Luyện thi THPT Quốc gia môn Vật lý - Chương VII: Hạt nhân nguyên tử - Sự phóng xạ

Nội dung text: Luyện thi THPT Quốc gia môn Vật lý - Chương VII: Hạt nhân nguyên tử - Sự phóng xạ

1. Giáo viên biên soạn: Tr•¬ng §×nh Den CHƯƠNG VII: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - SỰ PHÓNG XẠ CHỦ ĐỀ 1: CẤU TẠO HẠT NHÂN- ĐỘ HỤT KHỐI- NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT – SỰ BỀN VỮNG CỦA HẠT NHÂN A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT I. CẤU TẠO CỦA HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ . 1. Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử : Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ các hạt nuclôn. Có 2 loại nuclôn : . Prôtôn , kí hiệu p , mang điện tích dương +1,6.10-19C ; mp = 1,672.10-27kg . nơ tron, kí hiệu n , không mang điện tích ; mn = 1,674.10-27kg Nếu 1 nguyên tố X có số thứ tự Z trong bảng tuần hoàn Menđêlêép thì hạt nhân nó chứa Z proton và N A nơtron. Kí hiệu : Z X Với : Z gọi là nguyên tử số A = Z + N gọi là số khối hay số nuclon. 2. Kích thước hạt nhân: hạt nhân nguyên tử xem như hình cầu có bán kính phụ thuộc vào số khối A theo công 1 3 -15 thức: RR.A 0 trong đó: R0 = 1,2.10 m 3. Đồng vị: là những nguyên tử mà hạt nhân của chúng có cùng số prôtôn Z, nhưng số khối A khác nhau. Ví dụ: 1 2 2 3 3 Hidrô có ba đồng vị 1HHDHT;();() 1 1 1 1 + đồng vị bền : trong thiên nhiên có khoảng 300 đồng vị loại này . + đồng vị phóng xạ ( không bền) : có khoảng vài nghìn đồng vị phóng xạ tự nhiên và nhân tạo . 4. Đơn vị khối lượng nguyên tử: kí hiệu là u ; 1u = 1,66055.10-27kg. Khối lượng 1 nuclôn xấp xỉ bằng 1u. k.luongnguyentu12C 1(u) = 6 = 1,66055.10-27(kg) 12 MeV Người ta còn dùng ( ) làm đơn vị đo khối lượng.Ta có c2 1(u) = 931,5( )= 1,66055.10-27(kg) Một số hạt thường gặp Tên gọi Kí hiệu Công thức Chi chú Prôtôn p 1 1 Hy-đrô nhẹ 1 p 1 H Đơteri D 2 Hy-đrô nặng 1 H Tri ti T 3 Hy-đrô siêu nặng 1 H Anpha 4 Hạt nhân Hê li 2 He Bêta trừ 0 Electron  1 e Bêta cộng 0 Poozitrôn(Phản hạt của  1 e electron) Nơtrôn n 1 Không mang điện 0 n Nơtrinô  0 0  Không mang điện; m00 ; vc 5. Lực hạt nhân : Lực hạt nhân là lực hút rất mạnh giữa các nuclôn trong một hạt nhân. Đặc điểm của lực hạt nhân : - chỉ tác dụng khi khoảng cách giữa các nuclôn 10-15(m) không có cùng bản chất với lực hấp dẫn và lực tương tác tĩnh điện ; nó là lực tương tác mạnh. II. NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN : 1. Khối lượng và năng lượng: Hệ thức năng lượng Anh-xtanh: E m.c2 . Với c = 3.108 m/s là vận tốc ás trong chân không. Theo Anhxtanh, một vật có khối lượng m0 khi ở trạng thái nghỉ thì khi chuyển động với tốc độ v , khối lượng sẽ tăng lên thành m với Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 1
2. Giáo viên biên soạn: Tr•¬ng §×nh Den m0 m . Trong đó m0 gọi là khối lượng nghỉ và m gọi là khối lượng động. v2 1 c2 2 Một hạt có khối lượng nghỉ m0 ( năng lượng nghỉ tương ứng là E00 m .c ) khi chuyển động với vận tốc v 1 sẽ có động năng K mv2 năng lượng toàn phần E mc2 được xác đinh theo công thức: 2 2 m0 2 1 2 E=EKhayKEE0 0 mmc 0 m.c 0 1.mc 0 (1) với vc vv22 11 22 cc MeV Khối lượng của hạt nhân còn được đo bằng đơn vị : ; 1u = 931,5 c2 MeV 1(u) = 931,5( )= 1,66055.10-27(kg) c2 A 2. Độ hụt khối của hạt nhân Z X : Khối lượng hạt nhân mhn luôn nhỏ hơn tổng khối lượng các nuclôn là m0 tạo thành hạt nhân đó một lượng m . Khối lượng của hạt Khối lượng của Z Khối lượng của N=(A-Z) Tổng khối lượng của các nuclon nhân X proton notron mX Z.mp A Z .mn m0 Z.m p (A Z).m n  Độ hụt khối m m m Z.m (A Z).m m (2) 0 X p n X 3. Năng lượng liên kết hạt nhân : Năng lượng liên kết hạt nhân là năng lượng tỏa ra khi tổng hợp các nuclôn riêng lẻ thành một hạt nhân(hay năng lượng thu vào để phá vỡ hạt nhân thành các nuclon riêng rẽ) W m.c22 Z.m (A Z).m m .c (3) lk p n X Năng lượng liên kết riêng: là năng lượng liên kết tính bình quân cho 1 nuclôn có trong hạt nhân. (không quá 8,8MeV/nuclôn). Z.m (A Z).m m .c2 Wlk p n X MeV (4) AA nuclon  Năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững.  Các hạt có số khối trung bình từ 50 đến 95 II. PHƯƠNG PHÁP: A Tính độ hụt khối của hạt nhân: ( Z X ) m m m Z.m (A Z).m m 0 X p n X Tính năng lượng liên kết hạt nhân : . Tính năng lượng liên kết riêng: CHÚ Ý: - Chuyển đổi đơn vị từ 1u.c2 sang MeV: 1u.c2 931,5MeV - Chuyển đổi đơn vị từ sang Jun(J) : 1MeV 106 eV 1,6.10 13 J Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 2
3. Giáo viên biên soạn: Tr•¬ng §×nh Den - Năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững. - Các hạt có số khối trung bình từ 50 đến 95 trong bảng HTTH thường bền hơn các nguyên tử của các hạt nhân còn lại  Khi sử dụng công thức (3) để tính năng lượng liên kết ta chỉ cần tính kết quả của biểu thức trong ngoặc (độ 13 hụt khối m ) rồi lấy kết quả đó nhân 931,5 đơn vị MeV  .1,6.10 đơn vị J. W  Để so sánh hạt nhân nào bền vững hơn ta tính năng lượng liên kết riêng lk . A III. BÀI TẬP: Câu 1. Phát biểu nào sau đây là đúng? A A. Hạt nhân nguyên tử Z X được cấu tạo gồm Z nơtron và A prôton. B. Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo gồm Z prôton và A nơtron. C. Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo gồm Z prôton và (A – Z) nơtron. D. Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo gồm Z nơtron và (A + Z) prôton. 60 Câu 2. Hạt nhân 27Co có cấu tạo gồm: A. 33 prôton và 27 nơtron B. 27 prôton và 60 nơtron C. 27 prôton và 33 nơtron D. 33 prôton và 27 nơtron 14 Câu 3. Xác định số hạt proton và notron của hạt nhân 7 N A. 07 proton và 14 notron B. 07 proton và 07 notron C. 14 proton và 07 notron D. 21 proton và 07 notron 235 Câu 4. Trong nguyên tử đồng vị phóng xạ 92U có: A. 92 electron và tổng số proton và electron là 235 B. 92 proton và tổng số proton và electron là 235 C. 92 proton và tổng số proton và nơtron là 235 D. 92 proton và tổng số nơtron là 235 Câu 5. Nhân Uranium có 92 proton và 143 notron kí hiệu nhân là 327 92 143 A. 92U B. C. 235U D. 92U Câu 6. Tìm phát biểu sai về hạt nhân nguyên tử Al A. Số prôtôn là 13. B. Hạt nhân Al có 13 nuclôn. C. Số nuclôn là 27. D. Số nơtrôn là 14. Câu 7. Trong vật lý hạt nhân, bất đẳng thức nào là đúng khi so sánh khối lượng prôtôn (mP), nơtrôn (mn) và đơn vị khối lượng nguyên tử u. A. mP > u > mn B. mn mP > u D. mn = mP > u 11 Câu 8. Cho hạt nhân 5 X . Hãy tìm phát biểu sai. A. Hạt nhân có 6 nơtrôn. B. Hạt nhân có 11 nuclôn. C. Điện tích hạt nhân là 6e. D. Khối lượng hạt nhân xấp xỉ bằng 11u. Câu 9(ĐH–2007). Phát biểu nào là sai? A. Các đồng vị phóng xạ đều không bền. B. Các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôtôn nhưng có số nơtrôn (nơtron) khác nhau gọi là đồng vị. C. Các đồng vị của cùng một nguyên tố có số nơtrôn khác nhau nên tính chất hóa học khác nhau. D. Các đồng vị của cùng một nguyên tố có cùng vị trí trong bảng hệ thống tuần hoàn. 29 40 Câu 10.(ĐH–CĐ-2010 ) So với hạt nhân 14 Si , hạt nhân 20 Ca có nhiều hơn A. 11 nơtrôn và 6 prôtôn. B. 5 nơtrôn và 6 prôtôn. C. 6 nơtrôn và 5 prôtôn. D. 5 nơtrôn và 12 prôtôn. 35 Câu 11. (CĐ-2011) Hạt nhân 17 Cl có: A. 35 nơtron B. 35 nuclôn C. 17 nơtron D. 18 proton. Câu 12. Chọn câu đúng. Lực hạt nhân là: A. Lực liên giữa các nuclon B. Lực tĩnh điện. C. Lực liên giữa các nơtron. D. Lực liên giữa các prôtôn. 10 Câu 13. Khối lượng của hạt nhân 4 Be là 10,0113(u), khối lượng của nơtron là mn=1,0086u, khối lượng của prôtôn là mp=1,0072u. Độ hụt khối của hạt nhân là: A. 0,9110(u) B. 0,0811(u) C. 0,0691(u) D. 0,0561(u) Câu 14. Khối lượng của hạt nhân là 10,0113(u), khối lượng của nơtron là mn=1,0086u, khối lượng của prôtôn là 2 10 mp=1,0072u và 1u=931MeV/c . Năng lượng liên kết của hạt nhân 4 Be là: A. 64,332 (MeV) B. 6,4332 (MeV) C. 0,064332 (MeV) D. 6,4332 (KeV) Câu 15. Cho năng lượng liên kết của hạt nhân α là 36,4 MeV. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân đó bằng A. 18,2 MeV/nuclon B. 6,067 MeV/nuclon C. 9,1 MeV/nuclon D. 36,4 MeV/nuclon Câu 16. Cho 1u=931MeV/c2. Hạt α có năng lượng liên kết riêng 7,1MeV. Độ hụt khối của các nuclon khi liên kết thành hạt α là : A. 0,0256u B. 0,0305u C. 0,0368u D. 0,0415u Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 3
