Câu 1: (megabook năm 2018) Biết N A = 6, 02.1023 mol−1 Trong 59, g B 2, 20.1025 A 2,38.1023 C 1,19.1025 238 92 U có số notron xấp xỉ D 9, 21.1024 Đáp án B Số nơtron có hạt nhân Số hạt nhân 238 92 238 92 U : N = 238 − 92 = 146 m 59,5 N A = 6, 02.1023 = 1,505.1023 A 238 U có 59,5 g là: N hn = Số nơtron có 59,5 gam 238 92 U là: 146.1,505.1023 = 2, 2.1025 Câu 2: (megabook năm 2018) Cho biết m = 4, 0015u ; mO = 15,999u ; m p = 1, 0073u ; mn = 1, 0087u Hãy xếp hạt nhân 42 He , A 12 C, 42 He, 16 O; B 12 12 C, C, 16 16 O theo thứ tự tăng dần độ bền vững Câu trả lời O, 42 He; 12 C 42 He, 16 O, C; D 42 He, 12 C, 16 O; Đáp án D Với hạt nhân Heli: + Độ hụt khối: m = 2.1,0073u + 2.1,0087u − 4,0015u = 0,0305u + Năng lượng liên kết riêng Heli:  = m c2 0, 0305u.c = = 7,1 MeV nuclon A 12 Với hạt nhân Oxi: + Độ hụt khối: mO = 8.1,0073u + 8.1,0087u − 15,999u = 0,129u + Năng lượng liên kết riêng Oxi: O = mO c2 0,129u.c2 = = 7,51 MeV nuclon AO 16 Với hạt nhân Cacbon: + Độ hụt khối: mC = 6.1,0073u + 6.1,0087u − 12u = 0,096u + Năng lượng liên kết riêng Cacbon: C = mC c2 0, 096u.c = = 7, 45 MeV nuclon AC 12 Ta thấy: O  C   16 Nên thứ tụ bền vững tăng dần hạt là: 42 He; 12 C; O; (Bản quyền file word thuộc website dethithpt.com) Câu 3: (megabook năm 2018) Phát biểu sau sai nói tượng phóng xạ? A Trong phóng xạ  , hạt nhân có số notron nhỏ số notron hạt nhân mẹ B Trong phóng xạ  , có bảo tồn điện tích nên số proton bảo tồn C Trong phóng xạ − , hạt nhân mẹ hạt nhân có số khối nhau, số proton khác D Trong phóng xạ + , hạt nhân mẹ hạt nhân có số khối nhau, số notron khác Đáp án B + Với phóng xạ  : A Z X →  + AZ−−24 Y Số notron hạt nhân con: NY = ( A − 4) − ( Z − 2) = ( A − Z) − = NX −  Hạt nhân có số notron nhỏ số notron hạt nhân mẹ + Với phóng xạ  − : A Z X → − + AZ+1 Y  Hạt nhân mẹ hạt nhân có số khối nhau, số proton khác + Với phóng xạ  + : A Z X → + + AZ−1 Y  Hạt nhân mẹ hạt nhân có số khối nhau, số proton, số notron khác + Với phản ứng hạt nhân: khơng có định luật bảo tồn số proton, notron khối lượng [Bản quyền file word thuộc website dethithpt.com] Câu 4: (megabook năm 2018) Một bệnh nhân điểu trị vị phóng xạ, dùng tia Y để diệt tế bào bệnh Thời gian chiếu xạ lần đầu t = 20 phút, sau tháng bệnh nhân phải tới bệnh viện khám bệnh tiếp tục chiếu xạ Biết đồng vị phóng xạ có chu kỳ bán rã T = tháng (coi t  T ) dùng nguổn phóng xạ lân đầu Hỏi lần chiếu xạ thứ phải tiến hành để bệnh nhân chiếu xạ với lượng tia Y lẩn đẩu? Cho cơng thức gần x  − e − x = x A 38,2 phút B 18,2 phút C 28,2 phút D 48,2 phút Đáp án C Khi x bé ta có: e − x  − x Xem lượng tia gamma phát tỉ lệ với số nguyên tử bị phân rã Số nguyên tử bị phân lần chiếu xạ đầu tiên: N = N (1 − e −t )  N t Thời gian chiếu xạ lần thứ ba: N = N '0 (1 − e −t ' )  N 0' .t ' Mặt khác: N '0 = N e−t1 = N0 Do ta có: N '0 = N0 t1 T = t1 T Với t1 = T (là tháng) N0 Từ (1) (2) ta có: t ' = t N0 = 20 phút N'0 ( 2) (1) Câu 5: (megabook năm 2018) Biết 235 U bị phân hạch theo phản ứng sau: 235 94 n + 92 U →139 m U = 234,99332u ; 53 I + 39 Y + 30 n Khối lượng hạt tham gia phản ứng: mn = 1, 0087u ; mI = 138,8970u ; mY = 93,89014u ; 1uc2 = 931,5 MeV Nếu có lượng hạt nhân 235 U đủ nhiều, giả sử ban đầu ta kích thích cho 1010 hạt 235 U phân hạch theo phương trình sau phản ứng dây chuyền xảy khối hạt nhân với hệ số nhân notron k = Coi phản ứng khơng phóng xạ gamma Năng lượng tỏa sau phân hạch dây chuyển (kể phân hạch kích thích ban đầu): A 175,85 MeV B 11, 08.1012 MeV C 5, 45.1013 MeV D 8, 79.1012 MeV Đáp án C Năng lượng tỏa sau phân hạch: E = ( mU + mn − m1 − mY − 3mn ) c2 = 0,18878uc2 = 175,84857 MeV = 175,85 MeV Khi phân hạch kích thích ban đầu sau phân hạch dây chuyền số phân hạch xảy + + + + 16 = 31 Do số phân hạch sau phân hạch dây chuyền từ 1010 phân hạch ban đầu: N = 31.1010 Năng lượng tỏa ra: E = N.E = 31.1010.175,85 = 5, 45.1013 MeV Chú ý: (megabook năm 2018) Có thể tính nhanh số phân hạch công thức: N = u1 ( k n − 1) k −1 Trong đó: u1 số hạt nhân ban đầu; k hệ số notron n số phân hạch dây chuyền Câu 6: (megabook năm 2018) Cho khối lượng proton; notron ; 40 18 Ar ; 36 Li là: 1,0073 u; 1,0087 u; 39,9525 u; 6,0145u u = 931,5 MeV c2 So với lượng liên kết riêng hạt nhân 36 Li lượng liên kết riêng cùa hạt nhân 40 18 Ar A nhỏ lượng 5,20 MeV B lớn lượng 3,42 MeV C nhỏ lượng 3,42 MeV D lớn lượng 5,20 MeV Đáp án B Độ hụt khối hạt nhân 40 18 Ar : mAr = 18.1,0073u + ( 40 − 18) 1,0087u − 39,9525u = 0,3703u Năng lượng liên kết riêng hạt nhân Ar = 40 18 Ar mAr c2 0,3703u.c 0,3703.931,5 = = = 8, 62 MeV A 40 40 Độ hụt khối hạt nhân 36 Li : mLi = 3.1,0073u + ( − 3) 1,0087u − 6,0145u = 0,0335u Năng lượng liên kết riêng hạt nhân  Li = Li mLi c2 0, 0335u.c2 0, 0335.931,5 = = = 5, MeV A 6 Ta có  = Ar − Li = 8,62 − 5, = 3, 42 MeV Câu 7: (megabook năm 2018) Năng lượng liên kết riêng lượng liên kết tính cho A Một hạt moi nguyên tử B Một nuclon C Một notron D Một proton Đáp án B Năng lượng liên kết riêng lượng liên kết tính cho nuclon Câu 8: (megabook năm 2018) Khi nói tia  , phát biểu sau sai? A Tia  dòng hạt nhân heli ( He ) B Khi qua điện trường giũa hai tụ điện, tia  bị lệch phía âm tụ điện C Tia  phóng từ hạt nhân với tốc độ 2000 m s D Khi khơng khí, tia  làm ion hóa khơng khí dần lượng Đáp án C Tia  phóng từ hạt nhân có tốc độ 2.107 m s Câu 9: (megabook năm 2018) Một tàu phá băng công suất 16 MW Tàu dùng lượng phân hạch hạt nhân 235 U Trung bình phân hạch tỏa 200 MeV Nhiên liệu dùng lò 235 U làm giàu đến 12,5% (tính theo khối lượng) Hiệu suất lò 30 % Hỏi