Vật lý hạt nhân PHẦN 1. Xác định các đặc trưng của hạt nhân Câu 1. Khối lượng nguyên tử của Rađi Ra 226 88 là m=226,0254u a. Hãy chỉ ra thành phần cấu tạo của hạt nhân Rađi b. Tính ra kg khối lượng của 1 mol nguyên tử Ra, khối lượng của một hạt nhân Ra và khối lượng của một mol hạt nhân Ra c. Tính khối lượng riêng của hạt nhân cho biết bán kính hạt nhân được tính theo công thức 3/1 . 0 Arr = với r 0 =1,4.10 -5 m Câu 2. Hãy tính bán kính, thể tích và khối lượng riêng của hạt nhân Oxi O 16 8 . Cho biết bán kính hạt nhân được tính theo công thức r=r 0 A 1/3 với r o =1,4.10 - 15 m Phần 2. Hiện tượng phóng xạ Lý thuyết: Dạng 1. Xác định các yếu tố của chất phóng xạ(số hạt nhân, chu kỳ bán rã) Câu 1. Chất phóng xạ pôlôni Po 210 84 phóng ra tia α và biến thành hạt nhân chì Pb 206 82 a. Trong 0,168g pôlôni có bao nhiêu nguyên tử bị phân rã sau 414 ngày đêm. Xác định lượng chì được tạo thành trong khoảng thời gian nói trên b. Hỏi sau bao lâu khối lượng pôlôni chỉ còn 10,5mg Cho biết chu kỳ bán rã của pôlô ni là 138 ngày đêm Câu 2. 1. Chu kỳ bán rã của chất rađi phóng xạ Ra 226 88 là 600 năm. a. Trong 128 mg rađi có bao nhiêu nguyên tử bị phân rã sau 300 năm b. Hỏi sau bao lâu thì có 112 mg rađi đạ bị phân rã phóng xạ. 2. Chất phóng xạ xêsi Cs 139 35 có chu kỳ bán rã là 7 phút a. tính hằng số phóng xạ b. Nếu ban đầu có 8.10 6 nguyên tử cêsi thì sau bao lâu chỉ còn 8.10 4 nguyên tử cêsi 3. Chu kỳ bán rã của U238 là 4,5.10 9 năm. Hãy tìm số nguyên tử bị phân rã trong 1 năm trong 5g U238 Câu 3. Pôlôni Po 210 84 là chất phóng xạ có chu kỳ bán rã 140 ngày đêm. Hạt nhân Pôlôni phóng xạ sẽ biến thành hạt nhân chì (Pb) và kèm theo một hạt α . Ban đầu có 42mg chất phóng xạ Pôlôni. Tính khối lượng chì sinh ra sau 280 ngày đêm. Câu 4. Ban đầu có 2g Rađon Ra 222 86 là chất phóng xạ. Chu kỳ bán rã là T=3,8 ngày. Hỏi sau 19 ngày Rađon bị phóng xạ bao nhiêu gam Câu 5. Pôlôni Po 210 84 là chất phóng xạ có chu kỳ bán rã là 138 ngày. Khối lượng ban đầu là 10g. tính: a. Số nguyên tử ban đầu của Po b. Số nguyên tử còn lại sau t=207 ngày c. Độ phóng xạ của lượng Pôlôni trên sau 207 ngày. Biết số Avôgađrô là N A =6,02.10 23 /mol Câu 6. Ban đầu có 2g Rađôn Rn222 là chất phóng xạ với chu kỳ bán rã là T=3,8 ngày. Tính: a. Số nguyên tử ban đầu b. Số nguyên tử còn lại sau t=1,5T c. Tính ra Bq và Ci độ phóng xạ của lượng Ra222 nói trên sau 1,5T Câu 7. Chu kỳ bán ra của đồng vị phóng xạ Co55 là T=18h. Hỏi sau 1 giờ thì số nguyên tử của đồng vị ấy đã giãm bao nhiêu phần trăm Câu 8. Chu kỳ bán rã của U235 là T=7,13.10 8 năm. Tính số nguyên tử bị phân rã trong một năm từ 1 gam U235. Biết: x<<1 