Đang tải... (xem toàn văn)
kỹ thuật giải nhanh bài tkỹ thuật giải nhanh bài tập chương vật lý hạt nhân ôn thi thpt quốc gia, kỹ thuật giải nhanh bài tập chương vật lý hạt nhân ôn thi thpt quốc giakỹ thuật giải nhanh bài tập chương vật lý hạt nhân ôn thi thpt quốc giaập chương vật lý hạt nhân ôn thi thpt quốc gia
Aotrangtb.com Giáo viên: Nguyễn Thành Long DĐ: 01694 013 498 Email: Loinguyen1310@gmail.com KĨ THUẬT GIẢI NHANH CHƯƠNG VẬT LÝ HẠT NHÂN Chú ý: n m Công thức hàm số mũ a n n an n n n a n m n n , a a , (ab) a b ; n , a m a mn , ln a n n ln a b a b MỘT SỐ DẠNG CƠ BẢN Dạng 1: Xác định đại lượng đặc trưng cho phóng xạ Loại 1: Xác định số nguyên tử (khối lượng) lại chất phóng xạ sau thời gian phóng xạ t Phương pháp: N N t0 N - Số nguyên lại sau thời gian phóng xạ t N N e t t0 2T T t N N0 e - Khối lượng lại sau thời gian phóng xạ t m m0 e t Với = m0 m t t 2T T t m m0 e m0 ln 0,693 = (hằng số phóng xạ) T T N m NA A Với N A 6, 023.1023 hạt /mol số Avôgađrô - Số nguyên tử có m (g) lượng chất Loại 2: Xác định số nguyên tử (khối lượng) bị phóng xạ chất phóng xạ sau thời gian phóng xạ t - Khối lượng bị phóng xạ sau thời gian phóng xạ t: m m0 m m0 1 e t m0 1 t 2T - Số nguyên tử bị phóng xạ sau thời gian phóng xạ t: t N N N N 1 e N t 2T Loại 3: Xác định số nguyên tử (khối lượng) hạt nhân tạo thành sau thời gian phóng xạ t - Một hạt nhân bị phóng xạ sinh hạt nhân mới, số hạt nhân tạo thành sau thời gian phóng xạ t số hạt nhân bị phóng xạ thời gian ' t N N N N N 1 e N t 2T aotrangtb.com Giáo viên: Nguyễn Thành Long DĐ: 01694 013 498 Aotrangtb.com - Khối lượng hạt nhân tạo thành sau thời gian phóng xạ m ' Email: Loinguyen1310@gmail.com N ' A ' NA Với A’ số khối hạt nhân tạo thành Chú ý: + Trong phóng xạ hạt nhân mẹ có số khối số khối hạt nhân (A = A’) Do khối lượng hạt nhân tạo thành khối lượng hạt nhân bị phóng xạ N ' + Trong phóng xạ A’ A – m ' A – 4 N Loại 4: Trong phóng xạ , xác định thể tích (khối lượng) khí Heli tạo thành sau thời gian t phóng xạ - Một hạt nhân bị phóng xạ sinh hạt , số hạt tạo thành sau thời gian phóng xạ t số hạt nhân bị phóng xạ thời gian N He ' N N N N 1 e t N 1 t 2T N He - Khối lượng khí Heli tạo thành sau thời gian t phóng xạ mHe NA N He - Thể tích khí Heli tạo thành (đktc) sau thời gian t phóng xạ V 22, (l) NA Loại 5: Xác định độ phóng xạ chất phóng xạ H ln H N H e t t0 với H N N0 T 2T Đơn vị độ phóng xạ Bp với phân rã /1s = 1Bq (1Ci = 3,7.1010Bq) Chú ý: ln Khi tính H theo công thức H N N phải đổi T đơn vị giây (s) T Loại 6: Bài toán liên quan tới phần trăm + Phần trăm số nguyên tử (khối lượng) chất phóng xạ bị phóng xạ sau thời gian t phân rã N %N 100% 1 e t 100% 1 t 100% N0 2T m %m 100% 1 e t 100% t 100% m0 2T + Phần trăm số nguyên tử (khối lượng) lại chất phóng xạ sau thời gian t N 100% %N 100% e t 100% t N0 2T m 100% %m 100% e t 100% t m0 2T aotrangtb.com Aotrangtb.com Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 + Phần trăm độ phóng xạ lại sau thời gian t H %H 100% e t 100% H0 Loại 7: Bài toán liên quan tới tỉ số - Tỉ sô số nguyên tử (khối lượng) lại chất phóng xạ sau thời gian phóng xạ t N m e t t ; e t t N0 m0 2T 2T - Tỉ số số nguyên tử (khối lượng) bị phóng xạ chất phóng xạ sau thời gian phóng xạ t N m 1 e t t ; 1 e t 1 t m0 N0 2T 2T Loại 8: Bài toán liên quan đến số hạt lại, bị phóng xạ (khối lượng lại, bị phóng xạ) hai thời điểm khác Chú ý: t + Khi n với n số tự nhiên áp dụng công thức T t T t T N N ; m m0 t + Khi số thập phân áp dơng công thức: T N N e t ; m m0 e t + Khi t T áp dùng công thức gần đúng: e t t Tương tự cho loại lại Làm nhớ hết công thức … đơn giản, ý nè - Sự tương tự N m0 ; N m; N m; N ' m' N m N m - Các tỉ số ; N m0 N m0 m m ' N m m m N N A nhờ tương tự ta có N N A ; N N A N ' N A A A A NA A A (các công thức dễ chứng minh, bạn thử chứng minh suy mà làm nhanh trắc nghiệm nhé) - Ta cần nhớ công thức cho số hạt công thức khác từ tương tự mà nhớ - Phân biệt rõ khái niệm ban đầu, lại, bị phóng xạ (phân rã) - Có thể dùng bảng cho trường hợp đặc biệt sau: - Từ công thức Thời gian (t) Còn lại (m) m0 Còn lại (m) 100% 1T m m0 2 50% aotrangtb.com Phân rã ( m ) m0 m0 m0 2 Phân rã ( m ) 50% Giáo viên: Nguyễn Thành Long DĐ: 01694 013 498 2T m0 3T m0 4T m0 Aotrangtb.com m0 25% m0 12,5% m0 16 6,25% Email: Loinguyen1310@gmail.com m0 m0 3m0 4 75% m0 m0 m0 8 87.5% m0 m0 15m0 16 16 93,75% Tương tự cho ta có bảng cho số hạt, trường hợp t = 5T, t = nT… Xét tương tự Bài tập tự luận: Bài 1: Côban 2760Co đồng vị phóng xạ phát tia với chu kì bán rã T = 71,3 ngày Xác định tỷ lệ phần trăm chất Co bị phân rã tháng (30 ngày) Có hạt giải phóng sau 1h từ 1g chất Co tinh khiết Giải: Tỷ lệ phần trăm chất Co bị phân rã tháng (30 ngày) ln 30 N t 71,3 %N C 100% 1 e 100% 1 e 100% 25, 3% N0 Số hạt giải phóng sau 1h từ 1g chất Co tinh khiết m Số hạt Co ban đầu có 1g N N A A Số hạt nhân sinh số hạt Co tạo thành N ' N Co N 1 e t ln 30 m0 N A 1 e t 6, 023.1023 1 e 71,3 4, 06.1018 (hạt) A 60 A Bài 2: Hạt nhân 224 88 Ra phóng hạt , photon tạo thành Z Rn Một nguồn phóng xạ khối lượng ban đầu m0 sau 14,8 ngày khối lượng nguồn lại 2,24g Hãy tìm : Khối lượng Rn ban đầu Số hạt nhân Ra bị phân rã khối lượng Ra bị phân rã ? Khối lượng số hạt nhân tạo thành ? Thể tích khí Heli tạo thành (đktc) -1 Cho biết chu kỳ phân rã 224 88 Ra 3,7 ngày số Avôgađrô NA = 6,02.1023mol Giải : m t 14,8 35,84 N số hạt nhân ban đầu N N A Vì 6, 023.1023 0,964.1023 T 3, A 224 Tính m0 224 88 Ra có t Ta có m0 T m 2, 24.24 35,84 g Số hạt nhân Ra bị phân rã : N Ra N 0, 903 1023 hạt aotrangtb.com Giáo viên: Nguyễn Thành Long DĐ: 01694 013 498 Aotrangtb.com Email: Loinguyen1310@gmail.com 1 - Khối