tàu làm việc liên tục tháng cần kg nhiên liệu (coi ngày làm việc 24 giờ, tháng tính 30 ngày) A 10,11 kg B 80,9 kg Đáp án D Năng lượng để tàu hoạt động tháng E = P.t = 16.106.30.86400 = 1, 24416.1014 ( J ) C 24,3 kg D 40,47 kg Năng lượng thực tế mà phản ứng hạt nhân cung cấp E0 = E E = = 4,1472.1014 ( J ) H 0,3 Số hạt nhân Urani tham gia phản ứng N= E0 = 1, 296.1025 −19 200.10 1, 6.10 N 1, 296.1025 A = 235 = 5059 g NA 6, 02.1023 Khối lượng 235 U cần là: m U = Khối lượng 235 U cần dùng là: m U = 12,5%m  m = mU = 40473g = 40, 473kg 0,125 Câu 10: (megabook năm 2018) Công suất xạ toàn phần mặt trời P = 3,9.1026 W Biết phản ứng hạt nhân lòng mặt trời phản ứng tổng hợp Hidro thành Heli lượng Heli tạo thành năm 1,945.1019 kg Tính khối lượng Hidro tiêu thụ hàng năm là: A m H = 1,945.1019 kg B m H = 0,9725.1019 kg C m H = 3,89.1019 kg D m H = 1,958.1019 kg Đáp án D Áp dụng hệ thức Anh-xtanh: E = m.c = P.t  m = Thay số vào ta có: m = 3,9.1026.365.86400 ( 3.10 ) P.t c2 = 1,367.1017 kg Vậy sau năm khối lượng mặt trời giảm m = 1,367.1017 kg Khối lượng hidro tiêu thụ hàng năm là: m H = m He + m = 1,945.1019 + 1,367.1017 = 1,958.1019 kg Câu 11: (megabook năm 2018) Hạt nhân 14 C phóng xạ  − Hạt nhân sinh có A proton notron B proton notron C proton notron D proton notron Đáp án B Phương trình phản ứng: 14 C →0−1 e + AZ X 14 = + A A = 14 14  7 N Hạt nhân con:  6 = −1 + Z Z = Hạt nhân sinh có proton notron Câu 12: (megabook năm 2018) Cho phản ứng hạt nhân 13 H +12 H →42 He +10 n + 17, MeV Năng lượng tỏa tổng hợp g khí Heli xấp xỉ A 4, 24.108 J B 4, 24.1011 J D 5, 03.1011 J C 4, 24.105 J Đáp án B Số hạt nhân Heli tổng hợp được: N = m N A = 6, 02.1023 = 1,505.1023 A Từ phương trình phản ứng ta thấy, hạt nhân heli tạo thành tỏa môi trường 17,6 MeV Năng lượng tỏa tổng hợp 1g khí Heli xấp xỉ bằng: E = N.E = 1,505.1023.17,6 = 2,6488.1024 MeV = 4, 24.1011 ( J ) Câu 13: (megabook năm 2018) Mỗi phân hạch hạt nhân 235 92 U notron tỏa lượng hữu ích 185 MeV Một lò phản ứng cơng suất 100 MW dùng nhiên liệu 235 92 U thời gian 8,8 ngày phải cần kg Urani? A kg B kg C kg D 0,5 kg Đáp án C Năng lượng mà lò phản ứng tiêu thụ: E = P.t = 100.106.8,86400 = 7,6032.1013 ( J ) Số phản ứng xảy ra: N = E 7,6032.1013 = = 2,57.1025 (phản ứng) E 185.1,6.10−13 Khối lượng Urani cần dùng: m = N 2,57.1025 A = 235 = 1003g = 1kg NA 6, 02.1025 Câu 14: (megabook năm 2018) Cho N A = 6,02.1023 Tính số nguyên tử g khí cacbonic A 2,74.1023 B 0,41.1023 C 0,274.1023 D 4,1.1023 Đáp án B Số phân tử CO2 gam khí CO2 : N CO2 = m N A = 6,02.1023 = 1,368.1022 A 12 + 16.2  N C = N CO2 Cứ phân tử CO2 có nguyên tử C nguyên tử O nên:   N O = 2.N CO2 Tổng số nguyên tử g khí cacbonic: N = NO + NC = 3.NCO2 = 4,1.1022 = 0,41.1023 Câu 15: (megabook năm 