thì x x e −≈ − 1 Câu 9. Gọi t là thời gian để số nguyên tử chất phóng xạ giãm đi 2,72=e lần so với số nguyên tử ban đầu         = 72,2 0 t N N , T là thời gian để số nguyên tử giãm đi 2 lần         = 2 0 T N N . Tính tử số T t Câu 10. Chất phóng xạ có chu kỳ bán rã T=5 năm. Ban đầu có 1 gam chất ấy, hỏi sau 10 năm khối lượng chất ấy đã giãm đi bao nhiêu gam và sau bao lâu thì chất ấy chỉ còn 0,1g Câu 11. Po 210 là một chất phóng xạ. Biết rằng khi phóng xạ mỗi hạt nhân Po 210 phát ra 1 hạt α (kèm theo một hạt nhân khác). Trong 1 năm, 2 gam Po 210 sẽ tạo ra thể tích V=179cm 3 khí Hêli ở điều kiện tiêu chuẩn. Xác định chu kỳ bán rã của 210Po Câu 12. Đồng vị Tri ti của Hiđrô có tính phóng xạ với chu kỳ bán rã là T=12,5 năm. Hỏi sau bao lâu thì khối lượng tri ti giãm đi 25% so với lúc ban đầu. Câu 13. Cho chu kỳ bán rã của poloni là T=138 ngày. Giả sử khối lượng ban đầu là m 0 =1 gam. Hỏi sau bao bao lâu thì khối lượng poloni chỉ còn 0,707 gam. Câu 14. Ngày nay tỉ lệ U235 là 0,75% urani tự nhiên; còn lại là U238. Cho biết chu kỳ bán rã của chúng lần lượt là 7,04.10 8 năm và 4,46.10 9 năm. Hãy tính tỉ lệ của U235 trong U tự nhiên thời kỳ trái đất được hình thành cách đây 4,5 tỉ năm Dạng 2. Độ phóng xạ Câu 1. Cd 109 48 là động vị phóng xạ có chu kỳ bán rã T=470 ngày đêm(1 ngày đêm =24 giờ) a. Hãy cho biết cấu tạo hạt nhân này b. Tính độ phóng xạ của một gam Cd 109 48 nguyên chất ban đầu. Câu 2. Một chất phóng xạ có chu kỳ bán rã T=10s với độ phóng xạ lúc đầu H 0 =1,5Ci. Tính số nguyên tử bị phân rã sau t=30s Câu 3. Chất phóng xạ Po 210 có chu kỳ bán rã T=138 ngày a. Tính khối lượng Po lúc có độ phóng xạ H=1Ci b. Biết lúc đầu khối lượng chất phóng xạ là m 0 =1mg Tính thời gian từ lúc ban đầu đến lúc có độ phóng xạ 1 Ci. Câu 4. Tính chu kỳ bán rã của Thôri Th227, biết rằng sau 11 ngày thì độ phóng xạ giãm đi 1,5 lần. Câu 5. Ban đầu có 2mg đồng vị C14. Chu kỳ bán rã của C14 là 5700 năm a. Tính số nguyên tử C14 có lúc ban đầu và độ phóng xạ tương ứng ra đơn vị Bq và Ci b. Tính số nguyên tử C14 đã phân rã sau 2056 năm và độ phóng xạ lúc đó Câu 6. Một chất phóng xạ có độ phóng xạ là 8Ci. 2 ngày sau độ phóng xạ còn là 4,8Ci. a. Tính hằng số phóng xạ b. 8 ngày tiếp theo thì độ phóng xạ là bao nhiêu Câu 7. Trong khí quyển có đồng vị phóng xạ C14 với chu kỳ bán rã T=5568 năm. Mọi thực vật sống trên trái đất hấp thụ cacbon từ khí quyển đều chứa lượng C14 cân bằng Trong mấu gỗ cổ có C14 với độ phóng xạ 112 phân rã/ phút. Xác định tuổi của mẫu gỗ này. Cho biết độ phóng xạ của C14 ở thực vật sống là 216 phân rã/ phút Dạng 2. Xác định chu kỳ bán rã Câu 1. 