Giáo án Vật lý 12 nâng cao - TIẾT 94-95-96: BÀI TẬP PHÓNG XẠ VÀ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN A. Mục tiêu bài học: 1.Kiến thức - Vận dụng được định luật phóng xạ để giải các bài tập về phóng xạ. - Vận dụng các kiến thức về phản ứng hạt nhân và các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân để giải một số bài toán về phản ứng hạt nhân. 2.Kỹ năng - Tìm khối lượng trong phóng xạ, chu kỳ bán rã… - Viết phương trình phản ứng hạt nhân và tìm năng lượng trong phản ứng hạt nhân. - Các công thức viết dưới dạng luỹ thừa cơ số 2. B. Chuẩn bị: 1. Giáo viên: a) Kiến thức và dụng cụ: - Một số bài tập về phóng xạ và phản ứng hạt nhân. - Đọc những điều chú ý trong SGV. b) Phiếu học tập: 2. Học sinh: - Ôn lại một số kiến thức lớp 10 phần cơ học. (cọng vận tốc, các định luật Niu-tơn, động lượng ) C. KIỂM TRA BÀI CŨ: -Thế nào là phản ứng hạt nhân? -Nêu và giải thích các định luật trong phản ứng hạt nhân. -Điều kiện để một phản ứng hạt nhân toả năng lượng là gì ? Tại sao phóng xạ lại tỏa năng lượng. D. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC HĐ CỦA GIÁO VIÊN HĐ CỦA HỌC SINH NỘI DUNG KIẾN THỨC + Các của phóng xạ? + Các định luật bảo toàn trong phản ứng - Viết các công thức theo yêu cầu của Thầy. 1. Tóm tắt kiến thức: + Phóng x ạ: t T t eNeN)t(N    00 . hạt nhân? + Quy tắc chuyển dịch. + Bài tập 1: - Gọi HS đọc đầu bài, tóm tắt. - Tìm đại lượng nào? Dựa vào công thức nào? - Viết phương trình liên hệ. - Giải phương trình, tìm đại lượng chưa biết. - Nhận xét, đánh giá. - Đọc đầu bài, tóm tắt. - Bài này viết phương trình phóng xạ, tìm độ phóng xạ, tìm khối lượng còn lại và khối lượng tạo thành. - Giải bài tập. - Nhận xét, bổ xung tình bày của bạn. - Đọc đầu bài, tóm T , T ln 69302  t ;NH;NeN t N H      000 + Ph ản ứng hạt nhân: A + B  C + D. + 4 định luật bảo to àn trong phản ứng hạt nhân: + Qui tắc dịch chuyển trong phóng xạ: a) Phân rã : YHeX A Z A Z 4 2 4 2    b) Phân rã  - : YeX A Z A Z 1 0 1   ;   epn 0 1 c) Phân rã  + : YeX A Z A Z 1 0 1   ;   enp 0 1 d) Phân rã : Kèm theo một trong 3 tia trên, +Năng lượng trong + Bài tập 2: - Gọi HS đọc đầu bài, tóm tắt. - Tìm đại lượng nào? Dựa vào công thức nào? - Viết phương trình liên hệ. - Giải phương trình, tìm đại lượng chưa biết. - Nhận xét, đánh giá. + Bài tập 3: - Gọi HS đọc đầu tắt. - Bài này viết phương trình phóng xạ, tìm thời gian khi còn lại 1/8 khối lượng chất, tuổi mẫu vật. - Giải bài tập. - Nhận xét, bổ xung tình bày của bạn. - Đọc đầu bài, tóm tắt. - Bài này viết phương trình phản ứng hạt nhân, tìm năng lượng của phản phản ứng hạt nhân: M = M 0 – M. M 0 = m A + m B ; M = m C + m D . E = mc 2 . E > 0 toả NL; E < 0 thu NL; 2. Bài tập: SGK a) Bài 1: Tóm tắt Giải: b) Bài 2: Tóm tắt Giải: c) Bài 3: Tóm tắt Giải: bài, tóm tắt. - Tìm đại lượng nào? Dựa vào công thức nào? - Viết phương trình liên hệ. - Giải phương trình, tìm đại lượng chưa biết. - Nhận xét, đánh giá. -Nhận xét, đánh giá giờ dạy. ứng, tìm động năng của hạt tạo thành. - Giải bài tập. - Nhận xét, bổ xung trình bày của bạn. 1/ Pôlôni Po 210 84 là nguyên tố phóng xạ  nó phóng ra một tia  và biến