Trang 2
MỤC LỤC
THỨ
TỰ
PHẦN
DẠNG
NỘI DUNG
TRANG
I
ĐẶT VẤN ĐỀ
3
II QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN SÁNG KIẾN ,GIẢI
PHÁP
3
NỘI DUNG SÁNG KIẾN
4
A
CƠ SỞ LÍ LUẬN
ĐỘNG NĂNG VÀ VẬN TỐC CÁC HẠT
TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHẬN
18 5
CÁC DẠNG TOÁN VỀ PHÓNG XẠ
21 5.1
XÁC ĐỊNH LƯỢNG CHẤT CÒN LẠI
21 5.2
XÁC ĐỊNH LƯỢNG CHẤT ĐÃ BỊ PHÂN RÃ
23 5.3
XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CỦA HẠT NHÂN
CON
25 5.4
XÁC ĐỊNH ĐỘ PHÓNG XẠ .TUỐI CỦA VẬT
CHẤT
26
Trang 3
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
ĐỀ TÀI:
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP VẬT LÝ PHẦN VẬT LÝ
HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
I. ĐẶT VẤN ĐỀ:
Hiện nay, khi mà hình thức thi trắc nghiệm khách quan được áp dụng trong các kì
thi tốt nghiệp và tuyển sinh đại học, cao đẳng thì yêu cầu về việc nhận dạng để giải nhanh
và tối ưu các câu trắc nghiệm, đặc biệt là các câu trắc nghiệm định lượng là rất cần thiết
để có thể đạt được kết quả cao trong các kì thi.
Khi giảng dạy phần “vật lý hạt nhân” lớp 12 tôi nhận thấy hầu hết các em học
sinh đều rất lúng túng khi làm các bài tập .Bởi đây là phần khá mới mẻ , học sinh chưa
được làm quen ở cấp THCS,có nhiều dạng bài tập ,có nhiều công thức cần nhớ và việc áp
dụng các công thức toán học tương đối phức tạp.Hơn hết là phần dễ lấy điểm hơn trong
các kì thi so với các chương khác của Vật lý 12. Khó khăn lớn nhất của các em là việc
xác định bài toán thuộc dạng nào để đưa ra phương pháp giải phù hợp cho việc giải bài
toán đó một cách đúng đắn và nhanh .
Để giúp cho học sinh dễ dàng nắm chắc kiến thức ở chương hạt nhân nguyên tử,
vận dụng tốt các phương pháp giải các bài toán trong các đề thi thuộc phần “ Hạt nhân
nguyên tử ”.Tôi chọn đề tài : “PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HẠT NHÂN
NGUYÊN TỬ ”
II. QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN SÁNG KIẾN, GIẢI PHÁP
Trước đây khi dạy phần này tôi hệ thống kiến thức toàn chương rồi đưa ra hệ
thống ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm của chương rồi hướng dẫn học sinh giải mà không
đưa ra phương pháp giải theo từng chuyên đề .Cách làm đó học sinh làm cũng được
nhưng hiệu quả chưa cao và các em cũng không nắm rõ trong phần hạt nhân có những
dạng bài tập nào thuộc chuyên đề nào , xác định bài toán thuộc dạng nào để đưa ra
phương pháp giải phù hợp cho việc giải bài toán đó một cách đúng đắn và nhanh .
10.2,1 AR
(m)
b. Cấu tạo hạt nhân
- Hạt nhân được tạo thành bởi các nuclôn.
+ Prôtôn (p), mang điện tích nguyên tố dương (+e) , m
P
= 1,67262.10
-27
kg = 1,0073 u
+ Nơtrôn (n), không mang điện, m
N
= 1,67493.10
-27
kg = 1,0087 u
- Số prôtôn trong hạt nhân bằng Z (nguyên tử số)
- Tổng số nuclôn trong hạt nhân kí hiệu A (số khối).
- Số nơtrôn trong hạt nhân là A – Z.
c. Kí hiệu hạt nhân
- Hạt nhân của nguyên tố X được kí hiệu:
A
Z
X
- Kí hiệu này vẫn được dùng cho các hạt sơ cấp:
1
1
p
,
1
H
, còn gọi là triti
3
1
T
, không bền, thời gian sống khoảng 10 năm.
