PHẦN BA: VẬT LÍ HẠT NHÂN CHƯƠNG IX: NHỮNG KIẾN THỨC SƠ BỘ VỀ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ I. LÍ THUYẾT: 1. Cấu tạo hạt nhân nguyên tử: - Hạt nhân nguyển tử có cấu tạo từ proton (p) mang điện tích +e và nơtron mang điện tích –e gọi chung là nuclon. - Nguyên tử được kí hiệu: X A Z với: A: số khối A= Z + N N: số nơtron Z: số proton = nguyên tử số trong bảng hệ thống tuần hoàn mendeleep VD: CH 12 6 1 1 , - Đơn vị khối lượng nguyên tử u bằng 12 1 khối lượng của C 12 6 . - Khối lượng của một nuclon xấp xỉ bằng u: m p = 1,007276u ; m n = 1,008665u; m e = 0,000549u - Các nguyên tử mà hạt nhân có cùng Z nhưng khác N được gọi là đồng vị. - Số Avogadro: N A = 6,022.10 23 /mol 2. Sự phóng xạ: CBA +→ .Với A: hạt nhân mẹ (không bền); B: hạt nhân con; C: các tia phóng xạ gồm: γββα ,,, +− - Hạt α là hạt nhân của hêli He 4 2 ( bị lệch về phía bản âm của tụ). - Hạt − β là các electron k.h − − e 0 1 (bị lệch về phía bản dương của tụ) - Hạt + β là các dương hay pozitron + + e 0 1 ( bị lệch về phía bản âm của tụ). - Tia γ là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn và không bị lệch. - Số nguyên tử còn lại tại thời điểm t: N 0 : số nguyên tử ban đầu λ : hằng số phóng xạ TT 693,02ln == λ T: chu kì bán rã - Khối lượng của chất phóng xạ còn lại tại thời điểm t: T t t memm − − == 2 00 λ m 0 : khối lượng ban đầu - Số nguyên tử của chất phóng xạ bị phân rã sau thời gian t: - Độ phóng xạ của chất phóng xạ tại thời điểm t: )1()21( 000 t T t eNNNNN λ − − −=−=−=∆ T t t NeNN − − == 2 00 λ T t t HeHNH − − === 2 00 λ λ Đơn vị: Bq (1Bq = 1 phân rã/s). Ngoài ra: Ci (1Ci = 3,7.10 10 Bq) 3. Phản ứng hạt nhân: DCBA +→+ - Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân: + ĐL bảo toàn điện tích: Z A + Z B = Z C + Z D + ĐL bảo toàn số khối: A A + A B = A C + A D + ĐL bảo toàn năng lượng: )()()()( 2222 DDCCBBAA KcmKcmKcmKcm +++=+++ Với 2 mcE = : năng lượng nghỉ 2 2 1 mvK = : động năng + ĐL bảo toàn động năng: DDCCBBAA vmvmvmvm +=+ (tổng vecto) 4. Độ hụt khối của hạt nhân: Xnp mmNAmmmm −−+∑=−=∆ ])([ 0 Với: m p : khối lượng 1 proton m n : khối lượng 1 notron m X : khối lượng hạt nhân X A Z 5. Năng lượng liên kết hạt nhân X A Z : 2 .cmE ∆=∆ 6. Năng lượng liên kết riêng: A cm A E E 2 0 .∆ = ∆ =∆ 7. Năng lượng của phản ứng hạt nhân: Cho PƯ HN DCBA +→+ Gọi M 0 = m A + m B M = m C + m D - Nếu M>M 0 : phản ứng tỏa năng lượng - Nếu M<M 0 : phản ứng thu năng lượng - Độ lớn của năng lượng tỏa ra hay thu vào của phản ứng hạt nhân là: 2 0 .cMME −=∆ II. BÀI TẬP: 1. Nguyên tử Na 23 11 gồm: A. 11 proton và 23 notron B. 12 proton và 11 notron C. 12 proton và 23 notron D. 11 proton và 12 notron 2. Lực hạt nhân: A. là lực hạt nhân liên kết các hạt nhân với nhau. B. là lực mạnh nhất trong các lực đã biết. C. Chỉ tác dụng trong bán kính nhỏ. D. Cả 3 câu trên đều đúng. 3. Đồng vị là: A. Các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số proton nhưng khác nhau số khối. B. Các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số notron nhưng khác nhau số khối. C. Các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số notron nhưng khác nhau số proton. D. Các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số nuclon nhưng khác nhau khối lượng. 