16
Chuyên đề Vật lí:
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP PHẦN VẬT LÝ HẠT NHÂN
Tác giả: Nguyễn Nguyễn Thị Nguyệt
Giáo viên trường: THPT Quang Hà
Đối tượng bồi dưỡng: Học sinh lớp 12
Số tiết dự kiến: 15 tiết
Nguyễn Thị Nguyệt
17
LỜI NÓI ĐẦU
Theo chương trình cải cách giáo dục thì từ năm học 2007 – 2008 thì bộ
môn vật lí đã chuyển hình thức từ thi tự luận sang thi trắc nghiệm. Hình thức thi
trắc nghiệm đòi hỏi các em phải có tư duy nhanh và tính toán chính xác.
Phần “vật lý hạt nhân” lớp 12 là một phần quan trọng trong cấu trúc đề
thi Đại học hàng năm của Bộ. Đây là phần có nhiều dạng bài tập ,có nhiều
công thức cần nhớ và việc áp dụng các công thức toán học tương đối phức
tạp. vì vậy tôi đã chọn chuyên đề “ Phương pháp giải bài tập phần vật lý
hạt nhân” để đưa ra cho các em một số dạng bài đặc biệt giúp các em
nhận diện và có cách giải nhanh nhất.
Chuyên đề gồm bốn phần:
Phần 1: Tóm tắt lý thuyết.
Phần 2: Phân loại và phương pháp giải
Phần 3: Bài tập ví dụ.
Phần 4: Bài tập đề nghị
Với sự hạn chế về kinh nghiệm ôn luyện thi ĐH-CĐ của bản thân cũng
như thời gian nghiên cứu còn ít, chắc chắc những nội dung trong chuyên đề này
sẽ còn nhiều điểm cần bổ sung, chỉnh sửa cho phù hợp với nhiều đối tượng. Tôi
rất mong các thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp đóng góp ý kiến để chuyên đề
có thể hoàn thiện hơn
Nguyễn Thị Nguyệt
18

λ
t
; λ =
TT
693,02ln
=
3. Độ phóng xạ
- 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
e
-
λ
t
; với H
o
= λN
o
là độ phóng xạ ban đầu.
- Đơn vị độ phóng xạ là Beccơren (Bq) hay Curi (Ci):
1 Bq = 1phân rã/giây ; 1Ci = 3,7.10

lk
= ∆mc
2
- Năng lượng liên kết riêng (kí hiệu
A
W
lk
) là năng lượng liên kết tính cho một
nuclôn. Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn, thì càng bền vững.
3. Phản ứng hạt nhân
a) Phân loại:
+ Phản ứng tự phát là quá trình phân rã của một hạt nhân không bền vững
thành các hạt nhân khác.
+ Phản ứng hạt nhân kích thích là quá trình các hạt nhân tương tác với nhau
tạo thành các hạt nhân khác.
b) Đặc tính của phản ứng hạt nhân:
+ Biến đổi các hạt nhân.
+ Biến đổi các nguyên tố.
19
+ Không bảo toàn khối lượng nghỉ.
c) Năng lượng phản ứng hạt nhân:
Gọi

tổng khối lượng các hạt nhân trước phản ứng là m
trước
,

tổng khối lượng
các hạt nhân sau phản ứng là m
sau

A B C D
Z Z Z Z
+ = +
)
•
Bảo toàn số nuclôn (bảo toàn số A): (
A B C D
A A A A
+ = +
)
•
Bảo toàn năng lượng toàn phần:

+ + = +
W W W W W )
ñA ñB ñC ñD
•
Bảo toàn động lượng: Động lượng của một hệ kín được bảo toàn.
A B C D
p p p p+ = +
uur uur uur uur
e) Các công thức liên hệ:
- Động năng:
− −
= = =
2 27 13
1
W ; ( ); 1 1,66055.10 ; 1 1,6.10
2
ñ

=P
C

⇔
m
C
.v
C
= m
B
.v
B
⇔

C
B
m
m
=
B
C
v
v
(1)
• (P
B
)
2
=(P
C

=
B
C
v
v
=
B
C
W
W
(3)
b) Định luật bảo toàn năng lượng
W
đB
+W
đC
=
W
(4)
Nguyễn Thị Nguyệt
20
Phương pháp giải bài tập phần Vật lý hạt nhân
PHẦN II: PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP
DẠNG 1: XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CHO SỰ PHÓNG
XẠ
1. Xác định lượngchất còn lại của chất phóng xạ
- Số nguyên tử còn lại sau thời gian phóng xạ t: N=N
0

t

2ln
=
T
693,0
- Phần trăm số nguyên tử còn lại %N =
0
N
N
.100% =
t
e
.
λ
−
.100%
- Phần trăm khối lượng còn lại %m =
0
m
m
.100% =
t
e
.
λ
−
.100%
- Số nguyên tử có trong m(g) lượng chất :
A
m
N