4. Giáo viên biên soạn: Tr•¬ng §×nh Den 2 2 56 235 Câu 17. Năng lượng liên kết của các hạt nhân 1 H ; 2 He; 26Fe và 92U lần lượt là 2,22MeV; 28,3 MeV; 492 MeV; và 1786 MeV. Hạt nhân bền vững nhất là: 2 56 235 A. B. 2 He C. 26Fe D. 92U 12 Câu 18. Cho biết mC=12,0000u; mα=4,0015u. Năng lượng tối thiểu cần thiết để chia hạt nhân 6 C thành ba hạt α là: A. 6,7.10-13J B. 7,7.10-13J C. 8,2.10-13J D. 5,6.10-13J 12 Câu 19. Hạt nhân 6 C bị phân rã thành 3 hạt α dưới tác dụng của tia . Bước sóng ngắn nhất của tia  để phản ứng xảy ra: 0 0 A. 301.10-5 A B. 189.10-5 A C. 258.10-5 D. 296.10-5 Câu 20. Biết khối lượng của prôtôn mp=1,0073u, khối lượng nơtron mn=1,0087u, khối lượng của hạt nhân đơteri 2 2 mD=2,0136u và 1u=931MeV/c . Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân nguyên tử đơteri 1 D là A. 1,12MeV B. 2,24MeV C. 3,36MeV D. 1,24MeV 4 Câu 21. Cho biết mα = 4,0015u; mO 15,999u; m p 1,007276u , mn 1,008667u . Hãy sắp xếp các hạt nhân 2 He , 12 16 6C , 8 O theo thứ tự tăng dần độ bền vững. 12 4 16 12 16 12 16 16 12 A. 6C , 2 He, 8 O . B. 6C , 8 O , C. 6C , 8 O . D. 8 O , 6C . Câu 22. Chọn câu đúng đối với hạt nhân nguyên tử A. Khối lượng hạt nhân xem như khối lượng nguyên tử B. Bán kính hạt nhân xem như bán kính nguyên tử C. Hạt nhân nguyên tử gồm các hạt proton và electron D. Lực tĩnh điện liên kết các nucleon trong hạt nhân Câu 23. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về lực hạt nhân? A. Lực hạt nhân là loại lực mạnh nhất trong các loại lực đã biết hiện nay. B. Lực hạt nhân chỉ có tác dụng khi khoảng cách giữa hai nuclôn bằng hoặc nhỏ hơn kích thước hạt nhân. C. Lực hạt nhân có bản chất là lực điện, vì trong hạt nhân các prôtôn mang điện dương. D. Lực hạt nhân chỉ tồn tại bên trong hạt nhân Câu 24. Chọn câu đúng: A. khối lượng của nguyên tử bằng tổng khối lượng của các nuclon cộng tổng khối lượng của các electron B. Trong hạt nhân số proton luôn luôn bằng số nơtron C. Khối lượng của proton lớn hơn khối lượng của nôtron D. Bản thân hạt nhân càng bền khi độ hụt khối của nó càng lớn 37 Câu 25(CĐ2008): Hạt nhân 17 Cl có khối lượng nghỉ bằng 36,956563u. Biết khối lượng của nơtrôn (nơtron) là 1,008670u, khối lượng của prôtôn (prôton) là 1,007276u và u = 931 MeV/c2. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân Cl bằng A. 9,2782 MeV. B. 7,3680 MeV. C. 8,2532 MeV. D. 8,5684 MeV 23 -1 238 Câu 26(CĐ2009): Biết NA = 6,02.10 mol . Trong 59,50 g 92 U có số nơtron xấp xỉ là A. 2,38.1023. B. 2,20.1025. C. 1,19.1025. D. 9,21.1024. 16 Câu 27(CĐ2009): Biết khối lượng của prôtôn; nơtron; hạt nhân 8 O lần lượt là 1,0073 u; 1,0087 u; 15,9904 u và 1u = 2 16 931,5 MeV/c . Năng lượng liên kết của hạt nhân 8 O xấp xỉ bằng A. 14,25 MeV. B. 18,76 MeV. C. 128,17 MeV. D. 190,81 MeV. 235 Câu 28(CĐ2011): Biết khối lượng của hạt nhân 92U là 234,99 u, của proton là 1,0073 u và của nơtron là 1,0087 u. 235 Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 92U là A. 8,71 MeV/nuclôn B. 7,63 MeV/nuclôn C. 6,73 MeV/nuclôn D. 7,95 MeV/nuclôn Câu 29(CĐ2013): Một hạt có khối lượng nghỉ m0. Theo thuyết tương đối, khối lượng động (khối lượng tương đối tính) của hạt này khi chuyển động với tốc độ 0,6c (c là tốc độ ánh sáng trong chân không) là: A. 1,75 m0. B. 1,25 m0. C. 0,36 m0. D. 0,25 m0. Câu 30(CĐ2013): Cho khối lượng của hạt prôton, nơtron và hạt đơtêri 2 D lần lượt là: 1,0073u; 1,0087u và 2,0136u. Biết 1 1u = 931,5 MeV/c2. Năng lượng liên kết của hạt nhân D là A. 2,24 MeV. B. 3,06 MeV. C. 1,12 MeV. D. 4,48 MeV. Câu 31(ĐH2010) Một hạt có khối lượng nghỉ m0. Theo thuyết tương đối, động năng của hạt này khi chuyển động với tốc độ 0,6c (c là tốc độ ánh sáng trong chân không) là 2 2 2 2 A. 1,25m0c . B. 0,36m0c . C. 0,25m0c . D. 0,225m0c . 23 238 Câu 32(ĐH2007): Biết số Avôgađrô là 6,02.10 /mol, khối lượng mol của urani 92 U 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. -27 -19 Câu 33(ĐH2007): Cho: mC = 12,00000 u; mp = 1,00728 u; mn = 1,00867 u; 1u = 1,66058.10 kg; 1eV = 1,6.10 J ; c = 8 12 3.10 m/s. Năng lượng tối thiểu để tách hạt nhân C 6 thành các nuclôn riêng biệt bằng A. 72,7 MeV. B. 89,4 MeV. C. 44,7 MeV. D. 8,94 MeV. Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 4
5. Giáo viên biên soạn: Tr•¬ng §×nh Den 40 6 Câu 34(ĐH2010) Cho khối lượng của prôtôn; nơtron; 18 Ar ; 3 Li lần lượt là: 1,0073 u; 1,0087 u; 39,9525 u; 6,0145 u và 2 6 40 1 u = 931,5 MeV/c . So với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 3 Li thì năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 18 Ar A. lớn hơn một lượng là 5,20 MeV. B. lớn hơn một lượng là 3,42 MeV. C. nhỏ hơn một lượng là 3,42 MeV. D. nhỏ hơn một lượng là 5,20 MeV. 10 Câu 35(ÐH2008): Hạt nhân 4 Be có khối lượng 10,0135u. Khối lượng của nơtrôn (nơtron) mn = 1,0087u, khối lượng của 2 10 prôtôn (prôton) mP = 1,0073u, 1u = 931 MeV/c . Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 4 Be là A. 0,6321MeV. B. 63,2152MeV. C. 6,3215MeV. D. 632,1531MeV. Câu 36(ĐH2011): Theo thuyết tương đối, một êlectron có động năng bằng một nửa năng lượng nghỉ của nó thì êlectron này chuyển động với tốc độ bằng A. 2,41.108 m/s B. 2,75.108 m/s C. 1,67.108 m/s D. 2,24.108 m/s 2 3 4 Câu 37(ĐH2012): Các hạt nhân đơteri 1 H ; triti 1 H , heli 2 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. ; ; . B. ; ; . C. ; ; . D. ; ; . Câu 38 (ĐH2010) Cho ba hạt nhân X, Y và Z có số nuclôn tương ứng là AX, AY, AZ với AX = 2AY = 0,5AZ. Biết năng lượng liên kết của từng hạt nhân tương ứng là ΔEX, ΔEY, ΔEZ với ΔEZ < ΔEX < ΔEY. Sắp xếp các hạt nhân này theo thứ tự tính bền vững giảm dần là A. Y, X, Z. B. Y, Z, X. C. X, Y, Z. D. Z, X, Y. Câu 39(CĐ2012): Biết động năng tương đối tính của một hạt bằng năng lượng nghỉ của nó. Tốc độ của hạt này (tính theo tốc độ ánh sáng trong chân không c) bằng 1 2 3 3 A. c. B. c. C. c. D. c. 2 2 2 4 Câu 40(ÐH2009): Giả sử hai hạt nhân X và Y có độ hụt khối bằng nhau và số nuclôn của hạt nhân X lớn hơn số nuclôn của hạt nhân Y thì A. hạt nhân Y bền vững hơn hạt nhân X. B. hạt nhân X bền vững hơn hạt nhân Y. 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 38(ĐH2013): Hạt nhân có độ hụt khối càng lớn thì có A. năng lượng liên kết càng nhỏ . B. năng lượng liên kết càng lớn. C. năng lượng liên kết riêng càng lớn. D. năng lượng liên kết riêng càng nhỏ CHỦ ĐỀ 2: SỰ PHÓNG XẠ I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT: 1. Khái niệm: là loại phản ứng hạt nhân tự phát hay là hiện tượng hạt nhân không bền vững tự phát phân rã, phóng ra các bức xạ gọi là tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân kháC. Quá trình phân rã phóng xạ chính là quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân. CHÚ Ý: + Tia phóng xạ không nhìn thấy nhưng có những tác dụng lý hoá như ion hoá môi trường, làm đen kính ảnh, gây ra các phản ứng hoá học. + Phóng xạ là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng. + Quy ước gọi hạt nhân tự phân hủy gọi là hạt nhân mẹ, hạt nhân được tạo thành sau khi phân hủy gọi là hạt nhân con. + Hiện tượng phóng xạ hoàn toàn do các nguyên nhân bên trong hạt nhân gây ra.không hề phụ thuộc vào các yếu tố lý hoá bên ngoài (nguyên tử phóng xạ nằm trong các hợp chất khác nhau có nhiệt độ, áp suất khác nhau đều xảy ra phóng xạ như nhau đối với cùng loại). 2. Phương trình phóng xạ: AA12XYZ A3 ZZZ1 2 3 Trong đó: + A1 X là hạt nhân mẹ ; A2Y là hạt nhân con ; A3 Z là tia phóng xạ Z1 Z2 Z3 3. Các loại phóng xạ: Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 5