4. Phóng xạ là hiện tượng: A. Một hạt nhân tự động phóng ra tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác. B. Các hạt nhân tự động kết hợp với nhau và tạo thành hạt nhân khác. C. Một hạt nhân khi hấp thụ một notron biến đởi thành hạt nhân khác. D. Các hạt nhân tự động phóng ra những hạt nhân nhỏ hơn và biến đổi thành hạt nhân khác. 5. Quá trình phóng xạ hạt nhân là quá trình: A. Thu năng lượng B. Tỏa năng lượng. C. Không thu, không tỏa năng lượng. D. Vừa thu, vừa tỏa năng lượng. 6. Tia phóng xạ bị lệch trong điện trường nhiều nhất là: A. Tia α B. Tia β C. Tia γ D. Cả 3 tia đều lệch như nhau. 7. Tia phóng xạ đâm xuyên mạnh nhất: A. Tia α B. Tia β C. Tia γ D. Cả 3 tia đều lệch như nhau. 8. Tia phóng xạ không bị lệch trong điện trường là: A. Tia α B. Tia β C. Tia γ D. Cả 3 tia đều lệch như nhau. 9. Tia phóng xạ đâm xuyên yếu nhất: A. Tia α B. Tia β C. Tia γ D. Cả 3 tia đều lệch như nhau. 10. Đơn vị khối lượng nguyên tử kí hiệu là u. Ta có: A. 1u bằng 1/12 khối lượng của nguyên tử C 12 6 B. 1u bằng 12 khối lượng của nguyên tử C 12 6 C. 1u bằng 1/12 khối lượng của 1 mol C 12 6 D. 1u bằng 12 khối lượng của 1 mol C 12 6 11. Trong phản ứng hạt nhân không có định luật bảo toàn nào sau đây: A. Bảo toàn số nuclon B. bảo toàn khối lượng C. Bảo toàn năng lượng D. Bảo toàn động lượng 12. Phóng xạ nào sau đây có hạt nhân con tiến một ô so với hạt nhân mẹ: A. Phóng xạ α B. Phóng xạ − β C. Phóng xạ + β D. Phóng xạ γ 13. Theo Anhxtanh nếu một vật có khối lượng m thì có năng lượng nghỉ: A. 22 cmE = ( c là vận tốc ánh sáng trong chân không). B. 2 2 mc E = ( c là vận tốc ánh sáng trong chân không). C. hfE = ( h: hằng số Plăng, f: tần số) D. 2 mcE = ( c là vận tốc ánh sáng trong chân không). 14: Xét phản ứng: MevnHeHH 6,17 1 0 4 2 3 1 2 1 ++→+ . Điều gì sau đây sai khi nói về phản ứng này: A. Đây là phản ứng nhiệt hạch. B. Đây là phản ứng tỏa năng lượng. C. Điều kiện xảy ra phản ứng là nhiệt độ rất cao. D. Phản ứng chỉ xảy ra trên mặt trời. 15: Người ta quan tâm đến phản ứng nhiệt hạch là vì: A. Pư nhiệt hạch tỏa năng lượng. B. Pư nhiệt hạch hầu như vô tận. C. Pư nhiệt hạch “sạch” hơn Pư phân hạch. 16: Trong 8 g khí He He 4 2 có khoảng bao nhiêu nguyên tử. Biết 23 10.02,6= A N hạt/mol A. 24,08.10 23 ng.tử B. 1,204.10 24 ng.tử C. 4,816.10 23 ng.tử D. 24,08.10 24 ng.tử 17: Từ hạt nhân Ra 226 88 phóng xạ ra 3 hạt α và 1 hạt − β trong một chuỗi phóng xạ liên tiếp, khi đó hạt nhân tạo thành là: A. X 224 84 B. X 224 83 C. X 218 84 D. X 222 84 18: Một nguồn phóng xạ nhân tạo vừa được tạo thành chu kì bán rã là 2 giờ, có độ phóng xạ lớn hơn mức độ phóng xạ an toàn cho phép 64 lần. Thời gian để có thể làm việc an toàn với nguồn phóng xạ này là: A. 64 giờ B. 12 giờ C. 24 giờ D. 32 giờ 19: Chất phóng xạ Phot pho có chu kì bán rã T = 14 ngày đêm. Ban đầu có 300 g chất ấy. Khối lượng phot pho còn lại sau 70 ngày