Thông tin tài liệu
Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN THI ĐH-CĐ GV: Đoàn Văn Lượng CHƢƠNG VẬT LÝ HẠT NHÂN A: TĨM TẮT LÝ THUYẾT § CẤU TẠO CỦA HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ- ĐỘ HỤT KHỐI I CẤU TẠO CỦA HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ Cấu hạt nhân nguyên tử : Hạt nhân đƣợc cấu tạo hai loại hạt sơ cấp gọi nuclôn gồm: Ki hiệu Khối lƣợng theo kg Khối lƣợng theo u Điện tích Hạt sơ cấp -27 1u =1,66055.10 kg (nuclon) 27 Prôtôn: mp =1,00728u +e mp = 1,67262.10 kg p 1 H Nơtrơn: mn =1,00866u khơng mang điện tích mn = 1,67493.10 27 kg n 01n A 1.1 Kí hiệu hạt nhân: Z X - A = số nuctrôn : số khối - Z = số prơtơn = điện tích hạt nhân (nguyên tử số) - N A Z : số nơtrôn - - + + - + 1.2 Bán kính hạt nhân nguyên tử: R 1, 1015 A3 (m) Nguyên tử Hidrô, Hạt nhân Hạt nhân Hêli có nuclơn: prơtơn nơtrơn có nuclơn prơtơn Ví dụ: + Bán kính hạt nhân H H: R = 1,2.10-15m 27 + Bán kính hạt nhân 13 Al Al: R = 3,6.10-15m 2.Đồng vị nguyên tử có số prôtôn ( Z ), nhƣng khác số nơtrôn (N) hay khác số nuclơn (A) 2 Ví dụ: Hidrơ có ba đồng vị: H ; H ( D) ; H ( 3T ) + Đồng vị bền : thiên nhiên có khoảng 300 đồng vị + Đồng vị phóng xạ ( khơng bền): có khoảng vài nghìn đồng vị phóng xạ tự nhiên nhân tạo 3.Đơn vị khối lƣợng nguyên tử - u : có giá trị 1/12 khối lƣợng đồng vị cacbon 12C 12 12 g g 1,66055 1027 kg 931,5 MeV / c ; 1MeV 1,6 1013 J - 1u 12 N A 12 6,0221.1023 E Khối lƣợng lƣợng: Hệ thức Anhxtanh lƣợng khối lƣợng: E = mc => m = c => khối lƣợng đo đơn vị lƣợng chia cho c2: eV/c2 hay MeV/c2 -Theo Anhxtanh, vật có khối lƣợng m0 trạng thái nghỉ chuyển động với tốc độ v, khối lƣợng tăng lên thành m với: m = m0 m0 gọi khối lƣợng nghỉ m gọi khối lƣợng động 1 5.Một số hạt thƣờng gặp: v2 c2 Tên gọi Kí hiệu prôtôn đơteri Triti anpha bêta trừ bêta cộng nơtrôn nơtrinô Ghi p Công thức 1 H hay p D 2 hiđrô nặng T 3 hiđrô siêu nặng α β 1 e electron β 1 e Pôzitôn (phản electron) n + H hay D H hay T He hiđrô nhẹ Hạt Nhân Hêli n không mang điện không mang điện, m0 = 0, v ≈ c Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN THI ĐH-CĐ GV: Đoàn Văn Lượng II ĐỘ HỤT KHỐI – NĂNG LƢỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN Lực hạt nhân -Lực hạt nhân lực tƣơng tác nuclơn, bán kính tƣơng tác khoảng 1015 m -Lực hạt nhân không chất với lực hấp dẫn hay lực tĩnh điện; lực tƣơng tác mạnh Độ hụt khối m hạt nhân ZA X Khối lƣợng hạt nhân mhn nhỏ tổng khối lƣợng nuclơn tạo thành hạt nhân lƣợng m : Khối lƣợng hạt nhân Khối lƣợng Z Prôtôn Khối lƣợng N Nơtrôn Độ hụt khối m mhn (mX) Năng lƣợng liên kết m = Zmp + (A – Z)mn – mhn (A – Z)mn Zmp Wlk hạt nhân ZA X - Năng liên kết lƣợng tỏa tạo thành hạt nhân (hay lƣợng thu vào để phá vỡ hạt nhân thành nuclôn riêng biệt) Công thức : Wlk m.c Hay : Wlk Z mp N mn mhn c 4.Năng lƣợng liên kết riêng hạt nhân - Năng lƣợng liên kết riêng lƣợng liên kết tính nuclơn = - Hạt nhân có lƣợng liên kết riêng lớn bền vững - Ví dụ: 56 28 Fe có lƣợng liên kết riêng lớn = Wlk A Wlk =8,8 (MeV/nuclơn) A § PHẢN ỨNG HẠT NHÂN I PHẢN ỨNG HẠT NHÂN - Phản ứng hạt nhân trình dẫn tới biến đổi biến đổi hạt nhân A1 Z1 X1 Z22 X A A3 Z3 X Z44 X A hay A1 Z1 A Z22 B Z33 C Z44 D A A A - Có hai loại phản ứng hạt nhân + Phản ứng tự phân rã hạt nhân không bền thành hạt nhân khác (phóng xạ) + Phản ứng tƣơng tác hạt nhân với dẫn đến biến đổi thành hạt nhân khác 1 0 Chú ý: Các hạt thƣờng gặp phản ứng hạt nhân: p H ; n ; He ; 1 e ; 1 e II CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN A1 A2 A3 A4 Định luật bảo tồn số nuclơn (số khối A) Định luật bảo tồn điện tích (ngun tử số Z) Định luật bảo toàn động lƣợng: Z1 Z2 Z3 Z Pt Ps Wt Ws Định luật bảo toàn lƣợng toàn phần Chú ý:-Năng lƣợng toàn phần hạt nhân: gồm lƣợng nghỉ lƣợng thông thƣờng( động năng): W mc mv 2 - Định luật bảo tồn lƣợng tồn phần viết: Wđ1 + Wđ2 + m1.c2 + m2.c2 = Wđ3 + Wđ4 + m3.c2 + m4.c2 => (m1 + m2 - m3 - m4) c2 = Wđ3 + Wđ4 - Wđ1 - Wđ2 = Q tỏa /thu P2 - Liên hệ động lƣợng động P 2mWd hay Wd 2m III.NĂNG LƢỢNG TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN: + Khối lƣợng trƣớc sau phản ứng: m0 = m1+m2 m = m3 + m4 + Năng lƣợng W: -Trong trƣờng hợp m (kg ) ; W ( J ) : W (m0 m)c (m m0 )c (J) -Trong trƣờng hợp m (u) ; W (MeV ) : W (m0 m)931,5 (m m0 )931,5 Nếu m0 > m: W : phản ứng tỏa lƣợng; Nếu m0 < m : W : phản ứng thu lƣợng Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ƠN THI ĐH-CĐ GV: Đồn Văn Lượng § PHĨNG XẠ I PHĨNG XẠ: Phóng xạ tƣợng hạt nhân không bền vững tự phân rã, phát tia phóng xạ biến đổi thành hạt nhân khác II CÁC TIA PHÓNG XẠ 1.1 Các phƣơng trình phóng xạ: A Z A X 24 He Z 4Y 2 A - Phóng xạ ( 24 He) : hạt nhân lùi hai ô so với hạt nhân mẹ bảng tuần hoàn: 1e Z A1Y A Z X 1 e Z A1Y - Phóng xạ ( 1 e) : hạt nhân tiến ô so với hạt nhân mẹ bảng tuần hoàn: Z X - Phóng xạ ( 1 e) : hạt nhân lùi ô so với hạt nhân mẹ bảng tuần hồn: - Phóng xạ : Sóng điện từ có bƣớc sóng ngắn: Z X 1.2 Bản chất tính chất loại tia phóng xạ A Loại Tia () (-) + ( ) () * Bản Chất -Là dòng hạt nhân nguyên tử Heli ( He ), chuyển động với vận tốc cỡ 2.107m/s -Là dòng hạt êlectron ( 1 e) , vận tốc c -Là dòng hạt êlectron dƣơng (còn gọi pozitron) ( 1 e) , vận tốc c -Là xạ điện từ có bƣớc sóng ngắn (dƣới 10 -11 m), hạt phơtơn có lƣợng cao A ZX 0 Tính Chất -Ion hố mạnh -Đâm xuyên yếu -Ion hoá yếu nhƣng đâm xuyên mạnh tia -Ion hoá yếu nhất, đâm xuyên mạnh III CÁC ĐỊNH LUẬT PHÓNG XẠ Chu kì bán rã chất phóng xạ (T) Chu kì bán rã thời gian để nửa số hạt nhân có lƣợng chất phóng xạ bị phân rã, biến đổi thành hạt nhân khác Hằng số phóng xạ: Định luật phóng xạ: Theo số hạt (N) ln T (đặc trƣng cho loại chất phóng xạ) Theo khối lƣợng (m) Độ phóng xạ (H) (1 Ci 3,7.1010 Bq) Trong trình phân rã, số hạt Trong trình phân rã, khối - Đại lƣợng đặc trƣng cho tính phóng xạ nhân phóng xạ giảm theo thời lƣợng hạt nhân phóng xạ giảm mạnh hay yếu chất phóng xạ gian: theo thời gian : N - Số phân rã giây:H = - t N(t ) N0 t T N0 e t m(t ) m0 t T m0 e t N : số hạt nhân phóng xạ thời m0 : khối lƣợng phóng xạ thời điểm ban đầu N (t ) : số hạt nhân phóng xạ cịn điểm ban đầu m(t ) : khối lƣợng phóng xạ lại sau thời gian t lại sau thời gian t H (t ) H t T H e t H N H : độ phóng xạ thời điểm ban đầu H (t ) :độ phóng xạ cịn lại sau thời gian t t H = N = N0 T = N0e-t Đơn vị đo độ phóng xạ becơren (Bq): Bq = phân rã/giây Thực tế dùng đơn vị curi (Ci): Ci = 3,7.1010 Bq, xấp xĩ độ phóng xạ gam rađi Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN THI ĐH-CĐ GV: Đoàn Văn Lượng Hay: Đại lƣợng Còn lại sau thời gian t Bị phân rã sau thời gian t Theo số hạt N N(t)= N0 e-t ; N(t) = N0 Theo khối lƣợng (m) m = m0 e-t ; m(t) = m0 t T t T N/N0 hay m/m0 N0 – N = N0(1- e-t ) m0 – m = m0(1- e-t ) (N0 – N)/N0 ; (m0 – m)/m0 t T (1- e-t ) t T (1- e-t ) IV ỨNG DỤNG CỦA CÁC ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ - Theo dõi trình vận chuyển chất phƣơng pháp ngun tử đánh dấu - Dùng phóng xạ tìm khuyết tật sản phẩm đúc, bảo quản thực phẩm, chữa bệnh ung thƣ … - Xác định tuổi cổ vật § PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH - PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH I PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH Phản ứng phân hạch: hạt nhân nặng nhƣ Urani ( 235U ) hấp thụ nơtrôn chậm vỡ thành hai hạt 92 nhân trung bình, với vài nơtrôn sinh U 01n 235 92 U 236 92 A1 Z1 X A2 Z2 X k 01n 200MeV Phản ứng phân hạch dây chuyền: Nếu phân hạch tiếp diễn thành dây chuyền ta có phản ứng phân hạch dây chuyền, số phân hạch tăng lên nhanh thời gian ngắn có lƣợng lớn đƣợc tỏa Điều kiện để xảy phản ứng dây chuyền: xét số nơtrơn trung bình k sinh sau phản ứng phân hạch ( k hệ số nhân nơtrôn) - Nếu k : phản ứng dây chuyền khơng thể xảy - Nếu k : phản ứng dây chuyền xảy điều khiển đƣợc - Nếu k : phản ứng dây chuyền xảy khơng điều khiển đƣợc - Ngồi khối lƣợng 235U phải đạt tới giá trị tối thiểu gọi khối lƣợng tới hạn mth 92 Nhà máy điện hạt nhân (nguyên tử) Bộ phận nhà máy điện hạt nhân lò phản ứng hạt nhân PWR (Xem sách GK CƠ BẢN trang 199 nhà XB-GD 2007, SGK NC trang 285-287 Nhà XB-GD-2007) II PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH