I .TÓM TẮT LÍ THUYẾT :
1. Cấu tạo hạt nhân :
a) Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ các nuclôn gồm :
+ prôtôn ( p ) có m
p
=
27
10.67262,1
−
kg , điện tích : +e .
+ nơtrôn (n ) có m
n
=
27
10.67493,1
−
kg , không mang điện tích .
-
Kí hiệu hạt nhân :
X
A
Z
. Trong đó :
+Z là số hiệu nguyên tử , chính là số thứ tự trong bảng HTTH .
+ A gọi là số khối , là tổng số các nuclon trong hạt nhân .

⇒
số nơtron = A – Z .
b) Kích thước hạt nhân :
Nếu coi hạt nhân nguyên tử là một khối cầu bán kính R thì ta có sự phụ thuộc giữa R và số khối A là :

kính tác dụng rất nhỏ - cỡ 10
-15
m và có cường độ rẩt lớn nên còn gọi là lự tương tác mạnh .
b) Độ hụt khối : là hiệu số khối lượng giữa khối lượng hạt nhân và tổng khối lượng các nuclon cấu tạo
nên hạt nhân đó .
Ta có công thức tính độ hụt khối của hạt nhân : Δm = ∑ m
p
+ ∑ m
n
─ m ( chú ý đơn vị là u ).
c) Năng lượng liên kết :
- Từ hệ thức Anh-xtanh : E = mc
2
. Ta thấy 1 phần khối lượng của các hạt nuclon đã chuyển thành năng
lượng liên kết các hạt nhân trong nguyên tử với nhau ( vì thế nên m < m
0
) : năng lượng đó được gọi là
năng lượng liên kết của hạt nhân và có trị số : W
lk
= Δm.c
2
.
Năng lượng liên kết càng lớn thì lực liên kết giữa các nuclôn càng mạnh .
─ Để đặc trưng cho độ bền vững của hạt nhân ta có đại lượng năng lượng liên kết riêng là :
A
W
lk
. Hạt
nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững .
II . PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP .

A
Z
. Chính là
năng lượng liên kết của 1 hạt nhân đó .
-
Và N hạt nhân thì có năng lượng là : E = N.W
lk
( MeV).
Ví dụ 1: [07A] Cho m
C
= 12 u, m
p
= 1.00728u, m
n
= 1,00867u
,
1u = 1.66058.10
-27
kg , 1eV = 1,6.10
-19
J, c
= 3.10
-8
m/s. Năng lượng tối thiểu để tách hạt nhân
C
12
6
thành các nuclon riêng biệt bằng :
A. 8,94 MeV B. 44,7 MeV C. 89,4 MeV D. 72,7 MeV
Giải

10.494522,1
13
10
=
−
−
MeV
Vậy 1u = 934,07 MeV/ c
2
.

-
Năng lượng cần thiết để tách hạt nhân
C
12
6
thành các nuclơn riêng biệt chính là năng lượng liên kết
của hạt nhân
C
12
6
:
E = W
lk
= Δm.c
2
= (6.m
p
+6.m
n

– 13
J
Giải

-
Năng lượng tối thiểu để tách hạt nhân
12
C thành 3 hạt nhân α chính là năng lượng cần cung cấp cho
do độ hụt khối của 1C tạo 3α :
-
Năng lượng đó bằng :
Q = (m
C
– m
α
).c
2
= – 0,0045u.c
2
= – 4,1895 MeV = – 6,7.10
–13
J
2
Dấu trừ chứng tỏ phản ứng cần cung cấp năng lượng .

⇒
Chọn đáp án A
Ví d ụ 3: Cho phản ứng phân hạch Uran 235 :
1
0

931
==
Q
u .
⇒
Chọn đáp án D.
Loại 2 : Tính năng lượng liên kết riêng và so sánh tính bền vững của các hạt nhân.
-
Ta tính năng lượng liên kết riệng bằng :
A
W
lk
MeV/nuclon.
-
Rồi so sánh năng lượng liên kết riêng của các hạt nhân với nhau : hạt nhân có năng lượng liên kết
riêng càng lớn thì càng bền vững .
Chú ý : hạt nhân có số khối từ 50 – 70 trong bảng HTTH thường bền hơn các ngun tử của các hạt nhân
còn lại .
Ví dụ 1:[08A] Hạt nhân
Be
10
4
có khối lượng 10,0135u. Khối lượng của nơtrơn (nơtron) m
n
= 1,0087u, khối
lượng của prơtơn (prơton) m
P
= 1,0073u, 1u = 931 MeV/c
2
. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 10 là

10
4
là :
3215,6
10
125,63
==
A
W
lk
MeV/nuclơn.
Chọn đáp án : C.
Ví dụ 2 : Tính năng lượng liên kết hạt nhân Đơtêri
D
2
1
? Cho m
p
= 1,0073u, m
n
= 1,0087u, m
D
= 2,0136u;
1u = 931 MeV/c
2
.
A) 2,431 MeV. B) 1,122 MeV. C) 1,243 MeV. D)2,234MeV.
Giải
-
Độ hụt khối của hạt nhân D :

