Ch ơng 9 : hạt nhân nguyên tử
I. Hệ thống kiến thức trong ch ơng :
1) Cấu tạo hạt nhân nguyên tử:
+ Hạt nhân nguyên tử đợc cấu tạo từ các prôtôn (p) (mang điện tích nguyên tố dơng), và các nơtron
(n) (trung hoà điện), gọi chung là nuclôn, liên kết với nhau bởi lực hạt nhân, đó là lực tơng tác mạnh, là
lực hút giữa các nuclôn, có bán kính tác dụng rất ngắn ( r < 10
-15
m).
+ Hạt nhân của các nguyên tố ở ô thứ Z trong bảng HTTH, có nguyên tử số Z thì chứa Z prôton
(còn gọi Z là điện tích hạt nhân) và N nơtron; A = Z + N đợc gọi A là số khối. Các nguyên tử mà hạt
nhân có cùng số prôton Z, nhng có số nơtron N (số khối A) khác nhau, gọi là các đồng vị.
Có hai loại đồng vị bền và đồng vị phóng xạ.
+ Kí hiệu hạt nhân: Cách 1 (thờng dùng):
X
A
Z
, ví dụ
U
235
92
.
Cách 2 (ít dùng):
X
A
hoặc
A
Xã
; Cách 3 (văn bản): XA ví dụ: C12, C14, U238 . . .
+ Đơn vị khối lợng nguyên tử u có trị số bằng
12
1

e
= 0,000549 u.
+ Kích thớc hạt nhân: hạt nhân có bán kính
3
1
15
A.10.2,1R

=
(m).
+ Đồng vị: là những hạt nhân chứa cùng số prôton Z (có cùng vị trí trong bản HTTH), nhng có số
nơtron khác nhau.
2) Năng lợng liên kết, năng lợng liên kết riêng:
+ Độ hụt khối: Độ giảm khối lợng của hạt nhân so với tổng khối lợng các nuclon tạo thành. m = m
0
- m = Z.m
P
+ (A-Z).m
n
- m; m là khối lợng hạt nhân, nếu cho khối lợng nguyên tử ta phải trừ đi khối lợng
các êlectron.
+ Năng lợng liên kết (NNLK) : E = m.c
2
.
- Độ hụt khối lớn thì NNLK lớn. Hạt nhân có năng lợng liên kết lớn thì bền vững.
- Tính năng lợng liên kết theo MeV: E = khối lợng(theo u)ìgiá trị 1u(theo MeV/c
2
)
- Tính năng lợng theo J: E = năng lợng(theo MeV) ì 1,6.10
-13

2
59311
c
MeV
,u
. (tuỳ theo đầu bài cho).
3) Phóng xạ
a) Hiện tợng một hạt nhân bị phân rã, phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác gọi là
hiện tợng phóng xạ.
Đặc điểm của phóng xạ: nó là quá trình biến đổi hạt nhân, không phụ thuộc vào yếu tố bên ngoài
(nhiệt độ, áp suất, môi trờng xung quanh) mà phụ thuộc vào bản chất của hạt nhân (chất phóng xạ).
b) Tia phóng xạ không nhìn thấy, gồm nhiều loại: ,
-
,
+
, .
+ Tia anpha () là hạt nhân của hêli
He
4
2
. Mang điện tích +2e, chuyển động với vận tốc ban đầu
khoảng 2.10
7
m/s. Tia làm iôn hoá mạnh nên năng lợng giảm nhanh, trong không khí đi đợc khoảng
8cm, không xuyên qua đợc tấm bìa dày 1mm.
+ Tia bêta: phóng ra với vận tốc lớn có thể gần bằng vận tốc ánh sáng. Nó cũng làm iôn hoá môi tr-
ờng nhng yếu hơn tia . Trong không khí có thể đi đợc vài trăm mét và có thể xuyên qua tấm nhôm dày
cỡ mm. có hai loại:
- Bê ta trừ
-

với
T
t
k =
hay N(t) = N
0
.e
-

t
;
T
2ln
=
là hằng số phóng xạ. ln2 = 0,693.
Khối lợng chất phóng xạ: m(t) = m
0
. e
-

t
; hay m(t) = m
0
.2
-k
+ Trong quá trình phân rã, số hạt nhân (khối lợng) phóng xạ giảm với thời gian theo định luật hàm
số mũ với số mũ âm.
Chu kỳ bán rã T của một chất phóng xạ là thời gian sau đó số hạt nhân của một lợng chất ấy chỉ còn
bằng một nửa số hạt nhân ban đầu N
0

==


=
.
Hay H = .N; H
0
= N
0
là độ phóng xạ ban đầu.
Độ phóng xạ của một lợng chất bằng số hạt nhân của nó nhân với hằng số phóng xạ.
e) Trong phân rã hạt nhân con lùi hai ô trong bảng hệ thống tuần hoàn so với hạt nhân mẹ.
- Trong phân rã
-
hoặc
+
hạt nhân con tiến hoặc lùi một ô trong bẳng hệ thống tuần hoàn so với hạt
nhân mẹ.
- Trong phân rã hạt nhân không biến đổi mà chỉ chuyển từ mức năng lợng cao xuống mức năng l-
ợng thấp hơn.
- Vậy một hạt nhân chỉ phóng ra một trong 3 tia là hoặc
-
hoặc
+
và có thể kèm theo tia .
f) Có đồng vị phóng xạ tự nhiên và nhân tạo. Đồng vị phóng xạ nhân tạo cò cùng tính chất với đồng
vị bền của nguyên tố đó.
+ ứng dụng: phơng pháp nguyên tử đánh dấu: y khoa (chẩn đoán và chữa bệnh), trong sinh học
nghiên cứu vận chuyển các chất; khảo cổ: xác định tuổi cổ vật dùng phơng pháp cácbon14 (có T = 5730
năm),

b) Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân:
+ Định luật bảo toàn nuclon (số khối A): Tơng tác 2 hạt nhân là tơng tác giữa các nuclon, prôton có
thể biến đổi thành nơtron và ngợc lại; tổng số prôton và nơtron là nuclon không đổi.
A
1
+ A
2
= A
3
+ A
4
.
+ Định luật bảo toàn điện tích (nguyên tử số Z): Tơng tác 2 hạt nhân là tơng tác hệ kín (cô lập) về
điện, nên điện tích bảo toàn (tổng điện tích trớc và sau phản ứng bằng nhau)
Z
1
+ Z
2
= Z
3
+ Z
4
.
+ Định luật bảo toàn động lợng: Tơng tác 2 hạt nhân là tơng tác hệ kín (cô lập) nên động lợng bảo
toàn (động lợng trớc và sau phản ứng bằng nhau)
DCBA
pppp +=+
hay
DDCCBBAA
vmvmvmvm +=+

+ Trong phản ứng hạt nhân không có định luật bảo toàn khối lợng: khối lợng các hạt trớc và sau
phản ứng không bao giờ bằng nhau, vì độ hụt khối của các hạt nhân không giống nhau.
c) Quy tắc dịch chuyển phóng xạ:
+ Phóng xạ ra :
YHeX
4A
2Z
4
2
A
Z


+
hạt nhân tạo thành lùi 2 ô và số khối giảm 4 đơn vị.
+ Phóng xạ ra bêta trừ
-
:
++
+
YeX
A
1Z
0
1
A
Z
hạt nhân tạo thành tiến 1 ô, số khối không đổi.
+ Phóng xạ ra bêta cộng
+

M thì phản ứng hạt nhân thu năng lợng. Năng lợng của phản ứng hạt nhân là: E = M.c
2
.
e) Có hai loại phản ứng hạt nhân toả ra năng lợng, năng lợng đó gọi là năng lợng hạt nhân.
+ Một hạt nhân rất nặng khi hấp thụ một nơtron chậm sẽ vỡ thành hai hạt trung bình, cùng với N
nơtron là sự phân hạch.
MeV200nNYXUnU
1
0
A
Z
A
Z
236
92
1
0
235
92
/
/
++++
.
N từ 2 đến 3; A và A từ 80 dến 160.
+Nếu sự phân hạch liên tiếp xảy ra gọi là phản ứng dây chuyền, khi đó toả ra năng lợng rất lớn.
Điều kiện có phản ứng dây chuyền: Hệ số nhân nơtrơn k 1. k < 1 không xảy ra phản ứng.
k = 1 gọi là tới hạn: phản ứng kiểm soát đợc. k > 1: vợt hạn phản ứng không kiểm soát đợc. Vì vậy
khối lợng U235 phải đạt giá trị nhỏ nhất gọi là khối lợng tới hạn: m
th
. (nguyên chất là 1kg)

Bài 1. Khối lợng nguyên tử của rađi Ra226 là m = 226,0254 u .
a/ Hãy chỉ ra thành phần cấu tạo hạt nhân Rađi ?
b/ Tính ra kg của 1 mol nguyên tử Rađi , khối lợng 1 hạt nhân , 1 mol hạt nhân Rađi?
c/ Tìm khối lợng riêng của hạt nhân nguyên tử cho biết bán kính hạt nhân đợc tính theo công thức : r =
r
0
.A
1/3
. với r
0
= 1,4.10
15
m , A là số khối .
d/ Tính năng lợng liên kết của hạt nhân , năng lợng liên kết riêng , biết m
p
= 1,007276u ,
m
n
= 1.008665u ; m
e
= 0,00549u ; 1u = 931MeV/c
2
.
Giải :
a/ Rađi hạt nhân có 88 prôton , N = 226 88 = 138 nơtron
b/ m = 226,0254u.1,66055.10
27
= 375,7.10
27
kg

A/

3 .
Khối lợng riêng của hạt nhân : D =
3
17
3
0
3
0
10.45,1
4
3
3/4 m
kg
rr
m
Arr
Am
V
m
pp
==

d/ Tính năng lợng liên kết của hạt nhân : E = mc
2
= {Zm
p
+ (A Z)m
n

23
Ta thấy t/T = 414/138 = 3 nên áp dụng công thức : N = N
0
2
t/T
= N
0
2
3
= N
0
/8 .
Số nguyên tử bị phân dã là : N = N
0
N = N
0
(1 2
t/T
) = 7N
0
/8 = 4,214.10
20
nguyên tử .
Số nguyên tử chì tạo thành bằng số nguyên tử Pôlôni phân rã trong cùng thời gian trên . Vì vậy thời
gian trên khối lợng chì là : m
2
= N.A
2
/N
A

(1-
t
e

) .
Vì t << T nên N = N
0
t = N
0
.0,693t/T ; với N
0
= m
0
N
A
/A .
Vậy T =
AN
tNm
A
.
.693,0.
0

. Thay số : m
0
= 0,2mg = 2.10
4
g , t = 60s , N = 4,35.10
8

mN
A
=> m =
A
0
A
0
N.693,0
ATH
N.
AH
=

Thay số m = 5,6.10
8
g
b/ Sau 10 năm : H = H
0
t
e


; t =
231,0
30
10.693,0
=
=> H = 1,4.10
5
Bq .