Trang 5 2. Khối lượng và năng lượng hạt nhân
- Theo Anh-xtanh, năng lượng E và khối lượng m tương ứng của cùng một vật luôn luôn
tồn tại đồng thời và tỉ lệ với nhau, hệ số tỉ lệ là c
2
.
E = mc
2
c: vận tốc ánh sáng trong chân không (c = 3.10
8
m/s).
1uc
2
= 931,5MeV
1u = 931,5MeV/c
2
MeV/c
v
c
Trong đó: E
0
= m
0
c
2
gọi là năng lượng nghỉ.
K = E – E
0
= (m - m
0
)c
2
chính là động năng của vật.
II.NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT HẠT NHÂN
1. Lực hạt nhân
- Lực tương tác giữa các nuclôn gọi là lực hạt nhân (tương tác hạt nhân hay tương tác
mạnh).
- Kết luận:
+ Lực hạt nhân là một loại lực mới truyền tương tác giữa các nuclôn trong hạt nhân, còn
gọi là lực tương tác mạnh.
Trang 6
+ Lực hạt nhân chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân (10
E mc
- Năng lượng liên kết của một hạt nhân được tính bằng tích của độ hụt khối của hạt nhân
với thừa số c
2
.
c. Năng lượng liên kết riêng
- Năng lượng liên kết riêng, kí hiệu
lk
E
A
, là năng lượng liên kết tính cho một nuclôn .
- Năng lượng liên kết riêng đặc trưng cho mức độ bền vững của hạt nhân.
III. ĐỊNH LUẬT PHÓNG XẠ
1. Định luật phóng xạ:
Sau một khoảng thời gian xác định T thì một nửa số hạt nhân hiện có bị phân rã, biến đổi
thành hạt nhân khác; T được gọi là chu kì bán rã của chất phóng xạ.
N(t) = N
o
e
-t
Đại lượng =
0,693
T
gọi là hằng số phóng xạ
m(t) = m
o
e
-t
a.Phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân
Có hai loại phản ứng hạt nhân:
- Sự tự phân rã của hạt nhân không bền dẫn đến hạt nhân khác
- Các hạt nhân tương tác với nhau dẫn đến sự biến đổi chúng thành các hạt nhân khác
Tổng quát ta có thể viết:
A + B
C + D (1)
60
27
Co
32
15
P
14
6
C
Trang 8
A, B: Hạt nhân tương tác
C, D: Hạt nhân sản phẩm
Trong trường hợp phóng xạ:
A
B + C (2)
A: hạt nhân mẹ, B: hạt nhân con
C: có thể là hạt
Trong phân rã , so với hạt nhân mẹ thì hạt nhân con “lùi” hai ô trong Bảng tuần hoàn
b. Phân ra
-Trong phân rã
-
, so với hạt nhân mẹ thì hạt nhân con tiến một ô trong Bảng tuần hoàn.
c. Phân rã
+4'
2'
AA
ZZ
X He Y
0'
1'
AA
ZZ
X e Y
0'
1'
AA
ZZ
-11
m)
4. Năng lượng trong phản ứng hạt nhân
Xét phản ứng hạt nhân
A + B
C + D
Đặt m
0
= m
A
+ m
B
m = m
C
+ m
D
a. Nếu m < m
0
Phản ứng tỏa một lượng năng lượng: W = (m
0
– m)c
2
(3)
Năng lượng này tồn tại dưới dạng động năng của các hạt C, D hoặc năng lượng của
photon gọi là năng lượng hạt nhân
Số nơtron : N ( N = A
Z )
số khối ( tổng số nuclôn ) : A
*Độ hụt khối: Δm : đv( u )