đổi thành hạt nhân con X. Chu kỳ bán rã của Pôlôni là T = 138 ngày. a) Viết phương trình phản ứng. Xác định cấu tạo, tên gọi của hạt nhân X. b) Một mẩu Pôlôni nguyên chất có khối lượng ban đầu 0,01g. Tính độ phóng xạ của mẫu trên sau 3 chu kỳ phân rã. Choi biết số avôgađrô N A = 6,023.10 23 nguyên tử/mol. c) Tính tỉ số giữa khối lượng pôlôni và khối lượng hạt nhân X trong mẫu trên sau 4 chu kỳ phân rã. 2/ Hạt nhân C 14 6 là một chất phóng xạ, nó phóng ra tia  - có chu kỳ bán rã là 5600 năm. a) Viết phương trình của phản ứng phân rã. b) sau bao lâu lượng chất phóng xạ của mật mẫu Pôlôni chỉ còn 1/8 lượng chất ban đầu của mẫu đó. c) Trong cây cối có chất phóng xạ C 14 6 . Độ phóng xạ của một mẫu gỗ tươi và một mẫu gỗ cổ đại đã chất có cùng khối lượng lần lượt là 0,25 Bq và 0,215 Bq. Xác định xem mẫu gỗ cổ đại đã chất cách đây bao nhiêu lâu? Cho biết : ln(1,186) = 0,1706. 3/ Bắn hạt  có động năng 4MeV vào hạt nhân N 14 7 đứng yên thì thu được một hạt prôtôn và một hạt nhân X. a) Tìm hạt nhân X và tính xem phản ứng đó thu vào hay toả ra năng lượng bao nhiêu MeV? b) Giả sử hai hạt nhân sinh ra có cùng vận tốc, tính động năng và vận tốc của prôtôn? Cho m() = 4,0015u; m(X) = 16,9947u; m(N) = 13,9992u; m(p) = 1,0073u; 1u = 931MeV/c 2 ; c = 3.10 8 m/s. 4/ Cho phản ứng hạt nhân nArpCl 37 18 37 17  , 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/c 2 . 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 -19 J. D. Thu vào 2,562112.10 -19 J. 5/ Cho phản ứng hạt nhân nPAl 30 15 27 13  , khối lượng của các hạt nhân là m # = 4,0015u, m Al = 26,97435u, m P = 29,97005u, m n = 1,008670u, 1u = 931Mev/c 2 . Năng lượng mà phản ứng này toả ra hoặc thu vào là bao nhiêu? A. Toả ra 4,275152MeV. B. Thu vào 2,67197MeV. C. Toả ra 4,275152.10 -13 J. D. Thu vào 2,67197.10 -13 J. 6/. Hạt  có động năng K  = 3,1MeV đập vào hạt nhân nhôm gây ra phản ứng nPAl 30 15 27 13  , khối lượng của các hạt nhân là m  = 4,0015u, m Al = 26,97435u, m P = 29,97005u, m n = 1,008670u, 1u = 931Mev/c 2 . Giả sử hai hạt sinh ra có cùng vận tốc. Động năng của hạt n là A. K n = 8,8716MeV. B. K n = 8,9367MeV. C. K n = 9,2367MeV. D. K n = 10,4699MeV. ĐÁP ÁN: 1(hạt X là Pb 206 82 ;2,084.10 11 Bq; 0,068). 2(hạt X là N 14 7 ; 16 800năm; 1 380năm). 3(hạt X là O 17 8 ; thu năng lượng 1,2103MeV; E d = 0,156MeV, 5,5.10 6 m/s); 4(B); 5(B); 6(C). V/ CỦNG CỐ - DẶN DÒ - Làm các bài tập trong SGK. - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà - Về làm bài tập và đọc bài sau. . Giáo án Vật lý 12 nâng cao - TIẾT 9 4-9 5-9 6: BÀI TẬP PHÓNG XẠ VÀ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN A. Mục tiêu bài học: 1.Kiến thức - Vận dụng được định luật phóng xạ để giải các bài tập về phóng xạ. . xạ. - Vận dụng các kiến thức về phản ứng hạt nhân và các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân để giải một số bài toán về phản ứng hạt nhân. 2.Kỹ năng - Tìm khối lượng trong phóng xạ, . các định luật Niu-tơn, động lượng ) C. KIỂM TRA BÀI CŨ: -Thế nào là phản ứng hạt nhân? -Nêu và giải thích các định luật trong phản ứng hạt nhân. - iều kiện để một phản ứng hạt nhân toả năng