GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh

Vật Lý Hạt Nhân

VẬT LÝ HẠT NHÂN
I. CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
* Cấu tạo hạt nhân. Nuclôn
+ Hạt nhân được cấu tạo từ những hạt nhỏ hơn gọi là các nuclôn.
Có hai loại nuclôn: prôton, kí hiệu p, khối lượng mp = 1,67262.10-27kg, mang một điện tích nguyên tố
dương +e, và nơtron kí hiệu n, khối lượng mn = 1,67493.10-27kg, không mang điện. Prôtôn chính là hạt
nhân nguyên tử hiđrô.
+ Số prôtôn trong hạt nhân bằng số thứ tự Z của nguyên tử trong bảng tuần hoàn;
Số nơtron trong hạt nhân là: N = A – Z.
A

+ Kí hiệu hạt nhân: Z X .
* Đồng vị
Đồng vị là những nguyên tử mà hạt nhân chứa cùng số prôtôn Z (có cùng vị trí trong bảng hệ thống
tuần hoàn), nhưng có số nơtron N khác nhau.
Các đồng vị còn được chia làm hai loại: đồng vị bền và đồng vị phóng xạ (không bền)
Trong thiên nhiên có khoảng gần 300 đồng vị bền; ngoài ra người ta còn tìm thấy vài nghìn đồng vị
phóng xạ tự nhiên và nhân tạo.
VD: Hidro có ba đồng vị:
+ Hidro thường 11 H chiếm 99,99% hidro thiên nhiên
+ Hidro nặng 12 H còn gọi là đơtêri 12 D chiếm 0,015% hidro thiên nhiên
+ Hidro siêu nặng 13 H còn gọi là triti 31T
* Đơn vị khối lượng nguyên tử
Trong vật lí hạt nhân, khối lượng thường được đo bằng đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu là u. Một
1
đơn vị u có giá trị bằng
khối lượng của đồng vị cacbon 126 C. 1u = 1,66055.10-27kg.

trưng cho sự bền vững của hạt nhân.
VD 1 : Hãy nêu cấu tạo các hạt nhân nguyên tử sau :

Đt : 0914449230

1

16
8

O;

17
8

O;

235
92

U;

27
13

Al ;

139
57


Khối lượng 1mol hạt nhân : mm0lHN = mNH.NA = 0,22589kg
c) Thể tích hạt nhân : V = 4πr3/3 = 4πr03A/ 3 .
Am p
3m p
m
Khối lượng riêng của hạt nhân D = =
=
≈ 1,45.1017 kg / m 3
3
A
V
π
rr
4
0
4πrr03
3
d) Tính năng lượng liên kết của hạt nhân ΔE = Δmc2 = {ZmP + (A – Z)mN – m}c2 = 1,8197u
ΔE = 1,8107.931 = 1685 MeV
∆E
Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân ε =
= 7, 4557 MeV/nu.
A
Câu 1 : Chọn câu đúng:
A. Nguyên tử gồm một hạt nhân mang điện dương và các e quay xung quanh
B. Nguyên tử có kích thước và khối lượng rất lớn so với hạt nhân
C. Nguyên tử luôn trung hoà về điện
D. Cả A,B,C đều đúng
Câu 2 : Lực hạt nhân:
A. Là lực đẩy vì các proton mang điện dương

C. các nuclôn
D. các electrôn
29
40
Câu 8 : So với hạt nhân 14 Si , hạt nhân 20 Ca có nhiều hơn
Đt : 0914449230

2

Email :


GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh
Vật Lý Hạt Nhân
A. 11 nơtrôn và 6 prôtôn.
B. 5 nơtrôn và 6 prôtôn.
C. 6 nơtrôn và 5 prôtôn.
D. 5 nơtrôn và 12 prôtôn.
7
Câu 9 : Hạt nhân 3 Li có: A. 3 nơtron
B.7 proton
C.10 nuclôn
D. 4 nơtron
Câu 10 : Các đồng vị của Hidro là
A. Triti, đơtêri và hidro thường
B. Heli, tri ti và đơtêri
C. Hidro thường, heli và liti
D. heli, triti và liti
Câu 11 : Theo định nghĩa về đơn vị khối lượng nguyên tử thì 1 u bằng
A. khối lượng của một nguyên tử hiđrô 11 H.

………………………………………………………………………………………………………..…………
………………………………………………………………………………………………………….…….…
………………………………………………………………………………………………………..…………
……………………………………………………………………………………………………..……………
…………………………………………………………………………………………………...………..…….
…………………………………………………………………………………………………….……………
Câu 14 : Chọn câu đúng.
A. Hạt nhân càng bền khi độ hụt khối càng lớn.
B. Khối lượng của hạt nhân bằng tổng khối lượng của các nuclôn
C. Trong hạt nhân số prôtôn luôn luôn bằng số nơtrôn.
D. Khối lượng của prôtôn lớn hơn khối lượng của nơtroon.
Câu 15 : Cho số Avogadro NA = 6,02.1023mol-1. Số hạt nhân nguyên tử có trong 100g iốt phóng xạ ( 131
53 I )là
23
23
23
B. 4,595.10 hạt
C. 4,952 .10 hạt
D.5,426 .1023 hạt
bao nhiêu? A. 3,592.10 hạt
…………………………………………………………………………………………………….……………
……………………………………………………………………………………………………..…………
Câu 16 : Cho hạt nhân 24 He lần lượt có khối lượng 4,001506u, mp=1,00726u, mn=1,008665u, u =
931,5MeV/c2. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 24 He có giá trị là bao nhiêu?
A. 7,066359 MeV
B. 7,73811 MeV
C. 6,0638 MeV