=
O
m
u;
um
p
007276,1
=
,
um
n
008667,1=
. Hãy sắp xếp các hạt
nhân
He
4
2
,
C
12
6
,
O
16
8
theo thứ tự tăng dần độ bền vững :
Câu trả lời đúng là:
A.
C
12

6
,
O
16
8
. D.
,
4
2
He
O
16
8
,
C
12
6
.
Giải
-
Ta thấy đề bài không cho khối lượng của
12
C nhưng chú ý vì ở đây dùng đơn vị u, mà theo định nghĩa
đon vị u bằng 1/12 khối lượng đồng vị
12
C
⇒
do đó có thể lấy khối lượng
12
C là 12 u.

W
lk riêng
= 7,4797 MeV/ nuclon.
Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững. Vậy chiều bền vững hạt nhân tăng dần
là : He < C < O.
⇒
Chọn đáp án C.
Loại 3 : Tính số hạt nhân nguyên tử và suy ra số nơtron, proton có trong lượng chất hạt nhân .
-
Cho khối lượng m hoặc số mol của hạt nhân
X
A
Z
. Tìm số hạt p , n có trong mẫu hạt nhân đó .
Nếu có khối lượng m suy ra số hạt hạt nhân X là : N =
A
N
A
m
.
(hạt) .
Nếu có số mol suy ra số hạt hạt nhân X là : N = n.N
A
(hạt) . với N
A
=
123
10.022,6
−−
mol

Giải
-
Số hạt nhân có trong 119 gam urani
U
238
92
là :
N =
A
N
A
m
.

2323
10.01.310.02,6.
238
119
==
hạt
- Suy ra số hạt nơtron có trong N hạt nhân urani
U
238
92
là :
(A-Z). N = ( 238 – 92 ).3,01.10
23
= 4,4.10
25
hạt

A
N
A
m
hạt .
⇒
Chọn đáp án B.
III. BÀI TẬP ÁP DỤNG
Câu 1. Năng lượng nhỏ nhất để tách hạt nhân He thành hai phần giống nhau là bao nhiêu ? Cho m
He
=
4,0015u; m
n
= 1,0087u; m
p
= 1,0073u; 1u.c
2
= 931MeV
A. 3,2 MeV. B. 12,4 MeV. C. 16,5 MeV. D. 23,8 MeV.
Câu 2. Năng lượng liên kết cho một nuclon trong các hạt nhân Ne ; He và C tương ứng bằng 8,03
MeV ; 7,07 MeV và 7,68 MeV. Năng lượng cần thiết để tách một hạt nhân Ne thành hai hạt nhân He
và một hạt nhân C là :
A. 11,9 MeV. B. 10,8 MeV. C. 15,5 MeV. D. 7,2 MeV.
Câu 3. Tính năng lượng liên kết tạo thành Cl
37
, cho biết: Khối lượng của nguyên tử
37
17
Cl = 36,96590 u;
khối lượng proton, m

=1,0073u, 1u.c
2
= 931MeV
A. 3,5 MeV. B. .8,1 MeV. C. 12,4 MeV. D. 17,4 MeV
Câu 6. Tính năng lượng liên kết riêng của hạt nhân
37
17
Cl. Biết m
p
= 1,00728 u; m
n
= 1,00867 u; m
Cl
=
36,95655 u và 1u = 931 MeV/c
2
.
A. 8,47 MeV B.8,57 MeV C.8,67 MeV D. 8,87 MeV
Câu 7: Chọn câu trả lời đúng. Tính số phân tử nitơ trong 1 gam khí niơ. Biết khối lượng nguyên tử lượng
của nitơ là 13,999 u. Biết 1u =1,66.10
-24
g.
A . 43.10
20
hạt

. B . 43.10
21
hạt


kg/m
3
. B. 0,35.10
18

kg/m
3
. C. 0,23.10
18

kg/m
3
. D. 0,25.10
18kg/m
3
.

Đáp án :
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
D A D C D B D
************************** /////// ~ ~ ~ ~ ~~~/////////********************************* I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT
1. Định nghĩa và tính chất phóng xạ :
- Phóng xạ là hiện tượng một hạt nhân không bền vững tự phát phân rã, phát ra các tia phóng xạ và biến
đổi thành hạt nhân khác gọi là hiện tượng phóng xạ .