2018) Hạt nhân bền vững hạt nhân 235 92 U; 137 55 Cs; 56 26 Fe; 24He hạt nhân A 56 26 Fe B 42 He C 235 92 D U 137 55 Cs Đáp án A Các hạt nhân bền vững hạt nhân có số khối nằm khoảng: 50  A  70 Hạt nhân bền vững 56 26 Fe Câu 16: (megabook năm 2018) Tổng hợp hạt nhân heli 1 ( He ) từ phản ứng hạt nhân H +37 Li →24 He + X Mỗi phản ứng tỏa lượng 17,3 MeV Năng lượng tỏa tổng hợp 0,5 mol Heli là: A 5,2.1024 MeV C 1,3.1024 MeV B 2,6.1024 MeV D 2,4.1024 MeV Đáp án A Năng lượng tỏa tổng hợp 0,5 mol Heli: E = N. = 0,5.N A E = 0,5.6,02.1023.17,3 = 5, 2.1024 MeV Câu 17: (megabook năm 2018) Tiêm vào máu bệnh nhân 10 cm dung dịch chứa 24 11 Na có chu kì bán rã T = 15 h với nồng độ 10−3 mol/lit Sau h lấy 10 cm máu tìm thấy 1,5.10−8 mol 24 Na Coi phân bố A lít B lít C lít D lít Đáp án A Số mol 24 Na tiêm vào máu: n = 10−3.10−2 = 10−5 mol Số mol 24 Na lại sau 6h: n = n 0e−t = 10−5.e Thể tích máu bệnh nhân: V = − ln 2.t T = 10−5.e − ln 2.6 15 = 0,7579.10−5 mol 0,7579.10−5.10−2 7,579 = = 5,05l  5lit 1,5.10−8 1,5 Câu 18: (megabook năm 2018) Chu kì bán rã chất phóng xạ khoảng thời gian để A khối lượng ban đầu chất áy giảm phần tư B số phóng xạ của chất giảm nửa C q trình phóng xạ lặp lại lúc đầu 24 Na D nửa số nguyên tử chất biến đổi thành chất khác Đáp án D Chu kì bán rã chất phóng xạ khoảng thời gian để nửa số nguyên tử chất biến đổi thành chất khác Câu 19: (megabook năm 2018) Trong phản ứng hạt nhân A hạt  19 F + p →16 O + X X C hạt  + B electron D notron Đáp án A Phương trình phản ứng: 19 A F +11 p →16 O +Z X Áp dụng định luật bảo toàn số khối điện tích ta có: 19 + = 16 + A A = 4  2 He (hạt  )  9 + = + Z Z = Câu 20: (megabook năm 2018) Một khối chất phóng xạ A ban đầu nguyên chất Ở thời điểm t người ta thấy có 75% số hạt nhân mẫu bị phân rã thành chất khác Ở thời điểm t mẫu lại 5% số hạt nhân phóng xạ A chưa bị phân rã (so với số hạt ban đầu) Chu kỳ bán rã bán rã chất t1 + t A T = B T = t1 + t 2 C T = t − t1 D T = t − t1 Đáp án C Ở thời điểm t : người ta thấy có 60% số hạt nhân mẫu bị phân rã thành chất khác nên số hạt nhân lại là: N1 = N − t1 T t1 T = 40%N = 0, 4N  = 2,5  t1 ln 2,5 ln 2,5 =  t1 = T T ln ln Ở thời điểm t : mẫu lại 5% số hạt nhân phóng xạ nên: N = N − t2 T t2 = 5%N = 0,05N  T = 20  t ln 20 ln 20 =  t = T T ln ln t − t1  ln 20 ln 2,5  − Lấy t − t1 ta được: t − t1 = T.  = 3T  T = ln   ln Câu 21: (megabook năm 2018) Pônôli ( 210 84 Po ) chất phóng xạ phóng tia  biến thành chì chu kì bán rã 138 ngày Sau tỉ số số hạt Pb Po 3? A 276 ngày B 138 ngày C 384 ngày D 179 ngày ( 206 82 Pb ) , Đáp án A Phương trình phóng xạ: 210 84 206 Po →82 Pb + 42  Từ phương trình phản ứng, ta thấy: Cứ hạt nhân Poloni phóng xạ tạo hạt nhân chì, số hạt  nhân chì tạo thành: N = N 1 − t   2T Số hạt nhân Poloni