D. 5,6311 MeV


D. 1874 MeV
……………………………………………………………………………………………………..…………
…………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………….
Câu 19 : Hạt nhân

60
27

Co có khối lượng 55,94u. biết khối lượng của prôtôn là 1,0073u và khối lượng của

60
Co là
nơtrôn là 1,0087u. năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 27
A.70,5MeV
B. 70,4MeV
C. 48,9MeV
D. 54,4MeV
…………………………………………………………………………………………………………..……

……………………………………………………………………………………………………………….
Câu 20 : Hạt nhân đơteri

D có khối lượng 2,0136u. biết khối lượng của prôtôn là 1,0073u và khối
lượng của nơtrôn là 1,0087u. năng lượng liên kết của hạt nhân 21 D là
A. 0,67MeV
B. 2,02MeV
C. 1,86MeV
D. 2,23MeV
……………………………………………………………………………………………………..…………

……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
56

Câu 24 : Tính năng lượng liên kết riêng của hai hạt nhân 11 Na và 26 Fe . Hạt nhân nào bền vững hơn ?
Cho mNa = 22,983734u ; mFe = 55,9207u mn = 1,008665u ; mp = 1,007276u.
……………………………………………………………………………………………………………..……
23

……………………………………………………………………………………………………………..……

Đt : 0914449230

4

Email :


GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh

Vật Lý Hạt Nhân

Câu 25 (ĐH – 2012): Các hạt nhân đơteri H ; triti H , heli He có năng lượng liên kết lần lượt là 2,22
MeV; 8,49 MeV và 28,16 MeV. Các hạt nhân trên được sắp xếp theo thứ tự giảm dần về độ bền vững của
hạt nhân là
A. 12 H ; 24 He ; 13 H .
B. 12 H ; 13 H ; 24 He .
C. 24 He ; 13 H ; 12 H .

……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 27 : Cho biết năng lượng liên kết riêng của hạt nhân

U là 7,6 MeV, khối lượng của nơtron và

235
92

prôtôn lần lượt là 1,00867 u, 1,00728 u; lấy 1u = 931,5 MeV/c2. Khối lượng hạt nhân 235
92 U là
A. 235,000 u.
B. 234,992 u.
C. 234,129 u.
D.238,822 u.
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 28 (ĐH – 2014) : Trong các hạt nhân nguyên tử: 24 He; 2656 Fe; 238
92 U và
4
2

là A. He .

B.

56
26


210
Câu 31 (ĐH – 2014): Số nuclôn của hạt nhân 90 Th nhiều hơn số nuclôn của hạt nhân 84
Po là
A. 6
B. 126
C. 20
D. 14
Câu 32 : Các hạt nhân bền vững có năng lượng liên kết riêng vào cỡ 8,8 MeV/nuclôn, các hạt nhân đó có số
khối A trong phạm vi
A. 50 < A < 70.
B. 50 < A < 95.
C. 60 < A < 95.
D. 80 < A < 160.
4
6
Câu 33 : Hạt nhân 2 He có năng lượng liên kết là 28,4 MeV; hạt nhân 3 Li có năng lượng liên kết là 39,2
MeV; hạt nhân 21 D có năng lượng liên kết là 2,24 MeV. Hãy sắp theo thứ tự tăng dần về tính bền vững của
ba hạt nhân này.
B. 21 D , 42 He , 36 Li
C. 42 He , 21 D , 36 Li
D. 21 D , 36 Li , 42 He
A. 42 He , 36 Li , 21 D
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
238
232
Câu 34 : Cho khối lượng các hạt nhân 210
84 Po , 92 U , 90Th lần lượt là mPo = 210u, mU = 238u, mTh = 230u.
Biết khối lượng các nuclôn là mP = 1,0073u, mn = 1,0087u, 1uc2 = 931,5 MeV. Hãy sắp theo thứ tự giảm

Câu 35 : Số prôtôn trong 15,9949 gam
A. 4,82.1024
B. 6,023.1023

16
8

O là bao nhiêu?
C. 96,34.1023

D. 14,45.1024

……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 36 : Cho số Avogadro NA = 6,02.1023mol-1. Số hạt nhân nguyên tử có trong 100g iốt phóng xạ
bao nhiêu?
B. 4,595.1023hạt
C. 4,952 .1023hạt
D.5,426 .1023hạt
A. 3,592.1023hạt

131
53

I là

……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 37 : Hạt nhân
vững hơn hạt nhân