6. Giáo viên biên soạn: Tr•¬ng §×nh Den Phóng Bêta: có 2 loại Phóng Gamma Tên gọi Phóng xạ Alpha ( ) là - và + (). Là sóng điện từ - : là dòng electron 0 có  rất ngắn ( e ) -11 4 1 ( 10 m), Bản chất Là dòng hạt nhân Hêli ( He ) 2 +: là dòng pôzitron cũng là dòng ( ) phôtôn có năng lượng cao. - AA0  : ZZX 11 Y e Sau phóng xạ AA 44 Ví dụ: hoặc  xảy ra ZZX 22 Y He 14 14 0 AA 4 quá trình 6C 7 N 1 e Rút gọn: ZZXY 2 chuyển từ trạng Phương trình + AA0 226 222 4  : ZZX 11 Y e thái kích thích Vd: 88Ra 86 Rn 2 He Ví dụ: về trạng thái cơ Rút gọn 226Ra 222 Rn 88 86 12 12 0 bản phát ra 7N 6 C 1 e phô tôn. Tốc độ v 2.107m/s. V c = 3.108m/s. v = c = 3.108m/s. Khả năng Ion Mạnh nhưng yếu hơn Yếu hơn tia và Mạnh hóa tia  + Đâm xuyên mạnh hơn tia + Đi được vài cm trong + S = vài m trong max và . Có thể Khả năng đâm không khí (Smax = 8cm); vài không khí. xuyên qua vài m xuyên m trong vật rắn (S = + Xuyên qua kim loại max bê-tông hoặc vài 1mm) dày vài mm. cm chì. Trong điện Lệch nhiều hơn tia Lệch Không bị lệch trường alpha Còn có sự tồn tại của hai loại hạt Trong chuổi phóng xạ AA00 ZZX 1 Y 1 e 0 Không làm thay thường kèm theo phóng Chú ý nơtrinô. đổi hạt nhân. xạ  nhưng không tồn tại AA00 đồng thời hai loại . ZZX 1 Y 1 e 0 phản nơtrinô 4. ĐỊNH LUẬT PHÓNG XẠ: a) Đặc tính của quá trình phóng xạ : - Có bản chất là một quá trình biến đổi hạt nhân - Có tính tự phát và không điều khiển được,không chịu các tác động của bên ngoài. - Là một quá trình ngẫu nhiên,thời điểm phân hủy không xác định được. b) Định luật phóng xạ :  Chu kì bán rã: là khoảng thời gian đẻ 1 só hạt nha n nguye n tử bién đỏi 2 thành hạt nha n khác. ln 2 0,693 T  : Hằng số phóng xạ ( s 1 )    Định luật phóng xạ: Só hạt nha n (khói lượng) phóng xạ giảm theo qui luật hàm số mũ  Từ định luật phóng xạ,ta suy ra các hệ thức tương ứng sau: Gọi No, mo là số nguyên tử và khối lượng ban đầu của chất phóng xạ; N, m là số nguyên tử và khối lượng chất ấy ở thời điểm t, ta có: Số hạt (N) Khối lượng (m) Trong quá trình phân rã, số Trong quá trình phân rã, khối hạt nhân phóng xạ giảm theo lượng hạt nhân phóng xạ giảm thời gian tuân theo định luật theo thời gian tuân theo định Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 6
7. Giáo viên biên soạn: Tr•¬ng §×nh Den hàm số mũ. luật hàm số mũ. N0  .t m0  .t N t N0 .e m t m0 .e 2T 2T o N0 : số hạt nhân phóng xạ ở o m0 : khối lượng phóng xạ ở thời điểm ban đầu. thời điểm ban đầu. o N()t : số hạt nhân phóng xạ o m()t : khối lượng phóng xạ còn lại sau thời gian t . còn lại sau thời gian . ln2 0 , 693 Trong đó :  gọi là hằng số phóng xạ đặc trưng cho từng loại chất phóng xạ TT 5. PHÓNG XẠ NHÂN TẠO (ỨNG DỤNG) :người ta thường dùng các hạt nhỏ (thường là nơtron) bắn vào các hạt nhân để tạo ra các hạt nhân phóng xạ của các nguyên tố bình thường.Sơ đồ phản ứng thông thường là A 1 A 1 Z X 0 n Z X A 1 A Z X là đồng vị phóng xạ của Z X . được trộn vào với một tỉ lệ nhất định. phát ra tia phóng xạ , được dùng làm nguyên tử đánh dấu,giúp con người khảo sát sự vận chuyển,phân bố ,tồn tại của nguyên tử X.Phương pháp nguyên tử đánh dấu được dùng nhiều trong y học,sinh học, 14 6 C được dùng để định tuổi các thực vật đã chết , nên người ta thường nói là đồng hồ của trái đất. II. PHƯƠNG PHÁP: Giả sử ta có phương trình phân rã: AAAXXYZ Y 2 ZZZX Y 2 Trong đó: X là hạt nhân mẹ phóng xạ, Y là hạt nhân con tạo thành, Z là tia phóng xạ DẠNG 1: XÁC ĐỊNH LƯỢNG CHẤT CÒN LẠI (N hay m); LƯỢNG CHẤT BỊ PHÂN RÃ( m; N ) CỦA CHẤT PHÓNG XẠ I. LƯỢNG CHẤT CÒN LẠI: t m0 T .t 1. Khối lượng còn lại của X sau thời gian t : m t m00.2 m . e (1) 2T t N0 T .t 2. Số hạt nhân X còn lại sau thời gian t : N t N00.2 N . e (2) 2T 3. Công thức số mol: m N V n (3) AN,A 22 4 Trong đó: N là số hạt nhân tương ứng với khối lượng m. A: số khối. NA = 6,023.1023 nguyên tử/mol II. LƯỢNG CHẤT BỊ PHÂN RÃ: 1. Khối lượng chất phóng xạ bị phân rã trong thời gian t: t T  .t mX m0 m m 0 1 2 m 0 1 e (4) 2. Số hạt nhân của chất phóng xạ bị phân rã trong thời gian t: t T m0  .t NXA N00 N N 1 2 .N 1 e (5) A 3. Phần trăm khối lượng hoặc số hạt của chất phóng xạ còn lại: Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 7
8. Giáo viên biên soạn: Tr•¬ng §×nh Den t t m T λt N T λt %2 . 100 % e . 100 % và %2 . 100 % e . 100 % (1) m0 N0 4. Phần trăm (%) khối lượng của của chất phóng xạ bị phân rã: t m  .t X % 1 2T . 100 % 1 e . 100 % (2) m0 CHÚ Ý: . Nếu biết % khối lượng bị phân rã hoặc % số nguyên tử bị phân rã ta có thể suy ra % khối lượng và số nguyên tử còn lại của chất phóng xạ. III. BẢNG TÍNH NHANH: Thời gian t = T 2T 3T 4T 5T Lượng chất còn mN mN mN mN mN 00; 00; 00; 00; 00; lại(N;m) 22 44 88 16 16 32 32 Lượng chất bị phân rã N; m mN 33mN 77mN15mN 15 31mN 31 00; 00; 00; 00; 00; NNN 0 22 44 88 16 16 32 32 m m0 m Tỉ lệ % lượng chất còn 50% 25% 12,5% 6,25% 3,125% lại Tỉ lệ % đã bị phân rã 50% 75% 87.5% 93.75% 96.875% Tỉ lệ đã rã &còn lại 1 3 7 15 31 Câu 1. Lúc đầu có 1,2g chất Radon. Biết Radon là chất phóng xạ có chu kỳ bán rã T = 3,6 ngày. Hỏi sau t = 1,4T số nguyên tử Radon còn lại bao nhiêu? (A = 222, Z = 86) A. N = 1,874.1018 B. N = 2,165.1019 C. N = 1,234.1021 D. N = 2,465.1020 131 Câu 2. Chất Iốt phóng xạ 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 209 Câu 3. Chất phóng xạ 84 Po là chất phóng xạ . Lúc đầu poloni có khối lượng 1kg. Khối lượng poloni bị phân rã sau thời gian 2 chu kì bán rã là : A. 0,75kg ; B. 0,25g ; C. 0, 25kg ; D. 0,5kg Câu 4. Phốt pho 32 P phóng xạ - với chu kỳ bán rã T = 14,2 ngày và biến đổi thành lưu huỳnh (S). Sau 42,6 ngày kể 15 từ thời điểm ban đầu, khối lượng của một khối chất phóng xạ 32 P còn lại là 2,5g. Tính khối lượng ban đầu của nó. 15 A. 0,5kg ; B. 0,02kg ; C. 0, 2kg ; D. 0,5kg 131 Câu 5. Chất iốt phóng xạ 53 I có chu kỳ bán rã là 8 ngày đêm . Sau 2 ngày đêm khối lượng của chất phóng xạ này còn lại 168,2g . Khối lượng ban đầu của chất phóng xạ này là A. 200 g B. 148 g C. 152 g D. 100 g Câu 6. Một chất phóng xạ ban đầu có N hạt nhân. Sau 1 năm, còn lại một phần ba số hạt nhân ban đầu chưa phân rã. Sau 0 1 năm nữa, số hạt nhân còn lại chưa phân rã của chất phóng xạ đó là A. N0 /6 B. N0 /16. C. N0 /9. D. N0 /4. Câu 7. Ban đầu một mẫu chất phóng xạ nguyên chất có khối lượng m0 , chu kì bán rã của chất này là 3,8 ngày. Sau 15,2 ngày khối lượng của chất phóng xạ đó còn lại là 2,24 g. Khối lượng m0 là A.5,60 g. B. 35,84 g. C. 17,92 g. D. 8,96 g. Câu 8. Một nguồn phóng xạ có chu kì bán rã T và tại thời điểm ban đầu có 32N0 hạt nhân. Sau các khoảng thời gian T/2, 2T và 3T, số hạt nhân còn lại lần lượt bằng bao nhiêu? A. 24N0 ,12N 0 ,6N 0 B. 16 2N0 ,8N 0 ,4N 0 C. 16N0 ,8N 0 ,4N 0 D. 16 2N,80 2N,4 0 2N 0 Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 8
9. Giáo viên biên soạn: Tr•¬ng §×nh Den Câu 9. Một nguồn phóng xạ có chu kì bán rã T và tại thời điểm ban đầu có 48No hạt nhân. Hỏi sau khoảng thời gian 3T, số hạt nhân còn lại là bao nhiêu? A. 4N0 B. 6N0 C. 8N0 D. 16N0 Câu 10. 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 này là N0 N0 N0 A. . B. . C. . D. N0 2 . 2 2 4 Câu 11. Chu kỳ bán rã của U 238 là 4,5.109 năm. Số nguyên tử bị phân rã sau 106 năm từ 1 gam U 238 ban đầu là bao nhiêu? 23 Biết số Avôgadrô NA = 6,02.10 hạt/mol. A. 2,529.1021 B. 2,529.1018 C. 3,896.1014 D. 3,896.1017 210 Câu 12. Chu kì bán rã 84 Po là 318 ngày đêm. Khi phóng xạ tia , pôlôni biến thành chì. Có bao nhiêu nguyên tử pôlôni bị phân rã sau 276 ngày trong 100mg ? A. 0,215.1020 B. 2,15.1020 C. 0,215.1020 D. 1,25.1020 Câu 13. 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: A. Còn lại 25% hạt nhân N0 B. Còn lại 12,5% hạt nhân N0 C. Còn lại 75% hạt nhân N0 D. Đã bị phân rã 12,5% số hạt nhân N0 227 Câu 14. Hạt nhân 90Th là phóng xạ có chu kì bán rã là 18,3 ngày. Hằng số phóng xạ của hạt nhân là : A.0,038s-1 ; B.26,4s-1 ; C.4,38.10-7s-1 ; D.0,0016s-1 Câu 15. Số nguyên tử đồng vị của 55Co sau mỗi giờ giảm đi 3,8%. Hằng số phóng xạ của côban là : A.λ = 0,0452(h-1). B.λ = 0,0268(h-1). C.λ = 0,0526(h-1). D.λ = 0,0387(h-1). Câu 16. Chu kỳ bán rã của chất phóng xạ là 2,5 năm. Sau một năm, tỉ số giữa số hạt nhân còn lại và số hạt nhân ban đầu bằng bao nhiêu? A . 40% B . 24,2% C . 75,8% D . A, B, C đều sai. 90 Câu 17. Chu kì bán rã của chất phóng xạ 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%. 66 Câu 18. Đồng vị phóng xạ 29 Cu có chu kỳ bán rã 4,3 phút. Sau khoảng thời gian t = 12,9 phút, độ phóng xạ của đồng vị này giảm xuống bao nhiêu : A. 85 % B. 87,5 % C. 82, 5 % D. 80 % Câu 19(CĐ2009):. Gọi  là khoảng thời gian để số hạt nhân của một đồng vị phóng xạ giảm đi bốn lần. Sau thời gian 2 số hạt nhân còn lại của đồng vị đó bằng bao nhiêu phần trăm số hạt nhân ban đầu? A. 25,25%. B. 93,75%. C. 6,25%. D. 13,5%. 24 Câu 20. Chất phóng xạ 11Na có chu kì bán rã 15 giờ. So với khối lượng Na ban đầu, khối lượng chất này bị phân rã trong vòng 5h đầu tiên bằng A. 70,7%. B. 29,3%. C. 79,4%. D. 20,6% Câu 21. 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 lôga tự nhiên với lne = 1), T là chu kỳ bán rã của chất phóng xạ. Hỏi sau khoảng thời gian 0,51 t chất phóng xạ còn lại bao nhiêu phần trăm lượng ban đầu ? A. 40%. B. 50%. C. 60%. D. 70%. 60 Câu 22. Đồng vị 27Co là chất phóng xạ  với chu kỳ bán rã T = 5,33 năm, ban đầu một lượng Co có khối lượng m0. Sau một năm lượng Co trên bị phân rã bao nhiêu phần trăm? A. 12,2% B. 27,8% C. 30,2% D. 42,7% Câu 23(CĐ2007): Ban đầu một mẫu chất phóng xạ nguyên chất có khối lượng m0, chu kì bán rã của chất này là 3,8 ngày. Sau 15,2 ngày khối lượng của chất phóng xạ đó còn lại là 2,24 g. Khối lượng m0 là A. 5,60 g. B. 35,84 g. C. 17,92 g. D. 8,96 g. Câu 24(CĐ2008): 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. 23 Câu 25(CĐ2008): Biết số Avôgađrô NA = 6,02.10 hạt/mol và khối lượng của hạt nhân bằng số khối của nó. Số prôtôn 27 (prôton) có trong 0,27 gam Al13 là A. 6,826.1022. B. 8,826.1022. C. 9,826.1022. D. 7,826.1022. Câu 26(CĐ2012): Chất phóng xạ X có chu kì bán rã T. Ban đầu (t=0), một mẫu chất phóng xạ X có số hạt là N0. Sau khoảng thời gian t=3T (kể từ t=0), số hạt nhân X đã bị phân rã là A. 0,25N0. B. 0,875N0. C. 0,75N0. D. 0,125N0 Câu 27(CĐ2013): Tia nào sau đây không phải là tia phóng xạ: A. Tia . B. Tia +. C. Tia . D. Tia X Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 9