Δm = Z.m
p
+ (A – Z).m
n
– m
X
*Năng lượng liên kết : W
lk
: đv ( MeV ) với 1u.c
2
≈ 931,5 MeV
W
lk
= Δm.c
2
= [Z.m
p
+ (A – Z).m
n
– m
X
].c
2
= 931,5. Δm
A. 84 prôtôn và 210 nơtron. B. 126 prôtôn và 84 nơtron.
C. 210 prôtôn và 84 nơtron. D. 84 prôtôn và 126 nơtron.
Câu 3: ( TN năm 2010)So với hạt nhân
40
20
Ca
, hạt nhân
56
27
Co
có nhiều hơn
A. 7 nơtron và 9 prôtôn. B. 11 nơtron và 16 prôtôn.
C. 9 nơtron và 7 prôtôn. D. 16 nơtron và 11 prôtôn.
Câu 4:(CĐ năm 2012) Hạt nhân
33
12
;T He
có cùng
A. cùng số prôtôn B. cùng số nơtrôn C. cùng số nuclôn D. số điện tích
Câu 5:(ĐH năm 2013) Cho khối lượng của hạt prôtôn, nơtrôn và hạt nhân đơteri
2
1
D
lần
lượt là 1,0073u; 1,0087u và 2,0136u. Biết 1u=
2
931,5MeV/c
. Năng lượng liên kết của hạt
nhân
2
2
1
H
;
4
2
He
;
3
1
H
. B.
2
1
H
;
3
1
H
;
4
2
He
. C.
4
2
He
;
3
1
3
1
H
, heli
4
2
He
lần lượt là 1,11 MeV; 2,83 MeV; 7,04 MeV.
Năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt càng bền vững
Câu 8: (ĐH năm 2013) Một hạt có khối lượng nghỉ m
0
. Theo thuyết tương đối, khối
lượng động (khối lượng tương đối tính) của hạt này khi chuyển động với tốc độ 0,6 c (c
là tốc độ ánh sáng trong chân không) là
A. 1,25 m
0
. B. 0,36 m
0
C. 1,75 m
0
D. 0,25 m
0
Hướng dẫn:
00
0
2 2 2
1,25
1 / 1 0,6
mm
mm
mc
2
= 2 m
0
c
2
0
0
2
2
3
2
2
1
m
m v c
v
c
Trang 12
2.BÀI TẬP VẬN DỤNG
1.1 Hạt nhân nguyên tử
C. m > m
0
D. m < m
0
1.5 Hạt nhân
238
92
U
có cấu tạo gồm
1.6 Trong hạt nhân
35
17
Cl
có
A. 35 proton và 17 electron B. 18 proton và 17 nơtron
C. 17 proton và 35 nơtron D. 17 proton và 18 nơtron
1.7 Hạt nhân chì
206
82
Pb
có
A. 206 proton B. 206 nuclon C. 82 nơtron D. 124
proton
1.32 Hạt nhân
60
27
Co
có khối lượng là 55,94 u. Biết khối lượng của proton là 1,0073u và
khối lượng của nơtron 1,0087u. Độ hụt khối của hạt nhân
A. 70,5MeV B. 70,4MeV C. 48,9MeV D. 54,MeV
1.10 Một hạt có khối lượng nghỉ m
0
. Theo thuyết tương đối, động năng của hạt này khi
chuyển động với tốc độ 0,8 c (c là tốc độ ánh sáng trong chân không) là
A.
0
2
3
E
B.
0
1
3
E
C.
0
1
2
E
D.
0
E
1.11 Theo thuyết tương đối, một hạt có động năng bằng 3/7năng lượng nghỉ của nó .Tốc
độ của hạt này bằng
A. 2,14.10
8
m/s B. 2,35.10
8
1
+ Z
2
= Z
3
+ Z
4
*Chú ý : Nên học thuộc một vài chất có số điện tích thường gặp trong phản ứng hạt nhân.
