
+
N
14
7

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

β
với chu kỳ bán rã 5560 năm
-
C
14
6
có trong điôxit cacbon .Khi thực vật sống hấp thụ CO
2
trong không khí nên quá
trình phân rã cân bằng với quá trình tái tạo
C
14

=> t=
2ln
ln.
0
H
H
T
với T=5560 năm
2)Các bài tập 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
238
92
U
là 4,5.10
9
năm.
235
92
U
có chu kỳ bán rã 7,13.10

đều chứa
một lượng cân bằng C14. Trong một ngôi mộ cổ, người ta tìm thấy một mảnh xương
13

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
H=H
0
t
e
.
λ

=> t=
2ln
ln.
0
H
H
T
=
2ln
18/112
12
ln.5560
= 5268,28 (năm)
Chú ý:Khi tính toán cần lưu ý hai mẫu vật phải cùng khối lượng
Ví dụ 3 :Trong các mẫu quặng Urani người ta thường thấy có lẫn chì Pb206 cùng với
Urani U238. Biết chu kỳ bán rã của U238 là 4,5.10

')1(
λ
λ



=
A
A'
(1-
t
e
.
λ

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

Am
mA
T
=
2ln
)1
206.5
238

năm
3. Bài tập trắc nghiệm
1.Chu kì bán rã của là 5590 năm. Một mẫu gỗ có độ phóng xạ là 197 phân rã/phút.
Một mẫu gỗ khác cùng loại cùng khối lượng của cây mới hạ xuống có độ phóng xạ
1350 phân rã/phút. Tuổi của mẫu gỗ cổ là:
A. 15525 năm B. 1552,5 năm C. năm D. năm
2.Poloni
0
210
84
P
l chất phóng xạ có chu kỳ bán rã T=3312h ,phát ra tia phóng xạ và chuyển
thành hạt nhân chì
Pb
206
82
.Lúc đầu độ phóng xạ của Po là: 4.10
13
Bq, thời gian cần thiết
để Po có độ phóng xạ 0,5.10
13
Bq bằng:
A. 3312h B. 9936h C. 1106h D. 6624h
3.Poloni
0
210
84
P
có chu kỳ bán rả T = 138 ngày, l chất phóng xạ phát ra tia phóng xạ và
chuyển thành hạt nhân chì

một mẫu gỗ cổ đại đã chết cùng khối lượng lần lượt là 0,25Bq và 0,215Bq. Hỏi mẫu gỗ
cổ đại chết đã bao lâu ?
A. 12178,86 năm. B. 12187,67 năm. C. 1218,77 năm. D.16803,57 năm.
6. 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.
7.Một tượng gỗ cổ có độ phóng xạ chỉ bằng 0,25 độ phóng xạ của một khúc gỗ cùng
khối lượng mới chặt xuống. Biết tượng gỗ phóng xạ tia từ C14 và chu kỳ bán rã của
C14 T = 5600 năm. Tuổi của tượng gỗ bằng
A. 2800 năm B. 22400 năm C. 5600 năm D. 11200 năm
8.Khi phân tích một mẫu gỗ, người ta xác định được rằng: 87,5% số nguyên tử đồng vị
phóng xạ có trong mẫu gỗ đã bị phóng xạ thành nguyên tử . Biết chu kỳ bán
rã của là 5570 năm. Tuổi của mẫu gỗ này bằng
A. 16710 năm B. 5570 năm C. 11140 năm D. 44560 năm
10.Hoạt tính của đồng vị cacbon trong một món đồ cổ bằng gỗ bằng 4/5 hoạt tính
của đồng vị này trong gỗ cây mới đốn. Chu kỳ bán r của gỗ l 5570 năm. Tìm tuổi của
mẫu đồ cổ ấy
A. 1800 năm B. 1793 năm C. 1678 năm D. 1704 năm
Dạng 4: Năng lượng trong sự phóng xạ
1) Phương pháp:
1. Năng lượng toả ra trong một phân rã
+
E∆
= (m
A
– m
B
– m
C

CB
mm
E
+



E
mm
m
W
BC
C
B

+
=


=
C
W
E
mm
m
CB
B

+
3. % năng lượng toả ra chuyển thành động năng của các hạt B,C


v=
m
W2
Chú ý: Khi tính vận tốc của các hạt B,C - Động năng của các hạt phải đổi ra đơn vị
J(Jun)
- Khối lượng các hạt phải đổi ra kg
- 1u=1,66055.10
-27
kg
- 1MeV=1,6.10
-13
J
2)Các bài tập ví dụ
Ví dụ 1 : Randon
222
86
Rn
là chất phóng xạ phóng ra hạt
α
và hạt nhân con X với chu kì
bán rã T=3,8 ngày.Biết rằng sự phóng xạ này toả ra năng lượng 12,5MeV dưới dạng
tổng động năng của hai hạt sinh ra (W
α
+ W
X
). Hãy tìm động năng của mỗi hạt sinh
ra. Khi tính, có thể lấy tỉ số khối lượng của các hạt gần đúng bằng tỉ số số khối của
chúng (m
α

B

+
=
222
218
.12,5= 12,275 MeV
E
mm
m
W
BC
C
B

+
=
= 12,5 -12,275=0,225MeV
Ví dụ 2 :Hạt nhân
226
88
Ra
có chu kì bán rã 1570 năm, đứng yên phân rã ra một hạt
α

biết đổi thành hạt nhân X. Động năng của hạt
α
trong phân rã là 4,8MeV. Hãy xác
định năng lượng toàn phần toả ra trong một phân rã.Coi khối lượng của hạt nhân tính
theo đơn vị u xấp xỉ bằng khối lượng của chúng.