0,2mg Rađi Ra226 phóng ra 4,35.10 8 hạt α trong một phút. Hãy tìm chu kỳ bán rã của Rađi( Cho biết thời gian này khá lớn so với thời gian quan sát) Câu 2. Tìm chu kỳ bán rã của chất phóng xạ Cêsi Cs134, biết rằng từ 1g Cêsi ban đầu sau 13 năm 3 tháng 7 ngày chỉ còn lại 10mg Cêsi Dạng 3. Xác định độ phóng xạ, xác định tuổi của chất phóng xạ Câu 4. Vào đầu năm 1985, một phòng thí nghiệm nhận được một mẫu quạng có chứa chất phóng xạ Cs137 khi đó độ phóng xạ là H 0 =1,8.10 5 Bq a. Tính khối lượng Cêsi chứa trong mẫu quạng đó. Cho biết chư kỳ bán rã của Cêsi là 30 năm b. Tìm độ phóng xạ của mẫu quạng đó vào đầu năm 1995 c. Vào thời gian nào độ phóng xạ của mẫu đó bằng 3,6.10 4 Bq Câu 5. Ra224 là chất phóng xạ. Biết rằng cứ một hạt Ra224 bị phân rã là phát ra một hạt α (kèm theo một hạt nhân khác). Lúc đầu ta dùng m 0 =2g Ra224 thì sau 7,3 ngày ta thu được V=75cm 3 khí Hêli ở điều kiện tiêu chuẩn. Tính chu kỳ bán rã của Ra224 Dạng 4. Phóng xạ α và hiệu điện thế trên tụ do hạt α gây ra Câu 1.Rađi Ra 226 88 là chất phóng xạ có chu kỳ bán ra là T=1600 năm phát ra tia ) 4 2 ( He α 1. Tính số hạt α do 1mg Rađi phát ra trong 1 phút, biết rằng cứ một hạt Rađi bị phân rã phát ra một hạt α 2. Lượng hạt α phát ra được hứng trên 1 bản tụ của một tụ điện có điện dung C=10 -11 F, bản thứ hai nối đất thì sau một phút hiệu điện thế giữa hai bản là bao nhiêu. 3. Thể tích khí Hêli thu được trong một năm ở điều kiện tiêu chuẩn. Chú ý: +x<<1 thì x x e −≈ − 1 +Coi t=1năm<<T=1600 năm +Số Avôgađrô: N A =6,02.10 23 /mol +Điện tích hạt prôtôn: e=1,6.10 -19 C Dạng 5. Bài toán đếm số phóng xạ (đếm xung) Câu 1. Trong thời gan 1 giờ (kể từ t=0), đồng vị phóng xạ Na 24 11 có 10 15 nguyên tử bị phân rã. Cũng trong 1 giờ nhưng sau đó 30 giờ (kể từ t=0) chỉ có 2,5.10 14 nguyên tử bị phân rã. Tính chu kỳ bán rã của Na 24 11 Câu 2. Để đo chu kỳ bán rã của một chất phóng xạ − β người ta dùng máy “đếm xung” (khi một hạt − β rơi vào máy, trong máy xuất hiện 1 xung điện, khiến các số trên hệ đếm của máy tăng thêm 1 đơn vị). Trong thời gian 1 phút máy đếm được 360 xung nhưng sau đó 2 giờ sau phép đo lần thứ nhất trong một phút máy chỉ đếm được 60 xung (trong cùng điều kiện đo) 1. Xác định cu kỳ bán rã của chất phóng xạ 2. Các hạt − β phóng ra được đặt trong điện trường đều của một tụ điện giả sử chúng có cùng vận tốc → 0 V và được bố trí sao cho phương của vận tốc vuông góc với phương của điện trường a. tìm phương trình quỹ đạo của hạt − β trong điện trường b. Khi đi ra khỏi tụ điện, hạt − β bị lệch so với phương ban đầu góc α . Tính giá trị V 0 Áp dụng số: 0 10= α , Hiệu điện thế trên tụ: U=100v, Bề rộng của tụ: d=10cm, Chiều dài của tụ: l=0,2m Câu 3. Chât phóng xạ Co60 có chu kỳ bán rã T=4 năm. Lúc đầu ban đầu có 1,5.10 8 hạt nhân bị phóng xạ trong một giờ. Hỏi sau 20 năm sau 2 giờ có bao nhiêu hạt nhân bị phân rã. Biết với x<<1 thì x x e −≈ − 1 Câu 4. Để đo chu kỳ bán rã của một chất phóng xạ người ta cho máy đếm xung bắt đầu đếm từ thời điểm t 0 =0. Đến thời điểm t 1 =2 giờ, máy đếm được n 1 xung, đến thời điểm t 2 =3t 1 máy đếm được n 2 xung, với n 2 =2,3n 1 . Xác định chu kỳ bán rã của chất phóng xạ này. Câu 5. Chât phóng xạ Co60 có chu kỳ bán rã T=4 năm. Lúc đầu ban đầu có 10 14 hạt nhân bị phóng xạ trong một ngày. Hỏi sau 8 năm sau 2 giờ có bao nhiêu hạt nhân bị phân rã. Biết với x<<1 thì x x e −≈ − 1 Dạng 6. Tính tuổi của chất phóng xạ Câu 1. Ban đầu có 1mg I131 với chu kỳ bán rã là T=8 ngày. a. Tính số nguyên tử I ban đầu b. Bây giờ độ phóng xạ của I đo được là 6,23 Ci. Tính số nguyên tử hiện có c. Tính tuổi của mẫu phóng xạ I131 Câu 2. Chu kỳ bán rã của U238 là 4,5.10 9 năm, của U235 là 7,13.10 8 năm Hiện nay trong quặng Uranddi thiên nhiên có lẫn U238 và U235 theo tỉ lệ số nguyên tử là 140:1. Giả thiết ở thời điểm tạo thành trái đất tỉ lệ trên là 1:1, hãy tính tuổi trái đất. Câu 3. Pôlôni Po 210 84 là chất phóng xạ có chu kỳ bán rã là 138 ngày. 1 hạt nhân Pôlôni phóng xạ sẽ chuyển thành một hạt nhân chì Pb 206 82 (kèm theo hạt α ) Tại thời điểm khảo sát tỉ số giữa khối lượng chì và Pôlôni có trong mẫu là 0,4062. Tìm tuổi mẫu pôlôni trên. Câu 4. Thành phân đồng vị C14 có trong khí quyển có chu kỳ bán rã là 5570 năm. Mọi thực vật sống hấp thụ cacbon dưới dạng CO 2 đều chứa một lượng cân bằng C14. Một mảnh xương tìm thấy trong ngôi mộ cổ cho thấy có chứa C14 với độ phóng xạ 1,87Bq. Hỏi tuổi của mãnh xương này(tức là thời gian chết đến bây giờ) biết rằng vật sống tương tự có độ phóng xạ từ C14 là 3,6Bq Câu 5. Cây cối hấp thụ khí CO 2 là nhờ trong khí quyển có C12 và C14 có chu kỳ bán rã T=5570 năm. Tỷ lệ hai chất đồng vị này trong cây cối và trong khí quyển là như nhau. Khi cây chết, nó ngừng hấp thụ khí CO 2 và C14 trong cây bị phân rã. Hỏi sau bao lâu sau khi cây chết thì số C14 mà nó có, lúc vừa mới chết, sẽ giãm đi: a. Còn một nữa b. Còn một phần ba Câu 6. Một mẫu gỗ cổ đại có độ phóng xạ ít hơn 4 lần so với gỗ cùng khối lượng vừa mới chặt. Biết chu kỳ bán rã của C14 là T=5570 năm. Hãy tính tuổi của mẫu gỗ cổ đại. Câu 7. Tính tuổi của các tượng cổ biết rằng độ phóng xạ − β của nó bằng 0,77 lần độ phóng xạ của một khúc gỗ cùng khối lượng vừa mới chặt. Biết chu kỳ bán rã của C14 là 5600 năm Câu 8. Trong các mẫu quặng Urani người ta thường thấy có lẫn