BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM ÔN THI ĐẠI HỌC VỀ NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN Câu Cho phản ứng hạt nhân 1327 Al + α →1530 P + n Biết khối lượng mAl = 26,97u ; m α = 4,0015u ; mn = 1,0087u ; mp = 1,0073u ; mP = 29,97u 1uc2 = 931,5 MeV Bỏ qua động hạt tạo thành Năng lượng tối thiểu để phản ứng xảy A 5,804 MeV 4,686 MeV B 4,485 Mev C 6,707 MeV D Câu Cho phản ứng hạt nhân α + 2713 Al→ 3015 P + n , khối lượng hạt nhân mα = 4,0015u, mAl = 26,97435u, mP = 29,97005u, mn = 1,008670u, 1u = 931Mev/c2 Năng lượng 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 Hạt α có khối lượng 4,0015u Năng lượng 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 4(ÐỀ ĐH – 2009): Cho phản ứng hạt nhân: 31T + 21 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 Câu 5(Đề ĐH -2009): Cho phản ứng hạt nhân: 2311 Na + 11 H → 24 He + 1020 Ne Lấy khối lượng hạt nhân 2311 Na ; 2010 Ne ; 42 He ; 11 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 (Đề ĐH – CĐ 2010)Phóng xạ phân hạch hạt nhân A có hấp thụ nơtron chậm lượng B phản ứng hạt nhân thu C phản ứng hạt nhân lượng D phản ứng hạt nhân tỏa Câu (Đề ĐH – CĐ 2010)Dùng prôtôn có động 5,45 MeV bắn vào hạt nhân Be đứng yên Phản ứng tạo hạt nhân X hạt α Hạt α bay theo phương vuông góc với phương tới prôtôn 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 Câu (Đề ĐH – CĐ 2010)Hạt nhân phóng xạ đó, động hạt α 210 84 D 2,125 MeV Po đứng yên phóng xạ α, sau A lớn động hạt nhân hạt nhân B nhỏ động C động hạt nhân con D nhỏ động hạt nhân Câu (Đề thi ĐH – CĐ 2010)Cho phản ứng hạt nhân 13H + 12 H → 24 He + 01n + 17, 6MeV Năng lượng tỏa tổng hợp g khí heli xấp xỉ A 4,24.108J B 4,24.105J C 5,03.1011J D 4,24.1011J Câu 10 (Đề ĐH – 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 γ 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 Câu 11 (Đề ĐH – CĐ 2010)Pôlôni 21084 Po phóng xạ α biến đổi thành chì Pb Biết khối lượng hạt nhân Po; α; Pb là: 209,937303 u; 4,001506 u; 205,929442 u u = 931,5 MeV c2 Năng lượng tỏa hạt nhân pôlôni phân rã xấp xỉ A 5,92 MeV B 2,96 MeV C 29,60 MeV D 59,20 MeV Câu 12 (Đề CĐ 2011): Dùng hạt α bắn phá hạt nhân nitơ đứng yên thu hạt proton hạt nhân ôxi theo phản ứng: 24α + 147 N → 178 O + 11 p Biết khối lượng hạt phản ứng là: mα = 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 α A 1,503 MeV B 29,069 MeV HD: áp dụng định luật bảo toàn lượng : Chọn C C 1,211 MeV D 3,007 Mev Wđα + m0 c = mc ⇒ Wđα = mc − m0 c = 1,211MeV Câu 13 (Đề CĐ- 2011): Cho phản ứng hạt nhân 12 H + 36 Li → 24 He + 24 He Biết khối lượng hạt đơteri, liti, heli phản ứng 2,0136 u; 6,01702 u; 4,0015 u Coi khối lượng nguyên tử khối lượng hạt nhân Năng lượng tỏa có 1g heli tạo thành theo phản ứng A B 3,1.1011 J HD: Wtỏa= C 4, 2.1010 J D 2,1.1010 J 6, 2.1011 J 1 N α (m0 − m)c = 6,02.10 23 (2,0136 + 6,01702 − 2.4,0015).931,5.1,6.10 −13 = 3,1.1011 J 2 Chọn A Câu 14 (Đề CĐ- 2012) : Cho phản ứng hạt nhân : 12 D +12 D →32 He +10 n Biết khối lượng 1 D, He, n mD=2,0135u; mHe = 3,0149 u; mn = 1,0087u Năng lượng tỏa phản ứng A 1,8821 MeV B 2,7391 MeV C 7,4991 MeV D 3,1671 MeV Giải: Năng lượng tỏa phản ứng: ∆E = (2mD - mHe - mn)c2 = 0,0034uc2 = 3,1671 MeV Chọn D Câu 15 (Đề ĐH – 2011): Bắn prôtôn vào hạt nhân 73 Li đứng yên Phản ứng tạo hai hạt nhân X giống bay với tốc độ theo phương hợp với phương tới prôtôn góc 600 Lấy khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u số khối Tỉ số tốc độ prôtôn tốc độ độ hạt nhân X A B C D HD PHe 600 Phương trình phản