=
T
2ln
.N
0
Đơn vị của độ phóng xạ Bp: 1phân rã /1s= 1Bq (1Ci=3,7.10
10
Bq)
- Khi t << T thì áp dụng công thức gần đúng :
t
e
.
λ
−
=1-
t.
λ
2. Xác định lượng chất phóng xạ đã bị phân rã
- Khối lượng bị phóng xạ sau thời gian phóng xạ t :
∆
m=m
0
-m=m
0
(1-
t
e
.
λ
−

gian t phân rã là:
%
∆
N=
0
N
N∆
.100%=(1-
t
e
.
λ
−
).100%
%
∆
m =
0
m
m∆
.100% =(1-
t
e
.
λ
−
).100%
3. Xác định số nguyên tử (khối lượng ) hạt nhân con tạo thành sau
thời gian phóng xạ t
- Số hạt nhân con được tạo thành bằng số hạt nhân mẹ đã phân rã

t t
A A
N
N A
A A e m e
N N A
λ λ
− −
∆
= − = −
21
A’ là số khối của hạt nhân con tạo thành
Chú ý : +Trong sự phóng xạ β hạt nhân mẹ có số khối bằng số khối của hạt
nhân con (A=A’). Do vậy khối lượng hạt nhân con tạo thành bằng khối lượng
hạt nhân bị phóng xạ
+ Trong sự phóng xạ α thì A’=A- 4
4. Trong sự phóng xạ α, xác định thể tích (khối lượng) khí Heli tạo
thành
- 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
-Khối lượng khí Heli tạo thành sau thời gian t phóng xạ:
m
He
=4.

t
0
ln
2ln
=
H
H
t
0
ln
2ln.
=
0
.ln 2
ln
t
m
m
b) Nếu biết 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
.
λ
−

e
λ
−
;N
2
=N
0

2
.t
e
λ
−
2
1
N
N
=
).(
12
tt
e
−
λ
=>T =
2
1
12
ln
2ln)(

2
2
t
N∆
mà H=H
0
t
e
.
λ
−
=> T=
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

(1-
t
e
.
λ
−
) =
4,22
V
=> T=-
)
.4,22
.
1ln(
2ln.
0
m
VA
t
−
DẠNG 3: TÍNH TUỔI CỦA MẪU CỔ VẬT
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
N
N
=
0
m
m

λ
-1) =>t=
2ln
)1
'.
'.
ln(. +
∆
Am
mA
T
N
N∆
=
t
e
λ
-1 => t=
2ln
)1ln(.
N
N
T
∆
+
3. Nếu biết tỉ số khối lượng (số nguyên tử) còn lại của hai chất phóng
xạ có trong mẫu vật cổ
t
eNN
.

=>t=
12
012
021
.
.
ln
λλ
−
NN
NN
với
1
1
2ln
T
=
λ
,
2
2
2ln
T
=
λ
4. Tính tuổi của mẫu vật cổ dựa vào
C
14
6
(Đồng hồ Trái Đất)

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
6

- Thực vật chết chỉ còn quá trình phân rã
C
14
6
,tỉ lệ
C
14
6
trong cây giảm
dần
Do đó:
23
+) Đo độ phóng xạ của
C
14
6
trong mẫu vật cổ => H
+) Đo độ phóng xạ của
C

2
.
lk
W m c
= ∆
.
+ Năng lượng liên kết riêng
lk
W
A
=
.
* Chú ý: NLLK riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững.
2. Năng lượng trong hiện tượng phóng xạ
a. Động năng các hạt B,C

C
B
m
m
=
đC
đB
W
W
⇒
đB đC
C B
W W
m m

m
m m+
b. % năng lượng toả ra chuyển thành động năng của các hạt B,C
% W
đC
=
.100%
W
đC
W
=
CB
B
mm
m
+
100%
c. Vận tốc chuyển động của hạt B,C
W
đ
=
2
1
mv
2