chì Pb206 cùng với U238. Biết chu kỳ bán rã của U238 là 4,5.10 10 năm, hãy tính tuổi của quặng trong các trường hợp sau: 1. Khi tỉ lệ tìm thấy cưa 10 nguyên tử urani U238 thì có 2 nguyên tử chì 2. Khi tỉ lệ khối lượng tìm thấy giữa hai chất đó là 1g chì/5g urani Câu 8. Ban đầu một mẫu poloni Po 210 84 nguyên chất có khối lượng m 0 =1g. Các hạt poloni phóng xạ ra hạt α và chuyển thành hạt nhân X A Z a. Xác định hạt nhân X A Z và viết phương trình phản ứng phóng xạ. b. Chu kỳ phóng xạ của polôni là T=138 ngày. Sau bao lâu mẫu chất chỉ còn 50mg c. Tìm tuổi của mẫu trên, biết tỉ số giữa kh của poloni là khối lượng poloni có trong mẫu là 0,65 Câu 9. Cho phản ứng phân rã α của poloni: HePbPo 4 2 206 82 210 84 +→ . Chu kỳ bán rã của poloni là T=138 ngày. a. Khối lượng ban đầu của poloni là m 0 =1g. Hỏi sau bao lâu chỉ còn lại 0,125 gam poloni. b. Giả sử lúc đầu có mẫu chất poloni nguyên chất. Sau thời gian t, tỉ lệ khối lượng chì và poloni là 0,406. tính t. Câu 10. Phân tích một mẫu đá trên mặt trăng, các nhà khoa học xác định được 82% nguyên tố K40 của nó đã phân rã thành Ar40. Quá trình này có chu kỳ bán rã 1,2.10 9 năm. Hãy xác định tuổi của mẫu đá này. Phần 3. Phản ứng hạt nhân: Phương trình phản ứng-năng lượng do phản ứng tỏ ra(hay thu) Lý thuyết: Các dạng bài tập Dạng 1. Viết phương trình phản ứng và tính năng lượng toả (hay thu) của phản ứng Câu 1. Cho các phản ứng hạt nhân: NeXpNa 20 10 23 11 +→+ (1) nPXHe 1 0 30 15 4 2 +→+ (2) 1. Viết phương trình đầy đủ các phản ứng đó; cho biết tên, số khối và thứ tự của hạt nhân X 2. Trong hai phản ứng trên, phản ứng nào toả, phản ứng nào thu năng luợng Tính năng lượng toả hoặc thu ra eV. Cho biết các khối lượng hạt nhân là: m Na =22,983734u; m H =1,007276u; m He =4,001506u; m Ne =19,986950u m Al =26,974351u; m P =29,970053u; m n =1,008703u; u=931Mev/c 2 Câu 2. Có một kg chất phóng xạ Co 60 27 với chu kỳ bán rã T=16/3(năm). Sau khi phân rã Co 60 27 biến thành Ni 60 28 a. Viết phương trình phản ứng b. Tính khối lượng còn lại (chưa phân rã) của chất phóng xạ sau 16 năm c. Sau bao lâu có 984,375(g) của chất phóng xạ đã bị phân rã. Câu 3. Cho phản ứng hạt nhân: HeLip 4 2 X 7 3 +→+ a. Xác định hạt nhân X b. Biết mỗi phản ứng toả ra một năng lượng Q 1 =17,3MeV. Tính năng lượng toả ra khi 1gam Heli được tạo thành Câu 3. Xét phản ứng hạt nhân xảy ra khi bắn phá nhôm bằng hạt nhân X: nPXAl +→+ 30 15 27 13 a. Viết phương trình đầy đủ phản ứng, gọi tên hạt nhân X và nêu thành phần cấu tạo của nó. b. Tính năng lượng tối thiểu của hạt nhân X để phản ứng sảy ra. Bỏ qua động năng của các hạt sinh ra. Biết: m Al =26,9740u; m P =29,9700u; m He =4,0015u; m n =1,0087u; u=931Mev/c 2 Câu 4. Urani U 238 92 Sau một chuỗi phóng xạ α và β đã biến thành chì Pb 206 82 1) Hỏi chuỗi phóng xạ trên có bao nhiêu phóng xạ α và β ? 