∆m2 ∆m1
>
.
A1
A2

D. Δm1 > Δm2.

II. SỰ PHÓNG XẠ
* Hiện tượng 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.
Quá trình phân rã phóng xạ chỉ do các nguyên nhân bên trong
gây ra và hoàn toàn không phụ thuộc vào các tác động bên ngoài
như nhiệt độ, áp suất, …
Người ta quy ước gọi hạt nhân phóng xạ là hạt nhân mẹ và hạt
nhân phân rã là hạt nhân con.
* Các tia phóng xạ :
+ Tia α: là chùm hạt nhân hêli 42 He, gọi là hạt α, được phóng ra
từ hạt nhân với tốc độ khoảng 2.107m/s. Tia α làm ion hóa mạnh
các nguyên tử trên đường đi của nó và mất năng lượng rất nhanh.
Vì vậy tia α chỉ đi được tối đa 8cm trong không khí và không
xuyên qua được tờ bìa dày 1 mm.
+ Tia β: là các hạt phóng xạ phóng ra với vận tốc rất lớn, có thể
đạt xấp xĩ bằng vận tốc ánh sáng. Tia β cũng làm ion hóa môi
trường nhưng yếu hơn so với tia α. Vì vậy tia β có thể đi được
quãng đường dài hơn, tới hàng trăm mét trong không khí và có
thể xuyên qua được lá nhôm dày cỡ vài mm.
Có hai loại tia β:
- Loại phổ biến là tia β-. Đó chính là các electron (kí hiệu −01 e).

.
ln 2 0,693
Với λ =
gọi là hằng số phóng xạ; T gọi là chu kì bán rã: sau khoảng thời gian T số
=
T
T
lượng hạt nhân chất phóng xạ còn lại 50% (50% số lượng hạt nhân bị phân rã).
* Độ phóng xạ :
Độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ tại thời điểm t bằng tích của hằng số phóng xạ và số
lượng hạt nhân phóng xạ chứa trong lượng chất phóng xạ vào thời điểm đó.
−t

H = λN = λNo e-λt = Ho e-λt = Ho 2 T
Độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ giảm theo thời gian theo cùng quy luật hàm mũ giống
như số hạt nhân (số nguyên tử) của nó.
Đơn vị độ phóng xạ là beccơren (Bq): 1Bq = 1phân rã/giây. Trong thực tế người ta còn dùng một
đơn vị khác là curi (Ci): 1Ci = 3,7.1010 Bq; xấp xĩ bằng độ phóng xạ của một gam rađi.
* Đồng vị phóng xạ
Ngoài các đồng vị phóng xạ có sẵn trong thiên nhiên, gọi là đồng vị phóng xạ tự nhiên, người ta
cũng chế tạo được nhiều đồng vị phóng xạ, gọi là đồng vị phóng xạ nhân tạo. Các đồng vị phóng xạ
nhân tạo thường thấy thuộc loại phân rã β và γ. Các đồng vị phóng xạ của một nguyên tố hóa học có
cùng tính chất hóa học như đồng vị bền của nguyên tố đó.
60
Ứng dụng: Đồng vị 27
Co phóng xạ tia γ dùng để soi khuyết tật chi tiết máy, diệt khuẫn để bảo vệ
A +1

nông sản, chữa ung thư. Các đồng vị phóng xạ Z X được gọi là nguyên tử đánh dấy, cho phép ta khảo
sát sự tồn tại, sự phân bố, sự vận chuyển của nguyên tố X. Phương pháp nguyên tử đáng dấu có nhiều


Δm  m 0  m  m 0 (1 2 )

t

Δm
T
 1 2
Phần trăm chất phóng xạ bị phân rã :
m0

t

m
T
 2 =eλt
Phần trăm chất phóng xạ còn lại:
m0

Lưu ý: Trường hợp phóng xạ β+, β- thì A = A1 ⇒ m1 = ∆m
Độ phóng xạ H

Đt : 0914449230

7

Email :


GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh

N = N0 2−1 = 10 = 0
2
2
50%)
t =2T N = N − 2 = N 0 = N 0
1/4 hay (25%)
3N0/4 hay
3/4
02
2
2
4
(75%)
t =3T N = N − 3 = N 0 = N 0
1/8 hay (12,5%) 7N0/8 hay
7/8
02
3
2
8
(87,5%)
t =4T N = N − 4 = N 0 = N 0
1/16 hay (6,25%) 15N0/16 hay
15/16
02
4
2
16
(93,75%)
t =5T N = N − 5 = N 0 = N 0

t =8T N = N −8 = N 0 = N 0
02
8

1/256
hay(0,390625%)

t =9T .................