Phản ứng nhiệt hạch Phản ứng nhiệt hạch phản ứng kết hợp hai hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng 2 H H 23H 01n 3, 25 Mev Điều kiện xảy phản ứng nhiệt hạch - Nhiệt độ cao khoảng từ 50 triệu độ tới 100 triệu độ - Hỗn hợp nhiên liệu phải ―giam hãm‖ khoảng không gian nhỏ Năng lƣợng nhiệt hạch - Tuy phản ứng nhiệt hạch tỏa lƣợng phản ứng phân hạch nhƣng tính theo khối lƣợng nhiên liệu phản ứng nhiệt hạch tỏa lƣợng lớn - Nhiên liệu nhiệt hạch vô tận thiên nhiên: đơteri, triti nhiều nƣớc sơng biển - Về mặt sinh thái, phản ứng nhiệt hạch so với phản ứng phân hạch khơng có xạ hay cặn bã phóng xạ làm nhiễm môi trƣờng Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN THI ĐH-CĐ GV: Đoàn Văn Lượng B CÁC HẰNG SỐ VẬT LÝ ĐỔI ĐƠN VỊ VẬT LÝ : 1.Các số vật lí : +Với máy tính cầm tay, ngồi tiện ích nhƣ tính tốn thuận lợi, thực phép tính nhanh, đơn giản xác phải kể tới tiện ích tra cứu số số vật lí đổi số đơn vị vật lí Các số vật lí đƣợc cài sẫn nhớ máy tính với đơn vị hệ đơn vị SI +Các số đƣợc cài sẵn máy tinh cầm tay Fx570MS; Fx570ES; 570ES Plus lệnh: [CONST] Number [0 40] ( xem mã lệnh nắp máy tính cầm tay) 2.Lƣu ý: Khi tính tốn dùng máy tính cầm tay, tùy theo yêu cầu đề nhập trực tiếp số từ đề cho, muốn kết xác nên nhập số thông qua mã lệnh CONST [0 40] đƣợc cài đặt sẵn máy tinh! (Xem thêm bảng HẰNG SỐ VẬT LÍ dƣới đây) Các số thƣờng dùng là: Hằng số vật lí Mã số Máy 570MS bấm: CONST Giá trị hiển thị 0 40 = Máy 570ES bấm: SHIFT 0 40 = Khối lƣợng prôton (mp) 01 Const [01] = 1,67262158.10-27 (kg) Khối lƣợng nơtron (mn) 02 Const [02] = 1,67492716.10-27 (kg) Khối lƣợng êlectron (me) 03 Const [03] = 9,10938188.10-31 (kg) Khối lƣợng 1u (u) 17 Const [17] = 1,66053873.10-27 (kg) Hằng số Farađây (F) 22 Const [22] = 96485,3415 (mol/C) Điện tích êlectron (e) 23 Const [23] = 1,602176462.10-19 (C) Số Avôgađrô (NA) 24 Const [24] = 6,02214199.1023 (mol-1) Tốc độ ánh sáng chân không (C0) hay c 28 Const [28] = 299792458 (m/s) + Đổi đơn vị (ít dùng ):Với mã lệnh ta tra bảng in nắp máy tính cầm tay +Đổi đơn vị: 1eV =1,6.10-19J 1MeV=1,6.10-13J +Đổi đơn vị từ uc2 sang MeV: 1uc2 = 931,5MeV (Máy 570ES: SHIFT 17 x SHIFT 28 x2 : SHIFT 23 : X10X = hiển thị 931,494 ) - Máy 570ES bấm Shift Conv [mã số] = -Ví dụ 1: Từ 36 km/h sang ? m/s , bấm: 36 Shift [Conv] 19 = Màn hình hiển thị : 10 (m/s) -Ví dụ 2: Từ 20m/s sang km/h ? bấm: 20 Shift [Conv] 20 = Màn hình hiển thị : 72 (km/h) Máy 570MS bấm Shift Const Conv [mã số] = Ngun tắc thành cơng: Suy nghĩ tích cực; Cảm nhận đam mê; Hành động kiên trì ! Chúc em học sinh THÀNH CÔNG học tập! Sƣu tầm chỉnh lý: GV: Đoàn Văn Lƣợng Email: doanvluong@yahoo.com ; doanvluong@gmail.com; ĐT: 0915718188 – 0906848238 Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ƠN THI ĐH-CĐ GV: Đồn Văn Lượng C: CÁC DẠNG BÀI TẬP I.CẤU TẠO HẠT NHÂN- ĐỘ HỤT KHỐI VÀ NĂNG LƢỢNG LIÊN KẾT: Dạng : Xác định cấu tạo hạt nhân: A a.Phƣơng Pháp: Từ kí hiệu hạt nhân Z X A, Z , N = A-Z b.Bài tập Bài 1: Xác định cấu tạo hạt nhân HƢỚNG DẪN: + 238 92 23 U , 11 Na , 24 He ( Tìm số Z prơtơn số N nơtron) 238 92 U có cấu tạo gồm: Z=92 , A = 238 N = A – Z = 146 Đáp án: 23 + 11 +2 Na gồm : Z= 11 , A = 23 N = A – Z = 12 Đáp án: He gồm : Z= , A = N = A – Z = 238 92 U : 92 prôtôn ; 146 nơtron 23 11 Na : 11 prôtôn ; 12 nơtron Đáp án: He : prôtôn ; Bài 2: Ký hiệu ngun tử mà hạt nhân chứa prơton nơtron là: 7 A N ; B 73 N ; C Li ; D 73 Li HƢỚNG DẪN: Ký hiệu hạt nhân A Z X Với Z=3 A=N+Z=4+3=7 → 37 Li -> chọn nơtron C c.Trắc nghiệm: Câu Phát biểu sau đúng? A A Hạt nhân nguyên tử Z X đƣợc cấu tạo gồm Z nơtron A prôton B Hạt nhân nguyên tử C Hạt nhân nguyên tử D Hạt nhân nguyên tử A Z A Z A Z X đƣợc cấu tạo gồm Z prôton A nơtron X đƣợc cấu tạo gồm Z prôton (A – Z) nơtron X đƣợc cấu tạo gồm Z nơtron (A + Z) prôton 60 Câu Hạt nhân 27 Co có cấu tạo gồm: A 33 prôton 27 nơtron B 27 prôton 60 nơtron C 27 prôton 33 nơtron D 33 prôton 27 nơtron Câu 3: Xác định số hạt proton notron hạt nhân 14 N A 07 proton 14 notron B 07 proton 07 notron C 14 proton 07 notron D 21 proton 07 notron Câu 4: Trong nguyên tử đồng vị phóng xạ 235U có: 92 A 92 electron tổng số proton electron 235 B 92 proton tổng số proton electron 235 C 92 proton tổng số proton nơtron 235 D 92 proton tổng số nơtron 235 Câu 5: Nhân Uranium có 92 proton 143 notron kí hiệu nhân 92 A 327U B 235U C 235U D 143U 92 92 92 Câu 6: Tìm phát biểu sai hạt nhân nguyên tử Al A Số prôtôn 13 B Hạt nhân Al có 13 nuclơn.C Số nuclơn 27 D Số nơtrôn 14 Câu 7: Trong vật lý hạt nhân, bất đẳng thức so sánh khối lƣợng prôtôn (mP), nơtrôn (mn) đơn vị khối lƣợng nguyên tử u A mP > u > mn B mn < mP < u C mn > mP > u D mn = mP > u 11 Câu Cho hạt nhân X Hãy tìm phát biểu sai A Hạt nhân có nơtrơn B Hạt nhân có 11 nuclơn C Điện tích hạt nhân 6e D Khối lƣợng hạt nhân xấp xỉ 11u Câu 9(ĐH–2007): Phát biểu sai? A Các đồng vị phóng xạ khơng bền B Các ngun tử mà hạt nhân có số prơtơn nhƣng có số nơtrôn (nơtron) khác gọi đồng vị C Các đồng vị ngun tố có số nơtrơn khác nên tính chất hóa học khác D Các đồng vị nguyên tố có vị trí bảng hệ thống tuần hồn 29 40 Câu 10.(ĐH–CĐ-2010 ) So với hạt nhân 14 Si , hạt nhân 20 Ca có nhiều A 11 nơtrơn prôtôn B nơtrôn prôtôn C nơtrôn prôtôn D nơtrôn 12 prơtơn 35 Câu 11: (CĐ-2011) Hạt nhân 17 Cl có: Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN THI ĐH-CĐ A 35 nơtron GV: Đoàn Văn Lượng C 17 nơtron B 35 nuclôn Câu 12 (TN – THPT 2009) Trong hạt nhân nguyên tử A 84 prôtôn 210 nơtron C 210 prôtôn 84 nơtron 210 84 D 18 proton po có B 126 prơtơn 84 nơtron D 84 prôtôn 126 nơtron Câu 13 ( TN năm 2010) So với hạt nhân 40 Ca , hạt nhân 56 Co có nhiều 20 27 A nơtron prôtôn B 11 nơtron 16 prôtôn C nơtron prôtôn D 16 nơtron 11 prôtôn Câu 14 Hạt nhân ngun tử chì có 82 prơtơn 125 nơtron Hạt nhân ngun tử có kí hiệu nhƣ nào? 125 12 82 207 A 12 Pb B 125 Pb C 207 Pb D 82 Pb 3 Câu 15 Cho hạt nhân ngun tử có kí hiệu tƣơng ứng D, 1T, He, He Những cặp hạt nhân hạt nhân đồng vị? 4 A D He B D He C D He D D 1T Câu 16 Chọn câu Hạt nhân liti có prơtơn nơtron Hạt nhân có kí hiệu nhƣ nào? A Li B Li C Li D Li Câu 17 Viết ký hiệu hạt nhân chứa 2p 1n ; 3p 5n : A X 5Y B X 8Y 3 C 1X 5Y D X 3Y 3 Câu 18 Chọn câu trả lời Kí hiệu hai hạt nhân, hạt X có protơn hai nơtron; hạt Y có prơtơn nơntron A 1 X; 43Y B1 X; 43Y C X; 43Y D X; Y 35 17 Câu 19(CĐ 2013): Hạt nhân Cl có A 17 nơtron B 35 nơtron C 35 nuclơn D 18 prôtôn 35 17 Giải : Hạt nhân Cl có Số khối A=35 số nuclơn Chọn C Câu 20(CĐ 2013-CB): Đồng vị nguyên tử mà hạt nhân có A khối lƣợng, khác số nơtron B số nơtron, khác số prôtôn C số prôtôn, khác số nơtron D số nuclôn, khác số prôtôn Giải : Đồng vị nguyên tử có số prơtơn, khác số nơtron Chọn C 35 Câu 21(CĐ- 2011): Hạt nhân 17 Cl có: A 35 nơtron B 35 nuclôn C 17 nơtron D 18 proton 3 Câu 22(CĐ- 2012) : Hai hạt nhân T He có A số nơtron B số nuclơn C điện tích D số prơtơn 3 Giải: Hai hạt nhân T He có số nuclơn Chọn B Câu 23: Hạt nhân ngun tử chì có 82 prơtơn 125 nơtrơn Hạt nhân ngun tử có kí hiệu 125 207 82 82 A 82 Pb B 82 Pb C 125 Pb D 207 Pb Câu 24: Thông tin sau sai nói hạt cấu tạo nên hạt nhân nguyên tử ? A Các hạt prơtơn nơtron có khối lƣợng B Prơtơn mang điện tích ngun tố dƣơng C Nơtron trung hồ điện D Số nơtron prơtơn hạt nhân khác Câu 25: Hạt nhân nguyên tử ngun tố đồng vị ln có cùng: A số prôtôn B số nơtron C số nuclôn D khối lƣợng Câu 26: Trong đồng vị caacbon, hạt nhân đồng vị có số prơtơn số nơtron ? A 11 C B 12 C C 13 C D 14 C 12 Câu 27: Câu đúng? Hạt nhân C A mang điện tích -6e B mang điện tích 12e Câu 28: Hạt nhân sau có 125 nơtron ? 