= 1,0087u , m
P
= 29,97005u , m
Al
= 26,97435u , 1u = 931MeV/c
2
.
Giải :
a/ Phơng trình phản ứng hạt nhân :
XPAlHe
A
Z
30
15
27
13
4
2
++
.
+ Theo định luật bảo toàn số khối : A = (4 + 27) 30 = 1 .
+ Theo định luật bảo toàn nguyên tử số : Z = (2 + 13) - 15 = 0
Đó là nơtron
n
1
0
.
Lờ Vn Nguyờn THPT Phan Bi Chõu Trang 4
P
P

Phản ứng thu năng lợng . E = Mc
2
= 0,0029.931 = 2,7 MeV .
c/ áp dụng định luật bảo toàn động lợng và định luật bảo toàn năng lợng toàn phần :

Pn
ppp +=

(1) ;

E
+ (

m
+ m
Al
)c
2
= (m
n
+ m
P
)c
2
+ E
n
+ E
P
(2)
Trong hình vẽ

p
vuông góc với

p
(Hình vẽ) nên ta có :
2
p

+ p
n
2
= p
p
2
(3) . Giữa động lợng và động năng có mối liên hệ : p
2
= 2mE ,
Ta viết lại (3) 2

m

E
+ 2m
n
E
n
= 2m
P
E
P

ta đợc :
E + (1 +
P
m
m

)

E
= (1 +
P
n
m
m
)E
n
rút ra : E
P
= 0,56 MeV ; E
n
= 0,74 MeV ;
Gọi là góc giữa p
P
và

p
ta có :
===

Em

8
.24.3600 = 9,64.10
15
J
Số hạt nhân phân dã đợc năng lợng đó là : N = W/200.1,3.10
13
= 2,96.10
26
hạt .
Khối lợng U235 cung cấp cho nhà máy là : m = N.A/N
A
= 1153,7 kg .
b/ Vì hiệu suất nhà máy là 75% nên có công suất 600MW dầu có công suất p
n
/
= P/H = 4P/3 .
Năng lợng dầu cung cấp cho 1 năm là : W
/
= P
n
/
t = (4.6.10
8
/3).24.3600.356 = 2,53.10
15
J .
Lợng dầu cần cung cấp là : m
/
= W
/

X
A
Z
đợc cấu tạo gồm Z nơtron và A prôton.
B. Hạt nhân nguyên tử
X
A
Z
đợc cấu tạo gồm Z prôton và A nơtron.
C. Hạt nhân nguyên tử
X
A
Z
đợc cấu tạo gồm Z prôton và (A - Z) nơtron.
D. Hạt nhân nguyên tử
X
A
Z
đợc cấu tạo gồm Z nơtron và (A + Z) prôton.
9.5. Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Hạt nhân nguyên tử đợc cấu tạo từ các prôton.
B. Hạt nhân nguyên tử đợc cấu tạo từ các nơtron.
C. Hạt nhân nguyên tử đợc cấu tạo từ các prôton và các nơtron.
D. Hạt nhân nguyên tử đợc cấu tạo từ các prôton, nơtron và electron .
9.6. Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có số khối A bằng nhau.
B. Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có số prôton bằng nhau, số nơtron khác nhau.
C. Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có số nơtron bằng nhau, số prôton khác nhau.
D. Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có khối lợng bằng nhau.
9.7. Đơn vị nào sau đây không phải là đơn vị khối lợng nguyên tử?

có cấu tạo gồm:
A. 238p và 92n; B. 92p và 238n; C. 238p và 146n; D. 92p và 146n
9.10. Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Năng lợng liên kết là toàn bộ năng lợng của nguyên tử gồm động năng và năng lợng nghỉ.
B. Năng lợng liên kết là năng lợng tỏa ra khi các nuclon liên kết với nhau tạo thành hạt nhân.
C. Năng lợng liên kết là năng lợng toàn phần của nguyên tử tính trung bình trên số nuclon.
D. Năng lợng liên kết là năng lợng liên kết các electron và hạt nhân nguyên tử.
9.11. Hạt nhân đơteri
D
2
1
có khối lợng 2,0136u. Biết khối lợng của prôton là 1,0073u và khối lợng
của nơtron là 1,0087u. Năng lợng liên kết của hạt nhân
D
2
1
là
A. 0,67MeV; B.1,86MeV; C. 2,02MeV; D. 2,23MeV
9.12. Hạt có khối lợng 4,0015u, biết số Avôgađrô N
A
= 6,02.10
23
mol
-1
, 1u = 931MeV/c
2
. Các nuclôn
kết hợp với nhau tạo thành hạt , năng lợng tỏa ra khi tạo thành 1mol khí Hêli là
A. 2,7.10
12

có khối lợng là 55,940u. Biết khối lợng của prôton là 1,0073u và khối lợng của
nơtron là 1,0087u. Năng lợng liên kết riêng của hạt nhân
Co
60
27
là
A. 70,5MeV; B. 70,4MeV; C. 48,9MeV; D. 54,4MeV
Chủ đề 2: Sự phóng xạ
9.16. Chọn phát biểu nào đúng. Phóng xạ là hiện tợng một hạt nhân
A) phát ra một bức xạ điện từ
B) tự phát ra các tia , , .
C) tự phát ra tia phóng xạ và biến thành một hạt nhân khác.
D) phóng ra các tia phóng xạ, khi bị bắn phá bằng những hạt chuyển động nhanh.
9.17. Phát biểu nào sau đây là Sai khi nói về tia anpha?
A) Tia anpha thực chất là hạt nhân nguyên tử hêli (
He
4
2
)
B) Khi đi qua điện trờng giữa hai bản tụ điện, tia anpha bị lệch về phía bản âm tụ điện.
C) Tia anpha phóng ra từ hạt nhân với vận tốc bằng vận tốc ánh sáng.
D) Khi đi trong không khí, tia anpha làm ion hoá không khí và mất dần năng lợng.
9.18. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về tia
-
?
A) Hạt
-
thực chất là êlectron.
B) Trong điện trờng, tia
-