lại: N =     N0 t 2T Khi tỉ số hạt nhân chì Poloni thì: t −   N 1 − T  t t   T 3= = =  =  t = 2T = 276 (ngày) t − T N T Câu 22: (megabook năm 2018) Các hạt nhân đồng vị hạt nhân có A số nuclon khác số notron B số proton khác số notron C số nuclon khác số proton D số notron khác số proton Đáp án B Các hạt nhân đồng vị hạt nhân có số proton khác số notron Câu 23: (megabook năm 2018) Hạt nhân 210 84 Po đứng n phóng xạ  , sau phóng xạ đó, động hạt  A động hạt nhân B nhỏ động hạt nhân C lớn động hạt nhân D nhỏ động hạt nhân Đáp án C Theo định luật bảo toàn động lượng: K K = K K Mà: mcon  m  K   K Câu 24: (megabook năm 2018) Hạt nhân có 30 15 P phóng xạ  + Hạt nhân sinh từ hạt nhân A 17 proton 13 notron B 15 proton 15 notron C 16 proton 14 notron D 14 proton 16 notron Đáp án D Phương trình phản ứng: 30 15 P →10 + + AZ X Áp dụng định luật bảo tồn số khối điện tích ta có: 30 = + A A = 30  N = 30 − 14 = 16    15 = + Z  Z = 14  Z = 14 Hạt nhân sinh từ hạt nhân có 14 proton 16 notron Câu 25: (megabook năm 2018) 238 U phân rã biến thành chì năm Một khối đá phát có chứa 1,19mg 238 U 206 ( 206 Pb ) với chu kỳ bán rã T = 4,47.109 Pb Giả sử khối đá lúc đầu không chứa nguyên tố chì tất lượng có mặt sản phẩm phân rã 238 U Tuổi thọ khối đá gần với giá trị đây? A 3.108 năm B 2.109 năm C 3.109 năm D 7.109 năm Đáp án D Số hạt nhân chì tạo thành: N Pb = N U Tỉ lệ số hạt nhân chì tạo thành số hạt nhân Urani lại: N Pb m A 2,06 238 = et −  Pb U = et −  = e t − = NU m U A Pb 1,19 206 Lấy ln hai vế: et =  ln et = ln  ln ln t = ln  t = T T ln Thay số vào ta có: t = 4, 47.109 ln = 7,08.109 (năm) ln Câu 26: (megabook năm 2018) Phân hạch hạt nhân 235 U lò phản ứng hạt nhân tỏa lượng 200 MeV Số Avôgađrô N A = 6,023.1023 mol−1 Nếu phân hạch gam 235 U lượng tỏa A 5,13.1025 MeV B 5,13.1023 MeV C 5,13.1026 MeV D 5,13.1020 MeV Đáp án B Số hạt nhân Uranium phân hạch: N = m N A = 6,02.1023 = 2,562.1021 A 235 Nếu phân hạch gam 235 U lượng tỏa bằng: E = N.E = 2,562.1023.200 = 5,12.1023 ( MeV ) Câu 27: (megabook năm 2018) Cho phản ứng hạt nhân A Z X + 94 Be →12 C + n Trong phản ứng A Z X A electron B pôzitron D hạt  C proton Đáp án D Phương trình phản ứng: AZ X +94 Be →12 C +0 n A + = 12 + A =  Dùng định luật bảo toàn số khối bảo tồn điện tích ta có:  Z + = + Z = Vậy X hạt nhân 42 He (hạt  ) Câu 28: (megabook năm 2018) So với hạt nhân 29 14 Si , hạt nhân 40 20 Ca có nhiều A notron proton B notron proton C notron 12 proton D 11 notron proton Đáp án B + Hạt nhân Silic có: 14 proton 15 notron + Hạt nhân Canxi có: 20 proton 20 notron + Hạt nhân Canxi nhiều hạt nhân Silic: proton notron Câu 29: (megabook năm 2018) Tìm lượng tỏa hạt nhân urani thành đồng vị thori MeV; 230 230 234 U phóng xạ tia  tạo Th Cho lượng liên kết