-----------

2

256

Tỉ số
(N0- N)/N

1
3
7
15
31
63
127

(99,21875%)
255N0/256
255/256 255
hay

7
1/7

4T
1/24
15/16
93,75%
15
1/15

5T
1/25
31/32
96,875%
31
1/31

6T
1/26
63/64
98,4375%
63
1/63

7T
1/27
127/128
99,21875%

127


Đt : 0914449230

8

Email :


GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh

Vật Lý Hạt Nhân

1,6 1,6T 1,6.5,33
= 12,37 (năm)
=
=
0,693
λ ln 2 ln 2
T
Ví dụ 2 : Ban đầu có 1 kg chất phóng xạ Coban 60Co chu kì bán rã T = 5,33 năm.
a) Sau 15 năm, lượng chất Coban còn lại bao nhiêu?
b) Sau bao lâu khối lượng Coban chỉ còn bằng 10 (g).
c) Sau bao lâu khối lượng Coban chỉ còn bằng 62,5 (g).

Từ đó ta có t =

1,6

=


T
A. λT = ln2
B. λ = T.ln2
C. λ =
D. λ = −
T
0,693
Câu 5 : Số nguyên tử chất phóng xạ bị phân hủy sau khoảng thời gian t được tính theo công thức nào dưới
t
−
N
T
đây? A. ∆N = N 0 2
B. ∆N = N 0 e − λt
C. ∆N = N 0 (1 − e − λt )
D. ∆N = 0
t
Câu 6 : Một lượng chất phóng xạ có số lượng hạt nhân ban đầu là N0 sau 1 chu kì bán rã, số lượng hạt
nhân phóng xạ còn lại là
N
A. N 0 / 2
B. N 0 / 4
C. N 0 / 3 .
D. 0
2
Câu 7 : Một lượng chất phóng xạ có số lượng hạt nhân ban đầu là N0 sau 2 chu kì bán rã, số lượng hạt
nhân phóng xạ còn lại là
N
A. N 0 / 2
B. N 0 / 4

GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh
Vật Lý Hạt Nhân
Câu 11 : Chu kỳ bán rã của một đồng vị phóng xạ bằng T. Tại thời điểm ban đầu mẫu chứa N0 hạt nhân.
Sau khoảng thời gian 3T, trong mẫu
B. còn lại 12,5% hạt nhân N0
A. còn lại 25% hạt nhân N0
C. còn lại 75% hạt nhân N0
D. đã bị phân rã 12,5% số hạt nhân N0
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 12 : Chất phóng xạ 210
84 Po (Poloni) là chất phóng xạ α. Lúc đầu poloni có khối lượng 1 kg. Khối lượng
poloni đã phóng xạ sau thời gian bằng 2 chu kì là
A. 0,5 kg.
B. 0,25 kg.
C. 0,75 kg.
D. 1 kg.
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 13 : Một chất phóng xạ có chu kì T = 7 ngày. Nếu lúc đầu có 800 (g), chất ấy còn lại 100 (g) sau thời
gian t là
A. 19 ngày.
B. 21 ngày.
C. 20 ngày.
D. 12 ngày.
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 14 : Một nguồn phóng xạ có chu kì bán rã T và tại thời điểm ban đầu có 48N0 hạt nhân. Hỏi sau
khoảng thời gian 3T, số hạt nhân còn lại là bao nhiêu?
A. 4N0

60
Co bằng gần 5 năm. Sau 10 năm, từ một nguồn 27
Co có khối lượng 1g sẽ
Câu 17 : Chu kỳ bán rã của 27
còn lại
A. gần 0,75g.
B. hơn 0,75g một lượng nhỏ.
C. gần 0,25g.
D. hơn 0,25g một lượng nhỏ.

……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 18 : Chu kì bán rã của chất phóng xạ 90
38 Sr là 20 năm. Sau 80 năm có bao nhiêu phần trăm chất phóng
xạ đó phân rã thành chất khác? A. 6,25%.
B. 12,5%.
C. 87,5%.
D. 93,75%.
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Đt : 0914449230

10

Email :


GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh
Vật Lý Hạt Nhân
……………………………………………………………………………………………………………..……

……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 21 (ĐH – 2014) : Đồng vị là những nguyên tử mà hạt nhân có cùng số
A. prôtôn nhưng khác số nuclôn
B. nuclôn nhưng khác số nơtron
C. nuclôn nhưng khác số prôtôn
D. nơtron nhưng khác số prôtôn
Câu 22 : Trong quá trình phóng xạ của một chất, số hạt nhân phóng xạ
A. giảm đều theo thời gian.
B. giảm theo đường hypebol.
C. không giảm.
D. giảm theo quy luật hàm số mũ.
66
Câu 23 : Đồng vị phóng xạ 29 Cu có chu kỳ bán rã 4,3 phút. Sau khoảng thời gian t = 12,9 phút, lượng chất
phóng xạ của đồng vị này giảm xuống bao nhiêu %? A. 85 %
B. 87,5 %
C. 82, 5 %
D. 80%
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 24 : 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
21
lại sau 9,5 ngày là A. 23,9.10 .
B. 2,39.1021.
C. 3,29.1021.
D. 32,9.1021.
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……