: là chùm các hạt pozitron e
+
có điện tích +e ( là phản hạt của electron – sẽ đề cập rõ ở chương các
loại hạt sơ cấp ) nên bị lệch về phía bản âm của điện trường .
c) Tia γ :
6
- là sóng điện từ có bước sóng cực ngắn < 10
-11
m ( chính là chùm phôtôn mang có năng lượng cao ).
- tính chất : không bị lệch trong điện trường , có khả năng đâm xuyên mạnh hơn nhiều so với tia α , β .
Trong phân rã α , β tạo hạt nhân con ở trạng thái kích thích và hạt nhân con có thể phóng xạ ra tia γ để trở
về trạng thái cơ bản.
3. Định luật phóng xạ:
a) Định luật phóng xạ :
- Trong quá trình phân rã , số hạt nhân phóng xạ giảm theo thời gian theo định luật hàm số mũ.
- Các hàm biễu diễn quá trình phân rã phóng xạ hạt nhân theo thời theo thời gian t :
+ theo khối lượng : m =
t
T
t
emm
.
00
.2.
λ
−
−
=
.
+ theo số hạt hạt nhân nguyên tử : N =

eHNH
.
0

λ
λ
−
==
, trong đó H
0
= λ.N
0
: được gọi là độ phóng xạ ban đầu của hạt
nhân .
4. Đồng vị phóng xạ và ứng dụng :
a) Đồng vị phóng xạ : gồm có đồng vị phóng xạ tự nhiên và nhân tạo
- các đồng vị phóng xạ của một nguyên tố hoá học có cùng tính chất hoá học như đồng vị bền của nguyên
tố đó.
b) Ứng dụng:
- trong khảo cổ học dùng đồng vị
C
14
6
có T = 5730 năm để xác định tuổi mẫu vật.
- trong y-sinh học : phương pháp đánh dấu nguyên tử và phẩu thuật chiếu xạ.
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
Loại 1: Xác định lượng chất còn lại:
- Cho m
0
hay N

Số hạt nhân X còn lại sau thời gian t : N =
t
T
t
eNN
.
00
.2.
λ
−
−
=
. (2.2)
Chú ý: là t và T phải đưa về cùng đơn vị . Đối với khối lượng m thì không cần đổi đơn vị và ta cứ tính rồi
lấy đơn vị của m theo m
0
như đề bài.
Ví dụ 1:[08A] Một chất phóng xạ có chu kỳ bán rã là 3,8 ngày. Sau thời gian 11,4 ngày thì độ phóng xạ
(hoạt độ phóng xạ) của lượng chất phóng xạ còn lại bằng bao nhiêu phần trăm so với độ phóng xạ của
lượng chất phóng xạ ban đầu?
A. 25%. B. 75%. C. 12,5%. D. 87,5%.
Giải
- Ta có : T = 3,8 ngày ; t = 11,4 = 3T ngày . Do đó ta đưa về hàm mũ hai để giải nhanh như sau :

T
t
T
t
m
m

0
/9. D. N
0
/4.
Giải
- Ta có : t = 1năm thì số hạt nhân chưa phân rã (còn lại ) là :
3
1
2
1
0
==
T
t
N
N
- Sau 1năm nữa tức là t’ = 2t năm thì số hạt nhân còn lại chưa phân rã là :

T
t
T
t
N
N
2'
0
2
1
2
1

T
t
N
N
.
⇒
Chọn đáp án : C
Ví d ụ 3: Chất Iốt phóng xạ
131
53
I dùng trong y tế có chu kỳ bán rã 8 ngày đêm. Nếu nhận được 100g chất
này thì sau 8 tuần lễ còn bao nhiêu?
A. O,87g B. 0,78g C. 7,8g D. 8,7g
Giải
-
Ta có : t = 8 tuần = 56 ngày = 7.T
Suy ra sau thời gian t thì khối lượng chất phóng xạ
131
53
I còn lại là :

7
0
2.1002.
−
−
==
T
t
mm

λ
−
−
−=−=−
(2.4)
Chú ý : là không được áp dụng định luật bảo toàn khối lươngj như trong phản ứng hoá học.
A -> B + C . m
A
≠ m
B
+ m
C
Ví dụ 1:Tính số hạt nhân bị phân rã sau 1s trong 1g Rađi
226
Ra . Cho biết chu kỳ bán rã của
226
Ra là
1580 năm. Số Avôgađrô là N
A
= 6,02.10
23
mol
-1
.
A). 3,55.10
10
hạt. B). 3,40.10
10
hạt. C). 3,75.10
10











−=−=∆
−
−
T
t
NN
hạt .
⇒
Chọn đáp án D.
Ví dụ 2: Đồng vị phóng xạ Côban
60
27
Co phát ra tia
─
và với chu kỳ bán rã T = 71,3 ngày. Trong 365 ngày,
phần trăm chất Côban này bị phân rã bằng
A. 97,12% B. 80,09% C. 31,17% D. 65,94%
Giải
% lượng chất
60

Z
A
Z '
→
+ tia phóng xạ . Biết m
0
, T của hạt nhân mẹ.
Ta có : 1 hạt nhân phóng xạ thì sẽ có 1 hạt nhân con tao thành. Do đó ΔN
X
(phóng xạ) = N
Y
(tạo thành)
Mà
A
X
X
N
A
m
N .
∆
=∆
( N
A
là số Avôgađrô ) .
Suy ra :
A
Bm
B
N