-
có thể xuyên qua một tấm chì dày cỡ xentimet.
D) A hoặc B hoặc C sai.
9.22. Điều khảng định nào sau đây là đúng khi nói về
+
?
A) Hạt
+
có cùng khối lợng với êlectrron nhng mang điện tích nguyên tố dơng.
B) Tia
+
có tầm bay ngắn hơn so với tia .
C) Tia
+
có khả năng đâm xuyên rất mạnh, giống nh tia rơn ghen (tia X).
D) A, B và C đều đúng.
9.23. Điều khảng định nào sau đây là đúng khi nói về tia gamma?
A) Tia gamma thực chất là sóng điện từ có bớc sóng rất ngắn (dới 0,01nm).
B) Tia gamma là chùm hạt phôtôn có năng lợng cao.
C) Tia gamma không bị lệch trong điện trờng.
D) A, B và C đều đúng.
9.24. Trong các biểu thức sau đây, biểu thức nào đúng với nội dung của định luật phóng xạ? (với m
0
là
khối lợng của chất phóng xạ ban đầu, m là khối lợng chất phóng xạ còn lại tại thời điểm t, là hằng số
phóng xạ).
A)
t
0
e.mm

9.26. Điều khảng định nào sau đây là đúng khi nói về phóng xạ anpha ()
A) Hạt nhân tự động phóng xạ ra hạt nhân hêli (
He
4
2
).
B) Trong bảng hệ thống tuần hoàn, hạt nhân con lùi hai ô so với hạt nhân mẹ.
C) Số khối của hạt nhân con nhỏ hơn số khối hat nhân mẹ 4 đơn vị.
D) A, B và C đều đúng.
9.27. Điều khảng định nào sau đây là sai khi nói về phóng xạ
-
?
A) Hạt nhân mẹ phóng xạ ra pôzitron.
B) Trong bảng hệ thống tuần hoàn, hạt nhân con tiến một ô so với hạt nhân mẹ.
C) Số khối của hạt nhân mẹ và hạt nhân con bằng nhau.
D) A hoặc B hoặc C đúng.
9.28. Điều nào sau đây là đúng khi nói về phóng xạ
+
?
A) Hạt nhân mẹ phóng xạ ra pôzitron.
B) Trong bảng hệ thống tuần hoàn, hạt nhân con lùi một ô so với hạt nhân mẹ.
C) Số điện tích của hạt nhân mẹ lớn hơn số điện tích của hạt nhân con một đơn vị.
D) A, B và C đều đúng.
9.29. Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Phóng xạ là hiện tợng hạt nhân nguyên tử phát ra sóng điện từ.
B. Phóng xạ là hiện tợng hạt nhân nguyên tử phát ra các tia , , .
C. Phóng xạ là hiện tợng hạt nhân nguyên tử phát ra các tia không nhìn thấy và biến đổi thành hạt
nhân khác.
D. Phóng xạ là hiện tợng hạt nhân nguyên tử nặng bị phá vỡ thành các hạt nhân nhẹ khi hấp thụ
nơtron.

=
; C.
( ) ( )
tt
NH =
; D.
( )
T
t
0t
2HH

=
9.33. Chọn đáp án đúng: Trong phóng xạ


hạt nhân
X
A
Z
biến đổi thành hạt nhân
Y
'A
'Z
thì
A. Z' = (Z + 1); A' = A; B. Z' = (Z - 1); A' = A
C. Z' = (Z + 1); A' = (A - 1); D. Z' = (Z - 1); A' = (A + 1)
9.34. Chọn đáp án đúng: Trong phóng xạ
+


+ epn
936. Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. Tia là dòng các hạt nhân nguyên tử Hêli
He
4
2
.
B. Khi đi qua điện trờng giữa hai bản của tụ điện tia bị lệch về phía bản âm.
Lờ Vn Nguyờn THPT Phan Bi Chõu Trang 8
C. Tia ion hóa không khí rất mạnh.
D. Tia có khả năng đâm xuyên mạnh nên đợc sử dụng để chữa bệnh ung th.
9.37. Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. Hạt
+

và hạt


có khối lợng bằng nhau.
B. Hạt
+

và hạt


đợc phóng ra từ cùng một đồng vị phóng xạ
C. Khi đi qua điện trờng giữa hai bản tụ hạt
+

và hạt

Na
24
11
thì sau một
khoảng thời gian bao nhiêu lợng chất phóng xạ trên bị phân rã 75%?
A. 7h30'; B. 15h00'; C. 22h30'; D. 30h00'
9.40. Đồng vị
Co
60
27
là chất phóng xạ


với chu kỳ bán rã T = 5,33 năm, ban đầu một lợng Co có
khối lợng m
0
. Sau một năm lợng Co trên bị phân rã bao nhiêu phần trăm?
A. 12,2%; B. 27,8%; C. 30,2%; D. 42,7%
9.41. Một lợng chất phóng xạ
Rn
222
86
ban đầu có khối lợng 1mg. Sau 15,2 ngày độ phóng xạ giảm
93,75%. Chu kỳ bán rã của Rn là
A. 4,0 ngày; B. 3,8 ngày; C. 3,5 ngày; D. 2,7 ngày
9.42. Một lợng chất phóng xạ
Rn
222
86
ban đầu có khối lợng 1mg. Sau 15,2 ngày độ phóng xạ giảm