2) Tóm tắt chuỗi trên bằng một phản ứng có dạng: YXPbU ++→ 206 82 238 92 Hãy viết đầy đủ phản ứng 3. Có một loại than đá ban đầu chỉ chứa hoàn toàn là Urani. Đến nay trong loại than đá ấy đã xó lẫn chì với tỉ lệ khối lượng 37 )( )( = Pbm Um . Hỏi tuổi của đá ấy, coi chu kỳ bán rã của Urani để biến thành chì là T=4,6.10 9 năm. Câu 5. Hạt nhân U 235 92 hấp thụ một hạt n sinh ra x hạt α , y hạt β , 1 hạt Pb 208 82 và 4 hạt n. Hãy xác định x và y. Viết phương trình của phản ứng này. Câu 6. Poloni Po 210 84 là nguyên tố phóng xạ α , nó phóng ra một hạt α và biến đổi thành một hạt nhân con X. Chu kỳ bản rã của poloni là T=138 ngày. a. Viết phương trình phản ứng. Xác định cấu tạo và gọi tên của hạt nhân X b. Một mẫu poloni nguyên chất có khối lượng ban đầu là 0,01g. Tính độ phóng xạ của mẫu trên sau 3 chu kỳ bán rã. Cho biết N A =6,023.10 23 /mol c. Tính tỉ số giữa khối lượng poloni và khối lượng của chất X trong mẫu trên sau 4 chu kỳ bán rã. d. Tính năng lượng toả ra khi lượng chất phóng xạ trên phân rã hết. Biết: m Po =209,9828u; m He =4,0015u; m x =205,9744u; 1u=931Mev/c 2 . Câu 7. Đồng vị Na 24 11 phóng xạ − β tạo thành hạt nhân con magiê(Mg) 1. Viết phương trình phản ứng của phản ứng phóng xạ và nêu thành phần cấu tạo của hạt nhân con 2. Ở thời điểm ban đầu t=0 Na24 có khối lượng m 0 =2,4g thì sau thời gian t=30h khối lượng Na24 chỉ còn lại m=0,6g chưa bị phân rã. Tính chu kỳ bán rã của Na24 và độ phóng xạ của lượng Na24 nói trên ở thời điểm t=0 3. Khi nghiên cứu một mẫu chất người ta thấy ở thời điểm bắt đầu khảo sát thì tỉ số khối lương Mg và Na là 0,25. Hỏi sau bao lâu thì tỉ số khối lượng ấy bằng 9 Câu 8. Proton bắn vào hạt nhân liti đứng yên gây ra phản ứng: X A Z X A Z LiP +→+ 7 3 1 1 a. Xác định hạt nhân nguyên tử X, Hạt nhân X còn được gọi là hạt gì? Tính năng lượng toả ra theo đơn vị MeV b. Tính năng lượng toả ra khi tổng hợp được 1g chất X Biết: m p =1,007u; m Li =7u; m He =4u Dạng 2. Năng lượng toả ra khi phản ứng phân hạch- nhiệt hạch Câu 1. Cho phản ứng hạt nhân: MeVX A Z HeDT 6,17 4 2 2 1 3 1 ++→+ a. Xác định hạt nhân X b. Tính năng lượng toả ra từ phản ứng trên khi tổng hợp được 2 gam Heli. Cho biết N A =6,02.10 23 phân tử/mol Câu 2. Cho phản ứng hạt nhân: nXDT +→+ 2 1 3 1 1. Xác định hạt nhân X 2. Tính năng lượng toả ra từ phản ứng trên khi tổng hợp được 1g X 3. Biết năng suất toả nhiệt của than đá là: kgJq / 7 10.25,1= Tính lượng than cần thiết để có năng lượng toả ra giống như khi tổng hợp được một gam X Biết: m T =3,01605u; m D =2,014104u; m α =4,0026u; m n =1,00867u; u=931Mev/c 2 Câu 3. 