C. 4 giờ.
D. 8 giờ.
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 28 (ĐH – 2007) : Biết số Avôgađrô là 6,02.1023/mol, khối lượng mol của urani U92238 là 238 g/mol.
Số nơtrôn (nơtron) trong 119 gam urani U 238 là
A. 8,8.1025.
B. 1,2.1025.
C. 4,4.1025.
D. 2,2.1025.
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 29 (CĐ 2008): Ban đầu có 20 gam chất phóng xạ X có chu kì bán rã T. Khối lượng của chất X còn lại
sau khoảng thời gian 3T, kể từ thời điểm ban đầu bằng
A. 3,2 gam.
B. 2,5 gam.
C. 4,5 gam.
D. 1,5 gam.
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 30 (CĐ 2008): Hạt nhân Cl1737 có khối lượng nghỉ bằng 36,956563u. Biết khối lượng của nơtrôn
(nơtron) là1,008670u, khối lượng của prôtôn (prôton) là 1,007276u và u = 931 MeV/c2. Năng lượng liên
kết riêng của hạt nhân Cl1737 bằng
A. 9,2782 MeV.
B. 7,3680 MeV.
C. 8,2532 MeV.
D. 8,5684 MeV.


……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Đt : 0914449230

12

Email :


GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh

Vật Lý Hạt Nhân

Câu 34 (ÐH– 2008): Hạt nhân Be có khối lượng 10,0135u. Khối lượng của nơtrôn (nơtron) mn =
1,0087u, khối lượng của prôtôn (prôton) mP = 1,0073u, 1u = 931 MeV/c2. Năng lượng liên kết riêng của
hạt nhân 104 Be là A. 0,6321 MeV.
B. 63,2152 MeV.
C. 6,3215 MeV.
D. 632,1531 MeV.
……………………………………………………………………………………………………………..……
10
4

……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 35 (CĐ – 2009) : Biết khối lượng của prôtôn; nơtron; hạt nhân

C. X, Y, Z.
D. Z, X, Y.
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 38 (TN – 2011) : Hạt nhân có độ hụt khối càng lớn thì có
A. năng lượng liên kết riêng càng lớn.
C. năng lượng liên kết càng lớn.

B. năng lượng liên kết riêng càng nhỏ.
D. năng lượng liên kết càng nhỏ

Câu 39 (TN – 2011) : Một chất phóng xạ có hằng số phóng xạ λ .Ở thời điểm ban đầu có N0 hạt nhân. Số
hạt nhân đã bị phân rã sau thời gian t là:
A. N 0 e −λt
B. N 0 (1 − λt)
C. N 0 (1 − eλt )
D. N 0 (1 − e −λt )
Câu 40 (TN – 2011) : Ban đầu có N0 hạt nhân của một đồng vị phóng xạ. Sau 9 giờ kể từ thời điểm ban
đầu, có 87,5% số hạt nhân của đồng vị này đã bị phân rã. Chu kì bán rã của đồng vị này là
A. 24 giờ
B. 3 giờ
C. 30 giờ
D. 47 giờ
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 41 : Định lượng hỗn hợp gồm hai đồng vị với số hạt nhân ban đầu như nhau. Đồng vị thứ nhất có chu
kỳ bán rã là 2,4 ngày, đồng vị thứ hai có chu kỳ bán rã là 40 ngày. Sau thời gian t1 thì có 87,75% số hạt
nhân bị phân rã trong hỗn hợp. Sau thời gian t2 thì có 75% số hạt nhân của hỗn hợp bị phân rã. Tỉ số t1/t2

Câu 43 : Gọi ∆t là khoảng thời gian để một chất phóng xạ giảm khối lượng đi e lần, biết ∆t = 1000h thì
chu kỳ phóng xạ T là:
A. 369h
B. 693h
C. 936h
D. 396h
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 44 : Gọi Δt là khoảng thời gian để số hạt nhân nguyên tử của một chất phóng xạ giảm e lần. Sau thời
gian bằng bao nhiêu lần Δt thì số hạt nhân của chất phóng xạ đó còn lại 25% ?
A. t = 2Δt
B. t = 0,721Δt
C. t = 1,386Δt
D. t = 0,5Δt
………………………………………………………………………………………………………………..…
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 45 : Thời gian để số hạt nhân của một chất phóng xạ giảm e (e = 2,718…) lần là 199,1 ngày. Chu kỳ
bán rã của chất phóng xạ này ( tính tròn đến đơn vị ngày) là
A. 199 ngày.
B. 138 ngày.
C. 99 ngày.
D. 40 ngày.
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………….…………….....

D. 7,6 ngày đêm.
Câu 49 : Chu kì bán rã của hai chất phóng xạ A và B lần lượt là 2h và 4h. Ban đầu hai khối chất A và B có
số hạt nhân như nhau. Sau thời gian 8 h thì tỉ số giữa số hạt nhân A và B còn lại là
A. 1/4
B. 1/2
C. 1/3
D. 2/3
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 50 (ĐH – 2003) : Gọi ∆ t là khoảng thời gian để số hạt nhân của một lượng chất phóng xạ giảm đi e
lần (e là cơ số của loga tự nhiên ), T là chu kì bán rã của chất phóng xạ đó. Quan hệ giữa ∆ t và T là
ln2
∆t
.
D. T =
.
A. T = ∆t.ln2.
B. T = ∆t.lg2.
C. T =
∆t
ln2
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 51 : Gọi τ là khoảng thời gian để số hạt nhân nguyên tử của một chất phóng xạ giảm đi e
lần(e=2,718.) Sau thời gian t = 0,51τ, số hạt nhân của chất phóng xạ đó còn lại bao nhiêu phần trăm?
A. 13,5%.
B. 35%.
C. 40%.