⇒
v=
d
2W

A C D
p p p= +
r r r
Nguyễn Thị Nguyệt
24
Phương pháp giải bài tập phần Vật lý hạt nhân
+) Giả sử
C
A
p p⊥
r r
suy ra
2 2 2
W W W
D A C DđD A đA C đC
p p p m m m= + ⇔ = +
(2)
Giải hệ (1) và (2) suy ra động năng của các hạt
+) Giả sử
( , )
A D
v v
α
=
r r
, áp dụng định lý hàm cos :

2 2 2
2 os W W W 2 W W os
C A B A D CđC A đA D đD A D đA đD

hạch)
+ Nhiệt lượng toả ra: Q = m. q.
25
PHẦN III: CÁC VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1 : Phương trình phóng xạ của Pôlôni có dạng:
210
84
Po
A
Z
Pb
α
→ +
1.Cho chu kỳ bán rã của Pôlôni T=138 ngày. Giả sử khối lượng ban đầu
m
0
=1g. Hỏi sau bao lâu khối lượng Pôlôni chỉ còn 0,707g?
2. Tính độ phóng xạ ban đầu của Pôlôni. Cho N
A
=6,023.10
23
nguyên
tử/mol.
Giải:
1.Tính t:
0
m
m
=
t

=
T
2ln
.
A
m
0
.N
A
=
3600.24.138
2ln
.
210
1
.6,023.10
23

H
0
= 1,667.10
14
Bq
Ví dụ 2 : Hạt nhân
224
88
Ra
phóng ra một hạt
α
, một photon

Giải
1.Tính m
0
: m= m
0
T
t
−
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

(1-
T
t
−
2
)=35,84.(1-2
-4
)=33,6 g
3. Số hạt nhân mới tạo thành :
'N
∆
=
∆
N=N
0
(1-
T
t
−
2
)=9,03.10
23
hạt
-Khối lượng hạt mới tạo thành:
'm
∆
=
'.
'
A

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
.
λ
−
=>T=
H
H
t

-Số xung đếm được chính là số hạt nhân bị phân rã:
∆
N=N
0
(1-
t
e
.
λ
−
)
-Tại thời điểm t
1
:
∆
N
1
= N
0
(1-
1
.t
e
λ
−
)=n
1
-Tại thời điểm t
2
:

1
.3 t
e
λ
−
=2,3(1-
1
.t
e
λ
−
)
⇔
1 +
1
.t
e
λ
−
+
1
.2 t
e
λ
−
=2,3
⇔
1
.2 t
e

=
m
m'∆
=
t
A
t
emN
AeN
.
0
.
.0
')1(
λ
λ
−
−
−
=
A
A'
(1-
t
e
.
λ
−
)
27

)
.4,22
.
1ln(
2ln.
0
m
VA
t
−
=-
)
1.4,22
075,0.224
1ln(
2ln.3,7
−
= 3,65 ngày
Ví dụ 7 : Hiện nay trong quặng thiên nhiên có chứa cả
238
92
U
và
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

(2ln
140ln
98
−
= 60,4 .10
8
(năm)
Ví dụ 8 :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 dưới dạng CO
2
đều chứa một lượng cân bằng C14. Trong một ngôi mộ cổ, người ta tìm thấy
một mảnh xương 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
=

m'∆
=
t
A
t
emN
AeN
.
0
.
.0
')1(
λ
λ
−
−
−
=
A
A'
(1-
t
e
.
λ
−
) =>t=
2ln
)1
'.

+
=
2ln
)
5
1
1ln(10.5,4
9
+
= 1,18.10
9
năm
Ví dụ 10 :. 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 :

.5,949=0,1133 MeV
Ví dụ 11 :Hãy viết phương trình phóng xạ
α
của Randon (
222
86
Rn
).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

206
4
=> W
α
= 0,04952MeV=0,07928 .10
-13
J
⇒
v=
m
W2
= 1,545.10
6
m/s
PHẦN IV: BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ
I- Bài tập tự luận
1. Pôlôni
Po
210
84
là nguyên tố phóng xạ α, có chu kì bán rã 138 ngày, nó phóng ra
1 hạt α và biến đổi thành hạt nhân con X.
a) Viết phương trình phản ứng. Nêu cấu tạo, tên gọi của hạt nhân X.
b) Một mẫu pôlôni nguyên chất có khối lượng ban đầu 0,01g.Tính
29
- Số nguyên tử pôlôni ban đầu.
- Số nguyên tử pôlôni còn lại sau thòi gian 552 ngày, khối lượng X tạo thành.
- Tính độ phóng xạ của mẫu chất trên sau 552 ngày.
2. Hạt nhân
C