Pb
=
205,9744u, m
Po
= 209,9828u, m

= 4,0026u. Năng lợng tỏa ra khi một hạt nhân Po phân rã là
A. 4,8MeV; B. 5,4MeV; C. 5,9MeV; D. 6,2MeV
9.45. Chất phóng xạ
Po
210
84
phát ra tia và biến đổi thành
Pb
206
82
. Biết khối lợng các hạt là m
Pb
=
205,9744u, m
Po
= 209,9828u, m

= 4,0026u. Năng lợng tỏa ra khi 10g Po phân rã hết là
A. 2,2.10
10
J; B. 2,5.10
10
J; C. 2,7.10
10

Pb
=
205,9744u, m
Po
= 209,9828u, m

= 4,0026u. Giả sử hạt nhân mẹ ban đầu đứng yên và sự phân rã không
phát ra tia thì động năng của hạt nhân con là
A. 0,1MeV; B. 0,1MeV; C. 0,1MeV; D. 0,2MeV
9.48. Chất phóng xạ
I
131
53
có chu kỳ bán rã 8 ngày đêm. Ban đầu có 1,00g chất này thì sau 1 ngày đêm
còn lại bao nhiêu
A. 0,92g; B. 0,87g; C. 0,78g; D. 0,69g
9.49. Đồng vị
U
234
92
sau một chuỗi phóng xạ và


biến đổi thành
Pb
206
82
. Số phóng xạ và



B) Phản ứng hạt nhân là sự tác động từ bên ngoàivào hạt nhân làm hạt nhân đó bị vỡ ra.
C) Phản ứng hạt nhân là sự tơng tác giữa hai hạt nhân, dẫn đến sự biến đổi của chúng thành các hạt
nhân khác.
D) A, B và C đều đúng.
9.53. Kết quả nào sau đây là sai khi nói về khi nói về định luật bảo toàn số khối và định luật bảo toàn
điện tích?
A) A
1
+ A
2
= A
3
+ A
4
. B) Z
1
+ Z
2
= Z
3
+ Z
4
.
C) A
1
+ A
2
+ A
3
+ A

D
c
2
+ K
D
.
C) P
A
+ P
B
= P
C
+ P
D
= 0. D) m
A
c
2
+ m
B
c
2
= m
C
c
2
+ m
D
c
2

; C.
D
2
1
; D. p
9.58. Cho phản ứng hạt nhân
nArXCl
37
18
37
17
++
, hạt nhân X là hạt nhân nào sau đây?
A.
H
1
1
; B.
D
2
1
; C.
T
3
1
; D.
He
4
2
9.59. Cho phản ứng hạt nhân

= 6,02.10
23
. Năng lợng
toả ra khi tổng hợp đợc 1g khí hêli là bao nhiêu?
A. E = 423,808.10
3
J. B. E = 503,272.10
3
J.
C. E = 423,808.10
9
J. D. E = 503,272.10
9
J.
9.61. Cho phản ứng hạt nhân
nArpCl
37
18
37
17
++
, khối lợng của các hạt nhân là m(Ar) = 36,956889u,
m(Cl) = 36,956563u, m(n) = 1,008670u, m(p) = 1,007276u, 1u = 931MeV/c
2
. Năng lợng mà phản ứng
này toả ra hoặc thu vào là bao nhiêu?
A. Toả ra 1,60132MeV. B. Thu vào 1,60132MeV.
C. Toả ra 2,562112.10
-19
J. D. Thu vào 2,562112.10

26,97435u, m
P
= 29,97005u, m
n
= 1,008670u, 1u = 931Mev/c
2
. Năng lợng mà phản ứng này toả ra hoặc
thu vào là bao nhiêu?
A. Toả ra 4,275152MeV. B. Thu vào 2,67197MeV.
C. Toả ra 4,275152.10
-13
J. D. Thu vào 2,67197.10
-13
J.
9.64. Hạt có động năng K

= 3,1MeV đập vào hạt nhân nhôm gây ra phản ứng
nPAl
30
15
27
13
++
, khối
lợng của các hạt nhân là m

