Đang tải... (xem toàn văn)
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân PHẢN ỨNG HẠT NHÂN phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân PHẢN ỨNG HẠT NHÂN phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân PHẢN ỨNG HẠT NHÂN phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân
http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com BI DNG KIN THC – ÔN, LUYN THI I HC VT LÝ HT NHÂN NGUYÊN T - s 38 1 1 I.KIN THC. * Phn ng ht nhân + Phn ng ht nhân là mi quá trình dn n s bin i ht nhân. + Phn ng ht nhân thng c chia thành hai loi: - Phn ng t phân rã mt ht nhân không bn vng thành các ht khác. - Phn ng trong ó các ht nhân tng tác vi nhau, dn n s bin i chúng thành các ht khác. Phn ng ht nhân dng tng quát: A + B → C + D Trong trng hp phóng x: A → B + C * Các nh lut bo toàn trong phn ng ht nhân + nh lut bo toàn s nuclôn (s khi A) : Trong phn ng ht nhân, tng s nuclôn ca các ht tng tác b ng tng s nuclôn ca các ht sn ph!m. + nh lut bo toàn i∀n tích: Tng i s i∀n tích ca các ht tng tác b ng tng i s các i∀n tích ca các ht sn ph!m. + nh lut bo toàn n#ng lng toàn ph∃n (bao g%m ng n#ng và n#ng lng ngh&): Tng n#ng lng toàn ph∃n ca các ht tng tác b ng tng n#ng lng toàn ph∃n ca các ht sn ph!m. + nh lut bo toàn ng lng: Véc t tng ng lng ca các ht tng tác b ng véc t tng ng lng ca các ht sn ph!m. * Nng lng trong phn ng ht nhân Xét phn ng ht nhân: A + B → C + D. Gi m o = m A + m B và m = m C + m D . Ta th∋y m 0 ≠ m. + Khi m 0 > m: Phn ng t(a ra mt n#ng lng: W = (m 0 – m)c 2 . N#ng lng t(a ra này thng gi là n#ng lng ht nhân. Các ht nhân sinh ra có h)t khi ln hn các ht nhân ban ∃u, ngh∗a là các ht nhân sinh ra bn vng hn các ht nhân ban ∃u. + Khi m 0 < m: Phn ng không th+ t nó xy ra. Mun cho phn có th+ xy ra thì phi cung c∋p cho các ht A và B môït n#ng lng W di dng ng n#ng. Vì các ht sinh ra có ng n#ng W nên n#ng lng c∃n cung c∋p phi th(a mãn iu ki∀n: W = (m – m 0 )c 2 + W . Các ht nhân sinh ra có h)t khi nh( hn các ht nhân ban ∃u, ngh∗a là các ht nhân sinh ra CH 3: PHN NG HT NHÂN http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com BI DNG KIN THC – ÔN, LUYN THI I HC VT LÝ HT NHÂN NGUYÊN T - s 38 2 2 kém bn vng hn các ht nhân ban ∃u. Cách 1: Tính theo khi lng 2 . E m c ∆ = ∆ ( m 0 – m)c 2 m o : Khi lng các ht trc phn ng m: Khi lng các ht sau phn ng Cách 2 : Tính theo ng nng + Bo toàn n#ng lng: 1 2 3 4 X X X X K K E K K => E = trsau WW − Trong ó: ∆E là n#ng lng phn ng ht nhân 2 1 2 X x x K m v là ng n#ng chuy+n ng ca ht X Cách 3: Tính theo nng lng liên kt, liên kt riêng, ht khi ∆E = lkrsau E - lktr E => ∆E = ∆E 3 + ∆E 4 – ∆E 1 – ∆E 2 => ∆E = (∆m 3 + ∆m 4 - ∆m 1 - ∆m 2 )c 2 => ∆E = A 3 ε 3 +A 4 ε 4 - A 1 ε 1 - A 2 ε 2 Trong ó các ht nhân X 1 , X 2 , X 3 , X 4 có: N#ng lng liên kt riêng tng ng là ε 1 , ε 2 , ε 3 , ε 4 . N#ng lng liên kt tng ng là ∆E 1 , ∆E 2 , ∆E 3 , ∆E 4 h)t khi tng ng là ∆m 1 , ∆m 2 , ∆m 3 , ∆m 4 - Lng nhiên li∀u c∃n t + to ra n#ng lng tng ng da trên công thc Q = m.q = ∆E trong ó q là n#ng su∋t t(a nhi∀t ( j/kg) II. CÁC DNG BÀI TP BÀI TOÁN 1: VIT PHNG TRÌNH PHN NG HT NHÂN PHNG PHÁP: * Phng trình phn ng: 3 1 2 4 1 2 3 4 1 2 3 4 A A A A Z Z Z Z X X X X Trong s các ht này có th+ là ht s c∋p nh nuclôn, eletrôn, phôtôn Trng hp ,c bi∀t là s phóng x: X 1 → X 2 + X 3 X 1 là ht nhân m−, X 2 là ht nhân con, X 3 là ht α ho,c β Các em áp d)ng 2 lut bo toàn + Bo toàn s nuclôn (s khi): A 1 + A 2 = A 3 + A 4 + Bo toàn i∀n tích (nguyên t. s): Z 1 + Z 2 = Z 3 + Z 4 VÍ D MINH HA VD1: Ht proton có ng n#ng Kp = 2 MeV, b/n vào ht nhân ( ) ng yên, sinh ra hai ht nhân X có cùng ng n#ng, theo phn ng ht nhân sau: + → + . Vit phng trìng ∃y ca phn ng. HD: Ta có + → Áp d)ng nh lut bo toàn s nuclôn => 1+7 = 2.A =>A= 4 => Áp d)ng nh lut bo toàn i∀n tích => 1+ 3 = 2.Z => Z=2 phng trình + → + http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com BI DNG KIN THC – ÔN, LUYN THI I HC VT LÝ HT NHÂN NGUYÊN T - s 38 3 3 VD2: Urani phân rã theo chu0i phóng x sau ây: α β β α α → → → → → 238 92 a U Th P U Th Ra Vit ∃y chu0i phóng x này (ghi thêm Z và A ca các ht nhân) HD: Vit ∃y chu0i phóng x α − β − − β − α α → + → + → + → + → + 4 238 234 2 92 90 234 0 234 90 1 91 234 0 234 91 1 92 4 234 230 2 92 90 4 230 266 2 90 88 U He Th Th e Pa Pa e U U He Th Th He Ra Tìm s phóng x ; − α β Gi s. có x phóng x α và y phóng x − β Ta có 4x = 238 – 206 => x = 8. Ta có 2x – y = 92 – 82 => y = 6. Vy có 8 phân rã α và 6 phân rã − β VD3: Hoàn thành các pt sau: 1. 10 8 5 4 B X Be α + → + 2. 17 8 O p n X + → + 3. 23 20 11 10 Na p X Ne + → + 4. 27 18 X p n Ar + → + 1.Áp d)ng nh lut bo toàn:=> 10 4 8 2 5 2 4 1 A A Z Z + = + = + = + = => 2 1 D => 10 2 4 8 5 1 2 4 B D He Be + → + 2. 17 1 1 17 8 1 0 8 O H n F + → + 3. 23 1 4 20 11 1 2 10 Na H He Ne + → + 4. 37 1 1 27 17 1 0 18 Cl H n Ar + → + VD4. B/n ht α vào ht nhân 14 7 N ng yên thì thu c mt ht prôton và mt ht nhân X. Vit phng trình phn ng, nêu c∋u to ca ht nhân X. HD: Phng trình phn ng: 4 2 He + 14 7 N → 1 1 p + 17 8 O. Ht nhân con là %ng v ca ôxy c∋u to b1i 17 nuclôn trong ó có 8 prôtôn và 8 ntron. VD5. Phn ng phân rã ca urani có dng: U 238 92 → Pb 206 82 + xα + yβ - . Tính x và y. HD: Ta có: x = 4 206238 − = 8; y = 1 168292 − − − = 6 http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com BI DNG KIN THC – ÔN, LUYN THI I HC VT LÝ HT NHÂN NGUYÊN T - s 38 4 4 VD6. Pht pho P 32 15 phóng x β - và bin i thành lu hu2nh (S). Vit phng trình ca s phóng x ó và nêu c∋u to ca ht nhân lu hu2nh. HD: Ta có: 32 15 P → 0 1− e + 32 16 S. Ht nhân lu hu2nh 32 16 S có c∋u to g%m 32 nuclôn, trong ó có 16 prôtôn và 16 ntron. VD7. Ht nhân triti 3 1 T và tri 2 1 D tham gia phn ng nhi∀t hch sinh ra ht nhân X và mt ht ntron. Vit phng trình phn ng, nu c∋u to và tên gi ca ht nhân X. HD: Phng trình phn ng: 3 1 T + 2 1 D → 1 0 n + 4 2 He. Ht nhân 4 2 He là ht nhân heeli (còn gi là ht α), có c∋u to g%m 4 nuclôn, trong ó có 2 prôtôn và 2 ntron. VD8 . Ht nhân 24 11 Na phân rã 3 – và bin thành ht nhân X . S khi A và nguyên t. s Z có giá tr A. A = 24 ; Z =10 B. A = 23 ; Z = 12 C. A = 24 ; Z =12 D. A = 24 ; Z = 11 HD - T4 bài, ta có di5n bin ca phn ng trên là : 24 11 Na 6 X + 0 1− 3 – . - Áp d)ng nh lut bo toàn i∀n tích và s khi , ta c : X có Z = 11 – (-1) = 12. và s khi A = 24 – 0 = 24 ( nói thêm X chính là 24 12 Mg ). Chn áp án C. VD9 : Cho phn ng 238 92 U 6 206 82 Pb + x 4 2 He + y 0 1− 3 – tìm y? A. y = 4 B. y = 5 C. y = 6 D. y = 8 HD: = = ⇔ =− = ⇔ =−=−+ =−=+ 6 8 102 8 108292).1(2 32206238.04 y x yx x yx yx . giá tr y = 6. Chn : C VD10. Sau bao nhiêu l∃n phóng x 7 và bao nhiêu l∃n phóng x 3 – thì ht nhân 232 90 Th bin i thành ht nhân 208 82 Pb ? A. 4 l∃n phóng x 7 ; 6 l∃n phóng x 3 – B. 6 l∃n phóng x 7 ; 8 l∃n phóng x 3 – C. 8 l∃n phóng x ; 6 l∃n phóng x 3 – D. 6 l∃n phóng x 7 ; 4 l∃n phóng x 3 – HD . - Theo ta có quá trình phn ng : 232 90 Th 6 208 82 Pb + x 4 2 He + y 0 1− 3 – . - Áp d)ng nh lut bo toàn i∀n tích và s khi , ta c : = = ⇔ =− = ⇔ =−=−+ =−=+ 4 6 82 6 88290).1(2 24208232.04 y x yx x yx yx . Vy có 6 ht 7 và 4 ht 3 – . Chn áp án : D. VD11. Cho phn ng ht nhân : T + X 6 7 + n X là ht nhân ?. A.ntron B. proton C. Triti D. tri HD: - Ta phi bit c∋u to ca các ht khác trong phn ng : 3 1 T , 7 8 4 2 He , 1 0 n . - Áp d)ng nh lut bo toàn i∀n tích và s khi , ta c : X có i∀n tích Z = 2 + 0 – 1 = 1 & s khi A = 4 + 1 – 3 = 2 . Vy X là 2 1 D Chn : D VD12 Cho chùm ntron b/n phá %ng v bn 55 25 Mn ta thu c % ng v phóng x 56 25 Mn . % ng v phóng x 56 Mn có chu trì bán rã T = 2,5h và phát x ra tia β - . Sau quá trình b / n phá 55 Mn b ng n tron k t thúc ng i ta th ∋ y trong m u trên t & s gi a s nguyên t . 56 Mn và s l ng nguyên t . 55 Mn = 10 -10 . Sau 10 gi ti p ó thì t & s gi a nguyên t . c a hai lo i h t http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com BI DNG KIN THC – ÔN, LUYN THI I HC VT LÝ HT NHÂN NGUYÊN T - s 38 5 5 trên là: A. 1,25.10 -11 B. 3,125.10 -12 C. 6,25.10 -12 D. 2,5.10 -11 HD: Sau quá trình b / n phá 55 Mn b ng n tron k t thúc thì s nguyên t . c a 56 25 Mn gi m, cò s nguyên t . 55 25 Mn không i, Sau 10 gi = 4 chu kì s nguyên t . c a 56 25 Mn gi m 2 4 = 16 l ∃ n. Do ó thì t & s gi a nguyên t . c a hai lo i h t trên là: 55 56 Mn Mn N N = 16 10 10− = 6,25.10 -12 Chn C BÀI TOÁN 2: NNG LNG PHN NG, NHIÊN LIU CN T Ph!ng pháp Tính n # ng l ng c a ph n ng h t nhân 31 2 4 1 2 3 4 1 2 3 4 AA A A Z Z Z Z X X X X Cách 1: Tính theo kh i l ng 2 . E m c ∆ = ∆ ( m 0 – m)c 2 m o : Kh i l ng các h t tr c ph n ng m: Kh i l ng các h t sau ph n ng Cách 2 : Tính theo ng nng + B o toàn n # ng l ng: 1 2 3 4 X X X X K K E K K => E = trsau WW − Trong ó: ∆ E là n # ng l ng ph n ng h t nhân 2 1 2 X x x K m v là ng n # ng chuy + n ng c a h t X Cách 3: Tính theo nng lng liên kt, liên kt riêng, ht khi ∆ E = lkrsau E - lktr E => ∆ E = ∆ E 3 + ∆ E 4 – ∆ E 1 – ∆ E 2 => ∆ E = ( ∆ m 3 + ∆ m 4 - ∆ m 1 - ∆ m 2 )c 2 => ∆ E = A 3 ε 3 +A 4 ε 4 - A 1 ε 1 - A 2 ε 2 Trong ó các h t nhân X 1 , X 2 , X 3 , X 4 có: N # ng l ng liên k t riêng t ng ng là ε 1 , ε 2 , ε 3 , ε 4 . N # ng l ng liên k t t ng ng là ∆ E 1 , ∆ E 2 , ∆ E 3 , ∆ E 4 h ) t kh i t ng ng là ∆ m 1 , ∆ m 2 , ∆ m 3 , ∆ m 4 - L ng nhiên li ∀ u c ∃ n t + t o ra n # ng l ng t ng ng d a trên công th c Q = m.q = ∆ E trong ó q là n # ng su ∋ t t ( a nhi ∀ t ( j/kg) VÍ D MINH HA VD1: . Cho ph n ng h t