C. năng lượng liên kết riêng của hai hạt nhân bằng nhau.
D. năng lượng liên kết của hạt nhân X lớn hơn năng lượng liên kết của hạt nhân Y.
Câu 56 (CĐ – 2010) : Khi nói về tia α, phát biểu nào sau đây là sai?
Đt : 0914449230

15

Email :


GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh

Vật Lý Hạt Nhân

A. Tia α phóng ra từ hạt nhân với tốc độ bằng 2000 m/s.
B. Khi đi qua điện trường giữa hai bản tụ điện, tia α bị lệch về phía bản âm của tụ điện.
C. Khi đi trong không khí, tia α làm ion hóa không khí và mất dần năng lượng.
D. Tia α là dòng các hạt nhân heli ( 24 He ).
Câu 57 (CĐ – 2010) : Ban đầu có N0 hạt nhân của một mẫu chất phóng xạ nguyên chất có chu kì bán rã T.
Sau khoảng thời gian t = 0,5T, kể từ thời điểm ban đầu, số hạt nhân chưa bị phân rã của mẫu chất phóng xạ
N
N
N
này là
A. 0 .
B. 0 .
C. 0 .
D. N0 2 .
2
4


A2

K X1  K X 2  E  K X 3  K X 4

Trong đó: ∆E là năng lượng phản ứng hạt nhân

1
K X  m X v X2 là động năng chuyển động của hạt X
2

Lưu ý: - Không có định luật bảo toàn khối lượng.

- Mối quan hệ giữa động lượng pX và động năng KX của hạt X là: p  2m.K
3. Năng lượng trong phản ứng hạt nhân (có 3 cách tính)
2

∆E = A3ε3 +A4ε4 - A1ε1 - A2ε2
∆E = ∆E3 + ∆E4 – ∆E1 – ∆E2
∆E = (∆m3 + ∆m4 - ∆m1 - ∆m2)c2

+ Năng lượng liên kết riêng tương ứng là ε1, ε2, ε3, ε4.
+ Năng lượng liên kết tương ứng là ∆E1, ∆E2, ∆E3, ∆E4
+ Độ hụt khối tương ứng là ∆m1, ∆m2, ∆m3, ∆m4

Mtrước = m1+ m2 , Msau = m3+ m4

Nếu Mtrước > Msau → ΔE > 0 : phản ứng tỏa năng lượng
Nếu Mtrước < Msau → ΔE < 0 : phản ứng thu năng lượng
2

So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con tiến 1 ô trong bảng tuần hoàn và có cùng số khối.
+ Phóng xạ β+ ( 1 e ): Z X  1 e  Z 1Y
So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con lùi 1 ô trong bảng tuần hoàn và có cùng số khối.
+ Phóng xạ γ (hạt phôtôn)
Hạt nhân con sinh ra ở trạng thái kích thích có mức năng lượng E1 chuyển xuống mức năng lượng
hc
 E1  E2
E2 đồng thời phóng ra một phôtôn có năng lượng   hf 

Lưu ý: Trong phóng xạ γ không có sự biến đổi hạt nhân ⇒ phóng xạ γ thường đi kèm theo phóng xạ
α và β.
Câu 1 : Viết lại cho đầy đủ các phản ứng hạt nhân sau đây. Trong đó X là hạt nhân phải tìm
a) 105 B + X → α + 48 Be
b) 178O + p → n + X
0

A

0

A

c) 199 F + p → 168 O + X

d)

25
12

22

2

A
Z

X+

206
82

Pb. Hạt X là

0
1

A. e.
B. He.
C. e.
D. 23 He.
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..
Câu 4 : Trong các tia: γ; X; Catôt; ánh sáng đỏ, tia nào không cùng bản chất với các tia còn lại?
A. Tia ánh sáng đỏ.
B. Tia Catốt.
C. Tia X.
D. Tia γ.
Câu 5 : Sau 8 phân rã α và 6 phân rã β−. Hạt nhân 238U biến thành hạt nhân gì:
A. 206
B. 210
C. 210

D. Amn + Zmp + Elk/c2
C. (A – Z)mn + Zmp + Elk/c2
Câu 10 (ĐH – 2009): Cho phản ứng hạt nhân: 31T + 21 D → 24 He + X . Lấy độ hụt khối của hạt nhân T, hạt
nhân D, hạt nhân He lần lượt là 0,009106 u; 0,002491 u; 0,030382 u và 1u = 931,5 MeV/c2. Năng lượng
tỏa ra của phản ứng xấp xỉ bằng
A. 15,017 MeV.
B. 200,025 MeV.
C. 17,498 MeV.
D. 21,076 MeV.
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Đt : 0914449230