.∆
=
.
Tổng quát : m
con
=
me
conme
A
Am .∆
(2.5)
9
Ví dụ 1:[08A] Hạt nhân
X
Z
A
1.
1.
phóng xạ và biến thành một hạt nhân
Y
Z
A
2.
2.
bền. Coi khối lượng của hạt
nhân X, Y bằng số khối của chúng tính theo đơn vị u. Biết chất phóng xạ
X
Z
A
1

D.
1
2
3
A
A
Giải
-
Xem phản ứng trên như sau : X → Y + tia phóng xạ .
Khi đó X là hạt nhân mẹ và Y là hạt nhân con tao thành. Lúc này bài toán trở thành tìm mối liên hệ giữa X
và hạt nhân con Y :
-
Ta có khối lượng của hạt nhân X sau 2 chu kì ( t = 2T ):
+ m =
4
2.2.
0
2
00
m
mm
T
t
==
−
−
.
-
Khối lượng của hạt nhân con Y tạo thành sau 2 chu kì là :
m

A
Am
=
−
=
−
−

-
Khi đó, tỉ lệ giữa khối lượng của hạt nhân Y và hạt nhân X là :
+
1
2
0
1
2
0
3
4
4
3
A
A
m
A
A
m
m
m
X

m

⇔
Δm = 10,5 g .
Suy ra khối lượng của mg tạo thành : m
con
=
5,1024.
24
5,10
.
==
∆
me
conme
A
Am
gam.
⇒
Chọn đáp án A
Loại 4: Xác định độ phóng xạ của hạt nhân :
- Cho m
0,
T . Tìm độ phóng xạ của hạt nhân sau thời gian t ?
10
+ phải đưa khối lượng ban đầu về số hạt nhân ban đầu :
A
Nm
N
A

Chú ý: + ngồi đơn vị Bq , độ phóng xạ còn có đơn vị tính khác là Curi (Ci) , với 1Ci = 3,7.10
10
Bq.
+ khi tính độ phóng xạ phải đổi T về s và nên lưu số này vào máy tính để tính nhanh trắc nghiệm :
1năm = 31,536.10
6
s .
Ví dụ 1:[09A] Lấy chu kì bán rã của pơlơni
Po
210
84
là 138 ngày và N
A
= 6,02.10
23
mol
-1
. Độ phóng xạ của
42 mg pơlơni là
A. 7.10
10
Bq. B. 7.10
14
Bq. C. 7.10
12
Bq. D. 7.10
9
Bq.
Giải
- Số hạt nhân ngun tử

⇔
H
0
=
12
0
10.7.
86400.138
2ln
≈N
Bq.
(Chú ý đổi về đúng đơn vị để tính vì bài này sai thường do khơng nhìn kĩ đơn vị khối lượng và chưa đổi T
về giây ).
⇒
Chọn đáp án C
Ví dụ 2: Sau mỗi giờ số ngun tử của đồng vị phóng xạ cơ ban giảm 3,8%. Hằng số phóng xạ cơ ban
là:
A.
0,783h
-1
B. 0,239h
-1
C. 0,0387h
-1
D. 0,239h
-1
Giải
-
Số ngun tử giảm mỗi giờ chính là lượng Co bị phóng xạ trong mỗi giờ , khi đó theo đề bài , ta có :
ΔN =

e
t
∆
−=
−
λ

⇔

t
N
N








∆
−−
=
0
1ln
λ
.
-
Hằng số phóng xạ của Co là :
( )

─
và tạo thành đồng vò của
magiê. Mẫu Na có khối lượng ban đầu m
0
= 24g. Độ phóng xạ ban đầu của
24
11
Na bằng
A. 7,73.10
18
.Bq B. 2,78.10
22
.Bq C. 1,67.10
24
.Bq D. 3,22.10
17
Bq
11
Giải
-
Số hạt nhân nguyên tử Na có trong 24 gam ban đầu là :

23
23
0
0
10.02,6
24
10.02,6.24
.

=
Bq
⇒
Chọn đáp án A
Loại 5: Xác định thời gian phóng xạ , tuổi thọ vật chất.
- Cho m, m
0
. Ta có : m
t
em
.
0
.
λ
−
=

⇔
)ln(
2ln
.
0
m
m
T
t
t =
−
=−
λ

=
0
ln.
2ln N
NT
t
(2.8)
- Cho H, H
0
. Lập luận tương tự , ta được :








−
=
0
ln.
2ln H
HT
t
(2.9)
Chú ý :
-các đại lượng m – m
0
, N - N

Ví dụ 1:[09A] 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. 2T. B. 3T. C. 0,5T. D. T.
Giải
-
Sau thời gian phóng xạ t ( kể từ thời điểm ban đầu ) , ta có :
+ khối lượng hạt nhân còn lại : m
T
t
m
−
=
2.
0