-Một vài loại phóng xạ và đặc trưng về điện tích , số khối của chúng:hạt α
4
2
He
;hạt
nơtron
1
0
;n
hạt proton
1
1
p
;tia
0
1
e
;tia
X
→A
X
= 1
ĐLBT điện tích : 2 + 13 = 15 +Z
X
→ Z
X
=0
Câu 2: (TN – THPT 2009): Pôlôni
o
p
210
84
phóng xạ theo phương trình:
o
p
210
84
→
X
A
Z
+
b
p
206
82
. Hạt X là
Trang 14
A
Z
X
+
9
4
B
e
12
6
C +
0
n. Trong phản
ứng này
A
Z
X là
A. prôtôn. B. hạt α. C. êlectron. D. pôzitron.
Hướng dẫn: Tương tự trên
Câu 4:(ĐH 2012) Trong phản ứng hạt nhân có sự bảo toàn
A. Số prôtôn. B. số nơtron C.số nuclon D. khối lượng
Câu 5: (TN – THPT 2008) Khi nói về phản ứng hạt nhân, phát biểu nào sau đây đúng ?
A. tổng động năng của các hạt trước và sau phản ứng hạt nhân luôn được bảo toàn
B. Tất cả các phản ứng hạt nhân đều thu năng lượng
C. tổng khối lượng nghỉ của các hạt trước và sau phản ứng hạt nhân luôn được bảo toàn
D. năng lượng toàn phần trong phản ứng hạt nhân luôn được bảo toàn
Câu 6: (CĐ 2012) Cho phản ứng hạt nhân sau :
19 16
.
A. 8 và 6
-
. B. 6 và 8
-
. C. 8 và 8
-
. D. 6 và 6
-
.
Hướng dẫn:
238 206
92 82
U x y Pb
ĐLBT số khối : 238 = x.4+y.0+206
→x = 8
ĐLBT điện tích : 92 = x.2 +y(-1)+82 → y =6
2.BÀI TẬP VẬN DỤNG
Trang 15
2.1 Xác định hạt nhân X trong phản ứng hạt nhân sau:
3
1
T X n
16
C sau một lần phóng xạ tạo ra hạt nhân
17
N. Đây là
A. phóng xạ γ. B. phóng xạ α. C. phóng xạ β
-
. D. phóng xạ β
+
.
2.5 Urani 238 phân rã theo chuỗi phóng xạ :
238
92
A
Z
U Th Pa X
.Trong đó
Z,A là
A. Z = 92 ; A = 234. B. Z = 234 ; A =92. C. Z = 94 ; A = 234. D. Z = 92 ; A = 238
DẠNG 3 : NĂNG LƯỢNG TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.
PHƯƠNG PHÁP :
Phương trình phản ứng:
3
1 2 4
1 2 3 4
1 2 3 4
A
A A A
Các hạt sinh ra có độ hụt khối lớn hơn nên bền vững hơn.
- Nếu M
0
< M
Sau
thì phản ứng thu năng lượng E dưới dạng động năng của các
hạt X
1
, X
2
hoặc phôtôn .
Các hạt sinh ra có độ hụt khối nhỏ hơn nên kém bền vững.
* Trong phản ứng hạt nhân
3
1 2 4
1 2 3 4
1 2 3 4
A
A A A
Z Z Z Z
X X X X+ ® +
Các hạt nhân X
1
, X
2
, X
3
, X
4
3
3
+A
4
4
– A
1
1
– A
2
2
= W
lk3
+ W
lk4
– W
lk1
– W
lk2
= (m
3
+ m
4
– m
1
J
1 eV = 1,6.10
-19
J 1.VÍ DỤ
Câu 1: (CĐ 2012)Cho phản ứng hạt nhân :
2 2 3 1
1 1 2 0
D D He n
. Biết khối lượng của
2 3 1
1 2 0
,,D He n
lần lượt là m
D
=2,0135u; m
He
= 3,0149 u; m
n
= 1,0087u. Năng lượng tỏa ra
của phản ứng trên bằng
A. 1,8821 MeV. B. 2,7391 MeV. C. 7,4991 MeV. D. 3,1671 MeV.
Hướng dẫn:: Năng lượng tỏa ra của phản ứng: E = (2m
D
-
m
He
2
He
từ phản ứng hạt nhân
1 7 4
1 3 2
H Li He X
. Mỗi phản ứng trên tỏa năng lượng 17,3 MeV. Năng lượng tỏa ra khi
tổng hợp được 0,5 mol heli là
A. 1,3.10
24
MeV. B. 2,6.10
24
MeV. C. 5,2.10
24
MeV. D. 2,4.10
24
MeV.