.
4. Đồng vị
24
11
Na là chất phóng xạ β
-
và tạo thành đồng vị của magiê. Mẫu
24
11
Na
có khối lượng ban đầu là m
0
= 0,24g. Sau 105 giờ, độ phóng xạ của nó giảm đi
128 lần. Cho N
A
= 6,02.10
23
(mol
-1
).
a) Viết phương trình phản ứng.
b) Tìm chu kì bán rã và độ phóng xạ ban đầu.
c) Tìm khối lượng magiê tạo ra sau thời gian 45 giờ.
5. 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.

=138,87u, m
n
=1,01u, 1u=931MeV/c
2
. Bỏ qua
khối lượng (e).
2. Nếu coi giá trị ∆ E tính ở câu trên là giá trị trung bình toả ra từ một phản
ứng thì trong 1g U 235 phân hạch hoàn toàn toả ra năng lượng bằng bao
nhiêu?cho biết số Avôgađrô N
A
=6,02.10
23
(mol
-1
).
3. Cần phải đốt một lượng bao nhiêu than để có năng lượng như vậy. Biết
rằng năng suất toả nhiệt của than là 2,93.10
7
J/kg.
7. Người ta dùng phôton bắn phá hạt nhân
Be
9
4
đứng yên. Phản ứng cho hạt α
và hạt nhân X .
1. Viết đầy đủ phản ứng hạt nhân trên.
Nguyễn Thị Nguyệt
30
Phương pháp giải bài tập phần Vật lý hạt nhân
2. Biết động năng của phôton là 5,45 Mev, của hạt α là 4 MeV, vận tốc của

P
hay không?.
5. tính góc hợp bởi các véc tơ vận tốc của hai hạt nhân X sinh ra sau phản
ứng. Biết khối lượng các hạt nhân tính theo u là:m
li
=7,0142u, m
X
=4,0015,
m
P
=1,0073, e=1,6.10
-19
C. số Avôgađrô N
A
=6,02.10
23
(mol
-1
).
II – Bài tập trắc nghiệm
Câu 1. 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 bị biến thành chất khác là
A. 50g. B. 175g. C. 25g. D. 150g.
Câu 2. 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.
Câu 3. Có thể tăng hằng số phóng xạ λ của đồng vị phóng xạ bằng cách nào ?

Câu 6. Chu kỳ bán rã của
60
27
Co bằng gần 5 năm. Sau 10 năm, từ một nguồn
60
27
Co có khối lượng 1g sẽ còn lại
31
A. gần 0,75g. B. hơn 0,75g một lượng nhỏ.
C. gần 0,25g. D. hơn 0,25g một lượng nhỏ.
Câu 7. 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. 0,095Ci. B. 0,796C. C. 0,697Ci. D. 0.769Ci.
Câu 8. 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
.

Câu 13 (ĐH 2010): Phóng xạ và phân hạch hạt nhân
A. đều có sự hấp thụ nơtron chậm.
B. đều là phản ứng hạt nhân thu năng lượng.
C. đều không phải là phản ứng hạt nhân
D. đều là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.
Câu 14 (ĐH 2010): Ban đầu (t = 0) có một mẫu chất phóng xạ X nguyên chất.
Ở thời điểm t
1
mẫu chất phóng xạ X còn lại 20% hạt nhân chưa bị phân rã. Đến
thời điểm t
2
= t
1
+ 100 (s) số hạt nhân X chưa bị phân rã chỉ còn 5% so với số
hạt nhân ban đầu. Chu kì bán rã của chất phóng xạ đó là
A. 50 s. B. 25 s. C. 400 s. D. 200 s.
Câu 15 (ĐH 2011): Khi nói về tia γ, phát biểu nào sau đây sai?
A. Tia γ không phải là sóng điện từ
B. Tia γ có khả năng đâm xuyên mạnh hơn tia X.
C. Tia γ không mang điện.
D. Tia γ có tần số lớn hơn tần số của tia X.
Nguyễn Thị Nguyệt
32
Phương pháp giải bài tập phần Vật lý hạt nhân
Câu 16. Phản ứng nhiệt hạch khác phản ứng phân hạch ở chỗ
A. Phản ứng nhiệt hạch luôn toả ra năng lượng lớn hơn phản ứng phân hạch
B. Phản ứng nhiệt hạch xảy ra ở mọi nhiệt độ
C. Phản ứng nhiệt hạch không làm thay đổi điện tích hạt nhâ
D. Phản ứng nhiệt hạch không làm thay đổi số khối
Câu 17. Hạt nào sau đây là tác nhân gây ra phản ửng phân hạch khi các điều