10. Giáo viên biên soạn: Tr•¬ng §×nh Den Câu 28(ÐH2009): Một chất phóng xạ ban đầu có N0 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 rã của chất phóng xạ đó là N N N N A. 0 . B. 0 C. 0 D. 0 16 9 4 6 Câu 29(ĐH2013): Ban đầu một mẫu chất phóng xạ nguyên chất có N0 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 15N0 N0 N0 N0 A. 16 . B. 16 . C. 4 . D. 8 . Câu 30(ĐH 2007): Giả sử sau 3 giờ phóng xạ (kể từ thời điểm ban đầu) số hạt nhân của một đồng vị phóng xạ còn lại bằng 25% số hạt nhân ban đầu. Chu kì bán rã của đồng vị phóng xạ đó bằng A. 2 giờ. B. 1,5 giờ. C. 0,5 giờ. D. 1 giờ. 23 238 Câu 31(ĐH2007): Biết số Avôgađrô là 6,02.10 /mol, khối lượng mol của urani U92 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 32(ÐH2008): 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%. 210 206 Câu 33(ĐH2011): Chất phóng xạ pôlôni 84 Po phát ra tia và biến đổi thành chì 82 Pb . Cho chu kì bán rã của là 138 ngày. Ban đầu (t = 0) có một mẫu pôlôni nguyên chất. Tại thời điểm t1, tỉ số giữa số hạt nhân pôlôni và số hạt nhân 1 chì trong mẫu là 3 . Tại thời điểm t2 = t1 + 276 ngày, tỉ số giữa số hạt nhân pôlôni và số hạt nhân chì trong mẫu là 1 1 1 1 A. 15. B. 15. C. 9 . D. 25 . A A Câu 34(ÐH2008): Hạt nhân 1 X phóng xạ và biến thành một hạt nhân 2 Y bền. Coi khối lượng của hạt nhân X, Y Z1 Z2 bằng số khối của chúng tính theo đơn vị u. Biết chất phóng xạ X có chu kì bán rã là T. Ban đầu có một khối lượng chất X, sau 2 chu kì bán rã thì tỉ số giữa khối lượng của chất Y và khối lượng của chất X là A A A A A. 4 1 B. 4 2 C. 3 2 D. 3 1 A2 A1 A1 A2 Dạng 2 : XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CỦA CHẤT TẠO THÀNH AAA  PHƯƠNG PHÁP: 12Meï Con3 pxaï ZZZ1 2 3 1. Số hạt nhân mẹ X bị phân rã (N) Me cũng là số hạt nhân con được tạo thành(N)con t T m0  .t NCon N Me N0 1 2 .N A 1 e (1) AMe 2. Do độ hụt khối của hạt nhân nên khối lượng của chất phóng xạ Mẹ bị phân rã( mMe ) khác với khối lượng của chất Con ( mCon ) được tạo thành. Khối lượng chất mới được tạo thành sau thời gian t NNANConΔ Me Con 0 λt ACon λt mCon A Con A Con 1 e mCon m0 1 e NNNAAA AMe mm Hay Con 0 1 e λt (2) AACon Me Trong đó: AX, AY là số khối của chất phóng xạ ban đầu và của chất mới được tạo thành -23 -1 NA = 6,022.10 mol là số Avôgađrô. CHÚ Ý : Trong sự phóng xạ  hạt nhân mẹ có số khối bằng số khối của hạt nhân con ( AMe = ACon ) .Do vậy khối lượng hạt nhân mới tạo thành bằng khối lượng hạt nhân bị phóng xạ: mCon = ΔmMe Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 10
11. Giáo viên biên soạn: Tr•¬ng §×nh Den 24 - 24 Câu 1. Đồng vị 11 Na là chất phóng xạ β tạo thành hạt nhân magiê 12 Mg. Ban đầu có 12gam Na và chu kì bán rã là 15 giờ. Sau 45 h thì khối lượng Mg tạo thành là : A. 10,5g B. 5,16 g C. 51,6g D. 0,516g 210 206 Câu 2. Chất phóng xạ Poloni 84Po có chu kì bán rã T = 138 ngày phóng ra tia và biến thành đồng vị chì 82Pb ,ban đầu có 0,168g poloni . Hỏi sau 414 ngày đêm thì khối lượng chì hình thành là bao nhiêu? A. 10,5g B. 5,16 g C. 51,6g D. 0,144g 226 Câu 3. Hạt nhân 88 Ra có chu kì bán rã 1570 năm phân rã thành 1 hạt và biến đổi thành hạt nhân X. Tính số hạt nhân X được tạo thành trong năm thứ 786. Biết lúc đầu có 2,26 gam radi. Coi khối lượng của hạt nhân tính theo u xấp xĩ bằng 23 -1 số khối của chúng và NA = 6,02.10 mol . A. 10,5.1018 hạt.g B. 5,16.1018 hạt. C. 2,32.1018 hạt. D. 1,88.1018 hạt. 55 56 Câu 4. Cho chùm nơtron bắn phá đồng vị bền 25 Mn ta thu được đồng vị phóng xạ 25 Mn . Đồng vị phóng xạ có 55 chu trì bán rã T = 2,5h và phát xạ ra tia  -. Sau quá trình bắn phá Mn bằng nơtron kết thúc người ta thấy trong mẫu 56 trên tỉ số giữa số nguyên tử Mn và số lượng nguyên tử = 10-10. Sau 10 giờ tiếp đó thì tỉ số giữa nguyên tử của hai loại hạt trên là: A. 1,25.10-11 B. 3,125.10-12 C. 6,25.10-12 D. 2,5.10-11 238 9 234 Câu 5. Urani ( 92U ) có chu kì bán rã là 4,5.10 năm. Khi phóng xạ , urani biến thành thôri ( 90Th ). Khối lượng thôri tạo thành trong 23,8 g urani sau 9.109 năm là bao nhiêu? A. 17,55g B. 18,66g C. 19,77g D. Phương án khác 210 206 Câu 6. Pôlôni 84 Po phóng xạ và biến thành chì bền 82 Pb với chu kì bán rã T. Ban đầu một mẫu pôlôni nguyên chất có khối lượng m0 và số nguyên tử là N0. Sau khoảng thời gian t = 2T thì khối lượng, số nguyên tử pôlôni còn lại và chì tạo ra lần lượt là m1, N1, m2, N2. Phát biểu nào sau đây là sai? A. N2=3N1. B. m2 = 0,75m0. C. 35m2 = 103m1. D. N1 + N2 = N0. 210 206 Câu 7. Phản ứng phân rã của pôlôni là : 84Po α 82 Pb . Ban đầu có 0,168g pôlôni thì sau thời gian t = T, thể tích của khí hêli sinh raở ĐKTC là : A.0,0089 ml. B.8,96 ml. C.0,089 ml. D.0,89 ml. DẠNG 3. TÍNH THỜI GIAN T VÀ CHU KỲ BÁN Rà  PHƯƠNG PHÁP : 1. Áp dụng công thức nhanh sau nếu gặp bài toán cơ bản: a) Đề bài cho biết m0 và m ; N 0 và N m0 t ln m0 N 0 H 0 x mN00 t m 22T t x.T hoặc t.ln2 T .ln T .ln Hay m N H mN T ln2 b) Đề bài cho biết tỉ số số nguyên tử ban đầu và số nguyên tử bị phân rã sau thời gian phóng xạ t. .t N t.ln2 N= N0(1- e ) => =1- . Lấy ln 2 vế ta được: T N ΔN 0 ln 1 N0 2. Bài toán nâng cao: a) Tìm chu kì bán rã khi biết số hạt nhân(hay khối lượng) ở các thời điểm t1 và t2 ln 2 N .(tt21 ) .t1 .t2 1 .(tt21 ) T 3. Theo số hạt nhân: N10 N. e ; N20 N. e ee . Lấy ln 2 vế ta được: N2 ( t t )ln2 T 21 N ln 1 N 2 ln 2 m .(tt21 ) .t1 .t2 1 .(tt21 ) T 4. Theo số khối lượng: m10 m. e ; m20 m. e ee. Lấy ln 2 vế ta được: m2 Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 11
12. Giáo viên biên soạn: Tr•¬ng §×nh Den ( t t )ln2 T 21 m ln 1 m2 b) Tìm chu kì bán khi biết số hạt nhân bị phân rã trong hai thời gian khác nhau N1 là số hạt nhân bị phân rã trong thời gian t1 Sau đó t (s) : N 2 là số hạt nhân bị phân rã trong thời gian t2-t1 t.ln 2 T ΔN ln 1 ΔN 2 226 m0 Câu 1. Chu kỳ bán rã của Ra là 600 năm . Lúc đầu có m0 gam rađi , sau thời gian t thì nó chỉ còn gam . Thời gian 88 16 t là : A. 2400 năm B. 1200 năm C. 150 năm D. 1800 năm Câu 2. Một chất phóng xạ có chu kỳ bán rã là T . Sau thời gian 420 ngày thì độ phóng xạ của nó giảm đi 8 lần so với ban đầu . T có giá trị là : A. 140 ngày B. 280 ngày C. 35 ngày D. Một giá trị khác Câu 3. Sau thời gian t , độ phóng xạ của một chất phóng xạ - giảm 128 lần . Chu kỳ bán rã của chất phóng xạ đó là t t A. B. 128t C. D. 128 t 7 128 Câu 4. Một chất phóng xạ có chu kì T = 7 ngày. Nếu lúc đầu có 800g, chất ấy còn lại 100g sau thời gian t là: A. 19 ngày; B. 21 ngày; C. 20 ngày; D. 12 ngày Câu 5. Một chất phóng xạ sau 16 ngày đêm giảm đi 75% khối lượng ban đầu đã có. Tính chu kỳ bán rã A. 8 ngày B. 32 ngày C. 16 ngày D. Giá trị khác 16 15 Câu 6. Một đồng vị phóng xạ A lúc đầu có No = 2,86 .10 hạt nhân. Trong giờ đầu có 2,29 .10 hạt nhân bị phân rã . Chu kỳ bán rã của đồng vị A bằng bao nhiêu? A . 8 giờ B . 8 giờ 30 phút C . 