Hướng dẫn: Hạt nhân X cũng là hạt He nên số phản ứng bằng một nửa số hạt.
Tổng hợp được 1 hạt X tỏa năng lượng 17,3/2 MeV
n.N
A
?
24
10.6,2
2
.3,17
A
nN
E
MeV
3.1 Cho phản ứng tổng hợp hạt nhân: 2
2
1
D
A
Z
X
+
1
0
n
. Biết độ hụt khối của hạt nhân D
là 0,0024u, của hạt nhân X là 0,0083u. Phản ứng này tỏa hay thu bao nhiêu năng lượng?
A. tỏa 4,24 MeV B. tỏa 3,26 MeV C.thu 4,24 MeV D. thu 3,26 MeV
3.2 Cho phản ứng hạt nhân
27 30
13 15
Al P n
, khối lượng các hạt nhân là
m
= 4,0015u,
m
Al
= 26,97435u, m
p
pON
17
8
14
7
.Biết m
=
4,0015u; m
N
= 13,9992u; m
O
= 16,9947u; m
p
= 1,0073u Phản ứng này:
A.thu 1,94.10
-13
J B.thu 1,21.10
-13
J. C.toả 1,94.10
-13
J. D.toả 1,2110
-13
J.
3.5 Chọn câu đúng. Bom nhiệt hạch dùng trong phản ứng hạt nhân
D + T
U
phân hạch tỏa ra năng lượng 200MeV.Năng lượng tỏa ra khi phân hạch 1
kg
235
92
U
là
A. tỏa 4,24 MeV B. tỏa 5,12.10
26
MeV
C.thu 4,24.10
26
MeV D. thu 3,26 MeV
3.7 Phản ứng nào sau đây không phải là phản ứng hạt nhân nhân tạo
A.
238 1 239
92 0 92
U n U
B.
238 4 234
92 2 90
U He Th
C.
4 14 17 1
2 7 8 1
He N O H
D.
27 30 1
13 15 0
Z Z Z Z
X X X X+ ® +
Trong số các hạt này có thể là hạt sơ cấp như nuclôn, eletrôn, phôtôn
* Các định luật bảo toàn
+ Bảo toàn số nuclôn (số khối): A
1
+ A
2
= A
3
+ A
4
+ Bảo toàn điện tích (nguyên tử số): Z
1
+ Z
2
= Z
3
+ Z
4
+ Bảo toàn động lượng:
1 2 3 4 1 1 2 2 3 3 4 4
m m m mp p p p hay v v v v+ = + + = +
uur uur uur uur ur ur ur ur
+ Bảo toàn năng lượng:
1 2 3 4
X X X X
K K K K
: Là động năng của các hạt nhân X
1
; X
2
;
X
3
; X
4
Với
2
1
;:
2
X x x
K m v dv J=
Lưu ý: - Không có định luật bảo toàn khối lượng.
p = mv
đv: p: kg.m/s
m: kg
v: m/s
Trang 19
- Mối quan hệ giữa động lượng p
X
và động năng K
X
1 3 4
(1)p p p
2
1
p
22
3 3 4 3 4 4
2 cos( ; )p p p p p p
1 1 3 3 4 4 3 4 3 4
2 cosm K m K m K m m K K
* TH hạt nhân phóng xạ : (v = 0 hay p = 0 )
12
12
12
AA
A
Z Z Z
X X X®+
v
A
B.
2
4
v
A
C.
4
4
v
A
D.
2
4
v
A
Hướng dẫn: Viết phương trình phóng xạ .Áp dụng định luật bảo toàn động lượng
(A - 4)
V
+ 4
v
= 0
4
4
P
= 1,0073u;
m
N14
= 13,9992u; m
O17
=16,9947u. Biết 1u = 931,5 MeV/c
2
. Động năng của hạt nhân
17
8
O
là
A. 2,075 MeV. B. 2,214 MeV. C. 6,145 MeV. D. 1,345 MeV.
Hướng dẫn:
Định luật bảo toàn động lượng:
pO
p p p
vì
p
pp
nên
2 2 2
Op
p p p
K m m m m K K
(2)
Có K
=7,7MeV, giải hệ (1) và (2) tìm được K
p
=4,417MeV và K
O
=2,075 MeV.