238 A 235 U B 92 U 92 C mang điện tích +6e C 222 86 Ra Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 D khơng mang điện tích D 209 84 Po Trang Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN THI ĐH-CĐ GV: Đoàn Văn Lượng Dạng : Xác định độ hụt khối, lƣợng liên kết hạt nhân, lƣợng liên kết riêng: a.Phƣơng Pháp: +Sử dụng công thức độ hụt khối: m m mX ; m = Zmp+ Nmn Wlk Z mp N mn mhn c m c +Năng lƣợng liên kết: E mc Wlk MeV/nuclon Hay A A A 2 +Chuyển đổi đơn vị từ uc sang MeV: 1uc = 931,5MeV Chú ý :+ So sánh : Hạt nhân có lƣợng liên kết riêng lớn bền vững + Hạt nhân có số khối từ 50 – 70 bảng HTTH thƣờng bền nguyên tử hạt nhân lại +Năng lƣợng liên kết riêng: = b.Bài tập Bài : Khối lƣợng hạt 10 Be mBe = 10,01134u, khối lƣợng nơtron mN = 1,0087u, khối lƣợng proton mP = 1,0073u Tính độ hụt khối hạt nhân HD giải-Xác định cấu tạo hạt nhân 10 10 Be bao nhiêu? Be có Z = 4proton, N= A-Z = 10-4= notron - Độ hụt khối: m Z mp ( A Z ).mN mhn = 4.1,0073u + 6.1,0087u – 10,01134u Bài Xác định số Nơtrôn N hạt nhân: mHe = 4,0015u N A Z HD giải : Từ He m = 0,07u Đáp án: m = 0,07u He Tính lƣợng liên kết riêng Biết mn = 1,00866u; mp = 1,00728u; N Ta có m 2(m p mn ) 4,0015 0,03038 u E 0,03038uc 0,03038.931,5MeV 28,29MeV 28,29 7,07 MeV 56 26 Fe Tính lƣợng liên kết riêng Biết mn = 1,00866u; mp = 1,00728u; mFe = 55,9349u HD giải: + Ta có m 26m p 30mn 55,9349 0,50866u Bài Cho E 0,50866uc 0,50866.931,5MeV 473,8MeV 473,8 8,46MeV 56 Bài 4: Tính lƣợng liên kết hạt nhân Đơtêri D ? Cho mp = 1,0073u, mn = 1,0087u, mD = 2,0136u; 1u = 931 MeV/c2 A 2,431 MeV B 1,122 MeV C 1,243 MeV D 2,234MeV HD Giải :Độ hụt khối hạt nhân D : Δm = ∑ mp + ∑ mn ─ mD = 1.mp +1.mn – mD = 0,0024 u Năng lƣợng liên kết hạt nhân D : Wlk = Δm.c2 = 0,0024.uc2 = 2,234 MeV Chọn D Bài 5: Hạt nhân 10 Be có khối lƣợng 10,0135u Khối lƣợng nơtrôn (nơtron) mn = 1,0087u, khối lƣợng prôtôn (prôton) mP = 1,0073u, 1u = 931 MeV/c2 Năng lƣợng liên kết riêng hạt nhân 10 Be A 0,632 MeV B 63,215MeV C 6,325 MeV D 632,153 MeV HD Giải : -Năng lƣợng liên kết hạt nhân 10 Be : Wlk = Δm.c2 = (4.mP +6.mn – mBe).c2 = 0,0679.c2 = 63,249 MeV -Suy lƣợng liên kết riêng hạt nhân 10 Be : Wlk 63,125 6,325 MeV/nuclơn.Chọn: C A 10 56 Bài 6: Tính lƣợng liên kết riêng hai hạt nhân 11 Na 26 Fe Hạt nhân bền vững hơn? Cho: mNa = 22,983734u; mFe = 55,9207u; mn = 1,008665 u; mp = 1,007276 u; 1u = 931,5 MeV/c2 23 Wlk ( Z m p ( A Z )mn mHe ).c (11.1,007276 12.1,008685 22,983734).931,5 = = = 8,1114 MeV; A 23 A (26.1,007276 30.1,008685 55,9207).931,5 Fe = = 8,7898 MeV; 56 HD Giải Na = Fe > Na nên hạt nhân Fe bền vững hạt nhân Na Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ƠN THI ĐH-CĐ GV: Đồn Văn Lượng Bài 7: Khối lƣợng nguyên tử rađi Ra226 m = 226,0254 u a/ Hãy thành phần cấu tạo hạt nhân Rađi ? b/ Tính kg mol nguyên tử Rađi , khối lƣợng hạt nhân , mol hạt nhân Rađi? c/ Tìm khối lƣợng riêng hạt nhân nguyên tử cho biết bán kính hạt nhân đƣợc tính theo cơng thức : r = r0.A1/3 với r0 = 1,4.10—15m , A số khối d/ Tính lƣợng liên kết hạt nhân , lƣợng liên kết riêng , biết mp = 1,007276u ; mn = 1.008665u ; me = 0,00549u ; 1u = 931MeV/c2 HD Giải : a/ Rađi hạt nhân có 88 prơton , N = A- Z = 226 – 88 = 138 nơtron b/ Khối lƣợng nguyên tử: m = 226,0254u.1,66055.10—27 = 375,7.10—27 kg Khối lƣợng mol : mmol = mNA = 375,7.10—27.6,022.1023 = 226,17.10—3 kg = 226,17g Khối lƣợng hạt nhân : mhn = m – Zme = 259,977u = 3,7524.10—25kg Khối lƣợng 1mol hạt nhân : mmolhn = mnh.NA = 0,22589kg c/ Thể tích hạt nhân : V = 4r3/3 = 4r03A/ Khối lƣợng riêng hạt nhân : D = Am p 3m p m kg 1,45.1017 3 V 4rr0 A / 4rr0 m d/ Tính lƣợng liên kết hạt nhân : E = mc2 = {Zmp + (A – Z)mn – m}c2 = 1,8197u E = 1,8107.931 = 1685 MeV Năng lƣợng liên kết riêng : = E/A = 7,4557 MeV Bài 8: Biết khối lƣợng hạt nhân mC 12,000u; m 4,0015u; m p 1,0073u; mn 1,0087u 1u 931 Mev / c Năng lƣợng cần thiết tối thiểu để chia hạt nhân 12C thành ba hạt theo đơn vị Jun A 6,7.10-13 J B 6,7.10-15 J C 6,7.10-17 J D 6,7.10-19 J HD Giải: C12 → He Năng lƣợng phá hạt C12 thành hạt He: W = ( mrời - mhn )c2 = (3.4,0015 – 12) 931= 4.1895MeV Theo đơn vị Jun là: W = 4,1895 1,6.10-13 = 6,7032.10 -13J; Chọn A Bài 9: Cho biết mα = 4,0015u; mO 15,999 u; m p 1,007276 , mn 1,008667u Hãy xếp hạt nhân He , u 12 6C , 16O theo thứ tự tăng dần độ bền vững Câu trả lời là: 4 B 12C , 16O , He, C He, 12C , 16O D He, 16O , 12C 6 8 12 HD Giải: Đề không cho khối lƣợng C nhƣng ý dùng đơn vị u, theo định nghĩa đon vị u 1/12 khối lƣợng đồng vị 12C lấy khối lƣợng 12C 12 u -Suy lƣợng liên kết riêng hạt nhân : He : Wlk = (2.mp + 2.mn – m α )c2 = 28,289366 MeV Wlk riêng = 7,0723 MeV / nuclon C : Wlk = (6.mp + 6.mn – mC )c2 = 89,057598 MeV Wlkriêng = 7,4215 MeV/ nuclon O : Wlk = (8.mp + 8.mn – mO )c2 = 119,674464 meV Wlk riêng = 7,4797 MeV/ nuclon -Hạt nhân có lƣợng liên kết riêng lớn bền vững Vậy chiều bền vững hạt nhân tăng dần : He < C < O Chọn C Bài 10 Tìm lƣợng toả hạt nhân urani 234U phóng xạ tia tạo thành đồng vị thori 230Th Cho lƣợng liên kết riêng hạt 7,10 MeV; 234U 7,63 MeV; 230Th 7,70 MeV HD Giải Ta có: W = 230.Th + 4.He - 234.U = 13,98 MeV A 12C , He, 16O Bài 11 Hạt nhân heli có khối lƣợng 4,0015 u Tính lƣợng liên kết riêng hạt nhân hêli Tính lƣợng tỏa tạo thành gam hêli Cho biết khối lƣợng prôton nơtron mp = 1,007276 u mn = 1,008665 u; u = 931,5 MeV/c2; số avôgađrô NA = 6,022.1023 mol-1 ( Z m p ( A Z )mn mHe ).c Wlk (2.(1,007276 1,008685) 4,0015).931,5 HD Giải: He = = = = 7,0752 MeV; A A m W= NA.Wlk = 6,022.1023.7,0752.4 = 46,38332.1023 MeV = 7,42133.1011 J 4,0015 M Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN THI ĐH-CĐ GV: Đoàn Văn Lượng c.Trắc nghiệm: Câu 1: Hạt nhân 60 27 Co có khối lƣợng 59,919u Biết khối lƣợng prôton 1,0073u khối lƣợng nơtron 60 1,0087u Độ hụt khối hạt nhân 27 Co A 0,565u B 0,536u C 3,154u D 3,637u 60 Câu 2: Đồng vị phóng xạ cơban 27 Co phát tia tia Biết mCo 55,940u;mn 1, 008665u; mp 1, 007276u Năng lƣợng liên kết hạt nhân côban bao nhiêu? A E 6,766.1010 J B E 3,766.1010 J C E 5,766.1010 J D E 7,766.1010 J Câu 3: Biết khối lƣợng hạt nhân U238 238,00028u, khối lƣợng prôtôn nơtron mP=1.007276U; mn = 1,008665u; 1u = 931 MeV/ c2 Năng lƣợng liên kết Urani 238 U bao nhiêu? 92 A 1400,47 MeV B 1740,04 MeV C.1800,74 MeV D 1874 MeV Câu 4: Biết khối lƣợng prôtôn mp=1,0073u, khối lƣợng nơtron mn=1,0087u, khối lƣợng hạt nhân đơteri mD=2,0136u 1u=931MeV/c2 Năng lƣợng liên kết riêng hạt nhân nguyên tử đơteri D A 1,12MeV B 2,24MeV C 3,36MeV D 1,24MeV 10 Câu 5: Khối lƣợng hạt nhân Be 10,0113u; khối lƣợng prôtôn m p = 1,0072u, nơtron m n = 1,0086; 1u = 931 MeV/c Năng lƣợng liên kết riêng hạt nhân bao nhiêu? A 6,43 MeV B 6,43 MeV C 0,643 MeV D Một giá trị khác 20 Câu 6: Hạt nhân 10 Ne có khối lƣợng mNe 19,986950u Cho biết mp 1, 00726u;mn 1, 008665u; 1u 931,5MeV / c2 Năng lƣợng liên kết riêng 20 10 Ne có giá trị bao nhiêu? A 5,66625eV B 6,626245MeV C 7,66225eV D 8,02487MeV Câu 7: Tính lƣợng liên kết riêng hạt nhân 37 Cl Cho biết: mp = 1,0087u; mn = 1,00867u; mCl = 36,95655u; 17 1u = 931MeV/c2 A 8,16MeV B 5,82 MeV C 8,57MeV D 9,38MeV Câu Hạt nhân hêli ( He) có lƣợng liên kết 28,4MeV; hạt nhân liti ( Li) có lƣợng liên kết 39,2MeV; hạt nhân đơtêri ( D) có lƣợng liên kết 2,24MeV Hãy theo thứ tự tăng dần tính bền vững chúng: A liti, hêli, đơtêri B đơtêri, hêli, liti C hêli, liti, đơtêri D đơtêri, liti, hêli 23 -1 Câu Hạt có khối lƣợng 4,0015u, biết số Avơgađrơ NA = 6,02.10 mol , 1u = 931MeV/c2 Các nuclôn kết hợp với tạo thành hạt , lƣợng tỏa tạo thành 1mol khí Hêli A 2,7.1012J B 3,5 1012J C 2,7.1010J D 3,5 1010J Câu 10(ĐH–2007): Cho: mC = 12,00000 u; mp = 1,00728 u; mn = 1,00867 u; 1u = 1,66058.10-27 kg; 1eV = 1,6.10-19 J ; c = 3.108 m/s Năng lƣợng tối thiểu để tách hạt nhân C 126 thành nuclôn riêng biệt A 72,7 MeV B 89,4 MeV C 44,7 MeV D 8,94 MeV Câu 11(CĐ-2008): Hạt nhân Cl1737 có khối lƣợng nghỉ 36,956563u Biết khối lƣợng nơtrôn (nơtron) là1,008670u, khối lƣợng prôtôn (prôton) 1,007276u u = 931 MeV/c2 Năng lƣợng liên kết riêng hạt nhân p A 9,2782 MeV B 7,3680 MeV C 8,2532 MeV D 8,5684 MeV 10 Câu 12(ÐH– 2008): Hạt nhân Be có khối lƣợng 10,0135u Khối lƣợng nơtrôn (nơtron) mn = 1,0087u, khối lƣợng prôtôn (prôton) mP = 1,0073u, 1u = 931 MeV/c2 Năng lƣợng liên kết riêng hạt nhân 10 Be A 0,6321 MeV B 63,2152 MeV C 6,3215 MeV D 632,1531 MeV Câu 13(CĐ- 2009): Biết khối lƣợng prôtôn; nơtron; hạt nhân 16 O lần lƣợt 1,0073 u; 1,0087 u; 15,9904 u 1u = 931,5 MeV/c2 Năng lƣợng liên kết hạt nhân 16 O xấp xỉ A 14,25 MeV B 18,76 MeV C 128,17 MeV D 190,81 MeV 40 Câu 14 (ĐH- 2010):Cho khối lƣợng prôtôn; nơtron; 18 Ar ; Li lần lƣợt là: 1,0073u; 1,0087u; 39,9525u; 6,0145 u 1u = 931,5 MeV/c2 So với