lượng Ra bị phân rã m m0 1 t 35,84 33, gam 2T N 0,903.1023.224 Hoặc m A 33, NA 6, 023.1023 Số hạt nhân tạo thành : ' N N N t 0,964.1023 1 0,903 10 23 hạt 2T N ' 0, 903.1023 - Khối lượng hạt tạo thành: m ' A ' 220 33 gam NA 6,02.1023 N H e 0,903.1023 Thể tích khí Heli tạo thành (đktc) : V 22, 22, 3, 36 lit NA 6, 02.1023 Bài tập trắc nghiệm: Câu 1: (CĐ – 2007) Ban đầu chất phóng xạ nguyên chất có khối lượng mo, chu kì bán rã chất 3,8 ngày Sau 15,2 ngày khối lượng chất phóng xạ lại 2,24g Khối lượng mo A 35,84 g B 17,92 g C 8,96 g D 5,60 g Giải: t t 15, N nên ta có m0 T m 2, 24.24 35,84 g Vì tỉ số T 3,8 Chọn đáp án A Nhận xét: Ta giải nhanh theo bảng sau t 15, 4T m0 16m 35,84 g Câu 2: (CĐ – 2008) Ban đầu có 20 gam chất phóng xạ X có chu kì bán rã T Khối lượng chất X lại sau khoảng thời gian 3T , kể từ thời điểm ban đầu A 3,2 gam B 2,5 gam C 1,5 gam D 4,5 gam Giải: m 20 t 3T Vì tỉ số N nên ta có m t0 2, g T T 2T Chọn đáp án B m Nhận xét: Ta giải nhanh theo bảng sau t 3T m 2,5 g Câu 3: (ĐH – 2010) Ban đầu có N0 hạt nhân mẫu chất phóng xạ nguyên chất có chu kỳ bán rã T Sau khoảng thời gian t = 0,5T, kể từ thời điểm ban đầu, số hạt nhân chưa bị phân rã mẫu chất phóng xạ N N N A B C D N 2 Giải: N N N t 0,5T Vì tỉ số nên ta có N t0 10 T T 2 2T 2 Chọn đáp án B aotrangtb.com Aotrangtb.com Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 Câu 4: (TN - 2008) Ban đầu có lượng chất phóng xạ nguyên chất nguyên tố X, có chu kì bán rã T Sau thời gian t = 3T, tỉ số số hạt nhân chất phóng xạ X phân rã thành hạt nhân nguyên tố khác số hạt nhân lại chất phóng xạ X 1 A B C D Giải: t N N N N o t 3T Vì tỉ số N nên ta có 2T T T N N N Chọn đáp án B Câu 5: (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) lượng chất phóng xạ lại phần trăm so với độ phóng xạ lượng chất phóng xạ ban đầu? A 25% B 75% C 12,5% D 87,5% Giải: t 11, H 1 N nên ta có t 0,125 12, 5% Vì tỉ số T 3,8 H0 2T Chọn đáp án C Nhận xét: Ta giải nhanh theo bảng sau t 11, 3T nên lại 12,5% Câu 6: (CĐ – 2009) Gọi khoảng thời gian để số hạt nhân đồng vị phóng xạ giảm bốn lần Sau thời gian 2 số hạt nhân lại đồng vị phần trăm số hạt nhân ban đầu? A 25,25% B 93,75% C 6,25% D 13,5% Giải: N N 1 - Tại thời điểm t = ta có N1 t N0 2T 2 N2 1 - Tại thời điểm t = 2 ta có 2t t 0, 0625 6, 25% N0 4 T 2T Chọn đáp án C Câu 7: Chu kì phóng xạ hai chất phóng xạ A B TA TB 2TA Ban đầu hai khối chất phóng xạ có số nguyên tử Sau thời gian t 2TA tỉ số hạt nhân A B lại 1 A B C D 4 Giải: - Tại thời điểm ban đầu ta có N A N B TB 2TA N0 A - Sau khoảng thời gian t 2TA tỉ số hạt nhân A B lại t TA NA (vì t TB 2TA ) N B N0B 2 t TB Chọn đáp án B aotrangtb.com Aotrangtb.com Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 Câu 8: Chu kì bán rã hai chất phóng xạ A B 20 phút 40 phút Ban đầu hai chất A B có có số lượng hạt nhân Sau 80 phút, tỉ số hạt nhân A B bị phân rã A B C D 4 Giải: - Tại thời điểm ban đầu ta có N A N B TA 20 phút, TB 2TA N0 A 1 t TA N A 5 - Sau khoảng thời gian t 80 4TA ta có N B N0 B t 2TB Chọn đáp án C Câu 9: (ĐH – 2008) Hạt nhân ZA11 X phóng xạ biến thành hạt nhân nhân X, Y số khối chúng tính theo đơn vị u Biết chất phóng xạ có khối lượng chất X A A1 A2 A1 Z1 A2 Z2 Y bền Coi khối lượng hạt A2 Z2 Y có chu kì bán rã T Ban đầu X , sau chu kì bán rã tỉ số khối lượng chất Y khối lượng chất B A2 A1 C A2 A1 D A1 A2 HD: t NY T A2 N A2 mY NA A t NX mX A1 A1 N T A1 NA Chọn đáp án D Câu 10: Ở thời điểm t1 chất có độ phóng xạ H1 105 bq Ở thời điểm t1 độ phóng xạ chất H 8.104 Bq Chu kì bán mẫu chất T 6,93 ngày Số hạt nhân mẫu chất bị phân rã khoảng thời gian t2 t1 A 1, 378.1012 hạt B 1, 728.1010 hạt C 1, 332.1010 hạt D 1, 728.1012 hạt Giải: 0, 693 T T N1 N1 H1 ; tương tự N H Ta có H1 T 0, 693 0, 693 Số hạt nhân mẫu chất bị phân rã khoảng thời gian t2 t1 T N1 N H1 H 1, 728.1010 0, 693 Chọn đáp án B 23 -1 Câu 11: (ĐH – 2009) Lấy chu kì bán rã pôlôni 210 84 Po 138 ngày NA = 6,02.10 mol Độ phóng xạ 42mg pôlôni A 1012 Bq B 7.109 Bq C 7.1014 Bq D 7.1010 Bq aotrangtb.com Aotrangtb.com Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 Giải: m N ln 2.m0 N A ln 2.42.103.6, 02.1023 H N A 6,99.1012 Bq A T A 138.24.3600.210 m N m.N A ln m.N A n N0 H N 7.1012 Bq A NA A A A Chọn đáp án A 238 Câu 12: (ĐH – 2007) Biết số Avôgađrô 6,02.1023/mol, khối lượng mol urani 92 U 238 g/mol Số 238 nơtrôn (nơtron) 119 gam urani 92 U 25 25 A 8,8.10 B 1,2.10 C 2,2.1025 D 4,4.1025 Giải: Ta có m 119 N n A Z N A 238 92 6, 02.1023 4, 4.10 25 hạt M 238 Chọn đáp án D Câu 13: Radon 222 86 Rn chất phóng xạ có chu kì bán rã 3,8 ngày Một mẫu Rn ban đầu có 2mg Sau 19 ngày lại nguyên tử chưa bị phân rã A: 1,69 1017 B: 1,69.1020 C: 0,847.1017 D: 0,847.1018 HD: Số nguyên tử lại N N t T m0 N A M Rn t T ≈1,69.1017 Chọn đáp án A Câu 14: Radian C có chu kì bán rã 20 phút Một mẫu Radian có khối lượng 2g Sau 1h40 phút, lượng chất phân rã A: 1,9375 g B: 0,0625g C: 1,25 g D: đáp án khác HD: Khối lượng phân rã m m0 (1 Chọn đáp án A t T ) =1,9375 g Bài tập tự giải: Câu 1: (CĐ – 2009) Biết NA = 6,02.1023 mol-1 Trong 59,50 g 238 92 U có số nơtron xấp xỉ 23 25 25 A 2,38.10 B 2,20.10 C 1,19.10 D 9,21.1024 23 Câu 2: (CĐ - 2008): Biết số Avôgađrô NA = 6,02.10 hạt/mol khối lượng hạt nhân số khối 27 Số prôtôn (prôton) có 0,27 gam 13 Al 22 22 A 6,826.10 B 8,826.10 C 9,826.1022 D 7,826.1022 16 60 Câu 3: Côban 27 Co chất phóng xạ với chu kì bán rã năm Nếu lúc đầu có 1kg chất phóng xạ sau 60 16 năm khối lượng 27 Co bị phân rã A 875g B 125g C 500g D 250g 131 Câu 4: Chất phóng xạ iôt 53 I có chu kì bán rã ngày Lúc đầu có 200g chất Sau 24 ngày, số gam iốt phóng xạ bị biến thành chất khác aotrangtb.com