1. Tính năng lượng toả ra khi đốt cháy toàn bộ hạt nhân đơteri chứa trong 1kg nước trong lò phản ứng, biết rằng tỉ lệ nước nặng D 2 O trong nước thường là 1/16000 và hạt nhân Đơteri đốt cháy lần lượt theo các phản ứng sau đây: nHeTD HHeHeD nHeDD HTDD 1 0 4 2 3 1 2 1 1 1 4 2 3 2 2 1 1 0 3 2 2 1 2 1 1 1 3 1 2 1 2 1 +→+ +→+ +→+ +→+ Biết: m D =2,0141u; m T =3,01605u; m He3 =3,01603u; m He4 =4,0015; m p =1,0073u; m n =1,00867u 2. Cho biết 1kg xăng khi cháy hết sẽ toả ra một năng lượng là 13kwh, Hãy tính lượng xăng cần thiết làm toả ra lượng như trên Câu 4. Một trong các phản ứng phân hạch của Urani U 235 92 là sinh ra hạt nhân molip đen Mo 95 42 và Lantan La 139 57 đồng thời kèm theo 1 số hạt nơtron và electron. a. Hỏi có bao nhiêu hạt nơtron và electron mới sinh ra. Viết phương trình phản ứng nhiệt hạch nói trên. b. Tính ra Jun năng lượng mà một phân hạch toả ra. c. Lấy giá trị vừa tính làm năng lượng trung bình toả ra khi phân chia một hạt nhân U(thật ra U có thể phân hạch theo nhiều cách khác nhau) thì cần phải đốt một lượng than bao nhiêu để có năng lượng bằng năng lượng tỏa ra khi một kg U bị phân hạch. d. Một nhà máy điện nguyên tử dùng nhiên liệu bằng Urani nói trên (với giả thiết ở câu c) có công suất 500000kW, hiệu suất 40%. Tính lượng U cần dùng trong 1 năm. Biết: m U =234,99u; m Mo =94,88u; m La =138,87u; m n =1,0087u; bỏ qua khối lượng e -Năng suất toả nhiệt của than: q=2,9.10 7 J/kg -Đơn vị khối lượng nguyên tử: u=1,66055.10 -27 kg Câu 5. Biết trong nước thường có 0,015% nước nặng D 2 O a. Tính số nguyên tử Đơteri (D hoặc H 2 1 ) có trong một kg nước thường. b. Nguyên tử D được dùng làm nhiệt liệu cho phản ứng nhiệt hạch sau: pTDD +→+ Tính năng lượng có thể thu được từ một kg nước thường nếu toàn bộ đơteri thu được đều dùng làm nhiên liệu cho PƯ nhiệt hạch. c. Cần bao nhiêu kg dầu để toả năng lượng nói trên. Biết: m D =2,0136u; m T =3,016u; m P =1,0073u [...]... và phản ứng hạt nhân 9 Câu 7 Bắn hạt α vào hạt nhân 4 Be đứng yên người ta thu được 1 nơtron và hạt nhân X 1 Tìm hạt nhân X 2 Phản ứng trên toả hay thu năng lượng? Tính năng lượng đó 3 Tính động năng của các hạt sinh ra theo động năng của hạt α Biết các hạt sinh ra có cùng vận tốc 4 Tính động năng của hạt α Biết: mBe=9,0727u;mHe=4,0015u; mn=1,0087u; mx=12,0605u; u=931MeV/c2 Câu 8 Hạt nhân phóng xạ... γ hạt nhân 1 D bị phân thành 1 hạt prôtôn và 1 hạt khác kèm theo (gọi là hạt X) a X là hạt gì? b Tần số tia γ là f=6,35.1014MHz 2 hạt sinh ra có cùng