.
Câu 22. Một mẫu phóng xạ
Si
31
14
ban đầu trong 5 phút có 196 nguyên tử bị phân
rã, nhưng sau đó 5,2 giờ (Kể từ t = 0) cùng trong 5 phút chỉ có 49 nguyên tử bị
phân rã. Chu kỳ bán rã của
Si
31
14
là
A. 2,6 giờ B. 3,3 giờ C. 4,8 giờ D. 5,2 giờ
Câu 23. Một chất phóng xạ phát ra tia , cứ một hạt nhân bị phân rã cho một
hạt . Trong thời gian 1 phút đầu chất phóng xạ phát ra 360 hạt , nhưng 6 giờ
sau, kể từ lúc bắt đầu đo lần thứ nhất, trong 1 phút chất phóng xạ chỉ phát ra 45
hạt . Chu kỳ bán rã của chất phóng xạ này là:
A. 1 giờ B. 2 giờ C. 3 giờ D. 4 giờ
Câu 24. Lực hạt nhân có các đặc điểm nào trong các đặc điểm sau đây?
A. Có cường 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 25. Phản ứng hạt nhân khác phản ứng hoá học thông thường ở trỗ
A. Phản ứng hạt nhân làm thay đổi cấu tạo hạt nhân
B. Phản ứng hạt nhân làm thay đổi khối lượng
C. Phản ứng hạt nhân xảy ra ở sâu hơn phản ứng hoá học
Câu 26. Một lượng chất phóng xạ Radon có khối lượng ban đầu là m0. 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

0,0024
H
m u∆ =
. Cho 1uc
2
= 931 MeV. Năng lượng liên kết riêng
của hạt
4
2
He
là:
A. 7,7188 MeV/nuclon. B. 1,9297 MeV/nuclon.
C. 30,8752 MeV/nuclon. D. 7,7188 eV/nuclon
Câu 30 : I ốt (
131
53
I
) là chất phóng xạ
β
−
có chu kì bán rã 8 ngày đêm (N
A
=
6,02.10
23
mol
-1
). Một mẫu lúc đầu có 10 gam I ốt, sau 20 ngày đêm độ phóng xạ
của mẫu là :
A. 8,15.10

A. Có bản chất là sóng điện từ.
B. Có bước sóng xấp xỉ bước sóng tia X.
C. Có khả năng đâm xuyên mạnh.
D. Không bị lệch trong điện trường và từ trường.
Câu 34. Câu nào sau đây sai khi nói về tia
α
:
A. Là chùm hạt nhân của nguyên tử Hêli.
B. Có khả năng ion hoá chất khí.
C. Có tính đâm xuyên yếu.
D. Có vận tốc xấp xỉ vận tốc ánh sáng.
Câu 35. Câu nào sau đây sai khi nói về tia
β
:
A. Có khả năng đâm xuyên yếu hơn tia
α
.
B. Tia
β
−
có bản chất là dòng electron.
C. Bị lệch trong điện trường.
D. Tia
β
+
là chùm hạt có khối lượng bằng electron nhưng mang điện tích
dương.
Câu 36. Nếu hạt nhân mẹ phóng xạ
α
thì vị trí của hạt nhân con trong bảng tuần

= 9,0112u, m
He
= 4,0015u. Để phản ứng trên xảy ra thì bức xạ
γ
phải
có tần số tối thiểu:
A. 1,58.10
20
Hz. B. 2,69. 10
20
Hz. C.1,13.10
20
Hz. D. 2,27. 10
23
Hz.
Câu 38. Trong điện trường của cùng một tụ điện:
A. tia
α
lệch nhiều hơn tia
β
, và hạt
α
mang hai điện tích, hạt
β
chỉ
mang một.
B. tia
β
bị lệch ít hơn vì hạt
β