8 giờ 15 phút D . A, B, C đều sai. 60 Câu 7. Ban đầu có 1kg chất phóng xạ Coban 27 Co có chu kì bán rã là T = 73,1 ngày đêm.Sau bao lâu khối lượng Coban chỉ còn lại 100g. A. 28,52 ngày B. 285,2 ngày C. 365,5 ngày D. 36,55 ngày Câu 8. Một đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã là T = 19 năm.Một mẫu chất đồng vị này lúc ban đầu trong mỗi giây phát ra 800 hạt α . Sau thời gian 57 năm, trong mỗi giây số hạt do mẫu chất đó phát ra là: A. 100 B. 200 C. 50 D. 400 Câu 9. Chất phóng xạ Triti(T) cứ sau 5,11 năm thì số nguyên tử bị giảm 25% so với số nguyên tử lúc đầu.Chu kì bán rã của Triti là: A. 13,2 năm B. 12,3 năm C. 14,2 năm D. 238 208 Câu 10. Chất Uranium( 92U ) phóng xạ các hạt và β biến thành hạt nhân chì 82 Pb .Người ta tìm thấy một mẫu 206 9 có lẫn 82 Pb . Biết cứ 10 nguyên tử Urani thì có 2 nguyên tử chì.Chu kì bán rã của Urani là T= 4,5.10 năm. Tuổi của mẫu vật trên là: A. 2,1.109 năm. B.2,8.109 năm C. 1,18.109 năm D. 2,5.108 năm Câu 11. Một chất phóng xạ sau 10 ngày đêm giảm đi 3/4 khối lượng ban đầu đã có.Chu kì bán rã là: A. 20 ngày B. 5 ngày C. 24 ngày D. 15 ngày 24 Câu 12. Đồng vị 11 Na là chất phóng xạ tạo thành hạt nhân X với chu kì bán rã là 15 giờ.Tại thời điểm khảo sát tỉ số giữa khối lượng chất X và khối có trong mẫu là 0,75.Tuổi của mẫu vật là: A. 12,12 giờ B. 1,212 giờ C. 2,112 giờ D. 21,12 giờ Câu 13. Một tượng gỗ cổ có độ phóng xạ bằng 0,77 lần độ phóng xạ của mẫu gỗ cùng khối lượng cùng loại vừa mới chặt.Cho biết đồng vị Cacbon C 14 có chu kì bán rã là T = 5600 năm.Tuổi của tượng gỗ cổ là: A. 1200 năm B. 2100 năm C. 12000 năm D. 21000 năm 14 Câu 14. Hoạt tính của đồng vị cacbon 6 C trong một món đồ cổ bằng gỗ bằng 4/5 hoạt tính của đồng vị này trong gỗ cây mới đốn. Chu kỳ bán rã của của là 5570 năm. Tìm tuổi của món đồ cổ ấy. A. 1800 năm B. 1793 năm C. 1704 năm D. Một đáp số khác Câu 15. Một chất phóng xạ có hằng số phân rã λ = 1,44.10-3h-1. Trong thời gian bao lâu thì 75% hạt nhân ban đầu sẽ bị phân rã? A. 36 ngày B. 37,4 ngày C. 39,2 ngày D. Một đáp số khác Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 12
13. Giáo viên biên soạn: Tr•¬ng §×nh Den 210 Câu 16. Hạt nhân pôlôni 84 Po phóng ra hạt α và biến thành hạt nhân chì (Pb) bền, có chu kỳ bán rã là 138 ngày. Ban đầu có một mẫu pôlôni nguyên chất. Hỏi sau bao lâu số hạt nhân chì được tạo ra trong mẫu lớn gấp ba số hạt nhân pôlôni còn lại? A. 276 ngày B. 138 ng ày C. 514 ngày D.345 ngày Câu 17. Độ phóng xạ của một chất sau 25 ngày giảm bớt 29,3%. Chu kỳ bán rã của chất phóng xạ đó là: A. 50 ngày B. 25 ngày C.100 ngày D.75 ngày Câu 18. Để đo chu kỳ bán rã của một chất phóng xạ, người ta dùng máy đếm xung. Ban đầu trong 1 phút máy đếm được có 250 xung nhưng 1 giờ sau đó máy chỉ còn đếm được có 92 xung trong 1 phút. Chu kỳ bán rã của chất phóng xạ là : A. 30 phút . B. 41 phút 37 giây. C. 25 phút 10 giây. D. 45 phút 15 giây. 14 Câu 20. Khi phân tích một mẫu gỗ, người ta xác định được 87,5% số nguyên tử đồng vị phóng xạ 6 C bị phân rã thành 14 14 các nguyên tử 7 N . chu kỳ bán rã của 6 C là 5600 năm. Tuổi của mẫu gỗ là : A. 16600 năm. B. 16800 năm. C. 16900 năm. D. 16700 năm. 131 Câu 21. Phòng thí nghiệm nhận về 100g chất iốt phóng xạ 53 I , sau 8 tuần lễ thì chỉ còn lại 0,78g. Chu kỳ bán rã của iốt phóng xạ là : A. 8 ngày đêm. B. 6ngày đêm. C. 5 ngày đêm. D. 7 ngày đêm. Câu 22. Một mảnh gỗ cổ (đồ cổ) có tốc độ đếm xung của là 3 xung /phút. Một lượng gỗ mới tương đương cho thấy tốc độ đếm xung là 14 xung/phút. Chu kỳ bán rã của là 5568 năm. Tuổi của mảnh gỗ đó là : A. 12376 năm. B. 1240 năm. C. 124000 năm. D. 12650 năm. Câu 23. Phân tích một mẫu đá lấy từ mặt trăng, các nhà khoa học xác định được 82% nguyên tố 40K phân rã thành 40Ar. Quá trình này có chu kỳ bán rã là 1,2.109 năm. Tuổi của mẫu đá này là : A. 2,9.109 năm. B. 6.109 năm. C. 1,5.109 năm. D. 4,5.109 năm. Câu 24. Người ta nhận về phòng thí nghiệm m(g) một chất phóng xạ A có chu kỳ bán rã là 192 giờ. Khi lấy ra sử dụng thì khối lượng chất phóng xạ này chỉ còn bằng 1/64 khối lượng ban đầu. Thời gian kể từ khi bắt đầu nhận chất phóng xạ về đến lúc lấy ra xử dụng là : A. 24ngày. B. 48 ngày. C. 32 ngày. D. 36 ngày. Câu 25. Một chất phóng xạ có hằng số phân rã λ = 1,44.10-3 (h-1). Trong thời gian bao lâu thì 75% hạt nhân ban đầu sẽ bị phân rã ? A. 37,4 ngày. B. 39,2 ngày. C. 40,1 ngày. D. 36 ngày. Câu 26. Thời gian Δt để số hạt nhân phóng xạ giảm đi e lần so với ban đầu được gọi là thời gian sống trung bình của chất phóng xạ. Hệ thức giữa Δt và hằng số phóng xạ λ là : A. Δt = 2/λ. B. Δt = 2λ. C. Δt = λ. D. Δt = 1/λ. Câu 27. Để đo chu kỳ của một chất phóng xạ người ta cho máy đếm xung bắt đầu đếm từ thời điểm t0=0. Đến thời điểm t1=2 giờ, máy đếm được n1 xung, đến thời điểm t2=3t1, máy đếm được n2 xung, với n2=2,3n1. Xác định chu kỳ bán rã của chất phóng xạ này. A. T= 7,41 h. B. T= 4,71 h. C. T= 6,1 h. D. T= 2,7 h. Câu 28. Để đo chu kỳ bán rã của 1 chất phóng xạ, người ta dùng máy đếm xung. Ban đầu trong 1 phút máy đếm được 14 xung, nhưng sau 2 giờ đo lần thứ nhất, máy chỉ đếm được 10 xung trong 1 phút. Tính chu kỳ bán rã của chất phóng xạ. A. T= 7,41 h. B. T= 4,71 h. C. T= 4 giờ. D. T= 2,7 h. Câu 29. Để xác định chu kỳ bán rã T của một đồng vị phóng xạ, người ta thường đo khối lượng đồng vị phóng xạ đó trong mẫu chất khác nhau 8 ngày được các thông số đo là 8µg và 2µg.Tìm chu kỳ bán rã T của đồng vị đó? A. 4 ngày. B. 2 ngày. C. 1 ngày. D. 8 ngày. Câu 30. (ĐH -2010)Ban đầu (t = 0) có một mẫu chất phóng xạ X nguyên chất. Ở thời điểm t1 mẫu chất phóng xạ X còn lại 20% hạt nhân chưa bị phân rã. Đến thời điểm t2 = t1 + 100 (s) số hạt nhân X chưa bị phân rã chỉ còn 5% so với số hạt nhân ban đầu. Chu kì bán rã của chất phóng xạ đó là A. 50 s. B. 25 s. C. 400 s. D. 200 s. 238 206 Câu 31. Hạt nhân urani 92U sau một chuỗi phân rã, biến đổi thành hạt nhân chì 82 Pb . Trong quá trình đó, chu kì bán rã của biến đổi thành hạt nhân chì là 4,47.109 năm. Một khối đá được phát hiện có chứa 1,188.1020 hạt nhân và 6,239.1018 hạt nhân . 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 . Tuổi của khối đá khi được phát hiện là A. 3,3.108 năm. B. 6,3.109 năm. C. 3,5.107 năm. D. 2,5.106 năm. Câu 32(ĐH2013): Hiện nay urani tự nhiên chứa hai đồng vị phóng xạ 235 U và 238 U , với tỷ lệ số hạt và số hạt 7 là . Biết chu kì bán rã của và lần lượt là 7,00.108 năm và 4,50.109 năm. Cách đây bao nhiêu năm, 1000 3 urani tự nhiên có tỷ lệ số hạt và số hạt là ? 100 Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 13
14. Giáo viên biên soạn: Tr•¬ng §×nh Den A. 2,74 tỉ năm. B. 2,22 tỉ năm. C. 1,74 tỉ năm. D. 3,15 tỉ năm. 14 Câu 33(ĐH2010) Biết đồng vị phóng xạ 6 C có chu kì bán rã 5730 năm. Giả sử một mẫu gỗ cổ có độ phóng xạ 200 phân rã/phút và một mẫu gỗ khác cùng loại, cùng khối lượng với mẫu gỗ cổ đó, lấy từ cây mới chặt, có độ phóng xạ 1600 phân rã/phút. Tuổi của mẫu gỗ cổ đã cho là A. 1910 năm. B. 2865 năm. C. 11460 năm. D. 17190 năm. Câu 34(CĐ2012): Giả thiết một chất phóng xạ có hằng số phóng xạ là  = 5.10-8s-1. Thời gian để số hạt nhân chất phóng xạ đó giảm đi e lần (với lne = 1) là A. 5.108s. B. 5.107s. C. 2.108s. D. 2.107s. Câu 35. Giả sử ban đầu có một mẫu phóng xạ X nguyên chất, có chu kỳ bán rã T và biến thành hạt nhân bền Y. Tại thời điểm t1 tỉ lệ giữa hạt nhân Y và hạt nhân X là k. Tại thời điểm t21 t2 T thì tỉ lệ đó là A. k + 4. B. 4k/3. C. 4k+3. D. 4k. Câu 36. Một bệnh nhân điều trị ưng thư bằng tia gama lần đầu tiên điều trị trong 10 phút . Sau 5 tuần điêu trị lần 2. Hỏi trong lần 2 phải chiếu xạ trong thời gian bao lâu để bệnh nhân nhận được tia gama như lần đầu tiên . Cho chu kỳ bán rã T=70 ngày và xem : t<< T A, 17phút B. 20phút C. 14phút D. 10 phút Câu 37. Một bệnh nhân điều trị bằng đồng vị phóng xạ, dùng tia  để diệt tế bào bệnh. Thời gian chiếu xạ lần đầu là t 20 phút, cứ sau 1 tháng thì bệnh nhân phải tới bệnh viện khám bệnh và tiếp tục chiếu xạ. Biết đồng vị phóng xạ đó có chu kỳ bán rã T = 4 tháng (coi tT ) và vẫn dùng nguồn phóng xạ trong lần đầu. Hỏi lần chiếu xạ thứ 3 phải tiến hành trong bao lâu để bệnh nhân được chiếu xạ với cùng một lượng tia như lần đầu? A. 28,2 phút. B. 24,2 phút. C. 40 phút. D. 20 phút. Câu 38. Gọi  là khoảng thời gian để số hạt nhân nguyên tử giảm đi e lần, Sau thời gian 0,51 số hạt nhân của chất phóng xạ đó còn lại bao nhiêu ? A. 40% B. 13,5% C. 35% D. 60% CHỦ ĐỀ 3: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN -NĂNG LƯỢNG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT: a) PHẢN ỨNG HẠT NHÂN : là quá trình biến đổi hạt nhân, được phân làm hai loại. a) Phản ứng hạt nhân tự phát : quá trình tự phân rã của hạt nhân không bền thành các hạt nhân khác(sự phóng xạ) A ABC AA12 ZZZ12 b) Phản ứng hạt nhân kích thích : quá trình các hạt nhân tương tác với nhau để tạo ra các hạt nhân khác AAAA1ABCD 2 3 4 ZZZZ1 2 3 4 CHÚ Ý: 11 1 44 Các hạt thường gặp trong phản ứng hạt nhânPrôtôn ( 11pH ) ; Nơtrôn ( 0 n ) ; Heli ( 22He ) ; Electrôn 0 0 (  1e ) ; Pôzitrôn (  1e ). Số hạt trước và sau phản ứng có thể lớn hơn 2. b) CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN a. Định luật bảo toàn số nuclôn (số khối A) AAAA1 2 3 4 b. Định luật bảo toàn điện tích (nguyên tử số Z) ZZZZ 1 2 3 4 c. Định luật bảo toàn động lượng: Pt Ps d. Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần EE ToµnphÇn Tr­íc ToµnphÇn Sau CHÚ Ý: Phản ứng hạt nhân không bảo toàn khối lượng,không bảo toàn số hạt nơtron. Năng lượng toàn phần của một hạt nhân: gồm năng lượng nghỉ E0 và năng lượng thông thường ( động năng 1 K) E E K m c22 mv TP 002 - Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần có thể viết: 2 2 2 2 mcmcKABABCDCD K mcmcK K P2 - Liên hệ giữa động lượng và động năng P2 2 mW hay K d 2m 3. PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 14