= 4,0015u, m
Al
= 26,97435u, m
P

234
92
. C.
U
235
92
. D.
U
239
92
.
9.67. Chọn phơng án Đúng. Gọi k là hệ số nhận nơtron, thì điều kiện cần và đủ để phản ứng dây chuyền
xảy ra là:
A. k < 1. B. k = 1. C. k > 1; D. k > 1.
9.68. Phát biểu nào sau đây là Sai khi nói về phản ứng hạt nhân?
A. Phản ứng phân hạch là phản ứng hạt nhân tạo ra hai hạt nhân nhẹ hơn, có tính phóng xạ.
B. Khi hạt nhân nặng hấp thụ một nơtron vỡ thành 2 hạt nhân trung bình và toả năng lợng lớn.
C. Khi hai hạt nhân rất nhẹ kết hợp với nhau thành hạt nhân nặng hơn toả năng lợng.
D. Phản ứng tổng hợp hạt nhân và phân hạch đều toả năng lợng.
9.69. Phát biểu nào sau đây là Sai khi nói về phản ứng phân hạch?
A. Urani phân hạch có thể tạo ra 3 nơtron.
B. Urani phân hạch khi hấp thụ nơtron chuyển động nhanh.
C. Urani phân hạch toả ra năng lợng rất lớn.
D. Urani phân hạch vỡ ra thành hai hạt nhân có số khối từ 80 đến 160.
9.70. Chọn câu Đúng: Sự phân hạch là sự vỡ một hạt nhân nặng
A. Một cách tự phát thành nhiều hạt nhân nhẹ hơn.
B. Thành hai hạt nhân nhẹ hơn do hấp thụ một nơtron.
C. Thành hai hạt nhân nhẹ hơn và vài nơtron, sau khi hấp thụ một nơtron chậm.
D. Thành hai hạt nhân nhẹ hơn một cách tự phát.
9.71. Chọn câu Sai. Phản ứng dây chuyền

D. trong đó, hạt nhân của các nguyên tử bị nung nóng chảy thành các nuclon.
9.76. Chọn phơng án Đúng. Phản ứng nhiệt hạch và phản ứng phân hạch là hai phản ứng hạt nhân trái
ngợc nhau vì
A. một phản ứng toả, một phản ứng thu năng lợng.
B. một phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thấp, phản ứng kia xảy ra ở nhiệt độ cao.
Lờ Vn Nguyờn THPT Phan Bi Chõu Trang 11
C. một phản ứng là tổng hợp hai hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng hơn, phản ứng kia là sự phá vỡ
một hạt nhân nặng thành hai hạt nhân nhẹ hơn.
D. một phản ứng diễn biến chậm, phản kia rất nhanh.
9.77. Chọn câu Đúng.
A. Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng kết hợp hai hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng hơn.
B. Phản ứng chỉ xảy ra ở nhiệt độ rất cao (hàng trăm triệu độ) nên gọi là phản ứng nhiệt hạch.
C. Xét năng lợng toả ra trên một đơn vị khối lợng thì phản ứng nhiệt hạch toả ra năng lợng lớn hơn
nhiều phản ứng phân hạch.
D. Tất cả A, B, C đều đúng.
9.78. Chọn câu Đúng. Phản ứng nhiệt hạch:
A. toả một nhiệt lợng lớn.
B. cần một nhiệt độ cao mới thực hiện đợc.
C. hấp thụ một nhiệt lợng lớn.
D. trong đó, hạt nhân các nguyên tử bị nung chảy thành các nuclon.
9.79. Chọn câu Sai.
A. Nguồn gốc năng lợng mặt trời và các vì sao là do chuỗi liên tiếp các phản ứng nhiệt hạch xảy ra.
B. Trên trái đất con ngời đã thực hiện đợc phản ứng nhiệt hạch: trong quả bom gọi là bom H.
C. Nguồn nhiên liệu để thực hiện phản ứng nhiệt hạch rất rễ kiếm, vì đó là đơteri và triti có sẵn trên
núi cao.
D. phản ứng nhiệt hạch có u điểm rất lớn là toả ra năng lợng lớn và bảo vệ môi trờng tốt vì chất thải
rất sạch, không gây ô nhiễm môi trờng.
9.80. Phản ứng hạt nhân sau:
HeHeHLi
4

. Biết m
H
= 1,0073u; m
D
= 2,0136u; m
T
= 3,0149u;
m
He4
= 4,0015u, 1u = 931,5MeV/c
2
. Năng lợng toả ra trong phản ứng sau là:
A. 18,35MeV; B. 17,6MeV; C. 17,25MeV; D. 15,5MeV.
9.82. Phản ứng hạt nhân sau:
HeHeHLi
4
2
4
2
2
1
6
3
++
. Biết m
Li
= 6,0135u ; m
D
= 2,0136u; m
He4

HeHeHLi
4
2
4
2
1
1
7
3
++
Biết m
Li
= 7,0144u; m
H
= 1,0073u; m
He4
=
4,0015u, 1u = 931,5MeV/c
2
. Nhiệt dung riêng của nớc là c = 4,19kJ/kg.k
-1
. Nếu tổng hợp hêli từ 1g liti thì
năng lợng toả ra có thể đun sôi một khối lợng nớc ở 0
0
C là:
A. 4,25.10
5
kg; B. 5,7.10
5
kg; C. 7,25. 10

Li
=
7,0144u; 1u = 931MeV/c
2
= 1,66.10
27
kg. Phản ứng này thu hay toả bao nhiêu năng lợng?
A. Toả ra 17,4097MeV. B. Thu vào 17,4097MeV.
C. Toả ra 2,7855.10
-19
J. D. Thu vào 2,7855.10
-19
J.
9.87. Cho hạt prôtôn có động năng K
P
= 1,8MeV bắn vào hạt nhân
Li
7
3
đứng yên, sinh ra hai hạt có
cùng độ lớn vận tốc và không sinh ra tia và nhiệt năng. Cho biết: m
P
= 1,0073u; m

= 4,0015u; m
Li
=
7,0144u; 1u = 931MeV/c
2
= 1,66.10

27
kg. Độ lớn vận tốc của các hạt mới sinh ra bằng bao nhiêu?
A. v

= 2,18734615m/s. B. v

= 15207118,6m/s.
C. v

= 21506212,4m/s. D. v

= 30414377,3m/s.
9.89. Cho hạt prôtôn có động năng K
P
= 1,8MeV bắn vào hạt nhân
Li
7
3
đứng yên, sinh ra hai hạt có
cùng độ lớn vận tốc và không sinh ra tia và nhiệt năng. Cho biết: m
P
= 1,0073u; m