2 1
3 ,t t
=
máy đếm được
2 1
2,3n n
=
xung. (Một hạt bị phân rã, thì số
đếm của máy tăng lên 1 đơn vị). Chu kì bán rã của chất phóng xạ này xấp xỉ
bằng :
A. 6,90h. B. 0,77h. C. 7,84h. D. 14,13h
Câu40. Poloni có chu kỳ bán rã là T = 138 ngày, là chất phóng xạ phát ra
tia phóng xạ và chuyển thành hạt nhân chì . Biết rằng ở thời điểm khảo sát
tỷ số giữa số hạt Pb và số hạt Po bằng 7. Tuổi của mẫu chất trên là
A. 276 ngày B. 46 ngày C. 552ngày D. 414 ngày
Câu 41. 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 phân rã thành các
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
Câu 42. 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. Động năng của hạt có giá trị
A. 2,15MeV B. 2,55MeV C. 2,75MeV D. 2,89MeV
Câu 43. Hạt Pôlôni ( A= 210, Z = 84) đứng yên phóng xạ hạt
α
tạo thành chì
Pb. Hạt
α

22
Câu 46.
238
U phân rã thành
206
Pb với chu kỳ bán rã T = 4,47.10
9
năm. Một khối
đá được phát hiện có chứa 46,97mg
238
U và 2,135mg
206
Pb. Giả sử lúc khối đá
mới hình thành không chứa nguyên tố chì và tất cả lượng chì có mặt trong đó
đều là sản phẩm phân rã của
238
U. Tuổi của khối đá hiện nay là:
A. 2,5.10
6
năm. B. 3,3.10
8
năm. C. 3,5.10
7
năm D. 6.10
9
năm.
Câu 47. Hạt nhân
U
234
92

A. 25% B. 75% C. 12,5%. D. 87,5%.
Câu 50.
238
92
U
sau một chuỗi các phóng xạ α và β
-
biến thành hạt nhân bền
206
82
Pb
.
Tính thể tích He tạo thành ở đktc sau 2 chu kì bán rã biết lúc đầu có 119g urani
A. 8,4lit B. 2,8lit C. 67,2 lit D. 22,4lit
Câu 51. Hạt nhân
1
1
A
Z
X phóng xạ và biến thành một hạt
2
2
A
Z
Y bền. Coi khối
lượng của hạt nhân X, Y bằng số khối của chúng tính theo đơn vị u. Biết chất
phóng xạ
1
1
A

3
A
Câu 52. Chu kì bán rã của chất phóng xạ là 5 năm. Sau một năm số hạt nhân
phóng xạ giảm đi:
A. 13 %. B. 16 %. C. 19 %. D. 11 %.
Câu 53. Sau bao nhiêu lần phóng xạ α và phóng xạ β
-
thì hạt nhân
238
92
U
biến đổi
thành hạt nhân
206
82
Pb
.
A. 4 lần phóng xạ α; 6 lần phóng xạ β
-
B. 6 lần phóng xạ α; 4 lần p.xạ β
-
C. 8 lần phóng xạ α; 6 lần phóng xạ β
-
D. 6 lần phóng xạ α; 8 lần phóng xạ β
-
Câu 54. Nhờ một máy đếm xung người ta có được thông tin sau về 1 chất
phóng xạ X. Ban đầu, trong thời gian 2 phút có 3200 nguyên tử của chất X
Nguyễn Thị Nguyệt
36
Phương pháp giải bài tập phần Vật lý hạt nhân

0
7
8
N
Câu 57: Cho hạt nhân
P
30
15
sau khi phóng xạ tao ra hạt nhân
Si
30
14
. Cho biết loại
phóng xạ ?
A.
α
. B.
+
β
. C.
−
β
. D.
γ
.
Câu 58:
210
84
Po
là chất phóng xạ

v m K
v m K
= =
C.
1 1 1
2 2 2
v m K
v m K
= =
D.
1 2 1
2 1 2
v m K
v m K
= =
Câu 60: Hạt nhân
Po
210
84
đứng yên, phân rã
α
thành hạt nhân chì. Động năng của
hạt
α
bay ra chiếm bao nhiêu phần trăm của năng lượng phân rã ?
A. 1,9%. B. 98,1%. C. 81,6%. D. 19,4%.
Câu 61: Hạt nhân
Po
210
84

6
m/s. B. 12.10
6
m/s. C. 1,6.10
6
m/s. D. 16.10
6
m/s.
Câu 62: Xét phản ứng hạt nhân: X
→
Y +
α
. Hạt nhân mẹ đứng yên. Gọi K
Y
,
m
Y
và
α
K
,
α
m
lần lượt là động năng, khối lượng của hạt nhân con Y và
α
. Tỉ số
α
K
K
Y