+ khối lượng hạt nhân bị phân rã : Δm =








−=
−
T
t
m 21
0


⇔
t = 2T.
Vậy cứ sau khoảng thời gian Δt = 2T thì khối lượng hạt nhân bị phóng xạ bằng 3 lần khối lượng hạt nhân
còn lại .
⇒
Chọn đáp án : A
Ví dụ 2: Một chất phóng xạ có chu kì bán rã là 360 giờ. Sau bao lâu thì khối lượng của nó chỉ còn 1/32
khối lượng ban đầu :
A. 75 ngày (24h) B. 11,25 giờ C. 11,25 ngày D. 480 ngày
Giải
-
đây là bài toán xác định thời gian phóng xạ hạt nhân khi biết tỉ lệ khối lượng phân rã còn lại .
-
Ta có
32
1
0
=
m
m
nên từ công thức (2.7), ta được :







−

C là 5600 năm. Tuổi của tượng gỗ đó là :
A. 1900 năm B. 2016 năm C. 1802 năm D. 1890 năm
Giải
-
Đây là bài toán so sánh giữa độ phóng xạ do
14
C phân rã trong vật cần xác định tuổi và vật đối chiếu .
-
Theo đề ta có :
8,0
0
=
H
H
.
-
Áp dụng : từ công thức (2.9) ta được :
1802
2ln
8,0ln.5600
ln.
2ln
0
=
−
=





−
=

⇔
0
.
m
m
e
t
=
−
λ

⇔








=−
0
ln
2ln.
m
m
T



−
=
0
ln
2ln.
N
N
t
T
(2.11)
- Có thể dùng công thức hàm mũ để đoán và giải nhanh với những câu có số liệu đẹp.
13
Nếu
0
m
m
=
0
N
N
=
n
2
1
(với n є N
*
)
⇒

2
có H ≡ H
2
.Suy ra được :

t
eHH
.
0
.
λ
−
=

⇔

0
.
H
H
e
t
=
−
λ

⇔




mà
0
m
m
=
T
t
2
1
. Nên suy ra được :
T
t
= 2 .
Vậy chu lì bán rã của đồng vị phóng xạ đó bằng : T =
5,1
2
3
2
==
t
giờ.
⇒
Chọn đáp án : B
Ví dụ 2: Độ phóng xạ của 3 mg
60
27
Co là 3,41 Ci . Cho N
A
= 6,02.10
23


0
0
.2ln
H
N
T =
.
Vậy chu kì bán rã của hạt nhân Co là :
10
19
0
0
10.7,3.41,3
2ln.10.01,3
.2ln ==
H
N
T

⇔
T = 5,24 năm .
⇒
Chọn đáp án B
Ví dụ 3:
24
11
Na là một chất phóng xạ . Sau thời gian 105 h thì độ phóng xạ của nó giảm đi 128 lần. Chu kì
bán rã của
24

=
t
h .
⇒
Chọn đáp án B.
III. BÀI TẬP ÁP DỤNG
Cu 1. Poloni (
210
84
Po) có chu kỳ bán rã là T = 138 ngày, là chất phóng xạ phát ra tia phóng xạ và chuyển thành
hạt nhân chì
206
82
Pb. Biết rằng ở thời điểm khảo sát tỷ số giữa số hạt
206
82
Pb và số hạt
210
84
Po bằng 7. Tuổi của
mẫu chất trên là
A. 276 ngày B.46 ngày C. 552ngày D. 414 ngày
Cu 2. Đồng vị phóng xạ
210
84
Po phóng xạ và biến đổi thành một hạt nhân chì .Tại thời điểm t tỉ lệ giữa số hạt
nhân chì và số hạt nhân Po trong mẫu là 5 ,tại thời điểm t này tỉ số khối lượng chì và khối lượng Po là:
A. 4,905 B. 0,196 C. 5,097 D. 0,204
Cu 3. Chất
131

Câu 7. Đồng vị phóng xạ đồng
66
29
Cu có chu kì bán rã T = 4,3 phút. Sau thời gian 12,9 phút thì độ phóng
xạ của đồng vị này giảm xuống còn bao nhiêu ?
A. 85% B. 87,5% C. 82,5% D. 80%
Câu 8. Cho biết
238
92
Uvà
235
92
U là các chất phóng xạ có chu kì bán rã lần lượt là T
1
= 4,5.10
9
năm và T
2
=
7,13.10
8
năm . Hiện nay trong quặng urani thiên nhiên có lẫn
238
92
U và
235
92
U theo tỉ lệ 160 : 1 . Giả thiết ở
thời điểm ban đầu tạo thành Trái Đất thì tỉ lệ trên là 1:1 . Tuổi hình thành của Trái Đất là ?
A. 4,91.10