nhân: 3 2 1 1 T D n α + → + . Bi t m T = 3,01605u; m D = 2,01411u; m α = 4,00260u; m n = 1,00867u; 1u=931MeV/c 2 .N # ng l ng to ra khi 1 h t 7 c hình thành là: A. 17,6MeV B. 23,4MeV C. 11,04MeV D. 16,7MeV HD: Ta có M o = m T + m D = 5,03016u và M = m n + m 7 = 5,01127u N # ng l ng to ra: ∆ E = (M o – M).c 2 = 17,58659 ≈ 17,6MeV VD2: H 2011 Gi s . trong m t ph n ng h t nhân, t ng kh i l ng c a các h t tr c ph n ng nh ( h n t ng kh i l ng các h t sau ph n ng là 0,02 u. Ph n ng h t nhân này A. thu n # ng l ng 18,63 MeV. B. thu n # ng l ng 1,863 MeV. http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com BI DNG KIN THC – ÔN, LUYN THI I HC VT LÝ HT NHÂN NGUYÊN T - s 38 6 6 C. t ( a n # ng l ng 1,863 MeV. D. t ( a n # ng l ng 18,63 MeV. HD: VÌ m 0 < m : ph n ng thu n # ng l ng. N # ng l ng ph n ng thu vào : W = ( m – m 0 ).c 2 |= 0,02.931,5 = 18,63MeV VD3. H 2010 Dùng m t proton có ng n # ng 5,45MeV b / n vào h t nhân Be 9 4 ang ng yên. Ph n ng t o ra h t nhân X và h t nhân α . H t α bay ra theo ph ng vuông góc v i ph ng t i c a proton và có ng n # ng 4 MeV. Khi tính ng n # ng c a các h t, l ∋ y kh i l ng các h t tính theo n v kh i l ng nguyên t . b ng s kh i c a chúng. N # ng l ng t ( a ra trong ph n ng này b ng A. 3,125 MeV B. 4,225 MeV C. 1,145 MeV D. 2,125 MeV HD: LiHeBep 6 3 4 2 9 4 1 1 +→+ W = W α + W Li - W p = W Li - 1,45 (MeV) A LBT L MeVWWmWmWmPPP PP PPP dLidppddLiLipLi p Lip 575,3 222 =+=⇔+= ⊥ += ααα α α W = 2,125 MeV áp án D VD4: Bi t kh i l ng c a các h t nhân umumumum npC 0087,1;0073,1;0015,4;000,12 = = = α và 2 /9311 cMevu = . N # ng l ng c ∃ n thi t t i thi + u + chia h t nhân C 12 6 thành ba h t α theo n v Jun là 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: 12 C 3 He N # ng l ng phá v 1 m t h t C12 thành 3 h t He: W = (3.4,0015 – 12). 931= 4.1895MeV = 4,1895. 1,6.10 -13 = 6,7032.10 -13 J => Ch n A VD5 : Cho ph n ng h t nhân: nArHCl 1 0 37 18 1 1 37 17 +→+ ph n ng trên t ( a hay thu bao nhiêu n # ng l ng? Bi t m Cl = 36,956563u, m H = 1,007276u, m Ar =36,956889u, 1u = 931MeV/c 2 HD: ∆ E= ( m Cl + m H – m Ar – m n ) 931= -1,6 MeV => Ph n ng thu n # ng l ng 1,6MeV VD6: Tìm n # ng l ng to ra khi m t h t nhân urani 234 U phóng x tia α t o thành % ng v thori 230 Th. Cho các n # ng l ng liên k t riêng c a h t α là 7,10 MeV; c a 234 U là 7,63 MeV; c a 230 Th là 7,70 MeV. HD . Ta có: W = 230. ε Th + 4. ε He - 234. ε U = 13,98 MeV. VD7: Th c hi ∀ n ph n ng h t nhân sau : 23 11 Na + 2 1 D 6 4 2 He + 20 10 Ne . Bi t m Na = 22,9327 u ; m He = 4,0015 u ; m Ne = 19,9870 u ; m D = 1,0073 u. Ph n úng trên to hay thu m t n # ng l ng b ng bao nhiêu J ? A.thu 2,2375 MeV B. to 2,3275 MeV. C .thu 2,3275 MeV D . to 2,2375 MeV HD: Ta có n # ng l ng c a ph n ng: ∆ E = ( M 0 – M ).c 2 = ( m Na + m He 9 m Ne 9 m D )c 2 = 2,3275 MeV> 0 => ph n ng to n # ng l ng Ch n B . http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com BI DNG KIN THC – ÔN, LUYN THI I HC VT LÝ HT NHÂN NGUYÊN T - s 38 7 7 VD8: Cho ph n ng h t nhân: + → + 1) Vi t ph ng trình ph n ng ∃ y . Xác nh tên h t nhân X. 2) Ph n ng t ( a hay thu n # ng l ng. Tính n # ng l ng t ( a (hay thu) ra n v MeV. Cho = = = = = HD: 1) Ph n ng h t nhân: + → + nh lu t b o toàn s kh i: 37 + A = 1 + 37 => A = 1 nh lu t b o toàn i ∀ n tích: 17 + Z = 0 + 18 => Z = 1 V y = (Hi rô) + → + 2) N # ng l ng ph n ng: T ng kh i l ng và c a h t tr c và sau ph n ng là = + = = + = => < => ph n ng thu n # ng l ng ∆ = − ! ∀ Thay s ∆ = = × ≈ BÀI TOÁN 3: ∀NG NNG , VN T C, GÓC TO B#I CÁC HT PHNG PHÁP + B o toàn ng l ng: 1 2 3 4 1 1 2 2 4 3 4 4 m m m m p p p p hay v v v v + B o toàn n # ng l ng: 1 2 3 4 X X X X K K E K K ∆ E là n # ng l ng ph n ng h t nhân; ∆ E = (m 1 +m 2 – m 3 - m 4 )c 2 = ( M 0 – M ) c 2 2 1 2 X x x K m v là ng n # ng chuy + n ng c a h t X Lu ý: - Không có nh lu t b o toàn kh i l ng. - M i quan h ∀ gi a ng l ng p X và ng n # ng K X c a h t X là: 2 2 X X X p m K - Khi tính v n t c v hay ng n # ng K th ng áp d ) ng quy t / c hình bình hành Ví d ) : 1 2 p p p bi t 1 2 , p p 2 2 2 1 2 1 2 2 p p p p p cos hay 2 2 2 1 1 2 2 1 2 1 2 ( ) ( ) ( ) 2 mv m v m v m m v v cos hay 1 1 2 2 1 2 1 2 2 mK m K m K m m K K cos T ng t khi bi t 1 1 : , p p ho , c 2 2 : , p p Tr ng h p , c bi ∀ t: 1 2 p p 2 2 2 1 2 p p p T ng t khi 1 p p ho , c 2 p p v = 0 (p = 0) p 1 = p 2 1 1 2 2 2 2 1 1 K v m A K v m A T ng t v 1 = 0 ho , c v 2 = 0. p 1 p 2 p : http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com BI DNG KIN THC – ÔN, LUYN THI I HC VT LÝ HT NHÂN NGUYÊN T - s 38 8 8 VÍ D MINH HA VD1: H 2010 H t nhân Po 210 84 ang ng yên thì phóng x α , ngay sau phóng x ó, ng n # ng c a h t α A. l n h n ng n # ng c a h t nhân con. B. ch & có th + nh ( h n ho , c b ng ng n # ng c a h t nhân con. C. b ng ng n # ng c a h t nhân con. D. nh ( h n ng n # ng c a h t nhân con. HD: PbHePo 206 82 4 2 210 84 +→ Áp d ) ng nh lu t b o toàn ng l ng: dPbddPbPbdPbPoPb WWWmWmPPPPP 5,510 =====+ ααααα áp án A VD2: H-2014 B / n h t α vào h t nhân nguyên t . nhôm ang ng yên gây ra ph n ng: 4 27 30 1 2 13 15 0 He Al P n + → + . Bi t ph n ng thu n # ng l ng là 2,70 MeV; gi s . hai h t t o thành bay ra v i cùng v n t c và ph n ng không kèm b c x γ . L ∋ y kh i l ng c a các h t tính theo n v u có giá tr b ng s kh i c a chúng. ng n # ng c a h t α là A. 2,70 MeV B. 3,10 MeV C. 1,35 MeV D.1,55 MeV HD: Theo L b o toàn ng l ng P α = P p + P n => P 2 α = (P p + P n ) 2 m α K α = m P K P + m n K n + 4 nnPP KmKm 4K α = 30K P + K n + 4 nP KK30 ; n P K K = n P m m = 30 K p = 30K n 4K α = 901K n + 120K n = 1021K n Theo L b o toàn n # ng l ng K α = K p + K n + 2,70 = 31K n + 2,7 K α = 31K n + 2,7 = 31. 1021 4 α K + 2,7 => K α = 3,10 MeV. áp án B VD3:H 2011 B / n m t prôtôn vào h t nhân 7 3 Li ng yên. Ph n ng t o ra hai h t nhân X gi ng nhau bay ra v i cùng t c và theo các ph ng h p v i ph ng t i c a prôtôn các góc b ng nhau là 60 0 . L ∋ y kh i l ng c a m 0 i h t nhân tính theo n v u b ng s kh i c a nó. T & s gi a t c c a prôtôn và t c c a h t nhân X là A. 4. B. 1 4 . C. 2. D. 1 2 . HD: + Ph ng trình ph n ng h t nhân ó là : HeLiH 4 2 7 3 1 1 .2 →+ Theo nh lu t b o toàn ng l ng ta có 21 PPP P += Vì hai h t sinh ra gi ng nhau có cùng v n t