17

Email :


GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh
Vật Lý Hạt Nhân
……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 11 (CĐ – 2010): Cho phản ứng hạt nhân 13 H + 12 H → 24 He + 01n + 17, 6 MeV . Năng lượng tỏa ra khi
tổng hợp được 1 g khí heli xấp xỉ bằng A. 4,24.108J.
B. 4,24.105J.
C. 5,03.1011J.
D. 4,24.1011J.
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……

MD = 2,0135u ; mHe = 3,0149u ; mn = 1,0087u ; 1 u = 931 MeV/c2. Năng lượng phản ứng trên toả ra là
A. 7,4990 MeV.
B. 2,7390 MeV.
C. 1,8820 MeV.
D. 3,1654 MeV.
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 17 : Cho phản ứng hạt nhân: 31T + 21 D → 24 He + X . Lấy độ hụt khối của hạt nhân T, hạt nhân D, hạt
nhân He lần lượt là 0,009106 u; 0,002491 u; 0,030382 u và 1u = 931,5 MeV/c2. Năng lượng tỏa ra của
phản ứng xấp xỉ bằng
A. 15,017 MeV.
B. 200,025 MeV.
C. 17,498 MeV.
D. 21,076 MeV.
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 18 : Cho phản ứng hạt nhân:

23
11

Na + 11 H → 42 He + 20
10 Ne . Lấy khối lượng các hạt nhân

23
11


A. số nuclôn.
B. điện tích.
C. năng lượng toàn phần
D. khối lượng nghỉ.
Câu 20 (ĐH – 2012):: Một hạt nhân X, ban đầu đứng yên, phóng xạ α và biến thành hạt nhân Y. Biết hạt
nhân X có số khối là A, hạt α phát ra tốc độ v. Lấy khối lượng của hạt nhân bằng số khối của nó tính theo
đơn vị u. Tốc độ của hạt nhân Y bằng
4v
2v
4v
2v
B.
C.
D.
A.
A+ 4
A−4
A+ 4
A−4
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 21 (ĐH – 2012)::Phóng xạ và phân hạch hạt nhân
A. đều là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng
B. đều là phản ứng hạt nhân thu năng lượng
C. đều là phản ứng tổng hợp hạt nhân
D. đều không phải là phản ứng hạt nhân
6
9
1

∆mT = 0,0087u, của hạt nhân đơteri là ∆mD = 0,0024u, của hạt nhân X là ∆mX = 0,0305u
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Đt : 0914449230

19

Email :


GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh

Vật Lý Hạt Nhân

Câu 26 : Hạt nhân Tri ti(T) và đơtri (D) tham gia phản ứng nhiệt hạch sinh ra hạt α và hạt nơtrôn. Tìm
năng lượng phản ứng toả ra. Cho biết độ hụt khối của hạt nhân triti 0,0086u, của đơtri là 0,0024u, của
anpha là 0,0305u, 1u= 931MeV/c2
A. 1,806 MeV
B. 18,06 MeV
C. 18,06 J
D. 1,806 J
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
238

Soạn Phản ứng phân rã của urani có dạng: 92 U → 206
82 Pb + xα + yβ .


Ra phóng ra 3 hạt α và một hạt β- trong chuỗi phóng xạ liên tiếp. Khi đó hạt nhân

tạo thành là: A. 222
B. 224
C. 222
D. 224
84 X.
83 X.
83 X.
84 X.
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
27
Câu 29 : Đồng vị phóng xạ của silic 27
14 Si phân rã trở thành đồng vị của nhôm 13 Al. Trong phân rã này hạt
nào đã bay khỏi hạt nhân silic ? A. nơtron.
B. prôtôn.
C. electron.
D. pôzitron.
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 30 : Phản ứng hạt nhân 11 H + 73 Li → 2 42 He toả năng lượng 17,3MeV. Xác định năng lượng toả ra khi
có 1 gam hêli được tạo ra nhờ các phản ứng này. Cho NA = 6,023.1023 mol-1.
A. 13,02.1026MeV.
B. 13,02.1023MeV.
C. 13,02.1020MeV.
D. 13,02.1019MeV.
……………………………………………………………………………………………………………..……

D. hạt prôtôn.
*Câu 33 (ĐH – 2007): Cho: mC = 12,00000 u; mp = 1,00728 u; mn = 1,00867 u; 1u = 1,66058.10-27 kg;
1eV = 1,6.10-19 J ; c = 3.108 m/s. Năng lượng tối thiểu để tách hạt nhân 6C 12 thành các nuclôn riêng biệt
bằng A. 72,7 MeV.
B. 89,4 MeV.
C. 44,7 MeV.
D. 8,94 MeV.
……………………………………………………………………………………………………………..……

……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 34 : (Tách hạt nhân thành các hạt nhỏ)
a/ Xem rằng ban đầu hạt nhân 126C đứng yên. Cho mC = 12,000u; mα = 4,0015u. Tính năng lượng tối thiểu
cần thiết để tách hat nhân C thành 3 hạt anpha (theo đơn vị Jun)
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
b/ Cho khối lượng của các hạt nhân