=
E

=4,8 +0,0865 =4,8865 MeV
Ví dụ 3 :. Hạt nhân
210
84
Po
có tính phóng xạ
α
. Trước khi phóng xạ hạt nhân Po đứng
yên. Tính động năng của hạt nhân X sau phóng xạ. Cho khối lượng hạt nhân Po là
m
Po
=209,93733u, m
X
=205,92944u, m
α
=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)

).Có bao nhiêu phần
trăm năng lượng toả ra trong phản ứng trên được chuyển thành động năng của hạt
α
?
Coi rằng hạt nhân Randon ban đầu đứng yên và khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị
khối lượng nguyên tử bằng số khối của nó.
Giải : % W
C
=
%100.
E
W
C

=
CB
B
mm
m
+
100%=
222
218
.100%=98,2%
Ví dụ 5 :Pôlôni
210
84
Po
là một chất phóng xạ
α


v=
m
W2
= 1,545.10
6
m/s
3. Bài tập trắc nghiệm
1.Chất phóng xạ
210
84
Po
phát ra tia và biến đổi thành P
b
. Biết khối lượng các hạt là
. Năng lượng toả ra khi 10g phân
rã hết là
A. . B. . C. . D. .
2.Hạt nhân phóng xạ Pôlôni
210
84
Po
đứng yên phát ra tia và sinh ra hạt nhân con X. Biết
rằng mỗi phản ứng phân rã của Pôlôni giải phóng một năng lượng .
Lấy gần đúng khối lượng các hạt nhân theo số khối A bằng đơn vị u. Động năng của
hạt có giá trị
A. 2,15MeV B. 2,55MeV C. 2,75MeV D. 2,89MeV
3.Hạt nhân phóng xạ Pôlôni đứng yên phát ra tia và sinh ra hạt nhân con X.
Biết rằng mỗi phản ứng phân rã của Pôlôni giải phóng một năng lượng
. Lấy gần đúng khối lượng các hạt nhân theo số khối A bằng đơn vị u.

(9 - 10)
Số bài % Số bài % Số bài % Số bài %
12C1 33 0 0 % 8 24.24% 13 39.39% 12 36.36%
12C2 51 0 0 % 6 11.8 % 37 72.5% 8 15.7%
12C7 48 5 10.4% 20 41.6% 15 31.3% 8 16.7%
12C8 47 7 14.9% 19 40.4 % 18 38.2% 3 6.3%
Tổng 179 12 6.7 % 53 29.6% 83 46.4% 31 17.3%
Qua kết quả : Do học sinh nhà trường là đối tượng học sinh chỉ ở mức trung bình khá ,
sự tiếp thu kiến thức còn chậm. Nhưng tỉ lệ điểm trung bình trở lên tương đối đảm bảo
chất lượng, Tỉ lệ điểm khá giỏi cao hơn hẳn lớp đối chứng khác mà tôi trước đây đã
giảng dạy theo phương pháp thông thường.
PHẦN D: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT:
Nội dung chính của đề tài này trình bày một hệ thống bài tập về hiện tượng
phóng xạ, được lựa chọn từ các đề thi tuyển sinh Đại học cao đẳng các năm và các sách
tham khảo về vật lí hạt nhân. Khi tiếp xúc với đề tài này học sinh THPT nắm bắt được
các dạng bài tập về phóng xạ trong vật lí hạt nhân, để giải quyết nó một cách dễ dàng
mang lại kết quả cao trong các kỳ thi. Vì vậy khi trình bày tôi đã chú ý tới phương pháp
giải mỗi dạng bài tập, đặc biệt nhấn mạnh đến ý nghĩa và bản chất vật lí về các hiện
tượng .
Trong giảng dạy cho thấy việc áp dụng phương pháp giải các bài tập về hiện
tượng phóng xạ thu được những kết quả rất tốt. Học sinh hiểu và áp dụng được phương
pháp giải các bài tập tương đối dễ dàng ,chính xác. Do đó đáp ứng được yêu cầu đổi
18

mới phương pháp dạy học hiện nay, đặc biệt là hình thức kiểm tra đánh giá bằng các
câu hỏi trắc nghiệm.
Do thời gian và kinh nghiệm,đề tài không tránh khỏi những thiếu sót ,kính mong
sự đóng góp ý kiến của các đồng nghiệp để đề tài ngày càng hoàn chỉnh ,đóng góp vào
kho phương pháp giải bài tập vật lý những phương pháp hay và có hiệu quả.
Tôi xin chân thành cảm ơn


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

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