c, bay theo h ng h p v i nhau m t góc b ng 120 0 nên ng l ng c a hai h t có l n b ng nhau và c ; ng h p v i nhau m t góc 120 0 Ta có gi n % véc t ng l ng : d 5 th ∋ y < OAB u => P p = P 1 = P 2 6 m p .v p = m 7 .v 7 6 4== p p m m v v α α VD4: H 2011 M t h t nhân X ng yên, phóng x α và bi n thành h t nhân Y. G i m 1 và m 2 , v 1 và v 2 , K 1 và K 2 t ng ng là kh i l ng, t c , ng n # ng c a h t α và h t nhân Y. H ∀ th c nào sau ây là úng ? P p P He1 P He2 60 http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com BI DNG KIN THC – ÔN, LUYN THI I HC VT LÝ HT NHÂN NGUYÊN T - s 38 9 9 A. 1 1 1 2 2 2 v m K v m K = = B. 2 2 2 1 1 1 v m K v m K = = C. 1 2 1 2 1 2 v m K v m K = = D. 1 2 2 2 1 1 v m K v m K = = HD: Áp d ) ng nh lu t b o toàn ng l ng ta có : 0 21 =+ PP P 1 = P 2 m 1 .v 1 = m 2 .v 2 2 1 1 2 v v m m = (1) * L i có: P 1 2 = P 2 2 2m 1 .K 1 = 2m 2 .K 2 2 1 1 2 K K m m = (2) T 4 (1) và (2) ta có : 2 1 1 2 v v m m = = 2 1 K K VD5 : H 2012 M t h t nhân X, ban ∃ u ng yên, phóng x α và bi n thành h t nhân Y. Bi t h t nhân X có s kh i là A, h t α phát ra t c v. L ∋ y kh i l ng c a h t nhân b ng s kh i c a nó tính theo n v u. T c c a h t nhân Y b ng A. 4 4 v A + B. 2 4 v A − C. 4 4 v A − D. 2 4 v A + HD: + Ta có ph n ng : A X 6 4 7 + B Y Áp d ) ng nh lu ∋ t b o toàn ng l ng : 0 =+= YX PPP α ( vì lúc ∃ u h t X ng yên ) 6 αα Vm = YY Vm 6 V y = y m Vm αα mà theo nh lu t b o tòan s kh i : B = A – 4 6 V y = 4 4 − A V α VD6:H2013 Dùng m t h t α có ng n # ng 7,7 MeV b / n vào h t nhân 14 7 N ang ng yên gây ra ph n ng 14 1 17 7 1 8 N p O α + → + . H t prôtôn bay ra theo ph ng vuông góc v i ph ng bay t i c a h t α . Cho kh i l ng các h t nhân: m α = 4,0015u; m P = 1,0073u; m N14 = 13,9992u; m O17 =16,9947u. Bi t 1u = 931,5 MeV/c 2 . ng n # ng c a h t nhân 17 8 O là A. 2,075 MeV. B. 2,214 MeV. C. 6,145 MeV. D. 1,345 MeV. HD: nh lu t b o toàn ng l ng: p O p p p α = + vì p p p α ⊥ nên 2 2 2 O p p p p α = + 2m O K O =2m α K α +2m p K p (1) nh lu t b o toàn n # ng l ng: ( ).931,5 N p O p O K m m m m K K α α + + − − = + (2) Có K α =7,7MeV, gi i h ∀ (1) và (2) => K p =4,417MeV và K O =2,075 MeV.=> Chn A VD7: Kh i l ng ngh & c a êlêctron là m 0 = 0,511MeV/c 2 ,v i c là t c ánh sáng trong chân không .Lúc h t có ng n # ng là W = 0,8MeV thì ng l ng c a h t là: A. p = 0,9MeV/c B. p = 2,5MeV/c C. p = 1,2MeV/c D. p = 1,6MeV/c HD: ng l ng p = mv và ng n # ng : 2 1 2 K mv = M i liên h ∀ : 2 2 2 2 P K P mK m = <=> = => 2 P mK = => 2 2.0,511.0,8 0,90421 / P mK MeV c = = = => áp án A VD8 : H t prôtôn có ng n # ng 5,48 MeV c b / n vào h t nhân 9 4 Be ng yên gây ra ph n ng h t nhân,sau ph n ng thu c h t nhân 6 3 Li và h t X.Bi t h t X bay ra v i ng n # ng 4 http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com BI DNG KIN THC – ÔN, LUYN THI I HC VT LÝ HT NHÂN NGUYÊN T - s 38 10 10 MeV theo h ng vuông góc v i h ng chuy + n ng c a h t prôtôn t i (l ∋ y kh i l ng các h t nhân tính theo n v u g ∃ n b ng s kh i). V n t c c a h t nhân Li là: A. 0,824.10 6 (m/s) B. 1,07.10 6 (m/s) C. 10,7.10 6 (m/s) D. 8,24.10 6 (m/s) HD: + Áp d ) ng nh lu t BT ng