Aotrangtb.com Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 A 50g B 175g C 25g D 150g Câu 5: Có 100g chất phóng xạ với chu kì bán rã ngày đêm Sau 28 ngày đêm khối lượng chất phóng xạ lại A 93,75g B 87,5g C 12,5g D 6,25g 90 Câu 6: Chu kì bán rã chất phóng xạ 38 Sr 20 năm Sau 80 năm có phần trăm chất phóng xạ phân rã thành chất khác? A 6,25% B 12,5% C 87,5% D 93,75% 238 238 Câu 7: Chu kì bán rã 92 U 4,5.109 năm Lúc đầu có 1g 92 U nguyên chất Tính độ phóng xạ mẫu chất sau 9.109 năm A 3,087.103Bq B 30,87.103Bq C 3,087.105Bq D 30,87.105Bq 32 Câu 8: Phốt 15 P phóng xạ với chu kỳ bán rã T = 14,2 ngày Sau 42,6 ngày kể từ thời điểm ban đầu, khối lượng khối chất phóng xạ 1532 P lại 2,5g Tính khối lượng ban đầu A 15g B 20g C 25g D 30g 210 Câu 9: Tìm khối lượng Poloni 84 Po có độ phóng xạ Ci Biết chu kỳ bán rã 138 ngày: A 276 mg B 383 mg C 0,442 mg D 0,115 mg 66 Câu 10: Đồng vị phóng xạ 29 Cu có chu kỳ bán rã 4,3 phút Sau khoảng thời gian t = 12, phút, độ phóng xạ đồng vị giảm xuống bao nhiêu: A 85 % B 87,5 % C 82, % D 80 % 131 Câu 11: Có 100g iôt phóng xạ 53 I với chu kì bán rã ngày đêm Tính khối lượng chất iôt lại sau tuần lễ A 8,7g B 7,8g C 0,87g D 0,78g 226 Câu 12: Tìm độ phóng xạ gam 83 Ra, biết chu kì bán rã 16622 năm (coi năm 365 ngày) A 0,976Ci B 0,796C C 0,697Ci D 0.769Ci 222 Câu 13: Ban đầu có gam chất phóng xạ radon 86 Rn với chu kì bán rã 3, ngày Số nguyên tử radon lại sau 9, ngày A 23,9.1021 B 2,39.1021 C 3,29.1021 D 32,9.1021 Câu 14: Trong nguồn phóng xạ 32 P với chu kì bán rã 14 ngày có 3.1023 nguyên tử Bốn tuần lễ trước số 15 nguyên tử 32 15 P nguồn A 3.1023 nguyên tử B 6.1023 nguyên tử C 12.1023 nguyên tử D 48.1023 nguyên tử 60 Câu 15: Côban phóng xạ 27 Co có chu kì bán rã 5,7 năm Để khối lượng chất phóng xạ giảm e lần so với khối lượng ban đầu cần khoảng thời gian A 8, 55 năm B 8, 23 năm C năm D năm Dạng 2: Tính chu kì bán rã chất phóng xạ Tìm chu kì bán rã biết a Tỉ số số nguyên tử ban đầu số nguyên tử lại sau thời gian phóng xạ t b Tỉ số số nguyên tử ban đầu số nguyên tử bị phân rã sau thời gian phóng xạ t c Tỉ số độ phóng ban đầu độ phóng xạ chất phóng xạ thời điểm t aotrangtb.com Giáo viên: Nguyễn Thành Long DĐ: 01694 013 498 Phương pháp: Aotrangtb.com Email: Loinguyen1310@gmail.com Loại 1: Tỉ số số nguyên tử ban đầu số nguyên tử lại sau thời gian phóng xạ t N0 t ln e t T (chứng minh đơn giản, lấy hai vế theo số e xong) N0 N ln N t ln Nhờ tương tự phần ý ta có m m0 e t T m ln m Loại 2: Tỉ số số nguyên tử ban đầu số nguyên tử bị phân rã sau thời gian phóng xạ t N N e t N N 1 e t N e t T N0 t.ln N ln N0 Nhờ tương tự phần ý ta có m m0 1 e t T t.ln m ln m0 Loại 3: Tỉ số độ phóng ban đầu độ phóng xạ chất phóng xạ thời điểm t t.ln H H e t T H ln H Loại 4: Tỉ số số nguyên tử bị phân rã sau thời gian phóng xạ t só hạt nhân lại t t N N 1 e t T e 1 T N N e t t t m m0 1 e t T Tương tự e 1 T m m0 e t Loại 5: Từ toán phần trăm toán tỉ số ta tính chu kì dựa vào giả thiết… bạn đọc tự suy Tìm chu kì bán rã biết số hạt nhân thời điểm t1 t2 Ta có N1 N e t ; N N e t2 N (t t ) ln Lập tỉ số e (t2 t1 ) T N N2 ln N2 Tìm chu kì bán biết số hạt nhân bị phân rã hai thời gian khác - Gọi N số hạt nhân bị phân rã thời gian t1 Sau t (s) gọi N số hạt nhân bị phân rã thời gian t2 t1 aotrangtb.com 10 Aotrangtb.com Giáo viên: Nguyễn Thành Long DĐ: 01694 013 498 Email: Loinguyen1310@gmail.com t T2 Số hạt U235 N N N 7,143 Ta có t 6,04.10 (năm) = 6,04 tỉ năm N 1000 Chọn đáp án A Câu 7: 23 biến thành Magiê có chu kỳ bán rã 15 giờ.Ban đầu có lượng Na 11 Na chất phóng xạ nguyên chất Sau thời gian tỉ số số hạt nhân Na Mg 1? A 30 B 3, 75 C 15 D 7,5 HD: 1 Nhận xét : Sau chu kì, số hạt Na lại so với số hạt ban đầu Vậy số hạt Na ban đầu phân rã = số 2 hạt Mg tạo thành, nên tỉ số số hạt Na lại số hạt Mg sinh Chọn đáp án A Bài tập tự giải: C chất phóng xạ, phóng xạ tia có chu kì bán rã 5600 năm Sau lượng chất phóng xạ mẫu lượng chất phóng xạ ban đầu mẫu A 16800 năm B 18600 năm C 7800 năm D 16200 năm 14 Câu 2: Hạt nhân C chất phóng xạ, phóng xạ tia có chu kì bán rã 5600năm Trong cối Câu 1: Hạt nhân 14 có chất phóng xạ 146 C Độ phóng xạ mẫu gỗ tươi mẫu gỗ cổ đại chết khối lượng 0,25Bq 0,215Bq Hỏi mẫu gỗ cổ đại chết ? A 12178, 86 năm B 12187, 67 năm C 1218, 77 năm D.16803, 57 năm Câu 3: Tính tuổi tượng gổ cổ biết độ phóng xạ tượng gổ 0,77 lần độ phóng xạ khúc gổ khối lượng chặt Biết chu kì bán rã C14 5600 năm A 2112 năm B 1056 năm C 1500 năm D 2500 năm Câu 4: Một mộ vua khai quật Ván quan tài có chứa 50g cácbon có độ phóng xạ 457 phân rã /phút (chỉ có đồng vị C 14 phóng xạ) Biết độ phóng xạ cối sống 15 phân rã /phút tính 1g cácbon chu kỳ bán rã C 14 5600 năm Tuổi mộ cổ cỡ A 2800 năm B 1400 năm C 4000 năm D 8000 năm 24 Câu 6: Hạt nhân 11 Na phân rã với chu kỳ bán rã 15 giờ, tạo thành hạt nhân X Sau thời gian mẫu chất phóng xạ 24 11 Na nguyên chất lúc đầu có tỉ số số nguyên tử X Na có mẫu 0,75? A 24,2h B 12,1h C 8,6h D 10,1h Câu 6: Một chất phóng xạ Côban 60Co có chu kì bán rã T = 5,33 năm Giả sử thời điểm ban đầu có 1kg, sau khoảng thời gian t, lượng Co bị phân rã 937,5g Khoảng thời gian t A 2,312 năm B 21,32 năm C 231,2 năm D 12,23 năm Câu 7: Một chất phóng xạ có chu kì bán rã la 20 ngày đêm Hỏi sau bao 75% hạt nhân bị phân rã A 20 ngày B 30 ngày C 40 ngày D 50 ngày 60 Câu 8: Chất 27 Co dùng y tế có chu kỳ bán rã 5,33 năm Ban đầu khối lượng Co 500gam Sau thời gian lượng chất phóng xạ lại là100gam aotrangtb.com 18 Giáo viên: Nguyễn Thành Long DĐ: 01694 013 498 A 12, 38năm B 8, 75năm Aotrangtb.com Email: Loinguyen1310@gmail.com D 15,24 naêm C 10, 5năm ĐỘ HỤT KHỐI – NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT - NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT RIÊNG Phương pháp: - Độ hụt khối m m0 m u với m0 Zm p A Z mn - Năng lượng liên kết Wlk m.c Zm p A Z mn 931 MeV với 1u 931MeV / c Zm p A Z mn m W - Năng lượng liên kết riêng lk (năng lượng liên kết riêng lớn hạt A A nhân bền vững) Bài tập giải mẫu: Câu 1: (ĐH – 2010) Cho khối lượng proton, notron, 40 18 Ar , 36 Li là: 1,0073 u ; 1,0087u; 39,9525 u; 6,0145 u 1u = 931,5 MeV/c2 So với lượng liên kết riêng hạt nhân 36 Li lượng liên kết 40 riêng hạt nhân 18 Ar A lớn lượng 5,20 MeV B lớn lượng 3,42 MeV C nhỏ lượng 3,42 MeV D nhỏ lượng 5,20 MeV Giải: Zm p A Z mn m W Từ công thức lk ta A A Zm p A Z mn m 18.1, 0073 40 18 1, 0087 29,9525 W MeV Ar lk 8, 62 AAr AAr 40 nuclon Zm p A Z mn m 3.1, 0073 3 1, 0087 6, 0145 W MeV Li lk 5, 20 ALi ALi nuclon MeV Vậy Ar Li 3, 42 nuclon Chọn đáp án B Câu 2: (ĐH – 2010) Hạt nhân 210 84 Po đứng yên phóng xạ , sau phóng xạ đó, động hạt A lớn động hạt nhân B nhỏ động hạt nhân C động hạt nhân D nhỏ động hạt nhân Giải: 206 Theo giả thiết ta pt phản ứng 210 84 Po He 82 X Áp dụng định luật bảo toàn động lượng W m P PX PPo P PX m W mX WX X 51,5 WX m aotrangtb.com 19 Aotrangtb.com Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 Chọn đáp án B Chú ý: - Hạt nhân Po đứng yên WPo PPo - Giả thiết không cho khối lượng nguyên tử phải hiểu Câu 3: (ĐH – 2010) Cho ba hạt nhân X, Y, Z có số nuclon tương ứng AX, AY, AZ với AX AY 0,5 AZ Biết lượng liên kết hạt nhân tương ứng EX, EY, EZ với EZ E X EY 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 Giải: 1 Cách 1: Từ giả thiết AX AY 0,5 AZ AY AX AZ 1 AZ AX AY Từ giả thiết EZ E X EY Từ (1) (2) ta có z 2 EZ E X EY X Y AZ AX AY Chọn đáp án A Nhận xét: Câu ảnh hưởng toán nhiều lý, cần dựa vào so sánh hai phân số tính chất bắc cầu kết hợp với điều kiện EZ E X EY A EY E E Cách 2: Từ AX AY AY X Y X 2 X 1 AY AX AX E X E E Từ AX 0, AZ X Z 2 Z AX AZ AZ Từ (1) (2) theo tính chất bắc cầu Y X Z Câu 4: (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 lượng liên kết riêng hai hạt nhân D lượng liên kết hạt nhân X lớn lượng liên kết hạt nhân Y Giải: Nhận xét: - Độ hụt khối nên lượng liên kết - Hạt nhân tạo hai loại hạt Proton Notron, hai loại có tên chung Nuclon W m.c Năng lượng liên kết riêng lk lớn hạt nhân bền vững Vì độ hụt khối A A nên tỉ lệ nghịch với A, theo giải thiết AX AY X Y Chọn đáp án A Câu 5: (ĐH – 2008) Hạt nhân 104 Be có khối lượng 10,0135u Khối lượng nơtrôn (nơtron) mn = 1,0087u, khối lượng prôtôn (prôton) mP = 1,0073u, 1u = 931 MeV/c2 Năng lượng liên kết riêng hạt nhân A 0,6321 MeV B 63,2152 MeV C 6,3215 MeV D 632,1531 MeV aotrangtb.com 10 Be 20 Aotrangtb.com Giáo viên: Nguyễn Thành Long DĐ: 01694 013 498 Giải: Elk 4m p 6mn mBe c Áp dụng công thức 6,3215MeV A 10 Chọn đáp án C Email: Loinguyen1310@gmail.com Bài tập tự giải: Câu 1: (CĐ – 2009) Biết khối lượng prôtôn; nơtron; hạt nhân 16 O 1,0073 u; 1,0087 u; 15,9904 16 u 1u = 931,5 MeV/c Năng lượng liên kết hạt nhân O xấp xỉ A 14,25 MeV B 18,76 MeV C 128,17 MeV D 190,81 MeV 37 Câu 2: (CĐ - 2008) Hạt nhân 17 Cl có khối lượng nghỉ 36,956563u Biết khối lượng nơtrôn (nơtron) là1,008670u, khối lượng prôtôn (prôton) 1,007276u u = 931 MeV/c2 Năng lượng liên kết riêng hạt nhân 1737Cl A 9,2782 MeV B 7,3680 MeV C 8,2532 MeV D 8,5684 MeV Câu 3: Biết khối lượng prôton mP = 1,0073u, khối lượng nơtron mn = 1,0087u, khối lượng hạt nhân đơtêri m = 2,0136u 1u = 931MeV/c2 Năng lượng liên kết riêng hạt nhân nguyên tử đơtêri A 2,24MeV B 1,12MeV C 3,36MeV D 1,24MeV PHẢN ỨNG TỎA HAY THU NĂNG LƯỢNG Phương pháp: Xét phản ứng A D B C Loại 1: Năng lượng toả hay thu vào phân rã CT 1: E mB mC mA mD c Với mA , mD , mB , mC khối lượng hạt nhân trước sau tương tác CT 2: E mB mC mA mD c Với m A , mD , m B , mC độ hụt khối hạt nhân trước sau tương tác CT 3: E WlkB WlkC WlkA WlkD c Với WlkA , WlkD , WlkB , WlkC lượng liên kết hạt nhân trước sau tương tác Nếu E phản ứng tỏa lượng Nếu E phản ứng thu lượng Loại 2: Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân Xét phản ứng A D B C aotrangtb.com 21 Aotrangtb.com Giáo viên: Nguyễn Thành Long DĐ: 01694 013 498 - Định luật bảo toàn động lượng PA PB PC Hạt nhân A đứng yên phóng xạ PA PB PC PB PC Hạt B C chuyển động ngược chiều m v PB PC mC vC mB vB B C 1 mC vB Email: Loinguyen1310@gmail.com PB2 PC2 m.v 2m 2mW m W 2.mC WC 2mB WB B C mC WB Mặt khác P m.v v W mB = C = C (3) mC vB WB - Định luật bảo toàn lượng WA E WB WC Khi hạt nhân A đứng yên động WA E WB WC Ta có hệ phương trình Loại 4: Tính động hạt phần trăm lượng tỏa vận tốc a Động hạt B, C W W W W WC mC mB mB E = C B C = B = E WC E WB mC WB mC mB mB mC m B mC mC mB m B mC b % lượng toả chuyển thành động hạt B,C K mB % WC C 100% 100% = = 100% E mB mC % WB 100% %WC c Vận tốc chuyển động hạt B, C 2WC WC mv v m Loại 5: Tính lượng tỏa m gam chất phân rã m E ' E N E N A A Chú ý: Khi tính vận tốc hạt B, C - Động hạt phải đổi đơn vị J (Jun) - Khối lượng hạt phả đổi kg - 1u = 1,66055.10-27 kg - MeV = 1,6.10-13 J Bài tập tự luận: aotrangtb.com 22 Aotrangtb.com Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 Bài 1: Randon 222 86 Rn chất phóng xạ phóng hạt hạt nhân X với chu kì bán rã T = 3,8 ngày Biết phóng xạ toả lượng 12,5MeV dạng tổng động hai hạt sinh (W + WX) Hãy tìm động hạt sinh Khi tính, lấy tỉ số khối lượng hạt gần tỉ số số khối chúng (m /mX A /AX) Cho NA = 6,023.1023mol-1 Giải: Ta có WX W E 12, WC mB 218 E = 12,5 = 12,275 MeV 222 m B mC mC WB E = 12,5 - 12,275 = 0,225MeV mC m B Bài 2: Hạt nhân 226 88 Ra có chu kì bán rã 1570 năm, đứng yên phân rã hạt biến đổi thành hạt nhân X Động hạt phân rã 4,8MeV Hãy xác định lượng toàn