15. Giáo viên biên soạn: Tr•¬ng §×nh Den 235 a) Phản ứng phân hạch: Phản ứng phân hạch là một hạt nhân rất nặng như Urani ( 92U ) hấp thụ một nơtrôn chậm sẽ vỡ thành hai hạt nhân trung bình, cùng với một vài nơtrôn mới sinh ra. 235U 1 n 236 U AA12 X X k 1 n 200 MeV 92 0 92ZZ12 0 Phản ứng phân hạch tỏa ra năng lượng rất lớn.các tính toán cho thấy ,phân hạch 1(g) U tỏa ra một năng lượng tương đương với năng lượng của 8,5 tấn than khi cháy hết. b) Phản ứng phân hạch dây chuyền Nếu sự phân hạch tiếp diễn liên tiếp thành một dây chuyền thì ta có phản ứng phân hạch dây chuyền, khi đó số phân hạch tăng lên nhanh trong một thời gian ngắn và có năng lượng rất lớn được tỏa rA. Điều kiện để xảy ra phản ứng dây chuyền: xét số nơtrôn trung bình k sinh ra sau mỗi phản ứng phân hạch ( k là hệ số nhân nơtrôn). o Nếu k 1: thì phản ứng dây chuyền không thể xảy ra. o Nếu k 1: thì phản ứng dây chuyền sẽ xảy ra và điều khiển được. o Nếu k 1: thì phản ứng dây chuyền xảy ra không điều khiển đượC. o Ngoài ra khối lượng phải đạt tới giá trị tối thiểu gọi là khối lượng tới hạn mth . 1. Nhà điện nguyên tử: Bộ phận chính của nhà máy điện hạt nhân là lò phản ứng hạt nhân. 4. PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH a) Phản ứng nhiệt hạch : Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng kết hợp hai hạt nhân nhẹ thành một hạt nhân nặng hơn. 2 2 3 1 1H 1 H 2 H 0 n 3,25 Mev Phản ứng tổng hợp hạt nhân tỏa ra năng lượng rất lớn.Các phép tính cho thấy rằng khi tổng hợp 1(g )Heli sẽ tỏa ra một năng lượng gấp 10 lần năng lượng tỏa ra khi phân hạch 1(g)U,gấp 200 triệu lần khi đốt 1(g) Cacbon. b) Điều kiện xảy ra phản ứng nhiệt hạch - Nhiệt độ cao khoảng từ 50 triệu độ tới 100 triệu độ. - Hỗn hợp nhiên liệu phải “giam hãm” trong một khoảng không gian rất nhỏ. c) Năng lượng nhiệt hạch - Tuy một phản ứng nhiệt hạch tỏa năng lượng ít hơn một phản ứng phân hạch nhưng nếu tính theo khối lượng nhiên liệu thì phản ứng nhiệt hạch tỏa ra năng lượng lớn hơn. - Nhiên liệu nhiệt hạch có thể coi là vô tận trong thiên nhiên: đó là đơteri, triti rất nhiều trong nước sông và biển. - Về mặt sinh thái, phản ứng nhiệt hạch sạch so với phản ứng phân hạch vì không có bức xạ hay cặn bã phóng xạ làm ô nhiễm môi trường. DẠNG 1. PHẢN ỨNG TỎA VÀ THU NĂNG LƯỢNG  PHƯƠNG PHÁP: 1. Xác định hạt nhân còn thiếu và số hạt ( tia phóng xạ ) trong phản ứng hạt nhân . AAAA1ABCD 2 3 4 ZZZZ1 2 3 4 - Áp dụng định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích . Chú ý : 11 1 44 . Các hạt thường gặp trong phản ứng hạt nhânPrôtôn ( 11pH ) ; Nơtrôn ( 0 n ) ; Heli ( 22He ) ; Electrôn 0 0 (  1e ) ; Pôzitrôn (  1e ) . Số hạt trước và sau phản ứng có thể nhiều hơn hoặc ít hơn 2 . Thuộc các tia phóng xạ. Khi hạt nhân mẹ sau nhiều lần phóng xạ tạo ra x hạt α và y hạt β ( chú ý là các phản – + – ứng chủ yếu tạo loại β vì nguồn phóng xạ β là rất hiếm ) . Do đó khi giải bài tập loại này cứ cho đó là β , nếu giải hệ hai ẩn không có nghiệm thì mới giải với β+ 2. Xác định phản ứng hạt nhân tỏa hoặc thu năng lượng Xét phản ứng hạt nhân : A + B → C + D . . Gọi : + M0 = mA + mB là tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân trước phản ứng . + M = mC + mD là tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân sau phản ứng . +  M0 m A m B tổng độ hụt khối của các hạt trước phản ứng +  M mCD m ổng độ hụt khối của các hạt sau phản ứng - Ta có năng lượng của phản ứng được xác định : W EMM.c 22 mm mmc P / Ö 0 A B C D m m m m c2 CDAB WWWW LK C LK D LK A LK B Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 15
16. Giáo viên biên soạn: Tr•¬ng §×nh Den + nếu M0 > M hoặc  MM0  WEP.¦ > 0 : phản ứng toả nhiệt . + nếu M0 Tổng khối lượng các hạt tạo thành. . Phản ứng thu nhiệt Tổng khối lượng các hạt tương tác < Tổng khối lượng các hạt tạo thành. 10 A 8 Câu 1. Tìm hạt nhân X trong phản ứng hạt nhân sau : 5 Bo + Z X → α + 4 Be 3 2 1 1 A. 1 T B. 1 D C. 0 n D. 1 p 235 95 139 – Câu 2. Trong phản ứng sau đây : n + 92 U → 42 Mo + 57 La + 2X + 7β ; hạt X là A. Electron B. Proton C. Hêli D. Nơtron 24 – Câu 3. Hạt nhân 11 Na phân rã β và biến thành hạt nhân X . Số khối A và nguyên tử số Z có giá trị A. A = 24 ; Z =10 B. A = 23 ; Z = 12 C. A = 24 ; Z =12 D. A = 24 ; Z = 11 Câu 4. Urani 238 sau moät loaït phoùng xaï α vaø bieán thaønh chì. Phöông trình cuûa phaûn öùng laø: 238 206 4 0 – 92 U → 82 Pb + x 2 He + y 1 β . y coù giaù trò là : A. y = 4 B. y = 5 C. y = 6 D. y = 8 – 232 208 Câu 5. Sau bao nhiêu lần phóng xạ α và bao nhiêu lần phóng xạ β thì hạt nhân 90 Th biến đổi thành hạt nhân 82 Pb ? A. 4 lần phóng xạ α ; 6 lần phóng xạ β– B. 6 lần phóng xạ α ; 8 lần phóng xạ β– C. 8 lần phóng xạ ; 6 lần phóng xạ β– D. 6 lần phóng xạ α ; 4 lần phóng xạ β– Câu 6. Cho phản ứng hạt nhân : T + X → α + n . X là hạt nhân . A. nơtron B. proton C. Triti D. Đơtơri 234 206 Câu 7. Đồng vị 92U sau một chuỗi phóng xạ và  biến đổi thành 82Pb . Số phóng xạ và trong chuỗi là A. 7 phóng xạ , 4 phóng xạ  ; B. 5 phóng xạ , 5 phóng xạ  C. 10 phóng xạ , 8 phóng xạ  ; D. 16 phóng xạ , 12 phóng xạ  226 222 Câu 8. Hạt nhân 88 Ra biến đổi thành hạt nhân 86 Rn do phóng xạ A. và -. B. -. C. . D. + 226 Câu 9. Một mẫu radium nguyên chất 88Ra phóng xạ α cho hạt nhân con X. Hạt nhân X là hạt gì? 222 206 208 224 A. 86 Rn . B. 82 Pb C. 86 Pb D. 86 Rd 37 37 Câu 10. Cho phản ứng hạt nhân 17 Cl X 18 Ar n , hạt nhân X là hạt nhân nào sau đây? 1 2 3 4 A. 1 H ; B. 1 D ; C. 1T ; D. 2 He . 14 Câu 11. Bắn phá hạt nhân 7 N đứng yên bằng một hạt α thu được hạt proton và một hạt nhân Oxy. Cho khối lượng của 2 các hạt nhân mN=13,9992u; mα=4,0015u; mp=1,0073u; mO=16,9947u; 1u=931MeV/c . Khẳng định nào sau đây liên quan đến phản ứng hạt nhân trên là đúng? A. Thu 1,39.10-6 MeV B. Tỏa 1,21MeV C. Thu 1,21 MeV D. Tỏa 1,39.10-6 MeV Câu 12. Cho phản ứng hạt nhân: T+D α+n. Cho biết mT=3,016u; mD=2,0136u; mα=4,0015u; 2 mn=1,0087u;1u=931MeV/c . Khẳng định nào sau đây liên quan đến phản ứng hạt nhân trên là đúng ? A. tỏa 18,06MeV B. thu 18,06MeV C. tỏa 11,02 MeV D. thu 11,02 MeV 6 1 3 4 2 Câu 13. 3 Li 0n 1T 2 4,8MeV . Cho biết: mn=1,0087u; mT=3,016u; mα=4,0015u; 1u=931MeV/c . Khối lượng của hạt nhân Li có giá trị bằng: A. 6,1139u B. 6,0839u C. 6,411u D. 6,0139u 27 30 Câu 14. Xét phản ứng hạt nhân xảy ra khi bắn phá nhôm bằng các hạt α: 13 Al 15P n 2 Biết các khối lượng: mAl =26,974u; mP=29,97u; mα=4,0015u; mn=1,0087u; 1u=931,5MeV/c . Tính năng lượng tối thiểu của hạt α để phản ứng xảy rA. Bỏ qua động năng của các hạt sinh ra. A. 5MeV B. 4MeV C. 3MeV D. 2MeV Câu 15. Cho phản ứng hạt nhân: . Năng lượng tỏa ra khi phân tích hoàn toàn 1g Li là: A. 0,803.1023MeV B. 4,8.1023MeV C. 28,89.1023MeV D. 4,818.1023MeV 1 9 4 Câu 16. Cho phản ứng hạt nhân sau: 1 H 4Be 2 He X 2,1MeV . Năng lượng tỏa ra từ phản ứng trên khi tổng hợp được 4 gam heli bằng A. 5,61.1024MeV B. 1,26.1024MeV C. 5,06.1024MeV D. 5,61.1023MeV Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 16