Po
= 209,9828u; m(
α
) = 4,0026u; m
Pb
= 205, 9744u. Trước
phóng xạ hạt nhân Po đứng yên, tính vận tốc của hạt nhân Chì sau khi phóng xạ.
37
A. 3,06.10
5
km/s. B. 3,06.10
5
m/s. C. 5.10
5
m/s. D. 30,6.10
5
m/s.
Câu 64: Trong dãy phân rã phóng xạ
235 207
92 82
X Y→
có bao nhiêu hạt
α
và
β
được
phát ra?
A. 3
α
và 4

) có khối lượng m(U) = 238,0004u. Biết m
P
=
1,0073u; m
n
= 1,0087u; 1u = 931MeV/c
2
, N
A
= 6,022.10
23
. Khi tổng hợp được
một mol hạt nhân U238 thì năng lượng toả ra là
A. 1,084.10
27
J. B. 1,084.10
27
MeV. C. 1800MeV.D. 1,84.10
22
MeV.
Câu 67: Số prôtôn có trong 15,9949 gam
O
16
8
là bao nhiêu ?
A. 4,82.10
24
. B. 6,023.10
23
. C. 96,34.10

+ → +
là phản ứng tỏa hay thu lượng năng lượng bằng bao nhiêu?
A. Thu 18,06MeV B. Tỏa 18,06MeV
C. Thu 8,06MeV D. Tỏa 8,06MeV
Câu 71: Tìm năng lượng tỏa ra khi một hạt nhân U234 phóng xạ tia
α
tạo thành
đồng vị Th230. Cho các năng lượng liên kết riêng của
α
, U234, Th230 tương
ứng là 7,1MeV, 7,59MeV, 7,66MeV.
A. 14MeV B. 15MeV C.16MeV D.17MeV
Câu 72: Cho phản ứng hạt nhân sau:
Cl
37
17
+ X
→
n +
Ar
37
18
. Biết: m
Cl
= 36,9569u;
m
n
= 1,0087u; m
X
= 1,0073u; m

X
m∆
= 0,0083u. Phản ứng
này thu hay toả bao nhiêu năng lượng? Cho 1u = 931MeV/c
2
A. toả năng lượng là 4,24MeV. B. toả năng lượng là 3,26MeV.
C. thu năng lượng là 4,24MeV. D. thu năng lượng là 3,26MeV.
Nguyễn Thị Nguyệt
38
Phương pháp giải bài tập phần Vật lý hạt nhân
Câu 75: Cho phản ứng hạt nhân sau: p +
Li
7
3

→
X +
α
+ 17,3MeV. Năng lượng
toả ra khi tổng hợp được 1 gam khí Hêli là.
A. 13,02.10
26
MeV. B. 13,02.10
23
MeV.
C. 13,02.10
20
MeV. D. 13,02.10
19
MeV.

nhân
C
12
6
thành 3 hạt
α
là
A. 7,2618J. B. 7,2618MeV. C. 1,16189.10
-19
J. D. 1,16189.10
-13
MeV.
Câu 78: Cho phản ứng hạt nhân sau:
Be
9
4
+ p
→
X +
Li
6
3
. Biết : m(Be) =
9,01219u; m(p) = 1,00783u; m(X) = 4,00620u; m(Li) = 6,01515u; 1u =
931MeV/c
2
. Cho hạt p có động năng K
P
= 5,45MeV bắn phá hạt nhân Be đứng
yên, hạt nhân Li bay ra với động năng 3,55MeV. Động năng của hạt X bay ra có

Be
đứng
yên thu được hạt nơtrôn và hạt X. Hai hạt sinh ra có vận tốc vuông góc với nhau
và tổng động năng của chúng là 10,98MeV. Động năng của hạt X là
A. 0,93MeV B. 1,25MeV C. 0,84MeV D. 10,13MeV
Câu 81: Bắn hạt
α
có động năng 4MeV vào hạt nhân
14
7
N
đứng yên thì thu
được một hạt proton và một hạt nhân X. Cho
m
α
= 4,0015u; m
X
= 16,9947u; m
N
= 13,9992u; m
p
= 1,0073u; 1u = 931MeV/c
2
;
a) Tính xem phản ứng đó thu vào hay tỏa ra năng lượng bao nhiêu?
A tỏa 1,2103 MeV; B. thu 1,2103 MeV
C. thu 1,2103 MeV D. tỏa 1,2103 MeV;
b) Giả sử hai hạt sinh ra có cùng tốc độ, tính động năng và tốc độ của proton.
A. 0,078MeV; 5,47.10
6