Ci C.1,84.10
5
Ci D.1,92.10
5
Ci
Câu 12. Radon là chất phóng xạ có chu kì bán rã T= 3,6 ngày. Tại thời điểm ban đầu có 1,2 g
222
86
Rn, sau
khoảng thời gian t = 1,4T thì số nguyên tử Rn còn lại là bao nhiêu ?
A. 1,874.10
18
B.2,165.10
19
C.1,234.10
21
D.2,465.10
20
Câu 13. Ban đầu có m
0
= 1mg chất phóng xạ radon
222
86
Rn . Sau 15,2 ngày thì độ phóng xạ của nó giảm
93,75%, độ phóng xạ của Rn lúc đó là bao nhiêu ?
A. H = 0,7553.10
12
Bq B.1,6854.10
11
Bq

92
U và
206
82
Pb là 37 thì tuổi của mẫu đá là ?
A. 2.10
7
năm B.2.10
8
năm C.2.10
9
năm D.2.10
10
năm
Câu 16. Một nguồn phóng xạ có chu kì bán rã T và tại thời điểm ban đầu có 32N
0
hạt nhân . Sau các
khoảng thời gian T/2, 2T và 3T thì số hạt nhân còn lại lần lượt là ?
A. 24N
0
, 12N
0
, 6N
0
B. 16
2
N
0
, 8N
0

11
Na có chu kì bán rã là 15 h.
A. 2,134.10
15
hạt B. 4,134.10
15
hạt C. 3,134.10
15
hạt D. 1,134.10
15
hạt
Câu 18. Chất phóng xạ Po có chu kì bán rã là 138 ngày. Tính số hạt nhân Po để có độ phóng xạ là 1 Ci.
A. 10
18
hạt B. 50,2.10
15
hạt C. 63,65.10
16
hạt D. 30,7.10
14
hạt
Câu 19. Một gam chất phóng xạ trong 1s phát ra 4,2.10
13
hạt β
–
. Khối lượng nguyên tử của chất phóng xạ
này là 58,933 u; 1u = 1,66.10
-27
kg . Chu kì bán rã của chất phóng xạ này là ?
16

13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
D B B D C B

************************    ******************************
.
I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT .
1. Phản ứng phân hạch :
a) Sự phân hạch :
- là sự vỡ một hạt nhân nặng thành hai hạt nhân nhẹ hơn và vài nơtron , sau khi hấp thụ một nơtron chậm.
- đặc điểm : mỗi phân hạch đều giải phóng ra năng lượng lớn.
b) Phản ứng phân hạch dây chuyền :
- Sau khi phân hạch một hạt nhân nặng (như U, Pu… ) thành các hạt nhân nhẹ hơn và kèm theo k hạt
nơtron tiếp tục gây ra sự phân hạch cho các hạt nhân khác và số phân hạch tăng lên nhanh chóng : chính
là phản ứng phân hạch dây chuyền.
- Điều kiện để xảy ra phản ứng phân hạch dây chuyền : gọi k là hệ số nhân nơtron ( là số nơtron trung
bình còn lại sau mỗi phân hạch ).
17
+ nếu k < 1 thì phản ứng dây chuyền không xảy ra.
+ nếu k = 1 thì phản ứng dây chuyền xảy ra với mật độ nơtron không đổi : đây là phản ứng dây chuyền
điều khiển được dùng trong nhà máy hạt nhân .
+ nếu k > 1 thì xảy ra phản ứng dây chuyền không điều khiển được , dẫn đến một vụ nổ bom nguyên tử.
Để giảm thiểu số nơtron bị mất mát ra bên ngoài để k ≥ 1 thì khối lượng nhiêu liệu hạt nhân phải có một
giá trị tối thiểu được gọi là khối lượng tới hạn của hạt nhân đó ( m
th
).
c) Ứng dụng :
- Lò phản ứng hạt nhân là thiết bị tạo ra phản ứng phân hạch dây chuyền điều khiển được .
+ nguyên liệu hạt nhân :
U
235

và M . Tìm năng lượng toả ra khi xảy 1
phản ứng ( phân hạch hoặc nhiệt hạch ):
Năng lượng toả ra : Q = ( M
0
– M ).c
2
MeV. (3.1)
- Suy ra năng lượng toả ra trong m gam phân hạch (nhiệt hạch ) : E = Q.N = Q.
A
N
A
m
.
MeV (3.2)
18
Ví dụ 1: Năng lượng tỏa ra trong quá trình phân chia hạt nhân của 1 kg nguyên tử
U
235
92
là 5,13.10
26
MeV.
Cần phải đốt một lượng than đá bao nhiêu để có một nhiệt lượng như thế. Biết năng suất tỏa nhiệt của than
là 2,93.10
7
J/kg.
A.28 kg B. 28.10
5
kg C. 28.10
7

kg .
⇒
Chọn đáp án B.
Ví dụ 2:
235
92
U +
1
0
n →
95
42
Mo +
139
57
La +2
1
0
n là một phản ứng phân hạch của Urani 235. Biết khối
lượng hạt nhân : m
U
= 234,99 u ; m
Mo
= 94,88 u ; m
La
= 138,87 u ; m
n
= 1,0087 u.Cho năng suất toả nhiệt
của xăng là 46.106 J/kg . Khối lượng xăng cần dùng để có thể toả năng lượng tương đương với 1 gam U
phân hạch ?