l ng: 2 2 2 ( ) p Li X X p Li X p p p p vi p p p p p = + ⊥ = + m KmKm KKmKmKm Li ppXX LippXXLiLi + = += )(10.728,5)(58,3 13 JMevK Li − == ; + V i )(10.9633,910.66055,1.66 2727 kgum Li −− === )/(10.7,10 2 6 sm m K v Li Li Li == VD9 : Cho ph n ng h t nhân + → + α 1 6 3 0 3 1 n Li H . H t nhân 6 3 Li ng yên, neutron có ng n # ng là K n = 2MeV. H t α và h t nhân 3 1 H bay ra theo các h ng h p v i h ng t i c a neutron nh ng góc t ng ng b ng θ = 15 o và ϕ = 30 o . Xác nh ng n # ng các h t HD: Ta có: 1 6 3 4 o 3 1 2 n Li H He + → + Xét tam giác OAB ta có: 2 2 2 n H 2 2 2 P P P sin B sin sin α = = θ ϕ => n n H H 2 o 2 o 2 o 2m .K 2m K 2m .K sin 135 sin 15 sin 30 α α = = n n H H m .K m K m .K 0.5 0.067 0.25 α α = = H 1x 2x 0.067 K 0.26795MeV 0.5x1 = = 1x 2x 0.25 K 0.25MeV 0.5x 4 α = = VD10 : M t n t ron có ng n # ng W n = 1,1 MeV b / n vào h t nhân Liti ng yên gây ra ph n ng: 1 0 n + 6 3 Li 6 X+ 4 2 He . Bi t h t nhân He bay ra vuông góc v i h t nhân X. ng n # ng c a h t nhân X và He l ∃ n l t là? Cho m n = 1,00866 u;m x = 3,01600u ; m He = 4,0016u; m Li = 6,00808u. A .0,12 MeV & 0,18 MeV B . 0,1 MeV & 0,2 MeV C .0,18 MeV & 0,12 MeV D . 0,2 MeV & 0,1 MeV HD: Ta có n # ng l ng c a ph n ng: Q = ( m n + m Li 9 m x 9 m He ).c 2 = - 0,8 MeV ( ây là ph n ng thu n # ng l ng ) - Áp d ) ng nh lu t b o toàn ng l ng: →→→ += XHe pppn ⇔ 222 XHen PPP += 2m n W n = 2m He .W He + 2m x W x (1) - Áp d ) ng nh lu t b o toàn n # ng l ng :Q =W x +W He 9 W n = -0,8 (2) T 4 (1),(2) ta có h ∀ ph ng trình: = = ⇔ =+ =+ 1,0 2,0 3,0 1,134 X He XHe X e H W W WW WW MeV Ch n B. VD11 : M t n t ron có ng n # ng W n = 1,1 MeV b / n vào h t nhân Liti ng yên gây ra ph n ng: 1 0 n + 6 3 Li 6 X+ 4 2 He . Bi t h t nhân He bay ra vuông góc v i h t nhân X. ng n # ng c a h t nhân X và He l ∃ n [...]... 234 Th → 92 90 − β 234 0 234 90 Th → −1e + 91Pa β− 234 0 234 91Pa → −1e + 92 U α 4 234 230 → 92 U 2 He + 90Th α 4 230 266 → 90Th 2 He + 88 Ra − Tìm s phóng x α ; β − Gi s có x phóng x α và y phóng x β Ta có 4x = 238 – 206 => x = 8 Ta có 2x – y = 92 – 82 => y = 6 − V y có 8 phân rã α và 6 phân rã β VD3: Hoàn thành các pt sau: 10 8 → 1 5 B + X α + 4 Be 23 17 → 2 8 O + p n + X 20 → 3. .. có: x = 238 − 206 92 − 82 − 16 = 8; y = =6 4 −1 3 B ID NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI I H C V T LÝ H T NHÂN NGUYÊN T - s 38 3 http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com 32 VD6 Ph t pho 15 P phóng x β- và bin i thành lu hu2nh (S) Vit phng trình c a s phóng x ó và nêu c∋u t o c a h t nhân lu hu2nh HD: Ta có: 32 P → −0 e + 32 S H t nhân lu hu2nh 32 S có c∋u t o g%m 32 nuclôn,... h t nhân 1 2 3 4 E =W sau −W tr 1 2 mx vx là ng n#ng chuy+n ng c a h t X 2 KX Cách 3: Tính theo n ng l ng liên kt, liên kt riêng, ht khi ∆E = Elkrsau - Elktr => ∆E = ∆E3 + ∆E4 – ∆E1 – ∆E2 => ∆E = (∆m3 + ∆m4 - ∆m1 - ∆m2)c2 => ∆E = A3 3+ A4ε4 - A1ε1 - A2ε2 Trong ó các h t nhân X1, X2, X3, X4 có: N#ng lng liên kt riêng tng ng là ε1, ε2, 3, ε4 N#ng lng liên kt tng ng là ∆E1, ∆E2, ∆E3,... phóng x : X1 → X2 + X3 X1 là h t nhân m−, X2 là h t nhân con, X3 là h t α ho,c β Các em