lƣợng liên kết riêng hạt nhân Li lƣợng liên kết riêng hạt nhân A lớn lƣợng 5,20 MeV B lớn lƣợng 3,42 MeV C nhỏ lƣợng 3,42 MeV D nhỏ lƣợng 5,20 MeV Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 40 18 Ar Trang 10 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN THI ĐH-CĐ GV: Đồn Văn Lượng A có khối lƣợng B số Z, khác số A C số Z, số A D số A Câu 12 Hạt nhân nguyên tử đƣợc cấu tạo từ A prôtôn B nơtron C nuclôn D êlectrôn Câu 13 Các hạt nhân đồng vị có A số prôtôn nhƣng khác số nơtron B số nơtron nhƣng khác số prôtôn C số prôtôn số khối D số khối nhƣng khác số nơtron 10 Câu 14 Khối lƣợng hạt nhân Be 10,031(u), khối lƣợng prôtôn 1,0072(u), khối lƣợng nơtron 1,0086(u) Độ hụt khối hạt nhân 10 Be A 0,0561 (u) B 0,0691 (u) C 0,0811 (u) D 0,0494 (u) 14 14 Câu 15 Hạt nhân C có khối lƣợng 13,9999u Năng lƣợng liên kết C bằng: A 105,7 MeV B 286,1 MeV C.156,8MeV D 322,8 MeV 17 Câu 16 O có khối lƣợng hạt nhân 16,9947u Năng lƣợng liên kết riêng nuclôn là: A 8,79 MeV B 7,78 MeV C.6,01MeV D 8,96 MeV 10 Câu 17 Khối lƣợng hạt nhân X 10,0113u; khối lƣợng proton mp = 1,0072u, nơtron mn = 1,0086u Năng lƣợng liên kết riêng hạt nhân (cho u = 931MeV/c 2) A.6,43 MeV B 64,3 MeV C.0,643 MeV D 6,30MeV 2 Câu 18 Hạt nhân D có khối lƣợng 2,0136u Năng luợng liên kết D bằng: A 4,2864 MeV B 3,1097 MeV C.1,2963MeV D Đáp án khác Câu 19 Tìm lƣợng toả hạt nhân urani U234 phóng xạ tia tạo thành đồng vị thori Th230 Cho lƣợng liên kết riêng : Của hạt 7,10MeV; 234U 7,63MeV; 230Th 7,70MeV A 12MeV B 13MeV C 14MeV D 15MeV 16 Câu 20 Biết khối lƣợng prôtôn; nơtron; hạt nhân O lần lƣợt 1,0073 u; 1,0087 u; 15,9904 u 1u = 931,5 MeV/c2 Năng lƣợng liên kết hạt nhân A 14,25 MeV B 18,76 MeV 16 O xấp xỉ C 128,17 MeV D 190,81 MeV Câu 21 Hạt nhân đơteri (D H) có khối lƣợng 2,0136u Năng lƣợng liên kết ? Biết mn = 1,0087u ; mp = 1,0073u ; 1u.c2 = 931MeV A 2,23 MeV B 4,86 MeV C 3,23 MeV D 1,69 MeV Câu 22 Hạt nhân Li có khối lƣợng 7,0144u Năng lƣợng liên kết hạt nhân ? Cho mn = 1,0087u ; mp = 1,0073u ; 1u.c2 = 931MeV A 39,4 MeV B 45,6 MeV C 30,7 MeV D 36,2 MeV Câu 23 Sắp xếp theo thứ tự tăng dần độ bền vững hạt nhân sau : mN = 13,9992u ; mU = 238,0002u ; mn = 1,0087u ; mp = 1,0073u A N; C F; U; N; F B F; U D N; U; F; F; N; U Cho biết : mF = 55,927u ; N U Câu 24 Cần lƣợng để tách hạt nhân 1g He thành prôtôn nơtrôn tự ? Cho mHe = 4,0015u ; mn = 1,0087u ; 1u.c2 = 931MeV ; 1eV = 1,6.10-19(J) A 6,833.1011 (J) B 5,364.1011 (J) C 7,325.1011 (J) D 8,273.1011 (J) Câu 25 Năng lƣợng cần thiết để bứt nơtrôn khỏi hạt nhân Na ? Cho mNa = 22,9837u ; mn = 1,0087u ; 1u.c2 = 931MeV A 12,4 MeV B 6,2 MeV C 3,5 MeV D 17,4 MeV Câu 26 Năng lƣợng nhỏ để tách hạt nhân He thành hai phần giống ? Cho mHe = 4,0015u ; mn = 1,0087u ; mp = 1,0073u ; 1u.c2 = 931MeV A 23,8 MeV B 12,4 MeV C 16,5 MeV D 3,2 MeV Câu 27 Năng lƣợng liên kết cho nuclon hạt nhân Ne ; He C tƣơng ứng 8,03 MeV ; 7,07 MeV 7,68 MeV Năng lƣợng cần thiết để tách hạt nhân Ne thành hai hạt nhân He hạt nhân A 11,9 MeV B 10,8 MeV C 15,5 MeV D 7,2 MeV Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 C : Trang 83 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ƠN THI ĐH-CĐ GV: Đồn Văn Lượng Câu 28 Tìm lƣợng tỏa hạt nhân U phóng xạ tia α tạo thành đồng vị Thơri Th Cho lƣợng liên kết riêng hạt α 7,1 MeV, 234U 7,63 MeV, 230Th 7,7 MeV A 13,98 MeV B 10,82 MeV C 11,51 MeV D 17,24 MeV Câu 29(ĐH – 2007): Cho: mC = 12,00000 u; mp = 1,00728 u; mn = 1,00867 u; 1u = 1,66058.10-27 kg; 1eV = 1,6.10-19 J ; c = 3.108 m/s Năng lƣợng tối thiểu để tách hạt nhân C 126 thành nuclôn riêng biệt A 72,7 MeV B 89,4 MeV C 44,7 MeV D 8,94 MeV Câu 30(CĐ 2008): Hạt nhân Cl1737 có khối lƣợng nghỉ 36,956563u Biết khối lƣợng nơtrôn (nơtron) là1,008670u, khối lƣợng prôtôn (prôton) 1,007276u u = 931 MeV/c2 Năng lƣợng liên kết riêng hạt nhân Error! Not a valid link.bằng A 9,2782 MeV B 7,3680 MeV C 8,2532 MeV D 8,5684 MeV 10 Câu 31(ĐH–2008): Hạt nhân Be có khối lƣợng 10,0135u Khối lƣợng nơtrôn (nơtron) mn = 1,0087u, khối lƣợng prôtôn (prôton) mP = 1,0073u, 1u = 931 MeV/c2 Năng lƣợng liên kết riêng hạt nhân 10 Be A 0,6321 MeV B 63,2152 MeV C 6,3215 MeV D 632,1531 MeV Câu 32(CĐ 2009): Biết khối lƣợng prôtôn; nơtron; hạt nhân 16 O lần lƣợt 1,0073 u; 1,0087 u; 15,9904 u 1u = 931,5 MeV/c2 Năng lƣợng liên kết hạt nhân 16 O xấp xỉ A 14,25 MeV B 18,76 MeV C 128,17 MeV D 190,81 MeV 40 Câu 33 (ĐH–CĐ 2010)Cho khối lƣợng prôtôn; nơtron; 18 Ar ; Li lần lƣợt là: 1,0073u; 1,0087u; 39,9525u; 6,0145u u = 931,5 MeV/c2 So với lƣợng liên kết riêng hạt nhân Li lƣợng liên kết riêng hạt nhân 40 Ar 18 A lớn lƣợng 5,20 MeV B lớn lƣợng 3,42 MeV C nhỏ lƣợng 3,42 MeV D nhỏ lƣợng 5,20 MeV Câu 34: Tính lƣợng toả phản ứng hạt nhân D + D He + n, biết lƣợng liên kết hạt 1 nhân D , He tƣơng ứng 2,18MeV 7,62MeV A 3,26MeV B 0,25MeV C 0,32MeV D 1,55MeV Câu 35: Khối lƣợng nguyên tử H, Al, nơtron lần lƣợt 1,007825u ; 25,986982u ; 1,008665u ; 1u = 931,5MeV/c 26 Năng lƣợng liên kết riêng hạt nhân 13 Al A 211,8 MeV B 2005,5 MeV C 8,15 MeV/nuclon D 7,9 MeV/nuclon Câu 36: Tính lƣợng liên kết hạt nhân đơtêri D = H Biết khối lƣợng mD = 2,0136u , mp = 1,0073u mn = 1,0087u A 3,2 MeV B 1,8 MeV C 2,2 MeV D 4,1 MeV 27 30 Câu 37: Xét phản ứng hạt nhân xảy bắn phá nhôm hạt : 13 Al 15 P n Biết khối lƣợng mAL = 26,974u , mp = 29,970u , m = 4,0015u, mn = 1,0087u.Tính lƣợng tối thiểu hạt để phản ứng xảy Bỏ qua động hạt sinh A MeV B MeV C MeV D MeV Câu 38 Một nguyên tử U235 phân hạch toả 200 MeV Nếu 2g chất bị phân hạch lƣợng toả ra: A 8,2.1010J B 16,4.1010J C.9,6.1010J D 14,7.1010J Câu 39 Xét phản ứng hạt nhân sau : D + T -> He + n Biết độ hụt khối tạo thành hạt nhân : D ; T ; He lần lƣợt ΔmD = 0,0024u ; ΔmT = 0,0087u ; ΔmHe = 0,305u Năng lƣợng tỏa phản ứng : A 18,1 MeV B 15,4 MeV C 12,7 MeV D 10,5 MeV Câu 40 Hạt nhân He có khối lƣợng 4,0015u Năng lƣợng cần thiết để phá vỡ hạt nhân là: A 26,49 MeV B 30,05 MeV C.28,41MeV D 66,38 MeV Câu 41 Công thức gần cho bán kính hạt nhân R = R0A1/3 với R0 = 1,2 fecmi (1 fecmi = 10 -15 m), A số khối Khối lƣợng riêng hạt nhân: A 0,25.1018 kg/m3 B 0,35.1018 kg/m3 C.0,48.1018kg/m3 D 0,23.1018 kg/m3 37 Câu 42(CĐ 2008): Hạt nhân Cl17 có khối lƣợng nghỉ 36,956563u Biết khối lƣợng nơtrôn (nơtron) là1,008670u, khối lƣợng prôtôn (prôton) 1,007276u u = 931 MeV/c2 Năng lƣợng liên kết riêng hạt nhân p A 9,2782 MeV B 7,3680 MeV C 8,2532 MeV D 8,5684 MeV Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 84 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN THI ĐH-CĐ Câu 43(ĐH – 2008): Hạt nhân 10 GV: Đồn Văn Lượng Be có khối lƣợng 10,0135u Khối lƣợng nơtrôn (nơtron) mn = 1,0087u, khối lƣợng prôtôn (prôton) mP = 1,0073u, 1u = 931 MeV/c2 Năng lƣợng liên kết riêng hạt nhân 10 Be A 0,6321 MeV B 63,2152 MeV C 6,3215 MeV D 632,1531 MeV Câu 44(CĐ 2009): Biết khối lƣợng prôtôn; nơtron; hạt nhân 16 O lần lƣợt 1,0073 u; 1,0087 u; 15,9904 u 1u = 931,5 MeV/c2 Năng lƣợng liên kết hạt nhân 16 O xấp xỉ A 14,25 MeV B 18,76 MeV C 128,17 MeV D 190,81 MeV Câu 45( ĐH – CĐ 2010)Cho ba hạt nhân X, Y Z có số nuclôn tƣơng ứng AX, AY, AZ với AX = 2AY = 0,5AZ Biết lƣợng liên kết hạt nhân tƣơng ứng ΔEX, ΔEY, ΔEZ với ΔEZ < ΔEX < ΔEY Sắp xếp hạt nhân theo thứ tự tính bền vững giảm dần A Y, X, Z B Y, Z, X C X, Y, Z D Z, X, Y Câu 46(ĐH – 2009): Giả sử hai hạt nhân X Y có độ hụt khối số nuclôn hạt nhân X lớn số nuclơn hạt nhân Y A hạt nhân Y bền vững hạt nhân X B hạt nhân X bền vững hạt nhân Y C lƣợng liên kết riêng hai hạt nhân D lƣợng liên kết hạt nhân X lớn lƣợng liên kết hạt nhân Y Câu 47 (ĐH – CĐ 2010 ): Cho khối lƣợng prôtôn; nơtron; 40 Ar ; Li lần lƣợt là: 1,0073 u; 1,0087 u; 39,9525 u; 18 6,0145 u u = 931,5 MeV/c2 So với lƣợng liên kết riêng hạt nhân Li lƣợng liên kết riêng hạt nhân 40 Ar 18 A lớn lƣợng 5,20 MeV B lớn lƣợng 3,42 MeV C nhỏ lƣợng 3,42 MeV D nhỏ lƣợng 5,20 MeV Câu 48 Đại lƣợng đặc trƣng cho mức độ bền vững hạt nhân ? A Năng lƣợng liên kết B Năng lƣợng liên kết riêng C Số hạt prôlôn D Số hạt nuclôn Câu 49(ĐH– 2009): Giả sử hai hạt nhân X Y có độ hụt khối số nuclôn hạt nhân X lớn số nuclôn hạt nhân Y A hạt nhân Y bền vững hạt nhân X B hạt nhân X bền vững hạt nhân Y