phần toả phân rã Coi khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u xấp xỉ khối lượng chúng Giải : m WX 4 = WX ; W 4,8 0, 0865 MeV 222 222 m X W 222 WX W E 4,8 0, 0865 4,8865 MeV Bài 3: Pôlôni 210 84 Po chất phóng xạ , có chu kì bán rã T = 138 ngày Tính vận tốc hạt , biết hạt nhân Pôlôni phân rã toả lượng E = 2,60MeV Giải : WX W E 2, m WX W 0, 04952 MeV 0,07928.013 J m X W 206 2W 1,545.106 m / s m Bài 4: Hãy viết phương trình phóng xạ Randon ( 222 86 Rn ) Có phần trăm lượng toả phản ứng chuyển thành động hạt ? Coi hạt nhân Randon ban đầu đứng yên khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử số khối Giải : W mB 218 %WC C 100% 100% 100% 98, 2% E mB mC 222 v Bài 5: Hạt nhân 210 84 Po có tính phóng xạ Trước phóng xạ hạt nhân Po đứng yên Tính động hạt nhân X sau phóng xạ Cho khối lượng hạt nhân Po mPo = 209,93733u, mX = 205,92944u , m = 4,00150u, 1u = 931MeV/c2 Giải : E 931 mA – mB – mC 931.(209,93733 205,92944 4, 00150) 5, 949 MeV WX W E 5, 949 aotrangtb.com 23 Aotrangtb.com Giáo viên: Nguyễn Thành Long DĐ: 01694 013 498 mC WB E = 5,949 = 0,1133 MeV 210 mC m B Email: Loinguyen1310@gmail.com Bài tập trắc nghiệm: Câu 1: (ĐH – 2010) Dùng proton có động 5,45MeV bắn vào hạt nhân 49 Be đứng yên Phản ứng tạo hạt nhân X hạt nhân Hạt bay theo phương vuông góc với phương tới proton có động MeV Khi tính động hạt, lấy khối lượng hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử số khối chúng Năng lượng tỏa phản ứng A 3,125 MeV B 4,225 MeV C 1,145 MeV D 2,125 MeV Giải: Theo giả thiết ta pt phản ứng 11 p 49 Be 24 36 X Theo định luật bảo toàn động lượng ta có Pp P PLi PX P Pp mX WX m W m pW p WX 3,575MeV P Pp Theo định luật bảo toàn động lượng lượng ta có E W WX WP WB e 3,575 5, 45 2,125 MeV Chú ý: Hạt nhân 49 Be đứng yên WB e PBe Chọn đáp án B Câu 2: (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 lượng tối thiểu để tách hạt nhân 12 C thành nuclôn riêng biệt A 89,4 MeV B 44,7 MeV C 72,7 MeV D 8,94 MeV Giải: 12 Xét phản ứng tách 12 C: C p 6n Ta có m0 12u m 6m p mn 61,00728 1,00867 12,0957u Suy lượng tối thiểu E m m0 c e 12, 0957 12 uc e 12, 0957 12 1, 66058.1027 3.108 1, 6.1019 0,894.108 eV 89, MeV Chọn đáp án A Câu 3: (CĐ – 2010) Cho phản ứng hạt nhân 13 H 12 H 24 He 01n 17, MeV Năng lượng tỏa tổng hợp 1g khí heli xấp xỉ A 4,24.108J B 4,24.105J C 5,03.1011J D 4,24.1011J Giải: mN A Số hạt nhân có 1g khí heli N 1, 505.1023 AHeli Theo giả thiết ta có E 17, MeV Năng lượng tỏa tổng hợp 1g khí heli E ' E.N 17, 6.1, 6.1019 4, 24.1011 J aotrangtb.com 24 Aotrangtb.com Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 Chọn đáp án D Câu 4: (CĐ – 2010) Dùng hạt prôtôn có động 1,6 MeV bắn vào hạt nhân liti 37 Li đứng yên Giả sử sau phản ứng thu hai hạt giống có động không kèm theo tia Biết lượng 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 Giải: Theo giả thiết ta pt phản ứng 11 p 37 Li ZA X Vì hai hạt sinh có động nên theo định luật bảo toàn lượng ta có 1, 17, Wp E 2WX WX 9,5 MeV Chọn đáp án C Chú ý: - Hạt nhân Li đứng yên WLi - Hạt nhân hạt Heli 24 He Câu 5: (ĐH – 2009) Cho phản ứng hạt nhân: 31T 12 D 24 He X Lấy độ hụt khối hạt nhân T, hạt nhân D, hạt nhân He 0,009106 u; 0,002491 u; 0,030382 u 1u = 931,5 MeV/c2 Năng lượng tỏa phản ứng xấp xỉ A 15,017 MeV B 200,025 MeV C 17,498 MeV D 21,076 MeV Giải: Ta có lượng tỏa ra: E mD mT mHe mn c mP mn mD mP 2mn mT 2mP 2mn mHe mn c mHe mD mT c (0, 030382 0, 009106 0, 002491)uc 0, 018785.931, 17, 498 MeV Chọn đáp án C Chú ý: - 01 X hạt nơtrôn nên mX - Ta tổng quát lên sau E m0 – m c m0 m c (mHe mT mD )c Tương tự : (CĐ – 2007) Câu 6: (ĐH – 2008) Hạt nhân A đứng yên phân rã thành hạt nhân B có khối lượng mB hạt có khối lượng m Tỉ số động hạt nhân B động hạt sau phân rã m m m m A B B C B D mB m mB m Giải: Theo định luật bảo toàn động lượng ta có W m 2 mB vB m v mB vB m v mBWB m W B W mB Chọn đáp án A Nhận xét: Đối với phản ứng A B C mà A đứng yên tỉ số hai hạt nhân B C tỉ lệ nghịch khối lượng W m chúng tức B C Áp dụng kết mà giải nhanh WC mB aotrangtb.com 25 Aotrangtb.com Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 Câu 7: (CĐ – 2010) Pôlôni 210 84 Po phóng xạ biến đổi thành chì Pb Biết khối lượng hạt nhân Po; ; MeV Pb là: 209,937303 u; 4,001506 u; 205,929442 u u = 931, Năng lượng tỏa hạt c nhân pôlôni phân rã xấp xỉ A 5,92 MeV B 2,96 MeV C 29,60 MeV D 59,20 MeV Giải: E M M c 209,937303 4, 001506 205,929442 uc 0, 06355.931, MeV 5, 92 MeV Chọn đáp án A Bài tập tự giải : Câu 1: (CĐ – 2009) Cho phản ứng hạt nhân: 20 10 1 23 11 20 Na 11 H 24 He 10 Ne Lấy khối lượng hạt nhân 23 11 Na ; Ne ; He ; H 22,9837 u; 19,9869 u; 4,0015 u; 1,0073 u 1u = 931,5 MeV/c Trong phản ứng này, lượng A thu vào 3,4524 MeV B thu vào 2,4219 MeV C tỏa 2,4219 MeV D tỏa 3,4524 MeV Câu 2: (CĐ - 2007) Xét phản ứng hạt nhân: H 13 H 23 H 01n Biết khối lượng hạt nhân 12 H mH 2, 0135u; mHe 3, 0149u; mn 1, 0087u; u 931 MeV / c Năng lượng phản ứng toả A 7,4990 MeV B 2,7390 MeV C 1,8820 MeV D 3,1654 MeV Câu 3: Người ta dùng proton bắn phá hạt nhân Beri đứng yên Hai hạt sinh Hêli X có phương trình p 49 Be 24 He X Biết proton có động K = 5,45MeV, Hêli có vận tốc vuông góc với vận tốc proton có động KHe = 4MeV Cho độ lớn khối lượng hạt nhân (đo đơn vị u) xấp xỉ số khối A Động hạt X A 6,225MeV B Một giá trị khác C 3,575MeV D 1,225MeV 210 Câu 4: Hạt nhân phóng xạ Pôlôni 84 Po đứng yên phát tia α sinh hạt nhân X Biết phản ứng phân rã α Pôlôni giải phóng lượng ΔE = 2,6MeV Lấy gần khối lượng hạt nhân theo số khối A đơn vị u Động hạt α có giá trị A 2,55MeV B 2,15MeV C 2,89MeV D 2,75MeV 23 20 20 Câu 11: Cho phản ứng hạt nhân: 11 Na H He 10 Ne Lấy khối lượng hạt