17. Giáo viên biên soạn: Tr•¬ng §×nh Den 235 144 89 2 Câu 17. Cho phản ứng phân hạch Uran 235: n 92U 56Ba 36Kr 3n 200MeV . Biết 1u=931MeV/c . Độ hụt khối của phản ứng bằng: A. 0,3148u B. 0,2148u C. 0,2848u D. 0,2248u 2 3 4 2 3 4 Câu 18. Cho phản ứng hạt nhân sau: 1 D 1T 2 He n . Biết độ hụt khối khi tạo thành các hạt nhân 1 D,1T,2 He lần lượt 2 là: mD=0,0024u; mT=0,0087u; mHe=0,0305u. Cho 1u=931MeV/c . Năng lượng toả ra của phản ứng là: A. 1,806 MeV B. 18,06 MeV C. 180,6 MeV D. 18,06 eV 2 2 4 Câu 19. Cho phản ứng hạt nhân sau: 1 H 1H 2 He n 3,25MeV . 2 2 4 Biết độ hụt khối của 1 H là mD=0,0024u;và 1u=931MeV/c . Năng lượng liên kết của hạt nhân 2 Helà: A. 7,7188 MeV B. 77,188 MeV C. 771,88 MeV D. 7,7188 eV Câu 20. Tìm năng lượng toả ra khi một hạt nhân U234 phóng xạ tia α tạo thành Th230 . Cho năng lượng liên kết riêng của hạt α; U234, Th230 lần lượt là: 7,1 MeV; 7,63MeV; 7,7 MeV. A. 13,89MeV B. 7,17MeV C. 7,71MeV D. 13,98MeV 210 206 Câu 21. Chất phóng xạ 84Po phát ra tia và biến đổi thành 82Pb . Biết khối lượng các hạt là mPb = 205,9744u, mPo = 209,9828u, m = 4,0026u. Năng lượng tỏa ra khi 10g Po phân rã hết là A. 2,2.1010J; B. 2,5.1010J; C. 2,7.1010J; D. 2,8.1010J 3 2 4 Câu 22. cho phản ứng hạt nhân: 1 T + 1 D 2 He + X +17,6MeV . Tính năng lượng toả ra từ phản ứng trên khi tổng hợp được 2g Hêli. A. 52,976.1023 MeV B. 5,2976.1023 MeV C. 2,012.1023 MeV D.2,012.1024 MeV 235 1 95 139 1 - 92 U + 0 n → 42 Mo + 57 La +2 0 n + 7e là một phản ứng phân hạch của Urani 235. Biết khối lượng hạt nhân : mU = 6 Câu 23. 234,99 u ; mMo = 94,88 u ; mLa = 138,87 u ; mn = 1,0087 u.Cho năng suất toả nhiệt của xăng là 46.10 J/kg . Khối lượng xăng cần dùng để có thể toả năng lượng tương đương với 1 gam U phân hạch A. 1616 kg B. 1717 kg C.1818 kg D.1919 kg 3 2 23 Câu 23. Cho phản ứng hạt nhân 1H 1H n 17,6MeV , biết số Avôgađrô NA = 6,02.10 . Năng lượng toả ra khi tổng hợp được 1g khí hêli là bao nhiêu? A. E = 423,808.103J. B. E = 503,272.103J. C. E = 423,808.109J. D. E = 503,272.109J. 37 37 Câu 24. Cho phản ứng hạt nhân 17Cl p 18Ar n , khối lượng của các hạt nhân là m(Ar) = 36,956889u, m(Cl) = 36,956563u, m(n) = 1,008670u, m(p) = 1,007276u, 1u = 931MeV/c2. Năng lượng 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 2,562112.10-19J. D. Thu vào 2,562112.10-19J. Câu 25. Trong phản ứng vỡ hạt nhân urani U235 năng lượng trung bình toả ra khi phân chia một hạt nhân là 200MeV. Khi 1kg U235 phân hạch hoàn toàn thì toả ra năng lượng là: A. 8,21.1013J; B. 4,11.1013J; C. 5,25.1013J; D. 6,23.1021J. Câu 26. Trong phản ứng vỡ hạt nhân urani U235 năng lượng trung bình toả ra khi phân chia một hạt nhân là 200MeV. Một nhà máy điện nguyên tử dùng nguyên liệu u rani, có công suất 500.000kW, hiệu suất là 20%. Lượng tiêu thụ hàng năm nhiên liệu urani là: A. 961kg; B. 1121kg; C. 1352,5kg; D. 1421kg. 7 1 4 4 Câu 27. Trong phản ứng tổng hợp hêli: 3 Li 1H 2 He 2 He Biết mLi = 7,0144u; mH = 1,0073u; mHe4 = 4,0015u, 1u = 931,5MeV/c2. Nhiệt dung riêng của nước là c = 4,19kJ/kg.k-1. Nếu tổng hợp hêli từ 1g liti thì năng lượng toả ra có thể đun sôi một nước ở 00C là: A. 4,25.105kg; B. 5,7.105kg; C. 7,25. 105kg; D. 9,1.105kg. Câu 28. Giả sử trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng của các hạt trước phản ứng nhỏ hơn tổng khối lượng của các hạt sau phản ứng là 0,02 u. Phản ứng hạt nhân này A. tỏa năng lượng 1,863 MeV. B. tỏa năng lượng 18,63 MeV. C. thu năng lượng 1,863 MeV. D. thu năng lượng 18,63 MeV. 31 Câu 29(CĐ2007): Xét một phản ứng hạt nhân: D D 20 He n . Biết khối lượng của các hạt nhân mD = 2,0135u; 2 mHe = 3,0149u; mn = 1,0087u; 1 u = 931 MeV/c . Năng lượng phản ứng trên toả ra là A. 7,4990 MeV B. 2,7390 MeV C. 1,8820 MeV D.3,1654 MeV 23 1 4 20 23 20 Câu 30(CĐ2009): Cho phản ứng hạt nhân: 11Na 1 H 2 He 10 Ne . Lấy khối lượng các hạt nhân 11 Na ; 10 Ne ; 4 1 2 2 He ; 1 H lần lượt là 22,9837 u; 19,9869 u; 4,0015 u; 1,0073 u và 1u = 931,5 MeV/c . Trong phản ứng này, năng lượng A. thu vào là 3,4524 MeV. B. thu vào là 2,4219 MeV. C. tỏa ra là 2,4219 MeV. D. tỏa ra là 3,4524 MeV. Câu 31(CĐ2011): Dùng hạt bắn phá hạt nhân nitơ đang đứng yên thì thu được một hạt proton và hạt nhân ôxi theo 4 14 17 1 phản ứng: 2 7N 8 O 1 p . Biết khối lượng các hạt trong phản ứng trên là: m 4,0015u; mN 13,9992 u; mO 16,9947 u; mp= 1,0073 u. Nếu bỏ qua động năng của các hạt sinh ra thì động năng tối thiểu của hạt là A. 1,503 MeV. B. 29,069 MeV. C. 1,211 MeV. D. 3,007 Mev. Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 17
18. Giáo viên biên soạn: Tr•¬ng §×nh Den 3 2 4 1 Câu 32(ĐH2010): Cho phản ứng hạt nhân 1H 1 H 2 He 0 n 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. Câu 33(ĐH2013): Một lò phản ứng phân hạch có công suất 200 MW. Cho rằng toàn bộ năng lượng mà lò phản ứng này sinh ra đều do sự phân hạch của 235U và đồng vị này chỉ bị tiêu hao bởi quá trình phân hạch. Coi mỗi năm có 365 ngày; 23 -1 235 mỗi phân hạch sinh ra 200 MeV; số A-vô-ga-đrô NA = 6,02.10 mol . Khối lượng U mà lò phản ứng tiêu thụ trong 3 năm là A. 461,6 g. B. 461,6 kg. C. 230,8 kg. D. 230,8 g. 9 Câu 34(ĐH2010) Dùng một prôtôn có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân 4 Be đang đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt α. Hạt α 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 phản ứng này bằng A. 3,125 MeV. B. 4,225 MeV. C. 1,145 MeV. D. 2,125 MeV. 210 Câu 35(ĐH2010) Pôlôni 84 Po phóng xạ và biến đổi thành chì PB. Biết khối lượng các hạt nhân Po; ; Pb lần lượt là: MeV 209,937303 u; 4,001506 u; 205,929442 u và 1 u = 931,5 . Năng lượng tỏa ra khi một hạt nhân pôlôni phân rã xấp xỉ c2 bằng A. 5,92 MeV. B. 2,96 MeV. C. 29,60 MeV. D. 59,20 MeV. 3 2 4 Câu 36(ÐH2009): Cho phản ứng hạt nhân: 1T 1 D 2 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 37(ĐH2011): Giả sử trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng của các hạt trước phản ứng nhỏ hơn tổng khối lượng các hạt sau phản ứng là 0,02 u. Phản ứng hạt nhân này A. thu năng lượng 18,63 MeV. B. thu năng lượng 1,863 MeV. C. tỏa năng lượng 1,863 MeV. D. tỏa năng lượng 18,63 MeV. 4 1 7 4 Câu 38(ĐH2012): Tổng hợp hạt nhân heli 2 He từ phản ứng hạt nhân 1H 3 Li 2 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. 1,3.1024 MeV. B. 2,6.1024 MeV. C. 5,2.1024 MeV. D. 2,4.1024 MeV. 7 Câu 39(CĐ2010): Dùng hạt prôtôn có động năng 1,6 MeV bắn vào hạt nhân liti ( 3 Li ) đứng yên. Giả sử sau phản ứng thu được hai hạt giống nhau có cùng động năng và không kèm theo tia . Biết năng lượng tỏa ra của phản ứng là 17,4 MeV. Động năng của mỗi hạt sinh ra là A. 19,0 MeV. B. 15,8 MeV. C. 9,5 MeV. D. 7,9 MeV. Câu 40(CĐ2011): Một hạt nhân của chất phóng xạ A đang đứng yên thì phân rã tạo ra hai hạt B và C. Gọi mA, mB, mC lần lượt là khối lượng nghỉ của các hạt A, B, C và c là tốc độ ánh sáng trong chân không. Quá trình phóng xạ này tỏa ra năng lượng Q. Biểu thức nào sau đây đúng? Q Q A. mA = mB + mC + B. mA = mB + mC C. mA = mB + mC - D. mA = mB - mC c2 c2 DẠNG 2. SỬ DỤNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN NÂNG CAO  PHƯƠNG PHÁP GIẢI: 4. Xét phương trình phản ứng: AAA1ABCDE 2A3 4 ZZZZ1 2 3 4 Trường hợp phóng xạ: AA14ACDA3 A là hạt nhân mẹ, C là hạt nhân con, D ZZZ1 3 4 là tia phóng xạ p1 Gọi KKKKABCD;;; và PPPPABCD;;; lần lượt là động năng và động lượng của các hạt A;B;C;D 1. Bảo toàn động lượng: φ p pppphayvABCDAABBCCDD m m v m v m v (1)  Ví dụ: p p p biết pp, => p2 p 2 p 2 2 p p cos 12 12 1 2 1 2 p2 P2 Liên hệ giữa động lượng p và động năng K là P2 2mK K 2m Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 18