Câu 3 :( ĐH 2008 )Hạt nhân A đang đứng yên thì phân rã thành hạt nhân B có khối
lượng m
B
và hạt có khối lượng m
. Tỉ số giữa động năng của hạt nhân B và động năng
của hạt ngay sau phân rã bằng
A.
B
m
m
B.
2
B
m
m
22
0
2.BÀI TẬP VẬN DỤNG
4.1.Dùng p có động năng K
1
bắn vào hạt nhân
9
4
Be
đứng yên gây ra phản ứng
p +
9
4
Be
α +
6
3
Li
. Phản ứng này tỏa năng lượng Q = 2,125MeV. Hạt nhân
6
3
Li
& α bay
ra với các động năng lần lượt là 3,575MeV & 4 MeV. Tính góc giữa các hướng chuyển
động của hạt α & hạt p (lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u gần bằng số khối).
1uc
2
= 931,5 MeV
210
84
Po
đang đứng yên thì phóng xạ , ngay sau phóng xạ đó, động năng của
hạt
A. lớn hơn động năng của hạt nhân con.
B. chỉ có thể nhỏ hơn hoặc bằng động năng của hạt nhân con.
C. bằng động năng của hạt nhân con.
D. nhỏ hơn động năng của hạt nhân con.
Trang 21
4.4 Dùng một prôtôn có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân
9
4
Be
đang đứng yên.
Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt . Hạt bay ra theo phương vuông góc với phương tới
của prôtôn và có động năng 4 MeV. Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng các
hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra
trong các phản ứng này bằng
A. 4,225 MeV B. 1,145 MeV C. 2,125 MeV D. 3,125 MeV
4.5 Bắn hạt vào hạt nhân
N
14
7
đứng yên ta có phản ứng:
pON
17
8
t
T
m
m m e
l-
==
λ.T = ln2 ; λ.T = 0,693
Chu kỳ bán rã: T đv: thời gian (s, h, ngày, tháng…….)
Hằng số phóng xạ: λ đv: 1/(thời gian ) ; 1/(s, h, ngày, tháng…)
Trong đó:
m
t
: Khối lượng chất phóng xạ còn lại sau thời gian t
m
o
: Khối lượng chất phóng xạ ban đầu
0
0
.
2
t
t
t
T
N
N N e
l-
==
23
(Nguyên tử ) ;
Chú ý : t và T phải đưa về cùng đơn vị .
Trang 22
m và m
0
cùng đơn vị không cần đổi đơn vị
1.1VÍ DỤ
Câu 1: (TN năm 2010): Ban đầu có N
0
hạt nhân của một mẫu phóng xạ nguyên chất.
chu kì bán rã của chất phóng xạ này là T. Sau thời gian 3T, kể từ thời điểm ban đầu, số
hạt nhân chưa phân rã của mẫu phóng xạ này bằng
A.
3
1
N
0
. B.
4
1
N
0
. C.
5
1
N
0
t
t
T
m
m ==
Câu 3: Chất phóng xạ pôlôni
Po
210
84
có chu kì bán rã T= 138 ngày. Ban đầu một lượng
pôlôni m
0
, sau 276 ngày chỉ còn lại 12mg. Lượng pôlôni ban đầu m
0
là:
A. 36mg. B. 24mg. C. 60mg. D. 48mg.
Hướng dẫn :
00
276
138
12
2
2
t
t
T
mm
m = Û =
hạt nhân. Biết
chu kì bán rã của chất phóng xạ này là T. Sau thời gian 4T, kể từ thời điểm ban đầu, số
hạt nhân chưa phân rã của mẫu chất phóng xạ này là
A.
0
15
N
16
B.
0
1
N
16
C.
0
1
N
4
D.
0
1
N
8
Trang 23
Câu 6: (ĐH 2010) Một chất phóng xạ ban đầu có N
0
hạt nhân. Sau 1 năm, còn lại một
phần ba số hạt nhân ban đầu chưa phân rã. Sau 1 năm nữa, số hạt nhân còn lại chưa phân
N
4
C. N
0
2
D.