C lƣợng liên kết riêng hai hạt nhân D lƣợng liên kết hạt nhân X lớn lƣợng liên kết hạt nhân Y Câu 50(CĐ 2011) : Biết khối lƣợng hạt nhân 235U 234,99 u, proton 1,0073 u nơtron 1,0087 u Năng lƣợng liên kết 92 riêng hạt nhân 235U 92 A 8,71 MeV/nuclôn B 7,63 MeV/nuclôn C 6,73 MeV/nuclôn HD: W= 7,63 MeV/nuclôn Chọn B ( Z m p N mn m) A Câu 51(CĐ- 2012) : Trong hạt nhân: He , Li , 235 92 56 26 56 26 Fe 235 92 D 7,95 MeV/nuclôn U , hạt nhân bền vững A U B Fe C Li D He Giải: Hạt nhân có lƣợng liên kết riêng lớn bền vững hạt nhân có số khối từ 50 đến 70 lớn lƣợng liên kết riêng hạt nhân có số khối < 50 > 70 Do đó, số hạt nhân cho hạt nhân bền vững 56 Fe Chọn B 26 Câu 52(ĐH- 2012) : Các hạt nhân đơteri H ; triti H , heli He có lƣợng liên kết lần lƣợt 2,22 MeV; 8,49 MeV 28,16 MeV Các hạt nhân đƣợc xếp theo thứ tự giảm dần độ bền vững hạt nhân 3 3 4 4 A H ; He ; H B H ; H ; He C He ; H ; H D H ; He ; H Năng lƣợng liên kết riêng đơteri H ; triti H , heli He 1,11 MeV/nuclon; 2,83MeV/nuclon 7,04 MeV/nuclon Năng lƣợng liên kết riêng lớn bền vững Chọn C Câu 53 Cho lƣợng liên kết hạt nhân He 28,3MeV Năng lƣợng liên kết riêng hạt nhân Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 85 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN THI ĐH-CĐ A 14,15 MeV/nuclon C 7,075 MeV/nuclon Câu 54 Khối lƣợng hạt nhân GV: Đoàn Văn Lượng B 14,15 eV/nuclon D 4,72 MeV/nuclon Li 7,0160 (u), khối lƣợng prôtôn 1,0073(u), khối lƣợng nơtron 1,0087(u), 1u = 931 MeV/e2 Năng lƣơng liên kết hạt nhân Li A 37,9 (MeV) B 3,79 (MeV) C 0,379 (MeV) Câu 55 Hạt nhân 60 27 Co D 379 (MeV) có khối lƣợng 55,940 u Biết khối lƣợng prôtôn 1,0073 u khối lƣợng nơtron 60 1,0087 u Năng lƣợng liên kết riêng hạt nhân 27 Co A 70,5 MeV B 70,4MeV C 48,9 MeV D 54,4 MeV Câu 56 Độ hụt khối hạt nhân terri (D) 0,0024u Biết mn = 1,0087u ; mp = 1,0073u Khối lƣợng hạt dowterri A 2,1360u B 2,0136u C 2,1236u D 3,1036u 23 Câu 57(CĐ 2008): Biết số Avôgađrô NA = 6,02.10 hạt/mol khối lƣợng hạt nhân số khối Số prơtơn (prơton) có 0,27 gam Al1327 A 6,826.1022 B 8,826.1022 C 9,826.1022 D 7,826.1022 Câu 58(CĐ 2009): Biết NA = 6,02.1023 mol-1 Trong 59,50 g 238 U có số nơtron xấp xỉ 92 A 2,38.1023 B 2,20.1025 C 1,19.1025 D 9,21.1024 2.PHĨNG XẠ: Câu Phóng xạ tƣợng hạt nhân A phát xạ điện từ B tự phát tia , , C tự phát tia phóng xạ biến thành hạt nhân khác D phóng tia phóng xạ, bị bắn phá hạt chuyển động nhanh Câu Phóng xạ khơng có thay đổi cấu tạo hạt nhân? A Phóng xạ α B Phóng xạ C Phóng xạ D Phóng xạ Câu Trong q trình phóng xạ chất, số hạt nhân phóng xạ A giảm theo thời gian B giảm theo đƣờng hypebol C không giảm D giảm theo quy luật hàm số mũ Câu Hãy chọn câu tia phóng xạ A Tia gồm hạt nhân nguyên tử He B Tia thực chất sóng điện từ có dài C Tia -gồm electron có kí hiệu 1 e D Tia + gồm pơzitron có kí hiệu e Câu Trong phóng xạ hạt nhân A tiến ô so với hạt nhân mẹ bảng tuần hồn B tiến hai so với hạt nhân mẹ bảng tuần hoàn C lùi ô so với hạt nhân mẹ bảng tuần hồn D khơng thay đổi vị trí so với hạt nhân mẹ bảng tuần hoàn Câu Phản ứng hạt nhân không tuân theo định luật bảo toàn sau đây? A Định luật bảo tồn điện tích B Định luật bảo tồn lƣợng C Định luật bảo toàn số khối D Định luật bảo toàn khối lƣợng Câu Định luật phóng xạ đƣợc cho biểu thức sau đây? A N(t) = No e-T B N(t) = No et C N(t) = No.e-tln2/T D N(t) = No.2t/T Câu Hằng số phóng xạ chu kỳ bán rã T liên hệ hệ thức A T = ln B = T.ln C = T / 0,693 Câu Chọn câu sai tia phóng xạ A Khi vào từ trƣờng tia + tia - lệch hai phía khác B Khi vào từ trƣờng tia + tia lệch hai phía khác C Tia phóng xạ qua từ trƣờng khơng lệch tia D Khi vào từ trƣờng tia - tia lệch hai phía khác Câu 10 Phóng xạ sau có hạt nhân tiến so với hạt nhân mẹ A Phóng xạ B Phóng xạ C Phóng xạ D.=- 0,963 T D Phóng xạ Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 86 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN THI ĐH-CĐ GV: Đoàn Văn Lượng Câu 11 Một lƣợng chất phóng xạ có số lƣợng hạt nhân ban đầu N0 sau chu kì bán rã ,số lƣợng hạt nhân phóng xạ cịn lại A N0/2 B N0/4 C N0/8 D m0/16 238 234 Câu 12 Hạt nhân Uran 92U phân rã cho hạt nhân Thori 90Th Phân rã thuộc loại phóng xạ nào? A Phóng xạ B Phóng xạ C Phóng xạ + D Phóng xạ A A Câu 13 Chọn đáp án đúng: Trong phóng xạ hạt nhân Z X biến đổi thành hạt nhân Z ''Y A Z' = (Z + 1); A' = A B Z' = (Z – 1); A' = A C Z' = (Z + 1); A' = (A – 1) D Z' = (Z – 1); A' = (A + 1) A A Câu 14 Chọn đáp án đúng: Trong phóng xạ hạt nhân Z X biến đổi thành hạt nhân Z ''Y A Z' = (Z – 1); A' = A B Z' = (Z – 1); A' = (A + 1) C Z' = (Z + 1); A' = A D Z' = (Z + 1); A' = (A – 1) Câu 15 Trong phóng xạ hạt prơton biến đổi theo phƣơng trình dƣới đây? A p n e B p n e C n p e D n p e Câu 16 Hạt nhân phóng xạ Hạt nhân sinh có A 5p 6n B 6p 7n C 7p 7n D 7p 6n 209 Câu 17 Chất 84 Po chất phóng xạ tạo thành chì Pb Phƣơng trình phóng xạ q trình : A 209Po4 He 207Pb B 209Po He213Pb C 84 80 84 86 Câu 18 Phát biểu sau không đúng? A Hạt hạt có khối lƣợng 209 84 Po2 He 205Pb D 82 209 84 82 Po4 He 205Pb B Hạt hạt đƣợc phóng từ đồng vị phóng xạ C Khi qua điện trƣờng hai tụ hạt hạt bị lệch hai phía khác D Hạt hạt đƣợc phóng có vận tốc (gần vận tốc ánh sáng) Câu 19 Phốtpho có chu kỳ bán rã 14 ngày Ban đầu có 300g phốt Sau 70 ngày đêm, lƣợng phốt lại: A 7.968g B 7,933g C 8,654g D.9,735g 16 Câu 20 Một nguồn phóng xạ có chu kỳ bán rã T thời điểm ban đầu có No = 2.10 hạt nhân Sau khoảng thời gian 2T số hạt nhân lại lần lƣợt là: A 5.1016 hạt nhân B 5.1015 hạt nhân C 2.1016 hạt nhân D 2.1015 hạt nhân 226 Câu 21 Chu kỳ bán rã 88 Ra 1600 năm Thời gian để khối lƣợng Radi lại 1/4 khối lƣợng ban đầu A 6400 năm B 3200 năm C 4200 năm D 4800 năm Câu 22 Giả sử sau phóng xạ (kể từ thời điểm ban đầu), Số hạt nhân đồng vị phóng xạ cịn lại 25% số hạt nhân ban đầu Chu kì bán rã đồng vị A 0,5 B C D 1,5 Câu 23 Chu kỳ bán rã chất phóng xạ 2,5 năm Sau năm, tỉ số số hạt nhân lại số hạt nhân ban đầu bao nhiêu? A 40% B 24,2% C 75,8% D B, C sai Câu 24 Một nguồn phóng xạ có chu kỳ bán rã T thời điểm ban đầu có No = 2.106 hạt nhân Sau khoảng thời gian 2T, 3T số hạt nhân lại lần lƣợt là: A No No , B No No , C No No , D No No , 16 Câu 25 Một đồng vị phóng xạ A lúc đầu có No = 2,86 1016 hạt nhân Trong đầu có 2,29 1015 hạt nhân bị phân rã Chu kỳ bán rã đồng vị A bao nhiêu? A B 30 phút C 15 phút D A, B, C sai 238 U Th Pa Z X ; Trong Z , A : A Câu 26 Urain phân rã theo chuỗi phóng xạ 92 A Z = 90 ; A = 234 B Z = 92 ; A = 234 C Z = 90 ; A = 236 D Z = 90 ; A = 238 Câu 27 Tại thời điểm ban đầu ngƣời ta có 1,2g 222 86 Rn Radon chất phóng xạ có chu kỳ bán rã T = 3,6 ngày Sau 222 86 Rn lại là? khoảng thời gian t = 1,4T số nguyên tử 18 A N = 1,874.10 B N = 2,165.1019 C N = 1,2336.1021 D N = 2,465.1020 Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 87 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ƠN THI ĐH-CĐ GV: Đồn Văn Lượng Câu 28 (ĐH – CĐ 2010) Ban đầu có N0 hạt nhân 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 chƣa bị phân rã mẫu chất phóng xạ A N0 B N0 C N0 D N0 Câu 29 (ĐH – CĐ 2010)Biết đồng vị phóng xạ 14 C có chu kì bán rã 5730 năm Giả sử mẫu gỗ cổ có độ phóng xạ 200 phân rã/phút mẫu gỗ khác loại, khối lƣợng với mẫu gỗ cổ đó, lấy từ chặt, có độ phóng xạ 1600 phân rã/phút Tuổi mẫu gỗ cổ cho A 1910 năm B 2865 năm C 11460 năm D 17190 năm Câu 30 (ĐH – CĐ 2010)Ban đầu (t = 0) có mẫu chất phóng xạ X nguyên chất Ở thời điểm t mẫu chất phóng xạ X cịn lại 20% hạt nhân chƣa bị phân rã Đến thời điểm t = t1 + 100 (s) số hạt nhân X chƣa bị phân rã 5% so với số hạt nhân ban đầu Chu kì bán rã chất phóng xạ A 50 s B 25 s C 400 s D 200 s Câu 31 (ĐH – CĐ 2010)Khi nói tia , phát biểu sau sai? A Tia phóng từ hạt nhân với tốc độ 2000 m/s B Khi qua điện trƣờng hai tụ điện, tia bị lệch phía âm tụ điện C Khi khơng khí, tia làm ion hóa khơng khí dần lƣợng D Tia dòng hạt nhân heli ( He ) Câu 32(ĐH – 2009): Một chất phóng xạ ban đầu có N0 hạt nhân Sau năm, cịn lại phần ba số hạt nhân ban đầu chƣa phân rã Sau năm nữa, số hạt nhân lại chƣa phân rã chất phóng xạ A N0 16 B N0 C N0 D N0 Câu 33(ĐH – 2009): Một đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã T Cứ sau