= 4,0015u; m
Li
=
7,0144u; 1u = 931MeV/c
2
= 1,66.10
27

9.20. Chọn C.
9.21. Chọn C.
9.22. Chọn A.
9.23. Chọn D.
9.24. Chọn B.
9.25. Chọn B.
9.26. Chọn D.
9.27. Chọn A.
9.28. Chọn D.
9.29. Chọn C.
9.30. Chọn A.
9.31. Chọn B.
9.32. Chọn B.
9.33. Chọn A.
9.34. Chọn A.
9.35. Chọn A.
9.36. Chọn D.
9.37. Chọn B.
9.38. Chọn C.
9.39. Chọn D.
9.40. Chọn A.
9.41. Chọn B.
9.42. Chọn C.
9.43. Chọn A.
9.44. Chọn B.
9.45. Chọn B.
9.46. Chọn A
9.47. Chọn A.
9.48. Chọn A.
9.49. Chọn A.

9.80 Chọn B.
9.81 Chọn A.
9.82 Chọn D.
9.83 Chọn A.
9.84 Chọn B.
9.85 Chọn A.
9.86 Chọn A.
9.87 Chọn B.
9.88 Chọn C.
9.89 Chọn D.
Hớng dẫn giải và trả lời chơng 9
9.1. Chọn D.
Hớng dẫn: Cả ba ý trên đều đúng.
9.2. Chọn B.
Hớng dẫn: Nơtron không mang điện.
9.3. Chọn A.
Hớng dẫn: Đồng vị là nguyên tố mà hạt nhân có cùng prôton nhng nơtron hay số nuclon khác nhau.
9.4. Chọn C.
Hớng dẫn: Theo quy ớc về ký hiệ hạt nhân nguyên tử: Hạt nhân nguyên tử cấu tạo gồm Z prôton và
(A Z) nơtron đợc kys hiệu là
X
A
Z
.
9.5. Chọn C.
Hớng dẫn: Hạt nhân nguyên tử đợc cấu tạo từ các prôton và các nơtron.
9.6. Chọn B.
Hớng dẫn: Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có cùng số prôton, nhng khác nhau số
nơtron.
9.7. Chọn B.

2
1
là:

2
np
2
0
2
c}m]m)ZA(m.Z{[c)mm(c.mE +===
= 2,23MeV.
9.12. Chọn A.
Hớng dẫn: Năng lợng toả ra khi tổng hợp đợc một hạt từ các nuclôn là
2
np
2
c)m)m2m.2((c.mE

+==
. Năng lợng tỏa ra khi tạo thành 1mol khí Hêli là:
E = N
A
.E = 2,7.10
12
J
9.13. Chọn C.
Hớng dẫn: Hạt nhân
Co
60
27

còng gọi là electron dơng.
9.23. Chọn D.
Hớng dẫn: Tia là sóng điện từ, có bớc sóng ngắn hơn tia X, có tính chất gióng tia X nhng khả năng
đâm xuyên mạnh hơn tia X.
9.24. Chọn B.
Hớng dẫn:
t
0
e.mm

=
hoặc
T
t
0
2.mm

=
9.25. Chọn B.
Hớng dẫn: Độ phóng xạ giảm theo quy luật hàm số mũ âm.
9.26. Chọn D.
Hớng dẫn: Cả 3 ý trên đều đúng.
9.27. Chọn A.
Lờ Vn Nguyờn THPT Phan Bi Chõu Trang 14
Hớng dẫn: Tia
-
là êlectron.
9.28. Chọn D.
Hớng dẫn: Cả 3 ý trên đều đúng.
9.29. Chọn C.

T
t
0t
t
t
2HN
dt
dN
H

===
.
9.33. Chọn A.
Hớng dẫn: Phơng trình phản ứng hạt nhân:
XX
'A
'Z
A
Z
+

, áp dụng định luật bảo toàn điện tích và số
khối ta có Z' = (Z + 1); A' = A.
9.34. Chọn A.
Hớng dẫn: Phơng trình phản ứng hạt nhân:
XX
'A
'Z
A
Z

T
t
0
t
T
693,0
0
t
0
2memem)t(m


===
. Sau 5 chu kỳ bán rã, chất
phóng xạ còn lại là m = m
0
/32.
9.39. Chọn D.
Hớng dẫn: Chất phóng xạ bị phân rã 75%, còn lại 25%, suy ra m/m
0
= 0,25 suy ra t/T = 2 t = 30h.
9.40. Chọn A.
Hớng dẫn: Khối lợng Co còn lại sau 1 năm là
T
t
0
2m)t(m

=
, khối lợng Co bị phân rã trong thời gian

= .N
0
; độ phóng
xạ tại thời điểm t = 12,5ngày là
T
t
0
2H)t(H

=
= 3,58.10
11
Bq
Lờ Vn Nguyờn THPT Phan Bi Chõu Trang 15
9.43. Chọn A.
Hớng dẫn: Khối lợng
Po
210
84
còn lại đợc tính theo công thức:
T
t
0
2m)t(m