áp d)ng 2 lu t b o toàn + B o toàn s nuclôn (s kh i): A1 + A2 = A3 + A4 + B o toàn i∀n tích (nguyên t s ): Z1 + Z2 = Z3 + Z4 1 2 3 4 1 2 3 4 VÍ D MINH HA VD1: H t proton có ng n#ng Kp = 2 MeV, b/n vào h t nhân ( ) ng yên, sinh ra hai h t nhân X có cùng ng n#ng, theo ph n ng h t nhân sau: + → + Vit phng... ntron VD7 H t nhân triti 3 T và tri 2 D tham gia ph n ng nhi∀t h ch sinh ra h t nhân X và mt 1 1 h t ntron Vit phng trình ph n ng, nu c∋u t o và tên gi c a h t nhân X HD: 1 Phng trình ph n ng: 3 T + 2 D → 0 n + 4 He H t nhân 4 He là h t nhân heeli (còn gi là h t 1 1 2 2 α), có c∋u t o g%m 4 nuclôn, trong ó có 2 prôtôn và 2 ntron VD8 H t nhân 24 Na phân rã 3 và bin thành h t nhân X S ... 0 n + 8 F 23 1 4 20 → 3 11 Na + 1 H 2 He + 10 Ne 37 1 1 27 → 4 17 Cl + 1 H 0 n + 18 Ar VD4 B/n h t α vào h t nhân 14 N ng yên thì thu c mt h t prôton và mt h t nhân X 7 Vit phng trình ph n ng, nêu c∋u t o c a h t nhân X HD: Phng trình ph n ng: 4 He + 14 N → 1 p + 17 O H t nhân con là %ng v c a ôxy c∋u t o b1i 7 8 2 1 17 nuclôn trong ó có 8 prôtôn và 8 ntron 238 VD5 Ph n ng... n#ng lng c∃n cung c∋p ph i th(a mãn iu ki∀n: W = (m – m0)c2 + W Các h t nhân sinh ra có h)t kh i nh( hn các h t nhân ban ∃u, ngh∗a là các h t nhân sinh ra1 B ID NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI I H C V T LÝ H T NHÂN NGUYÊN T - s 38 1 http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com kém bn vng hn các h t nhân ban ∃u Cách 1: Tính theo kh i lng ∆E = ∆m.c 2 ( m0 – m)c2 mo: Kh i... => 1+ 3 = 2.Z => Z=2 phng trình + → + B ID NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI I H C V T LÝ => H T NHÂN NGUYÊN T 2 - s 38 2 http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com VD2: Urani phân rã theo chu0i phóng x sau ây: α β β α α 238 → → a → → → 92 U Th P U Th Ra Vit ∃y chu0i phóng x này (ghi thêm Z và A c a các h t nhân) HD: Vit ∃y chu0i phóng x α 4 238 U ... ∆m2, ∆m3, ∆m4 - Lng nhiên li∀u c∃n t + t o ra n#ng lng tng ng da trên công th c Q = m.q = ∆E trong ó q là n#ng su∋t t(a nhi∀t ( j/kg) II CÁC D NG BÀI TP BÀI TOÁN 1: VI T PHNG TRÌNH PHN NG H T NHÂN PHNG PHÁP: * Phng trình ph n ng: ZA X 1 ZA X 2 ZA X 3 ZA X 4 Trong s các h t này có th+ là h t s c∋p nh nuclôn, eletrôn, phôtôn Trng hp ,c bi∀t là s phóng x : X1 → X2 + X3 X1... gi là h t 1 1 2 2 α), có c∋u t o g%m 4 nuclôn, trong ó có 2 prôtôn và 2 ntron VD8 H t nhân 24 Na phân rã 3 và bin thành h t nhân X S kh i A và nguyên t s Z có 11 giá tr A A = 24 ; Z =10 B A = 23 ; Z = 12 C A = 24 ; Z =12 D A = 24 ; Z = 11 HD - T4 bài, ta có di5n bin c a ph n . NGHIM 1 B 2B 3A 4C 5B 6A 7B 8B 9B 10B 11 C 12C 13D 14C 15C 16B 17A 18A 19B 20A 21 B 22B 23A 24C 25A 26D 27B 28B 29A 30 C 31 B 32 B 33 A 34 D 35 A 36 C 37 C 38 B 39 D 40D 41A 42 A 43C . ht nhân) HD: Vit ∃y chu0 i phóng x α − β − − β − α α → + → + → + → + → + 4 238 234 2 92 90 234 0 234 90 1 91 234 0 234 91 1 92 4 234 230 2 92 90 4 230 266 2 90 88 U He Th Th. sau: p + Li 7 3 → X + α + 17,3MeV. N # ng l ng to ra khi t ng h p c 1 gam khí Hêli là. A. 13, 02.10 26 MeV. B. 13, 02.10 23 MeV. C. 13, 02.10 20 MeV. D. 13, 02.10 19 MeV.