Vật Lý Hạt nhân

Dạng 1
Hiện tợng phóng xạ hạt nhân nguyên tử

Bài 1: Một chất phóng xạ có chu kì bán rã T = 10s, lúc đầu có độ phóng xạ H
0
= 2.10
7
Bq.
a) Tính hằng số phóng xạ.
b) Tính số nguyên tử ban đầu.
c) Tính số nguyên tử còn lại và độ phóng xạ sau thời gian 30s.
Đ/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
Bài 2: Dùng 21 mg chất phóng xạ
210
84
Po
. Chu kì bán rã của Poloni là 140 ngày đêm. Khi phóng
xạ tia


có khối lợng
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

a. Viết phơng trình phản ứng.
b. Tìm chu kì bán rã và độ phóng xạ ban đầu ( tính ra Bq).
c. Tìm khối lợng magiê tạo thành sau 45 giờ.
Đ/S: b. T = 15 (giờ), H
0
= 7,23.10
16
(Bq); c. m
Mg
= 0,21g
Bài 5: Khi phân tích một mẫu gỗ, ngời ta xác định đợc rằng 87,5% số nguyên tử đồng vị
phóng xạ
14
6
C
đã bị phân rã thành các nguyên tử
14
7
N
. Xác định tuổi của mẫu gỗ này. Biết chu kì
bán rã của
14

Bài 7: Ban đầu, một mẫu Poloni
210
84
Po
nguyên chất có khối lợng m
0
= 1,00g. Các hạt nhân
Poloni phóng xạ hạt

và biến thành hạt nhân
A
Z
X
.
a. Xác định hạt nhân
A
Z
X
và viết phơng 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 lợng
A
Z
X
và
khối lợng Poloni có trong mẫu chất là 0,4. Tính các khối lợng đó.
Đ/S: a.

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

2. bài tập

Bài 1: Viết lại cho đầy đủ các phản ứng hạt nhân sau đây:
10 8
5 4
23 20
11 10
37
18
)
)
)
a B X Be
b Na p Ne X
c X p n Ar





Bài 2: Cho phản ứng hạt nhân Urani có dạng:

thành chất Y và phóng xạ


. Viết phơng trình phản ứng xảy ra và xác định các nguyên tố X và
Y.
Bài 4: a. Cho biết cấu tạo của hạt nhân nhôm
27
13
Al
.
b. Bắn phá hạt nhân nhôm bằng chùm hạt Hêli, phản ứng sinh ra hạt nhân X và một
Nơtron. Viết phơng trình phản ứng và cho biết cấu tạo của hạt nhân X.
c. Hạt nhân X là chất phóng xạ


. Viết phơng trình phân rã phóng xạ của hạt nhân X.
Bài 5: Xác định các hạt nhân X trong các phản ứng sau đây:
19 16
9 8
25 22
12 11
14
7
2 2
1 1
9
4
14 17
7 8
)

Liti , nơtron và prôtôn có khối lợng lần lợt là: m
Li
= 7,016005u; m
n
= 1,008665u và
m
p
= 1,007825u.
Đ/S:
0, 068328 ; 63,613368
lk
m u W MeV


Bài 2
: Cho phản ứng hạt nhân:
1 9 4
1 4 2
2,1
H Be He X MeV


a) Xác định hạt nhân X.
b) Tính năng lợng toả ra từ phản ứng trên khi tổng hợp 2 gam Hêli. Biết số Avôgađrô
N
A
= 6,02.10
23
.
Đ/S: a. X

kg = 931MeV/c
2
.
Đ/S: a. X
1
1
;
H

b. W
toả
= 2,3275 MeV
Bài 4
: Cho biết :
4 16 1
4, 0015 ; 15,999 ; 1,007276 ; 1, 008667
n
He O H
m u m u m u m u

. 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

Biết rằng khối lợng hạt nhân:
1, 0073 ; 7, 0144 ; 4, 0015
p Li X
m u m u m u

và đơn vị khối lợng
nguyên tử 1u = 1,66055.10
-27
kg = 931 MeV/c
2
.
Đ/S: W
He
= 9,5MeV
Bài 2: Ngời 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


.
1. Viết đầy đủ phản ứng hạt nhân. X là hạt nhân gì?
2. Biết rằng prôtôn có động năng W
p
= 5,45MeV; Hêli có vận tốc vuông góc với vận tốc của
prôtôn và có động năng W
He
= 4MeV. Tính động năng của X.
3. Tìm năng lợng mà phản ứng toả ra.

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




Bài 4: Băn một hạt Hêli có động năng W
He
= 5MeV vào hạt nhân X đang đứng yên ta thu đợc
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 lợng? Năng lợng toả ra hay thu vào là bao nhiêu?

Mo
= 94,88u; m
La
= 138,87u.
Bỏ qua khối lợng của êlectron.
Đ/S: 214MeV
Bài 2: Một hạt nhận Urani 235 phân hạch toả năng lợng 200MeV. Tính khối lợng 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 đợc hai hạt
giống nhau có cùng động năng.
a) Viết phơng trình phản ứng.
b) Tìm động năng mỗi hạt sinh ra.
c) Tính góc hợp bởi phơng chuyển động của hai hạt nhân vừa sinh ra. Cho m
H
= 1,0073u;
m
Li
= 7,0144u;
m
He

thời gian đếm
t

, lúc bắt đầu ngời ta thấy có 6400 phân rã thì 6 giờ sau đếm lại số phân rã chỉ là
100 trong cùng khoảng thời gian
t

này. Hãy tìm ckì bán rã của chất phóng xạ này.