động năng và bằng 0.22MeV Tính khối lượng theo đơn vị u của hạt X Biết: mD=2,0141u; mH=1,00783u 9 Câu 3 Dưới tác dụng của bức xạ γ , hạt nhân của các đồng vị bền Beri 4 Be 4 và của cacbon 12C có thể tách thành các hạt nhân hêli 2 He và sinh ra các hạt. .. khỏi máy hạt đôtôn đập vào hạt nhân Liti 3 Li đang đứng yên và sinh ra 2 hạt nhân mới trong đó một hạt là nơtrôn a Xác định hạt nhân thứ hai b Phản ứng toả hay thu bao nhiêu năng lượng? c Biết hai hạt sinh ra có cùng vận tốc Tính động năng của mỗi hạt Với: mD=2,0136u; mLi=7,01823u; mx=8,00785u; mn=1,0087u; u=1,66055.1027 kg Câu 3 Sau khi được tăng tốc trong xiclotron hạt nhân đơtêri bắn vào hạt 7 nhân. .. kết riêng của hạt 234U 92 b Biết hạt nhân U đứng yên và năng lượng toả ra trong phản ứng chuyển hất thành động năng của các hạt tạo thành Tính động năng và vận tốc hạt α Cho biết khối lượng: mu= 234,041u; mTh=230,0232u; mHe=4,0026; me=0,00055u; mp=1,0073u; mn=1,0087u 23 Câu 20 Dùng hạt proton bắn phá hạt nhân 11 Na tạo ra hạt α và hạt nhân X 1 Viết phương trình phản ứng và gọi tên hạt nhân X 2 Tính... 2 1 1 hạt đơton 1 D được gia tốc trong máy xiclôtrôn với từ trường B=0,5T và bản kính buồng chân không là R=1m a Tính tần số quay của hạt b Tính động năng của hạt khi quỹ đạo có bán kính R 7 2 Khi ra khỏi máy hạt đôtôn đập vào hạt nhân Liti 3 Li đang đứng yên và sinh ra 2 hạt nhân mới trong đó một hạt là nơtrôn a Xác định hạt nhân thứ hai b Phản ứng toả hay thu bao nhiêu năng lượng? c Biết hạt nơtron... của mỗi hạt nhân X sinh ra Động năng này có phụ thuộc vào Kp hay không? 5 Tính góc hợp bởi các vectơ vận tốc của hai hạt nhân X sau phản ứng Biết: mLi=7,0142u; mx=4,0015u; NA=6,022.1023/mol 7 Câu 17 Cho prôton có động năng Kp=1,8MeV bắn vào hạt nhân 3 Li đứng yên Hai hạt nhân X mới sinh ra giống nhau và có cùng động năng 1 Viết phương trình phản ứng Cho biết cấu tạo của hạt nhân X Đó là hạt nhân của... va 7 chạm với hạt nhân nguyên tử Liti 3 Li đang đứng yên và bị hạt nhân liti bắt giữ Sau va chạm xuất hiện hai hạt α bay với cùng vận tốc v’(v’ . Hai hạt nhân X mới sinh ra giống nhau và có cùng động năng. 1. Viết phương trình phản ứng. Cho biết cấu tạo của hạt nhân X. Đó là hạt nhân của nguyên tử nào? Hạt nhân X đó còn được gọi là hạt nhân? 2 do phản ứng tỏ ra(hay thu) Lý thuyết: Các dạng bài tập Dạng 1. Viết phương trình phản ứng và tính năng lượng toả (hay thu) của phản ứng Câu 1. Cho các phản ứng hạt nhân: NeXpNa 20 10 23 11 +→+ . Vật lý hạt nhân PHẦN 1. Xác định các đặc trưng của hạt nhân Câu 1. Khối lượng nguyên tử của Rađi Ra 226 88 là m=226,0254u a. Hãy chỉ ra thành phần cấu tạo của hạt nhân Rađi b.