ứng hạt nhân Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, Pp = PHe ⇔ m p v p = mα vα ⇒ vp v He m = He = mp p + 37Li →24 He+ 24He    Pp = Pα + Pα từ hình Pp 1 vẽ PHe Chọn A Câu 16 (Đề ĐH 2011: Giả sử phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng hạt trước phản ứng nhỏ tổng khối lượng hạt sau phản ứng 0,02 u Phản ứng hạt nhân A tỏa lượng 1,863 MeV B tỏa lượng 18,63 MeV C thu lượng 1,863 MeV D thu lượng 18,63 MeV HD :m0 < m nên phản ứng thu lượng Năng lượng phản ứng thu vào : W = ( m – m0 ).c2|= 0,02.931,5 = 18,63MeV Câu 17 (Đề ĐH- 2012) : Tổng hợp hạt nhân heli 24 He từ phản ứng hạt nhân H + Li → He + X Mỗi phản ứng tỏa lượng 17,3 MeV Năng lượng tỏa tổng hợp 0,5 mol heli A 1,3.1024 MeV B 2,6.1024 MeV Giải: Hạt nhân X He C 5,2.1024 MeV Khi hạt He D 2,4.1024 MeV tạo thành lượng tỏa ∆E = 17,3MeV Trong 0,5mol He có Năng lượng liên kết riêng hạt nhân He 4 Do Năng lượng tỏa tổng hợp 0,5 mol heli E= 6,02.1023.17,3 = 2,6.1024 MeV Chọn B Câu 18 (Đề thi ĐH – 2011): Một hạt nhân X đứng yên, phóng xạ α biến thành hạt nhân Y Gọi m1 m2, v1 v2, K1 K2 tương ứng khối lượng, tốc độ, động hạt α hạt nhân Y Hệ thức sau đúng? A v m K1 = = v1 m1 K B v1 m K1 = = v m1 K C v1 m1 K1 = = v2 m2 K D v1 m K = = v m1 K1 X →α +Y   P1 + P2 = HD Phương trình phóng xạ : ĐLBT toàn động lượng : ⇒ P1 = P2 ⇒ m1.v1 = m2.v2 ⇒ v1 m2 = v m1 P1 = P2 ⇒P12 = P22 ⇒ 2m1.K1 = 2m2.K2 ⇒ (1) m2 K = m1 K (2) từ (1); (2) : m2 v1 = m1 v K1 = K Chọn B Câu 19 (Đề CĐ- 2011): Một hạt nhân chất phóng xạ A đứng yên phân rã tạo hai hạt B C Gọi mA, mB, mC khối lượng nghỉ hạt A, B, C c tốc độ ánh sáng chân không Quá trình phóng xạ tỏa lượng Q Biểu thức sau đúng? A mA = mB + mC + Q c2 B mA = mB + mC C mA = mB + mC - Q c2 D mA = HD: Q = (mA -mB - mC )c2 ⇒ mA = mB + mC + Q − mB c2 Q c2 mC Chọn A Câu 20 (Đề ĐH- 2012) : Một hạt nhân X, ban đầu đứng yên, phóng xạ α biến thành hạt nhân Y Biết hạt nhân X có số khối A, hạt α phát tốc độ v Lấy khối lượng hạt nhân số khối tính theo đơn vị u Tốc độ hạt nhân Y 4v A+ A B 2v A−4 C 4v A−4 D Giải: theo ĐL bảo toàn động lượng mYvY = mαvα => vY = 2v A+ 4v A−4 Chọn C Câu 21 (ÐỀ ĐH – 2008) : Hạt nhân A đứng yên phân rã thành hạt nhân B có khối lượng mB hạt α có khối lượng mα Tỉ số động hạt nhân B động hạt α sau phân rã A mα mB B  mB   ÷  mα  C mB mα D  mα   ÷  mB  Câu 22 (Đề ĐH – CĐ 2010 )Một hạt có khối lượng nghỉ m0 Theo thuyết tương đối, động hạt chuyển động với tốc độ 0,6c (c tốc độ ánh sáng chân không) A 1,25m0c2 0,225m0c2 B 0,36m0c2 C 0,25m0c2 D Câu 23 (Đề CĐ- 2012) : Biết động tương đối tính hạt lượng nghỉ Tốc độ hạt (tính theo tốc độ ánh sáng chân không c) A c B 2 c C c D c m0 c Giải: Ta có : E = E0 +Wđ = 2E0 => mc2 = 2m0c2 => = c v2 1− c = 2m0c2 => - v2 c2 = => v Chọn C Câu 24 (Đề CĐ- 2011): Một hạt chuyển động với tốc độ 0,8 lần tốc độ ánh sáng chân không Theo thuyết tương đối hẹp, động Wd hạt lượng nghỉ E0 liên hệ với hệ thức A Wd = 8E 15 B Wd = 15E C Wd = 3E D Wd = 2E E0 HD: Wd =E- E0 = 1− v2 c2 E0 − E0 = 1− 0,8 2.c c2 − E0 = E0 − E0 ⇒ 2E 0,6 Wd = Câu 25 : Khi nói hạt sơ cấp, phát biểu sau đúng? A Nơtrinô hạt sơ cấp có khối lượng nghỉ khối lượng nghỉ electron B Tập hợp mêzôn barion có tên chung hađrôn C Prôtôn hạt sơ cấp có phản hạt nơtron D Phân tử, nguyên tử hạt sơ cấp Câu 26 (Đề ĐH – 2011): Xét hạt : nơtrinô, nơtron, prôtôn, êlectron Các hạt xếp theo thứ tự giảm dần khối lượng nghỉ : A prôtôn, nơtron, êlectron, nơtrinô B nơtron, prôtôn, nơtrinô, êlectron C nơtrinô, nơtron, prôtôn, êlectron D nơtron, prôtôn, êlectron, nơtrinô