=
suy ra t = 916,85 ngày.
9.44. Chọn B.
Hớng dẫn: Phơng trình phân rã
PbPo

10
.EE =
= 2,5.10
10
J.
9.46. Chọn A.
Hớng dẫn: Xem hớng dẫn và làm tơng tự câu 9.44, gọi động năng của Po là K
Po
, của Pb là K
Pb
của
hạt là K

theo bảo toàn năng lợng ta có K
Pb
+ K

K
Po
= E. áp dụng định luật bảo toàn động

+= PPP
PbPo
. Ban đầu hạt nhân Po đứng yên nên K
Po
= 0 và
0P
Po
=
ta suy ra hệ phơng trình:


áp dụng định luật bả toàn số khối ta có: 234 = x.4 + y.0 + 206 x = 7. áp dụng
định luật bảo toàn điện tích ta có: 92 = x.2 + y.(-1) + 82 y = 4.
9.50. Chọn D.
Hớng dẫn: Khối lợng các hạt nhân không bảo toàn.
9.51. Chọn B.
Hớng dẫn: Xem cách làm câu 9.49.
9.52. Chọn C.
Hớng dẫn: Tơng tác giữa hai hạt nhân. là phản ứng hạt nhân.
9.53. Chọn C.
Hớng dẫn: Tổng số khối (nuclon) trong phản ứng luôn dơng, bằng tổng 2 lần số khói trớc hay sau
phản ứng.
9.54. Chọn C.
Hớng dẫn: Động lợng các tổng cộng các hạt nhân luôn khác không.
9.55. Chọn D.
Hớng dẫn: Cả 3 ý trên đều đúng
9.56. Chọn A.
Hớng dẫn: Xét phản ứng hạt nhân:
XOpF
A
Z
16
8
1
1
19
9
++
, áp dụng định luật bảo toàn điện tích và định
luật bảo toàn số khối ta đợc: Z = 2, A = 4. Vậy hạt nhân

37
17
++
Tổng khối lợng các hạt nhân trớc phản ứng là M
0
= m
Cl
+ m
p
= 37,963839u.
Tổng khối lợng các hạt nhân sau phản ứng là M = m
Ar
+ m
n
= 37,965559u.
Ta thấy M
0
< M suy ra phản ứng thu năng lợng và thu vào một lợng E = 1,60132MeV.
9.62. Chọn B.
Hớng dẫn: Xem hớng dẫn và làm tơng tự câu 9.60 với phản ứng hạt nhân:
+ 3EC
12
6
.
9.63. Chọn B.
Hớng dẫn: Xem hớng dẫn và làm tơng tự câu 9.61 với phản ứng hạt nhân:
nPAl
30
15
27

suy ra K
n
/K
P
= m
n
/m
P
.
Theo định luật baor toàn năng lợng K

+ E = K
n
+ K
P
K
n
= 0,013MeV, và K
n
= 0,387MeV.
9.65. Chọn C.
Hớng dẫn: Xem sự phân hạch.
9.66. Chọn C.
Hớng dẫn: Chỉ có U235 hấp thụ nơtron chậm sữ sảy ra phân hạch.
9.67. Chọn D.
Hớng dẫn: Điều kiện phản ứng dây chuyền k > 1
9.68. Chọn A.
Hớng dẫn: Hai hạt nhân tạo ra sau phân hạch có thể là hạt nhân không có tính phóng xạ.
9.69. Chọn B.
Hớng dẫn: Xem sự phân hạch.

9.76. Chọn C.
Hớng dẫn: Xem hai loại phản ứng hạt nhân toả năng lợng.
9.77. Chọn D.
Hớng dẫn: Xem điều kiện có phản ứng nhiệt hạch.
9.78. Chọn B.
Hớng dẫn: Xem câu 9.77.
9.79. Chọn C.
Hớng dẫn: đơteri và triti có sắn trong nớc.
9.80. Chọn B.
Hớng dẫn: Tìm độ hụt khối, sau đó tìm năng lợng toả ra của phản ứng.
9.81. Chọn A.
Hớng dẫn: Xem cách làm câu 9.80.
9.82. Chọn D.
Hớng dẫn: Xem cách làm câu 9.80.
Lờ Vn Nguyờn THPT Phan Bi Chõu Trang 17
9.83. Chọn A.
Hớng dẫn: Xem cách làm câu 9.80.
9.84. Chọn B.
Hớng dẫn: Tìm năng lợng toả ra của phản ứng là Q
1
. Tìm nhiều lợng cần đun sôi 1kg nớc là Q
2
.
Khối lợng nớc đun là m = Q
1
/Q
2
.
9.85. Chọn A.
Hớng dẫn: Phản ứng xảy ra theo phơng trình:

Tổng khối lợng của các hạt nhân trớc phản ứng là: M
0
= m
p
+ m
Li
= 8,0217u.
Tổng khối lợng của các hạt nhân sau phản ứng là: M = 2m

= 8,0030u.
Ta thấy M
0
> M suy ra phản ứng là phản ứng toả năng lợng, và toả ra một lợng: E = (M
0
- M)c
2
=
17,4097MeV.
9.87. Chọn B.
Hớng dẫn: Xem hớng dẫn và làm tơng tự câu 8.62, theo bảo toàn năng lợng ta có K
p
+ E = 2.K

suy ra K

= 9,60485MeV.
9.88. Chọn C.
Hớng dẫn: Xem hớng dẫn và làm tơng tự câu 8.62 và 8.63. Động năng của hạt đợc tính theo công
thức
u0015,4

21
= PP
Từ hình vẽ ta đợc:
)cos(p)cos(p.pppp
P
+=++=

122
2
121
2
2
2
1
2
;
mà
K.m2p
2
=
. Nên:
1
2
=

Pm
Km
cos
PP
=> = 176