– m
Mo
– m
La
– 2m
n
).c
2
= 215,3403 MeV
- Năng lượng khi 1 gam U phản ứng phân hạch :
E = Q.N = 5,5164.10
23

MeV = 5,5164.10
23

.1,6.10
–3
J = 8,8262 J
- Khối lượng xăng cần dùng để thu được năng lượng của 1 gam
235
U phân hạch :
m
1919
10.46
6
≈=
Q
kg.
⇒

2
1

= m
p
+ m
n
–
)(
2
1
Hm

⇒

)(
2
1
Hm
= m
p
+ m
n
– W
lk
H
2
1
W
lk
He
4
2

= 2m
p
+ 2m
n
–
)(
4
2
Hem

⇒
)(
4
2
Hem
= 2m
p
+ 2m
n
– W
lk
He
4
2

1
– W
lk
H
3
1

=

W
lk
He
4
2
– (W
lk
H
2
1
+ W
lk
H
3
1
)
Tổng quát lên : Q = ∑ W
lk sau
– ∑ W
lk trước


n
–
)(
2
1
Hm

⇒

)(
2
1
Hm
= m
p
+ m
n
– Δm

H
2
1 Δm
He
3
2
= 2m
p

3
2
Hem
- m
n
= Δm
He
3
2
–2Δm

H
2
1
.
Tổng quát lên : Q = (∑ Δm
sau
– ∑ Δm
trước
)c
2
.
(3.4)
Ví dụ 1:[09A] : Cho phản ứng hạt nhân:
XHeTD +→+
4
2
3
1
2

+ Δm
T
)
.
c
2
= 17,498 MeV .
⇒
Chọn đáp án : B
Ví dụ 2: Tìm năng lượng tỏa ra khi một hạt nhân
234
92
U
phóng xạ tia α và tạo thành đồng vị Thôri
230
90
Th
.
Cho các năng lượng liên kết riêng của hạt α là 7,1 MeV, của
234
U là 7,63 MeV, của
230
Th là 7,7 MeV.
A. 10,82 MeV. B. 13,98 MeV. C. 11,51 MeV. D. 17,24 MeV.
Giải
-
Đây là bài toán tính năng lượng toả ra của một phân rã phóng xạ khi biết Wlk của các hạt nhân trong
phản ứng .
-
Do đó ta phải xác định được W

– W
lk U
= 13,98 MeV
⇒
Chọn đáp án : B
20
III. BÀI TẬP ÁP DỤNG
Câu 1. Một nhà máy điện hạt nhân dùng nhiên liệu
235
92
U trung bình mỗi phản ứng tỏa ra 200MeV. Công
suất 1000MW, hiệu suất 25%. Tính khối lượng nhiên liệu đã làm giàu
235
92
U đến 35% cần dùng trong một
năm?
A. 5,4 tấn. B. 4,8 tấn. C. 4,4 tấn. D. 5,8 tấn.
Câu 2. Năng lượng trung bình toả ra khi phân hạch một hạt nhân
235
92
U là 200 MeV. Một nhà máy điện
nguyên tử dùng nguyên liệu urani trên co công suất 500 MW, hiệu suất chuyển hoá năng lượng là 20%.
Khối lượng
235
92
U tiêu thụ hằng năm của nhà máy là bao nhiêu ?
A. 865,12 kg B.926,74 kg C. 961,76 kg D. 856,47 kg.
Câu 3. Năng lượng liên kết riêng của hạt α là 7,1 MeV ; của
234
U là 7,63 MeV ; của

= 0,0087u; Δm
He
= 0,0305u;. Cho
2
/9311 cMeVu =
. Năng
lượng tỏa ra của phản ứng là:
A . 180,6 MeV. B18,06 eV. C.18,06 MeV. D . 1,806 MeV.
Câu 5. Bom nhiệt hạch dùng làm phản ứng D +T → He + n. Nếu có một kmol He tạo thành thì năng
lượng tỏa ra là ( khối lượng nguyên tử đã biết ).
A . 23,5.10
14
J. B .28,5.10
14
J. C 25,5.10
14
J. D . 17,4.10
14
J.
Câu 6. Khi bắn phá
Al
27
13
bằng hạt α. Phản ứng xảy ra theo phương trình:
nPU +→+
30
15
27
13
α

+ A
B
= A
C
+ A
D
.
b) Định luật bảo toàn điện tích :
Tổng đại số các điện tích của các hạt tương tác bằng tổng đại số các điện tích của các hạt sản phẩm.
Ta có : Z
A
+Z
B
= Z
C
+ Z
D
c) Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần : gồm cả động năng và năng lượng nghỉ.
Tổng năng lượng toàn phần của các hạt tương tác bằng tổng năng lượng toàn phần của các hạt sản phẩm .
Ta có : W
A
+ W
B
+ m
A
.c
2
+ m
B
.c