19. Giáo viên biên soạn: Tr•¬ng §×nh Den hay mK mK1 1 mK 2 22 mmKKcos 1 2 1 2 Tương tự khi biết φ,11pp hoặc φ,22pp CHÚ Ý: 2 2 2 . Trường hợp đặc biệt: pp12 p p12 p Tương tự khi pp1 hoặc pp2 . Trường hợp phóng xạ thì hạt nhân mẹ (A)bao giờ cũng đứng yên v = 0 (p = 0) 22 pBCBC p0 p p hay pBCBCBBCC p p p22 m K m K KvmA BB CC KCCBB v m A 2. Bảo toàn năng lượng toàn phần KKEKKABCD (2) Trong đó: . WEP.¦ là năng lượng phản ứng hạt nhân 22 WP.¦ EMM.c 0 mm A B mmc C D . Với: Nếu phản ứng tỏa năng lượng thì ở phương trình (1) lấy E 0 Nếu phản ứng thu năng lượng thì ở phương trình (1)lấy E 0 CHÚ Ý: . Để giải quyết dạng toán này ta chỉ cần sử dụng công thức 1 hoặc 2 hoặc kết hợp cả hai để giải hệ . Khi áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta cần dựa vào dữ liệu đề bài để vẽ hình rồi áp dụng định lí hàm số cos hoặc sin theo hình vẽ. Câu 1. Người ta dùng hạt prôtôn có động năng 2,69 MeV bắn vào hạt nhân Liti đứng yên thu được 2 hạt α có cùng 2 động năng . cho mp = 1,,0073u; mLi = 7,0144u; m α =4,0015u ; 1u = 931 MeV/c . Tính động năng và vận tốc của mỗi hạt α tạo thành? A. 9,755 MeV ; 3,2.107m/s B.10,5 MeV ; 2,2.107 m/s C. 10,55 MeV ; 3,2.107 m/s D. 9,755.107 ; 2,2.107 m/s. Câu 2. Một nơtơron có động năng Wn = 1,1 MeV bắn vào hạt nhân Liti đứng yên gây ra phản ứng: 1 6 4 0 n + 3 Li → X+ 2 He . Biết hạt nhân He bay ra vuông góc với hạt nhân X. Động năng của hạt nhân X và He lần lượt là :? Cho mn = 1,00866 u;mx = 3,01600u ; mHe = 4,0016u; mLi = 6,00808u. A.0,12 MeV & 0,18 MeV B. 0,1 MeV & 0,2 MeV C.0,18 MeV & 0,12 MeV D. 0,2 MeV & 0,1 MeV 230 226 4 Câu 3. Cho phản ứng hạt nhân 90 Th 88 Ra + 2 He + 4,91 MeV. Tính động năng của hạt nhân RA. Biết hạt nhân Th đứng yên. Lấy khối lượng gần đúng của các hạt nhân tính bằng đơn vị u có giá trị bằng số khối của chúng. A. 0,853MeV B. 1,427MeV C. 14,27MeV D. 0,0853MeV. 7 Câu 4. Dùng hạt prôtôn có động năng 1,6 MeV bắn vào hạt nhân liti ( 3 Li ) đứng yên. Giả sử sau phản ứng thu được hai hạt giống nhau có cùng động năng và không kèm theo tia . Biết năng lượng tỏa ra của phản ứng là 17,4 MeV. Viết phương trình phản ứng và tính động năng của mỗi hạt sinh ra. A. 9,5 MeV. B. 6,923MeV C. 12,33MeV D. 5,8MeV. 210 Câu 5. Hạt nhân phóng xạ Pôlôni 84Po đứng yên phát ra tia α và sinh ra hạt nhân con X. Gọi K là động năng, v là vận tốc, m là khối lượng của các hạt. Biểu thức nào là đúng K v m K v m K v m K v m A. x B. x x C. D. x K X v mX K X v m K X vX mX K X vX m Câu 6. Hạt nhân Ra226 đứng yên phóng xạ α và biến đổi thành hạt nhân X, biết động năng Kα=4,8MeV. Lấy khối lượng hạt nhân (tính bằng u) bằng số khối của chúng, năng lượng tỏa ra trong phản ứng trên bằng A. 1.231 MeV B. 2,596 MeV C. 4,886 MeV D. 9,667 MeV Câu 7. Hạt nhân U238 đứng yên phân rã α và biến thành hạt nhân Th. Động năng của hạt α bay ra chiếm bao nhiêu % năng lượng phân rã ? A. 1,68%. B. 98,3%. C. 16,8%. D. 96,7%. Câu 8. Hạt nhân phóng xạ α biến thành hạt nhân X. Cho mPo=209,9828u; mX=205,9744u; 2 mα=4,0015u;1u=931MeV/c . Động năng của hạt α phóng ra là : A. 4,8MeV B. 6,3MeV C. 7,5MeV D. 3,6MeV 6 1 3 4 Câu 9. Cho phản ứng hạt nhân: 3 Li 0n 1T 2 4,9MeV . Giả sử động năng của các hạt nơtron và Li rất nhỏ, động năng của hạt T và hạt α là: Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 19
20. Giáo viên biên soạn: Tr•¬ng §×nh Den A. 2,5 MeV và 2,1 MeV B. 2,8 MeV và 1,2 MeV C. 2,8 MeV và 2,1 MeV D. Kết quả khác Câu 10. Hạt nhân Poloni đứng yên, phóng xạ α biến thành hạt nhân X. Cho mPo=209,9373u; mα=4,0015u; 2 mX=205,9294u; 1u=931,5 MeV/c . Vận tốc hạt α phóng ra là: A. 1,27.107m/s B. 1,68.107m/s C. 2,12.107m/s D. 3,27.107m/s 23 Câu 11. Một proton có động năng là 4,8MeV bắn vào hạt nhân 11Na tạo ra 2 hạt α và hạt X. Biết động năng của hạt α là 3,2MeV và vận tốc hạt α bằng 2 lần vận tốc hạt X. Năng lượng tỏa ra của phản ứng là : A. 1,5MeV B. 3,6MeV C. 1,2MeV D. 2,4MeV 6 Câu 12. Một nơtron có động năng 1,15MeV bắn vào hạt nhân 3 Li tạo ra hạt α và hạt X, hai hạt này bay ra với cùng vận 2 tốC. Cho mα =4,0016u; mn=1,00866u; mLi=6,00808u; mX=3,016u; 1u=931MeV/c . Động năng của hạt X trong phản ứng trên là : A.0,42MeV B. 0,15MeV C. 0,56MeV D. 0,25MeV Câu 13. Một Proton có động năng 5,58MeV bắn vào hạt nhân Na23 , sinh ra hạt α và hạt X. Cho mp=1,0073u; 2 mNa=22,9854u; mα=4,0015u; mX=19,987u; 1u=931MeV/c . Biết hạt α bay ra với động năng 6,6MeV. Động năng của hạt X là A. 2,89MeV B. 1,89MeV C. 3,9MeV D. 2,MeV 27 Câu 14. Một hạt α bắn vào hạt nhân 13 Al tạo ra nơtron và hạt X. Cho: mα =4,0016u; mn=1,00866u; mAl=26,9744u; 2 mX=29,9701u; 1u=931,5MeV/c . Các hạt nơtron và X có động năng là 4 MeV và 1,8 MeV. Động năng của hạt α là A. 5,8 MeV B. 8,5 MeV C. 7,8 MeV D. Kết quả khác 7 Câu 15. Bắn một prôtôn vào hạt nhân 3 Li đứng yên. Phản ứng tạo ra hai hạt nhân X giống nhau bay ra với cùng tốc độ và theo các phương hợp với phương tới của prôtôn các góc bằng nhau là 600. Lấy khối lượng của mỗi hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối của nó. Tỉ số giữa tốc độ của prôtôn và tốc độ độ của hạt nhân X là A. 4. B. 1 . C. 2. D. 1 . 2 4 9 Câu 16. Người ta dùng Prôton có động năng Kp = 5,45 MeV bắn phá hạt nhân 4 Be đứng yên sinh ra hạt và hạt nhân liti (Li). Biết rằng hạt nhân sinh ra có động năng K 4 MeV và chuyển động theo phương vuông góc với phương chuyển động của Prôton ban đầu. Cho khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u xấp xỉ bằng số khối của nó. Động năng của hạt nhân Liti sinh ra là A. 1,450 MeV. B.3,575 MeV. C. 14,50 MeV. D.0,3575 MeV. 9 1 9 4 6 Câu 17. Người ta dùng hạt protôn bắn vào hạt nhân Be4 đứng yên để gây ra phản ứng p + 4 Be X + 3 Li . Biết động năng của các hạt p , X và lần lượt là 5,45 MeV ; 4 MeV và 3,575 MeV. Lấy khối lượng các hạt nhân theo đơn vị u gần đúng bằng khối số của chúng. Góc lập bởi hướng chuyển động của các hạt p và X là: A. 450 B. 600 C. 900 D. 1200 1 6 3 6 Câu 18. Cho phản ứng hạt nhân 0n + 3 Li 1 H + α . Hạt nhân 3Li đứng yên, nơtron có động năng Kn = 2 Mev. Hạt 3 0 0 và hạt nhân 1H bay ra theo các hướng hợp với hướng tới của nơtron những góc tương ứng bằng θ = 15 và φ = 30 . Lấy tỉ số giữa các khối lượng hạt nhân bằng tỉ số giữa các số khối của chúng. Bỏ qua bức xạ gammA. Hỏi phản ứng tỏa hay thu bao nhiêu năng lượng ? A. Thu 1,66 Mev. B. Tỏa 1,52 Mev. C. Tỏa 1,66 Mev. D. Thu 1,52 Mev. Câu 19. Hạt nhân Ra226 đứng yên phóng xạ α và biến đổi thành hạt nhân X, biết động năng Kα=4,8MeV. Lấy khối lượng hạt nhân (tính bằng u) bằng số khối của chúng, năng lượng tỏa ra trong phản ứng trên bằng A. 1.231 MeV B. 2,596 MeV C. 4,886 MeV D. 9,667 MeV 7 Câu 20(CĐ2010): Dùng hạt prôtôn có động năng 1,6 MeV bắn vào hạt nhân liti ( 3 Li ) đứng yên. Giả sử sau phản ứng thu được hai hạt giống nhau có cùng động năng và không kèm theo tia . Biết năng lượng tỏa ra của phản ứng là 17,4 MeV. Động năng của mỗi hạt sinh ra là A. 19,0 MeV. B. 15,8 MeV. C. 9,5 MeV. D. 7,9 MeV. 14 Câu 21(CĐ2013): Dùng một hạt có động năng 7,7 MeV bắn vào hạt nhân 7 N đang đứng yên gây ra phản ứng + N 1 17 1 p + 8 O. Hạt prôtôn bay ra theo phương vuông góc với phương bay tới của hạt . Cho khối lượng các hạt nhân m = 2 4,0015u; mp = 1,0073u; mN14 = 13,9992u mO17 = 16,9947u. Biết 1u = 931,5 MeV/c . Động năng của hạt O là A. 6,145 MeV. B. 2,214 MeV. C. 1,345 MeV. D. 2,075 MeV. Câu 22(ĐH2010) Dùng hạt prôtôn có động năng 1,6 MeV bắn vào hạt nhân liti ( ) đứng yên. Giả sử sau phản ứng thu được hai hạt giống nhau có cùng động năng và không kèm theo tia . Biết năng lượng tỏa ra của phản ứng là 17,4 MeV. Động năng của mỗi hạt sinh ra là A. 19,0 MeV. B. 15,8 MeV. C. 9,5 MeV. D. 7,9 MeV. Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 20
21. Giáo viên biên soạn: Tr•¬ng §×nh Den 7 Câu 23(ĐH2011): Bắn một prôtôn vào hạt nhân 3 Li đứng yên. Phản ứng tạo ra hai hạt nhân X giống nhau bay ra với cùng tốc độ và theo các phương hợp với phương tới của prôtôn các góc bằng nhau là 600. Lấy khối lượng của mỗi hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối của nó. Tỉ số giữa tốc độ của prôtôn và tốc độ của hạt nhân X là 1 1 A. 4. B. 4 . C. 2. D. 2 . 14 Câu 24(ĐH2013): Dùng một hạt có động năng 7,7 MeV bắn vào hạt nhân 7 N đang đứng yên gây ra phản ứng 14 1 17 7N 1 p 8 O . Hạt prôtôn bay ra theo phương vuông góc với phương bay tới của hạt . Cho khối lượng các hạt 2 nhân: m = 4,0015u; mP = 1,0073u; mN14 = 13,9992u; mO17=16,9947u. Biết 1u = 931,5 MeV/c . 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. Câu 25(ĐH2012): Một hạt nhân X, ban đầu đứng yên, phóng xạ và biến thành hạt nhân Y. Biết hạt nhân X có số khối là A, hạt 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 A. B. C. D. A 4 A 4 A 4 A 4 4 27 30 1 Câu 26(ĐH2014): Bắn hạt vào hạt nhân nguyên tử nhôm đang đứng yên gây ra phản ứng: 2He 13 Al 15 P 0 n . Biết phản ứng thu năng lượng là 2,70 MeV; giả sử hai hạt tạo thành bay ra với cùng vận tốc và phản ứng không kèm bức xạ  . Lấy khối lượng của các hạt tính theo đơn vị u có giá trị bằng số khối của chúng. Động năng của hạt là A. 2,70 MeV B. 3,10 MeV C. 1,35 MeV D.1,55 MeV Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 21