= 0,4702 MeV
B. K
X
= 5,490 MeV và K
n
= 4,702 MeV
39
C. K
X
= 0,5490 MeV và K
n
= 4,702 MeV
D. K
X
= 0,5490 MeV và K
n
= 0,4702 MeV
Câu 83: (ĐH 2011) Bắn một prôtôn vào hạt nhân
7
3
Li
đứng yên. Phản ứng tạo
ra hai hạt nhân X giống nhau bay ra với cùng tốc độ và theo các phương hợp với
phương tới của prôtôn các góc bằng nhau là 60. Lấy khối lượng của mỗi hạt
nhân tính theo đơn vị u bằng số khối của nó. Tỉ số giữa tốc độ của prôtôn và tốc
độ của hạt nhân X là
A. 1/4 B. 2. C. 1/2 D. 4.
Câu 84: Cho hạt p có động năng 5,45MeV bắn vào hạt nhân
9
4

nHeTD
1
0
4
2
3
1
2
1
+→+
. Toả hay thu bao nhiêu năng lượng? Chọn kết quả đúng
trong các kết quả sau:
A. Toả năng lượng 18,06 eV. B. Thu năng lượng 18,06 eV
C. Toả năng lượng 18,06 MeV. D. Thu năng lượng 18,06 MeV.
Câu 87: Mối quan hệ giữa động lượng p và động năng K của hạt nhân là
A. p = 2mK. B. p
2
= 2mK. C. p =
2
mK. D. p
2
=
mK2
.
hợp hêli từ 1g liti thì năng lượng tỏa ra có thể đun sôi bao nhiêu kg nước có
nhiệt độ ban đầu là 0
0
C? Lấy nhiệt dung riêng của nước C = 4200J/(kg.K).
A. 4,95.10
5

Câu 89: Dùng p có động năng K
1
bắn vào hạt nhân
Be
9
4
đứng yên gây ra phản
ứng:
p +
Be
9
4

→

α
+
Li
6
3
Phản ứng này thu năng lượng bằng 2,125MeV. Hạt nhân
Li
6
3
và hạt
α
bay ra với
các động năng lần lượt bằng K
2
= 4MeV và K

α
chuyển động
với động năng
α
K
= 9,7MeV đến bắn vào hạt N đứng yên, sau phản ứng hạt p
có động năng K
P
= 7,0MeV. Cho biết: m
N
= 14,003074u; m
P
= 1,007825u; m
O
=
Nguyễn Thị Nguyệt
40
Phương pháp giải bài tập phần Vật lý hạt nhân
16,999133u;
α
m
= 4,002603u. Xác định góc giữa các phương chuyển động của
hạt
α
và hạt p?
A. 127
0
. B. 41
0
. C. 52

D D T p+ → +
. Cho m
D
= 2,0136u; m
T
=
3,0160u, m
p
= 1,0073u, 1u = 931,5 MeV/c
2
a) Tính năng lượng mà phản ứng tỏa ra
A. 2,54MeV B. 3,63MeV C. 4,65MeV D. 5,21MeV
b) Tính năng lượng có thể thu được từ 1kg nước thường, nếu toàn bộ đơtêri rút
ra làm nhiên liệu hạt nhân (biết đơtêri chiếm 0,015% trong nước thường)
A 2,62.10
8
J B. 3,02.10
7
J C. 2,62.10
9
J D. 4,22.10
9
J
Câu 93: Cho phản ứng nhiệt hạch:
2 2
1 1
D T n
α
+ → +
Biết m

→ P
30
15
+ x. Giả sử hai hạt sinh ra có cùng động năng.
Tìm vận tốc của hạt nhân phốtpho (v
P
) và của hạt x (v
x
). Biết rằng phản ứng thu
vào năng lượng 4,176.10
-13
J. Có thể lấy gần đúng khối lượng các hạt sinh ra theo
số khối m
P
= 30u và m
x
= 1u.
A. v
P
= 8,4.10
6
m/s; v
n
= 16,7.10
6
m/s.B. v
P
= 4,43.10
6
m/s; v

Thư viện vật lý .com