DCBA
pppp
.
3. Năng lượng trong phản ứng hạt nhân :
Trong phản ứng hạt nhân có thể là phản ứng toả nhiệt hoặc thu nhiệt. Với M
0
= m
A
+ m
B
là tổng khối
lượng nghỉ của các hạt nhân trước phản ứng . M = m
C
+ m
D
là tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân sau
phản ứng . Khi đó năng lượng của một phản ứng hạt nhân có giá trị :
Q = ( M0 – M ).c
2
= Δm.c
2
+ nếu Q > 0 : phản ứng toả nhiệt .
+nếu Q < 0 : phản ứng thu nhiệt .
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
Loại 1: Xác định hạt nhân còn thiếu và số hạt ( tia phóng xạ ) trong phản ứng hạt nhân .
a) Xác định tên hạt nhân còn thiếu :
- Áp dụng định luật bảo toàn số khối và điện tích .
22
Chú ý : nên học thuộc một vài chất có số điện tích thường gặp trong phản ứng hạt nhân (khơng cần quan
tâm đến số khối vì ngun tố loại nào chỉ phụ thuộc vào Z : số thứ tự trong bảng HTTH .

rất hiếm ) . Do đó khi giải bài tập loại này cứ cho đó là β
–
,
nếu giải hệ hai ẩn khơng có nghiệm thì mới giải
với β
+
- nhưng mà chắc khơng có đâu !    .
- Việc giải số hạt hai loại tia phóng xạ thì dựa trên bài tập ở dạng a) ở trên.
Ví dụ 1 : Tìm hạt nhân X trong phản ứng hạt nhân sau :

10
5
Bo + X → α +
8
4
Be
A.
3
1
T B.
2
1
D C.
1
0
n D.
1
1
p
Giải


1
0
n ;
0
1−
β
–

- Áp dụng định luật bảo tồn điện tích và số khối ta được : 2 hạt X có : 2Z = 0+92 – 42 – 57 – 7.(-1) = 0
và 2A = 1 + 235 – 95 – 139 – 7.0 = 2 . Vậy suy ra X có Z = 0 và A = 1. Đó là hạt nơtron
1
0
n .
⇒
Chọn đáp án : D
Thí d ụ 3 . Hạt nhân
24
11
Na phân rã β
–
và biến thành hạt nhân X . Số khối A và nguyên tử số Z có giá trò
A. A = 24 ; Z =10 B. A = 23 ; Z = 12 C. A = 24 ; Z =12 D. A = 24 ; Z = 11
Giải
-
Từ đề bài, ta có diễn biến của phản ứng trên là :
24
11
Na → X +
0

Giải
-
Bài tập này chính là loại tốn giải phương trình hai ẩn , nhưng chú ý là hạt β
–

có số khối A = 0 , do đó
phương trình bảo tồn số khối chỉ có ẩn x của hạt α . Sau đó thay giá trị x tìm được vào phương trình
bảo tồn điện tích ta tìm được y.
-
Chi tiết bài giải như sau :



=
=
⇔



=−
=
⇔



=−=−+
=−=+
6
8
102

D. 6 lần phóng xạ α ; 4 lần phóng xạ β
–
Giải .
- Theo đề ta có q trình phản ứng :
232
90
Th →
208
82
Pb + x
4
2
He + y
0
1−
β
–
.
- Áp dụng định luật bảo tồn điện tích và số khối , ta được :




=
=
⇔



=−

1
T , α ≡
4
2
He ,
1
0
n .
- Áp dụng định luật bảo tồn điện tích và số khối , ta được :
X có điện tích Z = 2 + 0 – 1 = 1 & số khối A = 4 + 1 – 3 = 2 . Vậy X là
2
1
D
⇒
Chọn đáp án : D
Loại 2. Xác định năng lượng của phản ứng hạt nhân .
-
Xét phản ứng hạt nhân : A + B → C + D .
24
-
Khi đó : + M
0
= m
A
+ m
B
là tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân trước phản ứng .
+ M = m
C
+ m

2
He +
20
10
Ne .
Biết m
Na
= 22,9327 u ; m
He
= 4,0015 u ; m
Ne
= 19,9870 u ; m
D
= 1,0073 u. Phản ứng trên toả hay thu một
năng lượng bằng bao nhiêu J ?
A. thu 2,2375 MeV B. toả 2,3275 MeV. C.thu 2,3275 MeV D. toả 2,2375 MeV
Giải
-
Ta có năng lượng của phản ứng hạt nhân trên là :
Q = ( M
0
– M ).c
2
= ( m
Na
+ m
He
─ m
Ne
─ m

=
235
10.023,610
233
= 2,563.10
24
hạt
-
Năng lượng toả ra của 1kg Urani:
E
0
= N. ΔE = 2,563.10
24
.200 = 5,126.10
26
MeV = 8,2.10
13
J
⇒
Chọn đáp án B
Ví dụ 3: cho phản ứng hạt nhân:
3
1
T +
2
1
D
→

4