đêm là: A. 60 g B. 25 g C. 12,5 g D. 5 g 20: Tuổi của trái đất khoảng 5.10 9 năm. Giả thiết ngay từ khi trái đất hình thành đã có chất Urani. Chu kì bán rã của Urani là 4,5.10 9 năm. Nếu ban đầu có 2,72 kg Urani thì đến nay còn: A. 1,36 kg B. 1,26 kg C. 1,16 kg D. 0,76 kg 21: Độ phóng xạ − β của một tượng gỗ bằng 0,8 lần độ phóng xạ của một khúc gỗ cùng khối lượng vừa mới chặt. Biết chu kì bán rã của C 14 bằng 5600 năm. Tuổi của tượng gỗ: A. 1200 năm B. 2000 năm C. 2500 năm D. Đáp số khác 22: Chất iôt phóng xạ I 131 53 có chu kì bán rã 8 ngày đêm. Cho 23 10.02,6= A N hạt/mol Độ phóng xạ của 200 g chất này bằng: A. H 0 = 9,2.10 17 Bq B. H 0 = 14,4.10 17 Bq C. H 0 = 3,6.10 18 Bq D. H 0 = 12,4.10 18 Bq 23: Na 24 11 là chất phóng xạ − β và tạo thành hạt nhân X. X là: A. Mg 24 12 B. Ne 24 10 C. Al 28 13 D. P 28 15 24: Na 24 11 là chất phóng xạ − β và tạo thành hạt nhân X. Sau thời gian 105 h, độ phóng xạ của nó giảm 128 lần. Chu kì bán rã của Na 24 11 là: A. 15 h B. 3,75 h C. 30 h D. 7,5 h 25: Một mẫu Po 210 84 là chất phóng xạ α có chu kì bán rã T = 140 ngày đêm, tại t = 0 có khối lượng 2,1 g. Sau thời gian t, khối lượng mẫu chỉ còn lại 0,525 g. Tính t A. 70 ngày đêm B. 140 ngày đêm C. 210 ngày đêm D. 280 ngày đêm 26: Pôlôni Po 210 84 là chất phóng xạ α và biến thành hạt nhân X. Hạt nhân X có cấu tạo gồm: A. 82 hạt nơtron, 124 hạt proton B. 82 hạt proton, 124 hạt nơtron C. 83 hạt nơtron, 126 hạt proton D. 83 hạt proton, 126 hạt nơtron 27: Pôlôni Po 210 84 là chất phóng xạ α . Ban đầu có 2,1 g chất Po này. Thể tích khí He tạo thành sau 1 chu kì T (ở đktc) là: A. 0,112 lít B. 0,224 lít C. 1,12 lít D. 2,24 lít 28: Độ phóng xạ của 3 mg Co 60 27 . Cho 23 10.02,6= A N hạt/mol. Chu kì bán rã của Co 60 27 là: A. 32 năm B. 15,6 năm C. 8,4 năm D. 5,24 năm 29: Các hạt Pôlôni Po 210 84 là chất phóng xạ α và biến thành hạt chì Pb 206 82 . Tia phóng xạ đó là: A. Tia α B. Tia − β C. Tia + β D. Tia γ 30: Cho phản ứng hạt nhân: MevaTLin 8,4 6 3 ++→+ . Phản ứng này là: A. Pư tỏa năng lượng. B. Pư thu năng lượng C. Pư phân hạch D. Pư nhiệt hạch 31: Cho phản ứng hạt nhân: MevnKrBaUn A z 2003 36 144235 92 +++→+ . PƯ này là: A. Pư phân hạch B. Pư thu năng lượng C. Pư nhiệt hạch D. Cả 3 kết luận trên đều sai 32: Cho phản ứng hạt nhân: MevnHeDD 25,3 3 2 2 1 2 1 ++→+ . Pư này là: A. Pư phân hạch B. Pư thu năng lượng C. Pư nhiệt hạch D. Cả 3 kết luận trên đều sai 33: Hidro có 3 đồng vị là: A. HHH 2 1 1 1 0 1 ,, B. HHH 3 1 2 1 1 1 ,, C. HHH 3 3 2 2 1 1 ,, D. HHH 5 1 4 1 1 1 ,, 34: Trong các hiên tượng vật lí sau, hiện tượng nào không phụ thuộc vào tác động bên ngoài: A. Tán sắc ánh sáng B. Giao thoa ánh sáng C. Hiện tượng quang điện D. Hiện tượng phóng xạ . PHẦN BA: VẬT LÍ HẠT NHÂN CHƯƠNG IX: NHỮNG KIẾN THỨC SƠ BỘ VỀ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ I. LÍ THUYẾT: 1. Cấu tạo hạt nhân nguyên tử: - Hạt nhân nguyển tử có cấu tạo. thành hạt nhân X. Hạt nhân X có cấu tạo gồm: A. 82 hạt nơtron, 124 hạt proton B. 82 hạt proton, 124 hạt nơtron C. 83 hạt nơtron, 126 hạt proton D. 83 hạt