16
8

O và 42 He lần lượt là 15,99491u và 4,0015u. Biết 1u = 931,5

MeV/c2. Năng lượng tối thiểu cần để tách hạt nhân

16
8

O thành 4 hạt nhân 42 He là bao nhiêu (theo đơn vị J)

Đt : 0914449230

21

Email :


GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh
Vật Lý Hạt Nhân
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 38 (CĐ - 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 39 (ĐH - 2012) : Trong một phản ứng hạt nhân, có sự bảo toàn
A. số prôtôn.
B. số nuclôn.
C. số nơtron.
D. khối lượng.
Câu 40 : Có thể tăng hằng số phân rã λ của đồng vị phóng xạ bằng cách nào?
A. Đặt nguồn phóng xạ vào trong từ trường mạnh
B. Đặt nguồn phóng xạ đó vào trong điện trường mạnh
C. Đốt nóng nguồn phóng xạ đó
D. Hiện nay ta không biết cách nào có thể làm thay đổi hằng số phân rã phóng xạ
Câu 41 : Hoàn thành chuỗi phản ứng hạt nhân sau (viết đầy đủ)
α
β−
β−


AN
A
N
A1  1 0 (1 2 T )  1 m0 (1 2 T )
NA
NA
A

Trong đó: A, A1 là số khối của chất phóng xạ ban đầu và của chất mới được tạo thành
+ Tỉ lệ số hạt và tỉ lệ khối lượng của mẹ và con :


m con A con  Tt

.2 1

m me
A me 

và

t
N con
T
 2 1
N me

Lưu ý : + mmẹ ở đây chính là khối lượng hạt nhân mẹ còn lại sau khi phân rã
+ trong khối lượng hạt nhân tổng cộng lúc này gòm có hạt nhân con mới tạo thành và hạt

ĐS : 138 ngày
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 3 :

210
84

Po là chất phóng xạ có chu kỳ bán rã là T. Các hạt poloni phát ra tia phóng xạ chuyển thành

nhân chì 206
82 Pb . Sau 69 ngày thì tỉ số khối lượng giữa Pb và Po là 0,406. Tìm chu kỳ bán rã của Po ?
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 4 : 210
84 Po là chất phóng xạ có chu kỳ bán rã là 138 ngày đêm. Các hạt poloni phát ra tia phóng xạ
chuyển thành nhân chì 206
82 Pb . Tính tuổi của mẫu chất trên nếu lúc khảo sát khối lượng chất Po lớn gấp 2
lần khối lượng chì.
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……


A2
A1

C. 3

A2
A1

D. 3

A1
A2

……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………......…
……………………………………………………………………………………………………………......…
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………......…
Đt : 0914449230

23

Email :



U biến đổi thành hạt nhân chì là 4,47.109 năm. Một khối đá được

238
92

U và 6,239.1018 hạt nhân

206
82

Pb . Giả sử khối đá lúc mới hình

thành không chứa chì và tất cả lượng chì có mặt trong đó đều là sản phẩm phân rã của 238
92 U . Tuổi của khối
đá khi được phát hiện là
B. 6,3.109 năm.
C. 3,5.107 năm.
D. 2,5.106 năm.
A. 3,3.108 năm.
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………......…
Câu 8 : Trong một mẫu Uranium tự nhiên gồm U235 với hàm lượng 0,72% còn lại là U238. Hãy xác định
hàm lượng của U235 vào thời kỳ trái đất được tạo thành cách đây 4,5 tỉ năm. Biết chu kỳ bán rã của U235 và
U238 lần lượt là 0,704 tỉ năm và 4,46 tỉ năm . (ĐS : 23%)
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………......…
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……

C. 2,22 tỉ năm
D. 3,15 tỉ năm
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………......…
Câu 12 : U238 phóng xạ anpha với chu kỳ bán rã là 4,5.109 năm vào tạo thành Th234 . Ban đầu có 23,8 gam
Urani. Tính tỉ số khối lượng của U238 và Th234 sau 9.109 năm.
A. 119/351
B. 119/17
C. 1/3
D. 295/100
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………......…
Câu 13 : Hạt nhân

A1
Z1

X phân rã và trở thành hạt nhân

khối của chúng tính theo đơn vị u. Lúc đầu mẫu

A1
Z1

Y bền. Coi khối lượng hai hạt nhân đó bằng số


7A1
A.
.
B.
.
C.
.
D.
.
32A 2
14A 2
31A 2
8A 2
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………......…
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
Câu 14 : Hạt nhân Na24 phân rã β- với chu kỳ bán rã là 15 giờ tạo thành hạt nhân X. Sau thời gian bao lâu
một mẫu phóng xạ Na24 nguyên chất sẽ có tỉ số số nguyên tử của X và Na có trong mẫu là 0,75.
A. 24,2h
B. 12,1h
C. 8,6h
D. 10,1h
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………..……
……………………………………………………………………………………………………………......…
……………………………………………………………………………………………………………..……