nhân 23 11 Na ; 10 Ne ; He ; 1 H 22,9837 u; 19,9869 u; 4,0015 u; 1,0073 u 1u = 931,5 MeV/c2 Trong phản ứng này, lượng A thu vào 3,4524 MeV B thu vào 2,4219 MeV C tỏa 2,4219 MeV D tỏa 3,4524 MeV Câu 12: Biết khối lượng prôtôn; nơtron; hạt nhân 16 O 1,0073 u; 1,0087 u; 15,9904 u 1u = 931,5 MeV/c2 Năng lượng liên kết hạt nhân 16 O xấp xỉ A 14,25 MeV B 18,76 MeV C 128,17 MeV D 190,81 MeV 60 Câu 13: Năng lượng nghỉ gam nguyên tử Côban 27 Co A 9.1013J B 3.108J C 9.1016J D 3.105J Câu 14: Cho phản ứng hạt nhân: n 36 Li T 4,8MeV Năng lượng tỏa phân tích hoàn toàn 1g Li aotrangtb.com 26 Aotrangtb.com Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 A 28,89.1023 MeV B 4,8.1023 MeV C 4,818 1023MeV D 0,803.1023 MeV Câu 15: Xem ban đầu hạt nhân 126 C đứng yên Cho biết mc = 12,0000u ; mα = 4,0015u Năng lượng tối thiểu cần thiết để chia hạt nhân 126 C thành hạt α A 6,7.10-13 J B 7,7.10-13 J C 8,2.10-13 J D 5,6.10-13 J Câu 16: Người ta dùng hạt proton bắn vào hạt nhân 49 Be đứng yên để gây phản ứng: p 49 Be x 36 Li Biết động hạt p, x, 36 Li 5,45MeV, 4MeV 3,575MeV Góc lập hướng chuyển động hạt p x (lấy khối lượng hạt nhân theo đơn vị u gần số khối chúng) A 600 B 450 C 1200 D 900 210 A Câu 17: 210 84 Po đứng yên, phân rã thành hạt nhân X theo phương trình 84 Po He Z X Biết khối lượng nguyên tử tương ứng mPo 209,982876u , mHe 4, 002603u , mX 205, 974468u 1u 931,5MeV / c Vận tốc hạt bay xấp xỉ ? A 1, 2.106 m / s B 12.106 m / s C 1, 6.106 m / s D 16.106 m / s 234 A Câu 18: Hạt nhân 234 92U đứng yên phân rã theo phương trình 92U Z X Biết lượng tỏa phản ứng 14,15MeV, động hạt (lấy xấp xỉ khối lượng hạt nhân theo đơn vị u số khối chúng) A 13,72MeV B 12,91MeV C 13,91MeV D 12,79MeV 238 Câu 19: Hạt nhân 92 U đứng yên, phân rã thành hạt nhân thôri Động hạt bay chiếm phần trăm lượng phân rã ? A 1,68% B 98,3% C 81,6% D 16,8% BÀI TẬP LÀM THÊM Bài tập tự luận: Bài 1: (ĐH - 2006) Hạt nhân Poloni ( 210 84 Po ) phóng hạt biến thành hạt nhân chì (Pb) bền a Viết phương trình diễn tả trình phóng xạ cho biết cấu tạo hạt nhân chì b Ban đầu có mẫu Poloni nguyên chất Hỏi sau tỉ lệ khối lượng chì khối lượng Poloni lại mẫu n = 0,7? Biết chu kì bán rã Poloni 138,38 ngày Lấy ln2 = 0,693; ln1,71 = 0,536 ĐS: a) b) 107ngày Bài 2: (Đề dự bị TS ĐH&CĐ 2003) Người ta dùng hạt có động 9,1 MeV bắn phá hạt nhân nguyên tử N14 đứng yên Phản ứng sinh hạt phôtôn p hạt nhân nguyên tử ôxy O17 a Hỏi phản ứng thu hay tỏa lượng (Tính theo MeV)? b Giả sử độ lớn vận tốc hạt prôtôn lớn gấp lần vận tốc hạt nhân ôxy Tính động hạt đó? Cho biết khối lượng hạt mN = 13,9992u; m 4, 0015u; mp = 110073u; mO17 16,9947u; 1u = 931MeV/C2 aotrangtb.com 27 Aotrangtb.com Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 ĐS: 1) 1,21MeV 2) 5,16MeV Bài 3: (Đề dự bị TS ĐH&CĐ năm 2002) Bắn hạt vào hạt nhân 147 N hạt nhân ôxy hạt prôtôn sau phản ứng Viết phương trình phản ứng cho biết phản ứng phản ứng tỏa hay thu lượng? Tính lượng tỏa (hay thu vào) cho biết lượng tỏa dạng nào, lượng thu lấy từ đâu? Khối lượng hạt nhân: m 4, 0015u; m N 13,9992u; mO 16,9947u;m P 1, 0073u;1u 931MeV / c ĐS: 1,2103MeV Bài 4: (Đề dự bị TS ĐH&CĐ năm 2002) 60 Đồng vị coban 60 27 Co chất phóng xạ ; hạt nhân niken (Ni) Độ phóng xạ 0.2g 27 Co H = 225 Ci Hãy viết phương trình phóng xạ nêu rõ thành phần cấu tạo hạt nhân Tìm chu kì bán rã 60 60 23 -1 27 Co tìm thời gian để có 75% 27 Co bị phân rã Biết số Avogadro NA = 6.032 x 10 mol ĐS: 5,3 năm ; 10,6năm Bài 5: ( TS CĐSP Hà Nội 2004) Z Hạt nhân 210 84 Po đứng yên phóng xạ hạt X , biến đổi thành hạt nhân A Pb có kèm theo photon a Viết phương trình phản ứng, xác định A, Z b Bằng thực nghiệm, người ta đo đuợc động hạt X 6,18 MeV Tính động hạt nhân Pb theo đơn vị MeV c Tính bước sóng xạ Biết MeV mPo 209,9828u ; mHe 4, 0015u ; mPb 205,9744u ; h 6, 625.10 34 Js ; c 3108 m / s ; 1u 931 c ĐS: 1) 2) 0,12MeV 3) 10pm Bài 6: (TS CĐSP Hà Nội 2005) a Độ phóng xạ gì? Viết biểu thức vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc độ phóng xạ vào thời gian Chất Poloni P210 có chu kì bán rã 138 ngày Tính khối lượng Poloni có độ phóng xạ 1Ci Cho số Avogaro NA = 6.023 1023 mol-1 b Bắn hạt vào hạt Nito (147N) đứng yên Sau phản ứng sinh hạt proton hạt nhân oxy Các hạt sinh sau phản ứng có vecto vận tốc phương vớ vận tốc hạt Phản ứng thu lượng là1.21MeV Tính động hạt , proton, hạt nhân oxy Coi khối lượng hạt xấp xỉ số khối ĐS: 1) 0,222mg 2) K 1,56 MeV ; KH = 1,56MeV/81 ; K0 = 26,52MeV/81 Bài 7: ( TS CĐCN Hà Nội 2003) Phóng xạ gì? Nêu chất tia phóng xạ 2.Mẫu chất phóng xạ Poloni 210 Po có khối lượng m = 2.1g phóng xạ chuyển thành hạt nhân X Poloni có chu 84 kì bán rã T = 138 ngày a Sau mẫu có 38.073.10 20 hạt X b Phản ứng không xạ điện từ, hạt, Po đứng yên Tính động hạt X hạt MeV 23 haït Cho m Po = 209.9373u; m u = 205.9294u ; m = 4.0015u; 1u = 931.5 ; N = 6.032.10 A mol C2 ĐS: a) 199,1ngày b) Wñ = 5.848 Mev; Wñx = 0.114 MeV Bài 8: (TS CĐCNHN 2004) Pôlôni 210 84 Po chất phóng xạ tạo thành hạt nhân AZ X bền theo phản ứng: aotrangtb.com 210 84 Po 24 He AZ X 28 Aotrangtb.com Giáo viên: Nguyễn Thành Long DĐ: 01694 013 498 Email: Loinguyen1310@gmail.com 1) Xác định tên gọi cấu tạo hạt nhân AZ X Ban đầu có 1gPôlôni, hỏi sau khối lượng Pôlôni lại 0,125g? Cho chu kỳ bán rã Pôlôni T = 138 ngày 2) Sau thời gian t tỉ lệ khối lượng AZ X Pôlôni 0,406? Lấy ĐS: 1) 414ngày 2) 69ngày Bài 9: ( TS CĐCN HN 2005) 1, 4138 A Hạt nhân Pôlôni 210 84 Po đứng yên, phóng xạ chuểyn thành hạt nhân Z X Chu kì bán rã Pôlôni T = 138 ngày Một mẫu Pôlôni nguyên chất có khối lượng ban đầu m o 2g a Viết phương trình phóng xạ Tính thể tích khí Heli sinh điều kiện tiêu chuẩn sau thời