khoảng thời gian số hạt nhân bị phân rã khoảng thời gian ba lần số hạt nhân lại đồng vị ấy? A 0,5T B 3T C 2T D T Câu 34(CĐ- 2012) : Chất phóng xạ X có chu kì bán rã T Ban đầu (t=0), mẫu chất phóng xạ X có số hạt N Sau khoảng thời gian t=3T (kể từ t=0), số hạt nhân X bị phân rã A 0,25N0 B 0,875N0 C 0,75N0 D 0,125N0 Giải: số hạt nhân X bị phân rã N = N0(1 - ) = 0,875N0 Chọn B 23 Câu 35(CĐ 2008): Trong trình phân rã hạt nhân U92238 thành hạt nhân U92234, phóng hạt α hai hạt A nơtrôn (nơtron) B êlectrôn (êlectron) C pôzitrôn (pôzitron) D prôtôn (prôton) Câu 36(CĐ 2008): Ban đầu có 20 gam chất phóng xạ X có chu kì bán rã T Khối lƣợng chất X lại sau khoảng thời gian 3T, kể từ thời điểm ban đầu A 3,2 gam B 2,5 gam C 4,5 gam D 1,5 gam Câu 37(CĐ 2008): Khi nói phóng xạ, phát biểu dƣới đúng? A Sự phóng xạ phụ thuộc vào áp suất tác dụng lên bề mặt khối chất phóng xạ B Chu kì phóng xạ chất phụ thuộc vào khối lƣợng chất C Phóng xạ phản ứng hạt nhân toả lƣợng D Sự phóng xạ phụ thuộc vào nhiệt độ chất phóng xạ Câu 38(CĐ 2008): Phản ứng nhiệt hạch A nguồn gốc lƣợng Mặt Trời B tách hạt nhân nặng thành hạt nhân nhẹ nhờ nhiệt độ cao C phản ứng hạt nhân thu lƣợng D phản ứng kết hợp hai hạt nhân có khối lƣợng trung bình thành hạt nhân nặng Câu 39(ÐỀ ĐH– 2008): Hạt nhân 226 Ra biến đổi thành hạt nhân 222 Rn phóng xạ 88 86 A - B - C D + Câu 40(ĐH – 2008): Một chất phóng xạ có chu kỳ bán rã 3,8 ngày Sau thời gian 11,4 ngày độ phóng xạ (hoạt độ phóng xạ) lƣợng chất phóng xạ cịn lại phần trăm so với độ phóng xạ lƣợng chất phóng xạ ban đầu? A 25% B 75% C 12,5% D 87,5% Câu 41(ĐH – 2008): Phát biểu sai nói độ phóng xạ (hoạt độ phóng xạ)? A Độ phóng xạ đại lƣợng đặc trƣng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu lƣợng chất phóng xạ B Đơn vị đo độ phóng xạ becơren Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 88 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN THI ĐH-CĐ GV: Đoàn Văn Lượng C Với lƣợng chất phóng xạ xác định độ phóng xạ tỉ lệ với số nguyên tử lƣợng chất D Độ phóng xạ lƣợng chất phóng xạ phụ thuộc nhiệt độ lƣợng chất A1 A2 Câu 42(ĐH – 2008) : Hạt nhân X phóng xạ biến thành hạt nhân Y bền Coi khối lƣợng hạt nhân X, Y Z1 Z2 A1 số khối chúng tính theo đơn vị u Biết chất phóng xạ X có chu kì bán rã T Ban đầu có khối lƣợng Z1 A1 chất X, sau chu kì bán rã tỉ số khối lƣợng chất Y khối lƣợng chất X Z1 A A A A A B C D A2 A1 A1 A2 Câu 43(CĐ- 2011): Trong khoảng thời gian 4h có 75% số hạt nhân ban đầu đồng vị phóng xạ bị phân rã Chu kì bán rã đồng vị là: A 1h B 3h C 4h D 2h HD: N 1 t t k 0.75 k k T 2h Chọn D N0 T 2 Câu 44(CĐ 2009): Phát biểu sau sai nói tƣợng phóng xạ? A Trong phóng xạ , hạt nhân có số nơtron nhỏ số nơtron hạt nhân mẹ B Trong phóng xạ -, hạt nhân mẹ hạt nhân có số khối nhau, số prơtơn khác C Trong phóng xạ , có bảo tồn điện tích nên số prơtơn đƣợc bảo tồn D Trong phóng xạ +, hạt nhân mẹ hạt nhân có số khối nhau, số nơtron khác Câu 45(CĐ 2009): Gọi khoảng thời gian để số hạt nhân đồng vị phóng xạ giảm bốn lần Sau thời gian 2 số hạt nhân cịn lại đồng vị phần trăm số hạt nhân ban đầu? A 25,25% B 93,75% C 6,25% D 13,5% Câu 46(CĐ- 2011): Một mẫu chất phóng xạ có chu kì bán rã T Ở thời điểm t1 t (với t2 t1 ) kể từ thời điểm ban đầu độ phóng xạ mẫu chất tƣơng ứng H1 H Số hạt nhân bị phân rã khoảng thời gian từ thời điểm t1 đến thời điểm t ( H1 H )T ln H1 H 2(t2 t1 ) ( H1 H )T ( H1 H ) ln D ln T ( H1 H ) ( H1 H )T HD: H1 N1 ; H N N N1 N = Chọn A ln A B C Câu 47(CĐ- 2012) : Giả thiết chất phóng xạ có số phóng xạ = 5.10-8s-1 Thời gian để số hạt nhân chất phóng xạ giảm e lần (với lne = 1) A 5.108s B 5.107s C 2.108s D 2.107s N0 = N0e-1 -> t = => t = = 2.107 (s) Chọn D e N N N Giải 2: N t 0 t Hay t =2.107s Chọn D t e e T Câu 48(ĐH – 2011): Chất phóng xạ poolooni 210 Po phát tia biến đổi thành chì 84 Giải 1: N=N0 e t = 206 82 Pb Cho chu kì 210 84 Po 138 ngày Ban đầu (t = 0) có mẫu pôlôni chuyên chất Tại thời điểm t 1, tỉ số số hạt nhân pôlôni số hạt nhân Tại thời điểm t2 = t1 + 276 ngày, tỉ số số hạt nhân pôlôni số hạt nhân chì mẫu 1 1 A B C D 16 15 25 206 210 HD: Phƣơng trình phóng xạ hạt nhân 84 Po + 82 Pb chì mẫu Số hạt nhân chì sinh số hạt Poloni bị phân rã: N pb N Po Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 89 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN THI ĐH-CĐ GV: Đoàn Văn Lượng N1Po N1 N1 N0 2 k1 Ở thời điểm t1: k1 t1 2T 276 ngày k1 N1Pb N1 N0 N1 N0 (1 ) N Po N2 N2 N0 2 k 24 Ở thời điểm t2 = t1 + 276 = 552 ngày k2 = Chọn C k 4 N Pb N N N N (1 ) 15 Câu 49(ĐH- 2012) : Hạt nhân urani chu kì bán rã nhân 238 92 U sau chuỗi phân rã, biến đổi thành hạt nhân chì 238 92 206 82 Pb Trong q trình đó, U biến đổi thành hạt nhân chì 4,47.10 năm Một khối đá đƣợc phát có chứa 1,188.1020 hạt 238 92 U 6,239.1018 hạt nhân 206 82 Pb Giả sử khối đá lúc hình thành khơng chứa chì tất lƣợng chì có mặt sản phẩm phân rã 238U Tuổi khối đá đƣợc phát 92 A 3,3.108 năm B 6,3.109 năm C 3,5.107 năm D 2,5.106 năm Giải: Số hạt nhân chì đƣợc tạo thành số hạt nhân uran bị phân rã NU = (NU + NPb) e t => e t = (1 + ln 1,0525 N Pb ) = 1,0525 =>t = T = 0,32998 109 = 3,3.108 năm Chọn A ln NU 3.PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 37 A 37 Câu 50 Phƣơng trình phóng xạ: 17 Cl Z X n 18 Ar Trong Z, A là: A Z = 1, A = B Z = 2, A = C.Z = 1, A = D Z = 2, A = A 93 Câu 51 Phƣơng trình phản ứng : 235U n Z X 41Nb 3n 7 Trong Z , A : 92 A Z = 58 ; A = 143 B Z = 44 ; A = 140 C Z = 58 ; A = 140 D Z = 58 ; A = 139 Câu 52 Cho phản ứng hạt nhân sau: He + A 17 O B 19 10 Ne 14 N X + H Hạt nhân X hạt sau đây: C Li D He 23 20 2 Câu 53 Trong phản ứng hạt nhân: D D X p 11 Na p Y 10 Ne X Y lần lƣợt là: A Triti B Prôton C Triti đơtêri D triti 25 22 Câu 54 Xác định hạt x phản ứng sau : 12 Mg x 11 Na A proton B nơtron C electron D pozitron 2 Câu 55 Cho phản ứng hạt nhân sau : H + H He + n + 3,25 MeV Biết độ hụt khối H mD = 0,0024 u 1u = 931 MeV/e2 Năng lƣợng liên kết hạt nhân He A 7,72 MeV B 77,2 MeV C 772 MeV D 0,772 MeV 19 16 Câu 56(CĐ- 2012) : Cho phản ứng hạt nhân: X + F He 8 O Hạt X A anpha B nơtron C đơteri D prôtôn 19 16 Giải: X + F He 8 O Hạt X có số khối A = 16 + - 19 = có nguyên tử số Z = + – = Vậy X prôtôn Chọn D Câu 57 Phản ứng tổng hợp hạt nhân nhẹ xảy ở: A Nhiệt độ bình thƣờng B Nhiệt độ thấp C Nhiệt độ cao D Áp suất cao Câu 58 Trong lò phản ứng hạt nhân nhà máy điện nguyên tử hệ số nhân nơtrôn k phải thỏa mãn điều kiện nào? A.k 1 C.k 1 D.k=1 Câu 59 Trong phản ứng hạt nhân tỏa lƣợng, đại lƣợng sau hạt sau phản ứng lớn so với lúc trƣớc phản ứng A Tổng khối lƣợng hạt B Tổng độ hụt khối hạt C Tổng số nuclon hạt D Tổng vectơ động lƣợng hạt Câu 60 Sự phân hạch vỡ hạt nhân nặng A Thành hai hạt nhân nhẹ hơn, hấp thụ nowtron B Một cách tự phát thành nhiều hạt nhân nhẹ C Thành hai hạt nhân nhẹ hơn, cách tự phát Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 90 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ƠN THI ĐH-CĐ GV: Đồn Văn Lượng D Thành hai hạt nhân nhẹ vài nowtron, sau hấp thụ nơtron chậm Câu 61 Phản ứng nhiệt hạch A Kết hợp hai hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng điều kiện nhiệt độ cao B Kết hợp hai hạt nhân có số khối trung bình thành hạt nhân nặng nhiệt độ cao C Phân chia hạt nhân nhẹ thành hai hạt nhân nhẹ kèm theo tỏa nhiệt D Phân chia hạt nhân nặng thành hạt nhân nhẹ Câu 62 Phản ứng nhiệt hạch phản ứng hạt nhân A Tỏa nhiệt lƣợng lớn B Cần nhiệt độ cao thực đƣợc C Hấp thụ nhiệt lƣợng lớn D Trong đó, hạt nhân nguyên tử nung chảy thành nuclon Câu 63 ( ĐH – CĐ 2010 )Phản ứng nhiệt hạch A kết hợp hai hạt nhân có số khối trung bình tạo thành hạt nhân nặng B phản ứng hạt nhân thu lƣợng C phản ứng hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ D phản ứng hạt nhân tỏa lƣợng Câu 64(ĐH-2009): Trong phân hạch hạt nhân 235 U , gọi k hệ số nhân nơtron Phát biểu sau đúng? 92 A Nếu k < phản ứng phân hạch dây chuyền xảy lƣợng tỏa tăng nhanh B Nếu k > phản ứng phân hạch dây chuyền tự trì gây nên bùng nổ C Nếu k > phản ứng phân hạch dây chuyền khơng xảy D Nếu k = phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy 4.NĂNG LƢỢNG HẠT NHÂN 27 30 Câu 65 