0
N
2
1.2 Một lượng chất phóng xạ có khối lượng m
0
. Sau 5 chu kì bán rã khối lượng chất
phóng cạ còn lại là
A. m
0
/5 B. m
0
/25 C. m
0
/32 D. m
0
/50
1.3 Iốt phóng xạ
I
131
53
dùng trong y tế có chu kì bán rã T=8 ngày.Lúc đầu có m
0
=200g chất
N N e
D.
0
t
N N e
1.5
24
11
Na
là chất phóng xạ
với chu kì bán rã 15 giờ. Ban đầu có một lượng
24
11
Na
thì
sau một khoảng thời gian bao lâu lượng chất phóng xạ trên bị phân rã 75% ?
A. 7h30’ B. 15h00’ C. 22h30’ D. 30h00’
Trong đó:
m
t
: Khối lượng chất phóng xạ còn lại sau thời gian t
m
o
: Khối lượng chất phóng xạ ban đầu
Δm: Khối lượng chất bị phóng xạ sau thời gian t
N
t
: Số nguyên tử chất phóng xạ còn lại sau thời gian t
N
o
: Số nguyên tử chất phóng xạ ban đầu.
ΔN: Số hạt nguyên tử bị phân rã .
Chú ý : không được áp dụng ĐLBT khối lượng như trong hóa học
2.1VÍ DỤ
Câu 1:(ĐH 2010) Chất phóng xạ X có chu kì bán rã T. Ban đầu (t=0), một mẫu chất
phóng xạ X có số hạt là N
0
. Sau khoảng thời gian t=3T (kể từ t=0), số hạt nhân X đã bị
phân rã là
A. 0,25N
0
. B. 0,875N
0
. C. 0,75N
N
e
N
Câu 3 : (ĐH 2009)Một đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã T. Cứ sau một khoảng thời
gian bằng bao nhiêu thì số hạt nhân bị phân rã trong khoảng thời gian đó bằng ba lần số
hạt nhân còn lại của đồng vị ấy?
A. 0,5T. B. 3T. C. 2T. D. T.
Hướng dẫn :
3NN
0
0
1
(1 ) 3 2
22
tt
TT
N
N t T- = Þ =
Trang 25
Câu 4: (TN – THPT 2007): Chất phóng xạ iốt I
53
131
A. 8 B. 7 C. 1/7 D. 1/8
2.6
210
84
Po
là chất phóng xạ α . Ban đầu một mẫu chất Po tinh khiết có khối lượng 2 mg.
Sau 414 ngày tỉ lệ giữa số hạt nhân Po và Pb trong mẫu đó bằng 1: 7. Chu kỳ bán rã của
Po là
A. 13,8 ngày B. 69 ngày C. 138 ngày D. 276 ngày
3.XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CỦA HẠT NHÂN CON
PHƯƠNG PHÁP :
VẬN DỤNG CÔNG THỨC:
Trong phóng xạ:
12
AA
Phong xa
me con
XY
khối lượng hạt nhân con sinh ra được
tính:
Trang 26 co
.
me con
n
me
mA
→m
con
= m
- Trường hợp phóng xạ α thì A
con
< A
mẹ
→m
con
< m 3.1 VÍ DỤ
Câu 1 : Hạt nhân
224
88
Ra
phóng ra một hạt anpha,một photon và tạo thành
A
Z
Rn
.Một
nguồn phóng xạ
224
88
Ra
Có khối lượng ban đầu m
0
sau 14,8 ngày khối lượng của nguồn
còn lại là 2,24 g , biết T = 3,7 ngày .Khối lượng
me con
n
me
mA
m
A
= 33 g
Câu 2 : (ĐH 2010)Hạt nhân
1
1
A
Z
X phóng xạ và biến thành một hạt nhân
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
Z
X có chu kì bán rã là T. Ban đầu có một khối lượng chất
1
1
A
t
T
t
T
Y
YA
X
X
A
N
A
NA
m N A
.
N
mA
N . A
A
N
2
02
2
1
01
1
12