gian 276 ngày b Tính lượng tỏa lượng chất phóng xạ tan rã hết c Tính động hạt Cho biết m Po 209,9828u , m 4, 0015u , m X 205, 9744u , 1u 931MeV / c2 ĐS: a) 0,16lit b) E No E 3,683.1022 MeV c) K = 6,3 MeV Bài 10: ( TS CĐGTVT 2004) 23 Người ta dùng prôtôn có động WP = 5,58MeV bắn phá hạt nhân 11 Na đứng yên, tạo phản ứng: 23 p 11 Na Ne Nêu định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân cấu tạo hạt nhân Ne Biết động hạt ự W = 6,6 MeV, tính động hạt nhân Ne Cho mp = 1,0073u; mNa = 22,985u; mNe = 19,9869u; m = 4,9915; lu = 931MeV / c2 ĐS: 1) SGK 2) 2,61 MeV Bài 11: (TSĐH&CĐ 2005) Phốt P phóng xạ với chu kỳ bán rã T = 14, ngày biến đổi thành lưu huỳnh (S) Viết phương 32 15 - trình phóng xạ nêu cấu tạo hạt nhân lưu huỳnh Sau 42, ngày kể từ thời điểm ban đầu, khối lượng khối chất phóng xạ 32 P 15 lại 2, 5g Tính khối lượng ban đầu ĐS: 20gam Bài 12: ( TS CĐGTVT 2005) Thế lực hạt nhân? Lực có phải lực hấp dẫn không? Vì sao? Chất phóng xạ urani 238 sau loạt phóng xạ v biến thành chì 206 Chu kì bán rã biến đổi tổng hợp 4,6 x 109 năm Giả sử ban đầu loại đá chứa urani không chứa chì Nếu tỉ lệ mu khối lượng urani chì đá 37 tuổi đá bao nhiêu? m (Pb) ĐS: 1) SGK 2) 0,2 tỉ năm Bài 13: (TS CĐKT-KTCNI 2004) Hạt proton có động Kp = MeV, bắn vào hạt nhân 37 Li đứng yên, sinh hai hạt nhân X có động năng, theo phản ứng hạt nhân sau P 37 Li X X Viết phương trìng đầy đủ phản ứng Tính động K hạt X Tính lượng mà phản ứng tỏa Để tạo thành 1,5g chất X theo phản ứng hạt nhân nói lượng tỏa bao nhiêu? aotrangtb.com 29 Giáo viên: Nguyễn Thành Long DĐ: 01694 013 498 Aotrangtb.com Cho mu = 1,0073u; mLi = 7,0744u; mX = 4,0015u; 1u 931 Email: Loinguyen1310@gmail.com MeV ; NA = 6.02 x 1023mol-1 C Bài 14: ( CĐNL 2003) 238 1.Urani phân rã theo chuỗi phóng xạ sau 92 U Th Pa U Th Ra Viết đầy đủ chuỗi phóng xạ (ghi thêm Z A hạt nhân) 206 238 Chuỗi phóng xạ tiếp tục hạt nhân cuối đồng vị bền 82 Pb chì Hỏi 92 U biến thành 206 82 Pb sau phóng xạ , ĐS: 2) 8 6 Bài 15: ( TS CĐNL 2004) Hạt nhân phóng xạ 234 U phát hạt 92 a Viết phương trình phản ứng b Tính lượng toả (dưới dạng động hạt hạt nhân con) Tính động hạt hạt nhân Cho mu 233,9904u; mx 229,9737u; m 4,0015u; u 1,660551027 kg 931 MeV C2 ĐS: b) 13,91MeV 0,24MeV Bài 16: ( CĐNL 2005) A Đồng vị 235 92 U phân rã thành hạt nhân ZTh Viết đầy đủ phương trình phân rã Nêu rõ cấu tạo hạt nhân tạo thành Chuỗi phóng xạ tiếp tục hạt nhân đồng vị bền 207 82 Pb Hỏi có hạt nhân Hêli hạt nhân điện tử tạo thành trình phân rã ĐS: 2) hạt Hêli hạt điện tử Bài 17: (CĐXD Số năm 2004) Đồng vị Pôlôni 210 84 Po chất phóng xạ tạo thành chì (Pb) Viết phương trình phân rã nêu thành phần cấu tạo hạt nhân chì tạo thành Năng lượng tỏa phản ứng dạng động hạt hạt nhân chì Tính động hạt Giả thiết ban đầu hạt nhân Pôlôni đứng yên Cho khối lượng hạt nhân mPo = 209,9828u; mHe =4,0015u; mPb = MeV 205,9744u; 1u 931 c2 ĐS: 2) KPb = 0,12MeV ; K 6,12MeV Bài 18: ( CĐ CNTT TPHCM 2004) Cho phản ứng hạt nhân: 37 Cl X n 37 Ar 17 18 Viết phương trình phản ứng đầy đủ Xác định tên hạt nhân X Phản ứng tỏa hay thu lượng Tính lượng tỏa (hay thu) đơn vị MeV Cho m Cl 36,9566u; m Ar 36,9569u; m n 1, 0087u; aotrangtb.com 30 Aotrangtb.com Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 MeV m X 1, 0073u;1u 931 c ĐS: Thu 1,58MeV Bài 19: ( CĐ KT KTTM 2004) Nêu chất phóng xạ Tính tuổi tượng cổ gỗ, biết độ phóng xạ C14 tượng gỗ 0.707 lần độ phóng xạ khúc gỗ có khối lượng vừa chặt Biết chu kì bán rã C14 5600 năm ĐS: 2800năm Bài 20: (Dự bị TSĐH&CĐ 2004) Natri 2411 Na chất phóng xạ với chu kì bán rã T = 15 Ban đầu có 12g natri Hỏi sau - lại 3g chất phóng xạ trên? Tính độ phóng xạ 3g natri Cho số Avôgađrô NA = 6,022 x 1023 mol-1 ĐS: 30h ; 2,61.106 Ci Câu hỏi trắc nghiệm lý thuyết Câu 1: (CĐ 2007)Phóng xạ β- A phản ứng hạt nhân thu lượng B phản ứng hạt nhân không thu không toả lượng C giải phóng êlectrôn (êlectron) từ lớp êlectrôn nguyên tử D phản ứng hạt nhân toả lượng Câu 2: (CĐ 2007) Hạt nhân Triti ( 31T ) có A nuclôn, có prôtôn B nơtrôn (nơtron) prôtôn C nuclôn, có nơtrôn (nơtron) D prôtôn nơtrôn (nơtron) Câu 3: (CĐ 2007) Các phản ứng hạt nhân tuân theo định luật bảo toàn A số nuclôn B số nơtrôn (nơtron) C khối lượng D số prôtôn Câu 4: (CĐ 2007) Hạt nhân bền vững có A số nuclôn nhỏ B số nuclôn lớn C lượng liên kết lớn D lượng liên kết riêng lớn Câu 5: (CĐ 2007) Năng lượng liên kết riêng lượng liên kết A tính cho nuclôn B tính riêng cho hạt nhân C cặp prôtôn-prôtôn D cặp prôtôn-nơtrôn (nơtron) Câu 6: (ĐH – 2007): Phát biểu sai? A Các đồng vị phóng xạ không bền B Các nguyên tử mà hạt nhân có số prôtôn có số nơtrôn (nơtron) khác gọi đồng vị C Các đồng vị nguyên tố có số nơtrôn khác nên tính chất hóa học khác D Các đồng vị nguyên tố có vị trí bảng hệ thống tuần hoàn Câu 7: (ĐH – 2007) 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 8: (CĐ 2008) Trong trình phân rã hạt nhân hạt aotrangtb.com 238 92 U thành hạt nhân 234 92 U , phóng hạt α hai 31 Aotrangtb.com Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 A nơtrôn (nơtron) B êlectrôn (êlectron) C pôzitrôn (pôzitron) D prôtôn (prôton) Câu 9: (CĐ 2008) Khi nói phóng xạ, phát biểu 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 lượng chất C Phóng xạ phản ứng hạt nhân toả lượng D Sự phóng xạ phụ thuộc vào nhiệt độ chất phóng xạ Câu 10: (CĐ 2008) Phản ứng nhiệt hạch A nguồn gốc lượng Mặt Trời B tách hạt nhân nặng thành hạt nhân nhẹ nhờ nhiệt độ cao C phản ứng hạt nhân thu lượng D phản ứng kết hợp hai hạt nhân có khối lượng trung bình thành hạt nhân nặng 222 Câu 11: (ĐH – 2008) Hạt nhân 226 88 Ra biến đổi thành hạt nhân 86 Rn phóng xạ A - B - C D + Câu 12: (ĐH – 2008) Phát biểu sai nói độ phóng xạ (hoạt độ phóng xạ)? A Độ phóng xạ đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu lượng chất phóng xạ B Đơn vị đo độ phóng xạ becơren C Với lượng chất phóng xạ xác định độ phóng xạ tỉ lệ với số nguyên tử lượng chất D Độ phóng xạ lượng chất phóng xạ phụ thuộc nhiệt độ lượng chất Câu 13: (CĐ 2009): Phát biểu sau sai nói tượng 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 prôtôn khác C Trong phóng xạ , có bảo toàn điện tích nên số prôtôn bảo toàn D Trong phóng xạ +, hạt nhân mẹ hạt nhân có số khối nhau, số nơtron khác Câu 14: (ĐH – 2009) Trong phân hạch hạt nhân 235 92 U , gọi k hệ số nhân nơtron Phát biểu sau đúng? A Nếu k < phản ứng phân hạch dây chuyền xảy lượng 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 không xảy D Nếu k = phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy Câu 15: (CĐ 2010) Phóng xạ phân hạch hạt nhân A có hấp thụ nơtron chậm B phản ứng hạt nhân thu lượng C phản ứng hạt nhân D phản ứng hạt nhân tỏa lượng Câu 16: (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 trường hai tụ điện, tia bị lệch phía âm tụ điện C Khi không khí, tia làm ion hóa không khí dần lượng D Tia dòng hạt nhân heli ( 24 He ) Câu 17: (CĐ 2010) So với hạt nhân 1429 Si , hạt nhân 2040Ca có nhiều A 11 nơtrôn prôtôn B nơtrôn prôtôn C nơtrôn prôtôn D nơtrôn 12 prôtôn Câu 18: (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 lượng C phản ứng hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ D phản ứng hạt nhân tỏa lượng aotrangtb.com 32 [...]... hạt nhân X và Y có độ hụt khối bằng nhau và số nuclôn của hạt nhân X lớn hơn số nuclôn của hạt nhân Y thì A hạt nhân Y bền vững hơn hạt nhân X B hạt nhân X bền vững hơn hạt nhân Y C năng lượng liên kết riêng của hai hạt nhân bằng nhau D năng lượng liên kết của hạt nhân X lớn hơn năng lượng liên kết của hạt nhân Y Giải: Nhận xét: - Độ hụt khối bằng nhau nên năng lượng liên kết cũng bằng nhau - Hạt nhân. .. lý thuyết Câu 1: (CĐ 2007)Phóng xạ β- là A phản ứng hạt nhân thu năng lượng B phản ứng hạt nhân không thu và không toả năng lượng C sự giải phóng êlectrôn (êlectron) từ lớp êlectrôn ngoài cùng của nguyên tử D phản ứng hạt nhân toả năng lượng Câu 2: (CĐ 2007) Hạt nhân Triti ( 31T ) có A 3 nuclôn, trong đó có 1 prôtôn B 3 nơtrôn (nơtron) và 1 prôtôn C 3 nuclôn, trong đó có 1 nơtrôn (nơtron) D 3 prôtôn... hai hạt nhân rất nhẹ thành một hạt nhân nặng hơn trong điều kiện nhiệt độ rất cao B kết hợp hai hạt nhân có số khối trung bình thành một hạt nhân rất nặng ở nhiệt độ rất cao C phân chia một hạt nhân nhẹ thành hai hạt nhân nhẹ hơn kèm theo sự tỏa nhiệt D phân chia một hạt nhân rất nặng thành các hạt nhân nhẹ hơn Câu 8: (CĐ 2008) Trong quá trình phân rã hạt nhân hạt aotrangtb.com 238 92 U thành hạt nhân. .. xạ , hạt nhân con có số nơtron nhỏ hơn số nơtron của hạt nhân mẹ B Trong phóng xạ -, hạt nhân mẹ và hạt nhân con có số khối bằng nhau, số prôtôn khác nhau C Trong phóng xạ , có sự bảo toàn điện tích nên số prôtôn được bảo toàn D Trong phóng xạ +, hạt nhân mẹ và hạt nhân con có số khối bằng nhau, số nơtron khác nhau Câu 14: (ĐH – 2009) Trong sự phân hạch của hạt nhân 235 92 U , gọi k là hệ số nhân. .. ra từ hạt nhân với tốc độ bằng 2000 m/s B Khi đi qua điện trường giữa hai bản tụ điện, tia bị lệch về phía bản âm của tụ điện C Khi đi trong không khí, tia làm ion hóa không khí và mất dần năng lượng D Tia là dòng các hạt nhân heli ( 24 He ) Câu 17: (CĐ 2010) So với hạt nhân 1429 Si , hạt nhân 2040Ca có nhiều hơn A 11 nơtrôn và 6 prôtôn B 5 nơtrôn và 6 prôtôn C 6 nơtrôn và 5 prôtôn D 5 nơtrôn và... ứng hạt nhân toả năng lượng D Sự phóng xạ phụ thuộc vào nhiệt độ của chất phóng xạ Câu 10: (CĐ 2008) Phản ứng nhiệt hạch là A nguồn gốc năng lượng của Mặt Trời B sự tách hạt nhân nặng thành các hạt nhân nhẹ nhờ nhiệt độ cao C phản ứng hạt nhân thu năng lượng D phản ứng kết hợp hai hạt nhân có khối lượng trung bình thành một hạt nhân nặng 222 Câu 11: (ĐH – 2008) Hạt nhân 226 88 Ra biến đổi thành hạt nhân. .. 2 Chọn đáp án C Chú ý: - Hạt nhân Li đứng yên WLi 0 - Hạt nhân chính là hạt Heli 24 He Câu 5: (ĐH – 2009) Cho phản ứng hạt nhân: 31T 12 D 24 He X Lấy độ hụt khối của hạt nhân T, hạt nhân D, hạt nhân He lần lượt là 0,009106 u; 0,002491 u; 0,030382 u và 1u = 931,5 MeV/c2 Năng lượng tỏa ra của phản ứng xấp xỉ bằng A 15,017 MeV B 200,025 MeV C 17,498 MeV D 21,076 MeV Giải: Ta có năng lượng tỏa... ĐS: a) b) 107ngày Bài 2: (Đề dự bị TS ĐH&CĐ 2003) Người ta dùng một hạt có động năng 9,1 MeV bắn phá hạt nhân nguyên tử N14 đứng yên Phản ứng sinh ra hạt phôtôn p và hạt nhân nguyên tử ôxy O17 a Hỏi phản ứng thu hay tỏa bao nhiêu năng lượng (Tính theo MeV)? b Giả sử độ lớn vận tốc của hạt prôtôn lớn gấp 3 lần vận tốc của hạt nhân ôxy Tính động năng của hạt đó? Cho biết khối lượng của hạt là mN = 13,9992u;... cấu tạo hạt nhân AZ X Ban đầu có 1gPôlôni, hỏi sau bao lâu thì khối lượng Pôlôni chỉ còn lại 0,125g? Cho chu kỳ bán rã của Pôlôni T = 138 ngày 2) Sau thời gian t bằng bao nhiêu thì tỉ lệ khối lượng giữa AZ X và Pôlôni là 0,406? Lấy ĐS: 1) 414ngày 2) 69ngày Bài 9: ( TS CĐCN HN 2005) 2 1, 4138 A Hạt nhân Pôlôni 210 84 Po đứng yên, phóng xạ à chuểyn thành hạt nhân Z X Chu kì bán rã của Pôlôni là T... A của các hạt nhân) 206 238 2 Chuỗi phóng xạ trên còn tiếp tục cho đến khi hạt nhân cuối là đồng vị bền 82 Pb chì Hỏi 92 U biến thành 206 82 Pb sau bao nhiêu phóng xạ , ĐS: 2) 8 và 6 Bài 15: ( TS CĐNL 2004) Hạt nhân phóng xạ 234 U phát ra hạt 92 a Viết phương trình phản ứng b Tính năng lượng toả ra (dưới dạng động năng của hạt và hạt nhân con) Tính động năng của hạt và hạt nhân con Cho