Cho phản ứng hạt nhân 13 Al 15 P n Biết khối lƣợng mAl = 26,97u ; m = 4,0015u ; mn = 1,0087u ; mp = 1,0073u ; mP = 29,97u 1uc2 = 931,5 MeV Bỏ qua động hạt tạo thành Năng lƣợng tối thiểu để phản ứng xảy A 5,804 MeV B 4,485 Mev C 6,707 MeV D 4,686 MeV 27 30 Câu 66 Cho phản ứng hạt nhân 13Al15 P n , khối lƣợng hạt nhân mα = 4,0015u, mAl = 26,97435u, mP = 29,97005u, mn = 1,008670u, 1u = 931Mev/c2 Năng lƣợng mà phản ứng toả thu vào bao nhiêu? A Toả 4,275152MeV B Thu vào 2,67197MeV C Toả 4,275152.10-13J D Thu vào 2,67197.10-13J Câu 67 Hạt α có khối lƣợng 4,0015u Năng lƣợng tỏa tạo thành 1mol hêli ? Cho mn = 1,0087u ; mp = 1,0073u ; 1u.c2 = 931MeV ; NA = 6,02.1023hạt/mol A 2,73.1012 (J) B 3,65.1012 (J) C 2,17.1012 (J) D 1,58.1012 (J) Câu 68(ĐH – 2009): Cho phản ứng hạt nhân: 1T D He X Lấy độ hụt khối hạt nhân T, hạt nhân D, hạt nhân He lần lƣợt 0,009106 u; 0,002491 u; 0,030382 u 1u = 931,5 MeV/c Năng lƣợng tỏa phản ứng xấp xỉ A 15,017 MeV B 200,025 MeV C 17,498 MeV D 21,076 MeV 23 20 Câu 69(ĐH -2009): Cho phản ứng hạt nhân: 11 Na H He 10 Ne Lấy khối lƣợng hạt nhân 23 Na ; 20 Ne ; 11 10 He ; H lần lƣợt 22,9837 u; 19,9869 u; 4,0015 u; 1,0073 u 1u = 931,5 MeV/c2 Trong phản ứng này, lƣợng A thu vào 3,4524 MeV B thu vào 2,4219 MeV C tỏa 2,4219 MeV D tỏa 3,4524 MeV Câu 70 (ĐH – CĐ 2010)Phóng xạ phân hạch hạt nhân A có hấp thụ nơtron chậm B phản ứng hạt nhân thu lƣợng C phản ứng hạt nhân D phản ứng hạt nhân tỏa lƣợng Câu 71 (ĐH – CĐ 2010)Dùng prơtơn có động 5,45 MeV bắn vào hạt nhân Be đứng yên Phản ứng tạo hạt nhân X hạt α Hạt α bay theo phƣơng vng góc với phƣơng tới prơtơn có động MeV Khi tính động hạt, lấy khối lƣợng hạt tính theo đơn vị khối lƣợng nguyên tử số khối chúng Năng lƣợng tỏa phản ứng A 3,125 MeV B 4,225 MeV C 1,145 MeV D 2,125 MeV 210 Câu 72 (ĐH – CĐ 2010)Hạt nhân 84 Po đứng n phóng xạ α, sau phóng xạ đó, động hạt α A lớn động hạt nhân B nhỏ động hạt nhân Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 91 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ƠN THI ĐH-CĐ GV: Đồn Văn Lượng C động hạt nhân D nhỏ động hạt nhân Câu 73 (ĐH – CĐ 2010)Cho phản ứng hạt nhân H H He n 17,6MeV Năng lƣợng tỏa tổng hợp đƣợc g khí heli xấp xỉ A 4,24.108J B 4,24.105J C 5,03.1011J D 4,24.1011J Câu 74 (ĐH – CĐ 2010)Dùng hạt prơtơn có động 1,6 MeV bắn vào hạt nhân liti ( Li ) đứng yên Giả sử sau phản ứng thu đƣợc hai hạt giống có động khơng kèm theo tia Biết lƣợng tỏa phản ứng 17,4 MeV Động hạt sinh A 19,0 MeV B 15,8 MeV C 9,5 MeV D 7,9 MeV 210 Câu 75 ( ĐH – CĐ 2010)Pơlơni 84 Po phóng xạ biến đổi thành chì Pb Biết khối lƣợng hạt nhân Po; ; Pb lần lƣợt là: 209,937303 u; 4,001506 u; 205,929442 u u = 931,5 MeV Năng lƣợng tỏa hạt nhân pôlôni phân c2 rã xấp xỉ A 5,92 MeV B 2,96 MeV C 29,60 MeV D 59,20 MeV Câu 76(CĐ 2011): Dùng hạt bắn phá hạt nhân nitơ đứng yên thu đƣợc hạt proton hạt nhân ôxi theo phản ứng: 2 14 N 17O p Biết khối lƣợng hạt phản ứng là: m 4,0015 u; mN 13,9992 u; mO 16,9947 u; mp= 1,0073 u Nếu bỏ qua động hạt sinh động tối thiểu hạt A 1,503 MeV B 29,069 MeV HD: áp dụng định luật bảo toàn lƣợng : C 1,211 MeV D 3,007 Mev Wđ m0 c mc Wđ mc2 m0 c 1,211MeV Chọn C 2 4 Câu 77( CĐ- 2011): Cho phản ứng hạt nhân H Li He He Biết khối lƣợng hạt đơteri, liti, heli phản ứng lần lƣợt 2,0136 u; 6,01702 u; 4,0015 u Coi khối lƣợng nguyên tử khối lƣợng hạt nhân Năng lƣợng tỏa có 1g heli đƣợc tạo thành theo phản ứng A 3,1.1011 J B 4, 2.1010 J C 2,1.1010 J D 6, 2.1011 J 1 N (m0 m)c 6,02.10 23 (2,0136 6,01702 2.4,0015).931,5.1,6.10 13 3,1.1011 J Chọn A 2 2 Câu 78( CĐ- 2012) : Cho phản ứng hạt nhân : D 1 D 3 He 1 n Biết khối lƣợng D,3 He,1 n lần lƣợt 2 HD: Wtỏa= mD=2,0135u; mHe = 3,0149 u; mn = 1,0087u Năng lƣợng tỏa phản ứng A 1,8821 MeV B 2,7391 MeV C 7,4991 MeV D 3,1671 MeV Giải: Năng lƣợng tỏa phản ứng: E = (2mD - mHe - mn)c2 = 0,0034uc2 = 3,1671 MeV Chọn D Câu 79(CĐ- 2011): Một hạt chuyển động với tốc độ 0,8 lần tốc độ ánh sáng chân không Theo thuyết tƣơng đối hẹp, động Wd hạt lƣợng nghỉ E0 liên hệ với hệ thức 3E 2E D Wd E0 E0 E0 2E HD: Wd =E- E0 = E0 E0 E0 Wd 0,6 v2 0,8 2.c 1 1 c c A Wd 8E 15 B Wd 15E C Wd Câu 80(ĐH 2011: Giả sử phản ứng hạt nhân, tổng khối lƣợng hạt trƣớc phản ứng nhỏ tổng khối lƣợng hạt sau phản ứng 0,02 u Phản ứng hạt nhân A tỏa lƣợng 1,863 MeV B tỏa lƣợng 18,63 MeV C thu lƣợng 1,863 MeV D thu lƣợng 18,63 MeV HD :m0 < m nên phản ứng thu lƣợng Năng lƣợng phản ứng thu vào : W = ( m – m0 ).c2|= 0,02.931,5 = 18,63MeV Câu 81(ĐH- 2012) : Tổng hợp hạt nhân heli He từ phản ứng hạt nhân H Li He X Mỗi phản ứng tỏa lƣợng 17,3 MeV Năng lƣợng tỏa tổng hợp đƣợc 0,5 mol heli A 1,3.1024 MeV B 2,6.1024 MeV C 5,2.1024 MeV D 2,4.1024 MeV 4 Giải: Hạt nhân X He Khi hạt He đƣợc tạo thành lƣợng tỏa 4 E = 17,3MeV Trong 0,5mol He có Năng lƣợng liên kết riêng hạt nhân He Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 92 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ƠN THI ĐH-CĐ GV: Đồn Văn Lượng Do Năng lƣợng tỏa tổng hợp đƣợc 0,5 mol heli là:E = 6,02.1023.17,3 = 2,6.1024 MeV Chọn B Câu 82( ĐH – 2011): Một hạt nhân X đứng yên, phóng xạ biến thành hạt nhân Y Gọi m1 m2, v1 v2, K1 K2 tƣơng ứng khối lƣợng, tốc độ, động hạt hạt nhân Y Hệ thức sau đúng? v1 m K1 v m1 K Giải: Phƣơng trình phóng xạ : X Y ĐLBT toàn động lƣợng : P P2 A v m K1 v1 m1 K P1 = P2 m1.v1 = m2.v2 B v1 m1 K1 v2 m2 K C v1 m2 v2 m1 D v1 m K v m1 K1 (1) P1 = P2 P12 = P22 2m1.K1 = 2m2.K2 m2 K (2) m1 K từ (1); (2) : m2 v1 K Chọn B = m1 v2 K Câu 83(CĐ- 2011): Một hạt nhân chất phóng xạ A đứng yên phân rã tạo hai hạt B C Gọi mA, mB, mC lần lƣợt khối lƣợng nghỉ hạt A, B, C c tốc độ ánh sáng chân không Q trình phóng xạ tỏa lƣợng Q Biểu thức sau đúng? A mA = mB + mC + Q c2 B mA = mB + mC C mA = mB + mC - HD: Q = (mA -mB - mC )c2 mA = mB + mC + Q c2 Q c2 D mA = Q mB - mC c2 Chọn A Câu 84(ĐH- 2012) : Một hạt nhân X, ban đầu đứng yên, phóng xạ biến thành hạt nhân Y Biết hạt nhân X có số khối A, hạt phát tốc độ v Lấy khối lƣợng hạt nhân số khối tính theo đơn vị u Tốc độ hạt nhân Y A 4v A B 2v A4 C 4v A4 D 2v A 4v Chọn C A4 Giải: theo ĐL bảo toàn động lƣợng mYvY = mv => vY = Câu 85( ĐH – 2008) : Hạt nhân A đứng n phân rã thành hạt nhân B có khối lƣợng mB hạt có khối lƣợng m Tỉ số động hạt nhân B động hạt sau phân rã 2 m m m m B B C B D mB m mB m Câu 86 (ĐH – CĐ 2010 )Một hạt có khối lƣợng nghỉ m0 Theo thuyết tƣơng đối, động hạt chuyển động với tốc độ 0,6c (c tốc độ ánh sáng chân không) A 1,25m0c2 B 0,36m0c2 C 0,25m0c2 D 0,225m0c2 Câu 87(CĐ- 2012) : Biết động tƣơng đối tính hạt lƣợng nghỉ Tốc độ hạt (tính theo tốc độ ánh sáng chân không c) A A c B c c C Giải: Ta có : E = E0 +Wđ = 2E0 => mc2 = 2m0c2 => m0 c 1 v2 c2 D = 2m0c2 => - c v2 = => v = c Chọn C 4 c Câu 88(ĐH – 2012: Một hạt có khối lƣợng nghỉ m0 Theo thuyết tƣơng đối, khối lƣợng động (khối lƣợng tƣơng đối tính) hạt chuyển động với tốc độ 0,6 c (c tốc độ ánh sáng chân không) A 1,25 m0 B 0,36 m0 C 1,75 m0 D 0,25 m0 m0 m0 5m0 Giải : khối lƣợng động hạt: m 1, 25m Chọn A 1 v2 c2 1 0, 62.c c2 Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 93 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN THI ĐH-CĐ GV: Đoàn Văn Lượng Câu 89(ĐH – 2011): Xét hạt : nơtrinô, nơtron, prôtôn, êlectron Các hạt đƣợc xếp theo thứ tự giảm dần khối lƣợng nghỉ : A prôtôn, nơtron, êlectron, nơtrinô B nơtron, prôtôn, nơtrinô, êlectron C nơtrinô, nơtron, prôtôn, êlectron D nơtron, prôtôn, êlectron, nơtrinơ Câu 90(ĐH – 2012): Hạt nhân có độ hụt khối lớn có A lƣợng liên kết nhỏ B lƣợng liên kết lớn C lƣợng liên kết riêng lớn D lƣợng liên kết riêng nhỏ Giải: E m.c m lớn E lớn Câu 91(ĐH – 2012): Cho khối lƣợng hạt prôtôn, nơtrôn hạt nhân đơteri D lần lƣợt 1,0073u; 1,0087u 2,0136u Biết 1u= 931,5MeV / c2 Năng lƣợng liên kết hạt nhân D là: A 2,24 MeV Giải: Công thức: B 4,48 MeV C 1,12 MeV D 3,06 MeV Wlk Z mp N mn mhn c => Wlk 1, 0073 1, 0087 2, 0136 u.c 0, 0024u.c 0, 0024.931,5 2, 2356MeV Chọn A Hay : E mP mn md c 2,2356Mev Câu 92(ĐH – 2012 : Ban đầu mẫu chất phóng xạ ngun chất có N0 hạt nhân Biết chu kì bán rã chất phóng xạ T Sau thời gian 4T, kể từ thời điểm ban đầu, số hạt nhân chƣa phân rã mẫu chất phóng xạ A 15 N0 16 Giải: N B N0 t 2T N0 4T 2T N0 16 C N0 D N0 N0 N0 Chọn B 24 16 Câu 93(ĐH – 2012: Dùng hạt có động 7,7 MeV bắn vào hạt nhân 14 N đứng yên gây phản ứng 14 N 1 p 17 O Hạt prơtơn bay theo phƣơng vng góc với phƣơng bay tới hạt Cho khối lƣợng hạt nhân: m = 4,0015u; mP = 1,0073u; mN14 = 13,9992u; mO17=16,9947u Biết 1u = 931,5 MeV/c2 Động hạt nhân 17 O A 2,075 MeV B 2,214 MeV C 6,145 MeV D 1,345 MeV Giải 1: Định luật bảo toàn động lƣợng: 2 p p p pO p p p nên pO p p 2mOKO=2mK+2mpKp (1) p Định luật bảo toàn lƣợng: K (m mN mp mO ).931,5 K p KO (2) Có K=7,7MeV, giải hệ (1) (2) tìm đƣợc Kp=4,417MeV KO=2,075 MeV Chọn A 7,7 E Wñp WñO WñO 2,075MeV Giải 2: p2 2mWñ 2 p p p pO pO p p p m O WñO m p Wñp m Wñ Giải 3: E=(m+mN14-mP-mO17)c2=-1,21095MeV Bảo toàn lƣợng toàn phần: Wdo Wdp Wd E 6,48905 MeV (1) 2 Bảo toàn động lƣợng: p0 p p Wdp p m0Wd mWd 16,9947Wd 30,81155 thay vào(1) mp 1,0073 Wdo =2,075MeV Câu 94(ĐH – 2012: Hiện urani tự nhiên chứa hai đồng vị phóng xạ 238 Biết chu kì bán rã U 1000 urani tự nhiên có tỷ lệ số hạt 235 235 U 238 235 U 238 U , với tỷ lệ số hạt 235 U số hạt U lần lƣợt 7,00.108 năm 4,50.109 năm Cách năm, U số hạt 238 U ? 100 Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 94 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN THI ĐH-CĐ A 2,74 tỉ năm B 2,22 tỉ năm C 1,74 tỉ năm 2 1 t 1t Giải 1: GV: Đoàn Văn Lượng N 01 N e N 3.e ; 01 2t N 02 100 N N 02e 1000 100 D 3,15 tỉ năm t 1,74 Chọn C Giải 2: Tại thời điểm tỉ số số hạt U235 U238 3/100 kí hiệu số hạt U235 U238 tƣơng ứng N1 N2 => N1 /100 N2 t 1 T1 N1 (t ) N1.2 N1 (t ) N1 t T2 T1 Sau thời gian thì: /1000 t 1, 74 tỉ năm.Chọn C t N (t ) N T2 N (t ) N 2 Giải 3: U : N1 N 01 235 t T1 ; U : N N 02 238 t T2 1 1 N t( ) N t ( T2 T1 ) 01 T2 T1 N N 02 1000 100 30 1,74.109 năm=1,74 tỉ năm t= t 1 ( ) ln T2 T2 ln Câu 95(ĐH – 2012): Một lị phản ứng phân hạch có cơng suất 200 MW Cho tồn lƣợng mà lò phản ứng sinh phân hạch 235U đồng vị bị tiêu hao trình phân hạch Coi năm có 365 ngày; phân hạch sinh 200 MeV; số A-vơ-ga-đrơ NA=6,02.1023 mol-1 Khối lƣợng 235U mà lị phản ứng tiêu thụ năm A 461,6 kg B 461,6 g C 230,8 kg D 230,8 g Giải 1: P=W/t=NW1/t với W1=200 MeV=200.1,6.1013J ; t=3.365.24.3600 (s) N=Pt/(W1) m=nM=N.M/NA=P.t.M/(W1.NA) =230823gam=230,823kg Chọn C Giải 2: Năng lƣợng tỏa năm: E=P.t= 200.3.365.86400 11,826.10 28 MeV 19 1,6.10 Số phản ứng (số hạt) phân hạch: N=E/200=5,913.1026 phản ứng Khối lƣợng U phân hạch: m=N.A/NA=230823g230,8kg Chọn C (ĐH –CĐ- 2013) Câu 1(ĐH – 2013): Hạt nhân có độ hụt khối lớn có A lƣợng liên kết nhỏ B lƣợng liên kết lớn C lƣợng liên kết riêng lớn D lƣợng liên kết riêng nhỏ HD: E m.c m lớn E lớn Câu 2: (ĐH –2013): Tia sau tia phóng xạ? A Tia B Tia + C Tia D Tia X HD: Tia X ống cu-lit-giơ phát khơng phải tia phóng xạ Câu 3: (ĐH–2013): Một hạt có khối lƣợng nghỉ m0 Theo thuyết tƣơng đối, khối lƣợng động (khối lƣợng tƣơng đối tính) hạt chuyển động với tốc độ 0,6 c (c tốc độ ánh sáng chân không) A 1,25 m0 B 0,36 m0 C 1,75 m0 D 0,25 m0 HD: m m0 1,25m0 0,6c 1 ( ) c Câu 4: (ĐH- 2013): Cho khối lƣợng hạt prôtôn, nơtrôn hạt nhân đơteri 2 D lần lƣợt 1,0073u; 1,0087u 2,0136u Biết 1u= 931,5MeV / c Năng lƣợng liên kết hạt nhân D là: A 2,24 MeV B 4,48 MeV C 1,12 MeV 2 HD: E m.c (m p mm mD )c 2,2356MeV 2,24MeV D 3,06 MeV Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 95 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN THI ĐH-CĐ GV: Đoàn Văn Lượng Câu 5:(ĐH – 2013): Hiện urani tự nhiên chứa hai đồng vị phóng xạ 238 Biết chu kì bán rã U 1000 Urani tự nhiên có tỷ lệ số hạt A 2,74 tỉ năm HD 1: U : N1 N 01 235 235 235 U 238 t T1 ; U U số hạt 238 U ? 100 C 1,74 tỉ năm U : N N 02 238 t T2 238 U , với tỷ lệ số hạt 235 U số hạt U lần lƣợt 7,00.108 năm 4,50.109 năm Cách năm, B 2,22 tỉ năm 235 N N 01 N N 02 2 ln 30 t= t 1,74.109 năm=1,74 tỉ năm 1 ( ) ln T2 T2 1 t( ) T2 T1 D 3,15 tỉ năm 1 t ( T2 T1 ) 1000 100 N 0235 N N ( 2 1 )t e1t Hiện nay: 235 0235 t => e N 238 N0238 e 1000 1000 100 N 0238 100 T1.T2 7 => t ln = t ln 1, 74.109 năm => t= 1,74 tỷ năm 1 30 ln 2(T1 T2 ) 30 HD 2: Lúc đầu t=0: Câu 6:*(ĐH – 2013): Dùng hạt có động 7,7 MeV bắn vào hạt nhân 14 N đứng yên gây phản ứng 14 N 1 p 17 O Hạt prôtôn bay theo phƣơng vng góc với phƣơng bay tới hạt Cho khối lƣợng hạt nhân: m = 4,0015u; mP = 1,0073u; mN14 = 13,9992u; mO17=16,9947u Biết 1u = 931,5 MeV/c2 Động hạt nhân 17 O A 2,075 MeV B 2,214 MeV C 6,145 MeV HD 1: E=(m+mN14-mP-mO17)c =-1,21095MeV Bảo toàn lƣợng toàn phần: Wdo Wdp Wd E 6,48905 MeV (1) 2 Bảo toàn động lƣợng: p0 p p Wdp p D 1,345 MeV m0Wd mWd 16,9947Wd 30,81155 mp 1,0073 thay vào(1) Wdo =2,075MeV Câu 7:* (ĐH – 2013): Một lò phản ứng phân hạch có cơng suất 200 MW Cho tồn lƣợng mà lò phản ứng sinh phân hạch 235U đồng vị bị tiêu hao trình phân hạch Coi năm có 365 ngày; phân hạch sinh 200 MeV; số A-vô-ga-đrô NA=6,02.1023 mol-1 Khối lƣợng 235U mà lò phản ứng tiêu thụ năm A 461,6 kg B 461,6 g C 230,8 kg D 230,8 g HD: Năng lƣợng tỏa năm: E=P.t= 200.3.365.86400 11,826.10 28 MeV 1,6.10 19 Số phản ứng (số hạt) phân hạch: N=E/200=5,913.1026 phản ứng Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 96 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ƠN THI ĐH-CĐ GV: Đồn Văn Lượng Khối lƣợng U phân hạch: m=N.A/N A=230823g230,8kg Câu 8(CĐ 2013): Trong phản ứng hạt nhân: 19 F p 16 O X , hạt X D hạt A êlectron B pôzitron C prôtôn Giải :ĐL BT số khối: 19+1=16+A=> A = ĐL BT điện tích: 9+1=8+Z => Z = Vậy X hạt Chọn D Câu 9(CĐ 2013): Trong không khí, tia phóng xạ sau có tốc độ nhỏ nhất? A Tia B Tia C Tia + D Tia - + Giải 1: Tia chuyển động với vận tốc cỡ 2.10 m/s.Còn ( ) ( ) chuyển động với vận tốc c Chọn B Giải 2: Tia có tốc độ tốc độ ánh (c 300 000 km/s); tia - tia + có tốc độ xấp xĩ tốc độ ánh sáng cịn tia có tốc độ vào cỡ 20 000 km/s Đáp án B Câu 10(CĐ 2013): Cho khối lƣợng prôtôn, nơtron hạt nhân He lần lƣợt là: 1,0073 u; 1,0087u 4,0015u Biết 1uc2 = 931,5 MeV Năng lƣợng liên kết hạt nhân He A 18,3 eV B 30,21 MeV C 14,21 MeV Giải 1: Wlk Z mp N mn mhn c D 28,41 MeV Thế số: Wlk 2.1, 0073 2.1, 0087 4, 0015.u c 0, 0305uc 0, 0305.931,5 28, 41MeV Chọn D Giải 2: Wlk = (2mp + 2mn – mHe).c2 = (2.1,0073 + 2.1,0087 – 4,0015).931,5 = 28,41 (MeV) Câu 11(CĐ 2013-NC): Một đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã 12,7 Sau 38,1 giờ, độ phóng xạ đồng vị giảm phần trăm so với lúc ban đầu? A 85% B 80% C 87,5% D 82,5% Giải : H (t ) H0 t T H0 38,1 12,7 H0 0,125H Vậy độ phóng xạ giảm: 1- 0,125 =0,875= 87,5% Chọn C 23 Câu 12: Cho phản ứng hạt nhân sau: Li0 n3T Phản ứng tỏa nhiệt lƣợng 4,8MeV Coi động hạt ban đầu không đáng kể, động hạt α sinh là: A 2,74J B 4,36J C 1,25J D Đáp án khác 27 Câu 13: Một hạt α bắn vào hạt nhân 13 Al tạo nơtron hạt X Cho: mα =4,0016u; mn=1,00866u; mAl=26,9744u; mX=29,9701u; 1u=931,5MeV/c2 Các hạt nơtron X có động MeV 1,8 MeV Động hạt α : A 5,8 MeV B 8,5 MeV C 7,8 MeV D Kết khác Ngun tắc thành cơng: Suy nghĩ tích cực; Cảm nhận đam mê; Hành động kiên trì ! Bí ẩn thành cơng kiên định mục đích! Chúc em học sinh THÀNH CƠNG học tập! Sƣu tầm chỉnh lý: GV: Đoàn Văn Lƣợng Email: doanvluong@yahoo.com ; doanvluong@gmail.com ĐT: 0915718188 – 0906848238 Email: doanvluong@gmail.com; doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang 97 .. .Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN THI ĐH- CĐ GV: Đoàn Văn Lượng II ĐỘ HỤT KHỐI – NĂNG LƢỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN Lực hạt nhân -Lực hạt nhân lực tƣơng tác nuclôn, bán kính tƣơng... Trang 11 Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN THI ĐH- CĐ GV: Đồn Văn Lượng Dạng 3: Tính số hạt nhân ngun tử số nơtron, prơtơn có m lƣợng chất hạt nhân a.PHƢƠNG PHÁP: A Cho khối lượng m số mol hạt nhân Z... doanvluong@yahoo.com ĐT : 0915718188 - 0906848238 Trang Chuyên đề: VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN THI ĐH- CĐ GV: Đoàn Văn Lượng B CÁC HẰNG SỐ VẬT LÝ ĐỔI ĐƠN VỊ VẬT LÝ : 1.Các số vật lí : +Với máy tính cầm tay, ngồi tiện
Ngày đăng: 04/07/2014, 14:59
Xem thêm: Vật lý hạt nhân Chuyên đề ôn thi ĐH CĐ Vật Lý Thầy Đoàn Văn Lượng, Vật lý hạt nhân Chuyên đề ôn thi ĐH CĐ Vật Lý Thầy Đoàn Văn Lượng