riêng hạt  7,10 MeV; 234 U 7,63 Th 7,70 MeV A 15 MeV B 13 MeV C 12 MeV D 14 MeV Đáp án D + Năng lượng liên kết hạt nhân: WlkU =  U A U = 7,63.234 = 1785, 42 MeV Wlk =  A = 7,10.4 = 28, MeV WlkTh = Th ATh = 7, 7.230 = 1771 MeV + Năng lượng toả hạt nhân urani 234 U phóng xạ tia a tạo thành đồng vị thori E =  Wlksau −  Wlktruoc = WlkTh + Wlk − WlkU = 1771 + 28, −1785, 42 = 13,98 MeV 230 Th : Câu 30: (megabook năm 2018) Cho phản ứng hạt nhân 10 n +36 Li →13 H +  Hạt nhân 36 Li đứng yên, notron có động K  = MeV Hạt  hạt nhân 13 H bay theo hướng hợp với hướng tới notron góc tương ứng  = 15  = 30 Lấy tỉ số khối lượng hạt nhân tỉ số số khối chúng Bỏ qua xạ gamma Hỏi phản ứng tỏa hay thu lượng? [Bản quyền thuộc website dethithpt.com] A Tỏa 1,66 MeV B Tỏa 1,52 MeV C Thu 1,66 MeV D Thu 1,52 MeV Đáp án C + Theo định luật bảo tồn động lượng ta có: pn = pH + p (hình vẽ) + Áp dụng định lí hàm sin cho tam giác ta có: p p pn = H = sin 30 sin15 sin135   sin 30  2 sin 30  p =   p n p  = sin135 p n   sin135    p = sin15 p   sin15   H sin135 n p H =  sin135  p n  2    sin 30  m n  sin 30  K = K n 2m K = 2m K         n n  sin135 m sin135         + Ta lại có: p2 = 2m.K nên:  2  sin15   sin15  m n   2m H K H =  sin135  2m n K n K H =  sin135  m K n   H   sin 30  K =     = 0, 25 MeV   sin135    sin15   K H =  sin135  = 0, 089 MeV  + Năng lượng phản ứng: E =  Ksau −  K truoc = KH + K − Kn = 0,089 + 0, 25 − = −1,66 MeV + Phản ứng thu 1,66 MeV Câu 31: (megabook năm 2018) Ký hiệu khối lượng proton mP, khối lượng notron mn Một hạt nhân A Z X có khối lượng m có lượng liên kết riêng A ( Z.mP + ( A − Z) mn − m) c2 C ( Z.m + ( A − Z) m P n B Z.mP + ( A − Z) mn − m ( Z.m + ( A − Z) m ) c D − m ) c2 P n A A Đáp án C m.c2 ( Z.mp + ( A − Z ) m n − m ) c Năng lượng liên kết:  = = A A Câu 32: (megabook năm 2018) Hạt nhân X bền vững hạt nhân Y vì: A Tỉ số lượng liên kết số khối hạt X lớn hạt Y B Số khối hạt nhân X lớn số khối hạt nhân Y C Năng lượng liên kết hạt X lớn lượng liên kết hạt Y D Nguyên tử số hạt nhân X lớn nguyên tử số hạt nhân Y Đáp án A Độ bền vững hạt nhân phụ thuộc vào lượng liên kết hạt nhân Năng lượng liên kết riêng lớn hạt nhân bền vững = Wlk m = c (với m độ hụt khối hạt nhân) A A  Hạt nhân X bền vững hạt nhân Y tỉ số lượng liên kết số khối hạt nhân X lớn hạt Y Câu 33: (megabook năm 2018) Gọi t khoảng thời gian để số hạt nhân lượng chất phóng xạ giảm e lần (e số lôga tự nhiên với lne = 1), T chu kỳ bán rã chất phóng xạ Hỏi sau khoảng thời gian 0,51.t chất phóng xạ lại phần trăm lượng ban đầu? A 40% B 60% C 70% D 50% Đáp án B t khoảng thời gian để số hạt nhân lượng chất phóng xạ giảm e lần: t N0 N0 t t N= = t  T = e  ln = ln e =  = e T T ln 2T Sau khoảng thời gian 0,51.t chất phóng xạ lại: Câu 34: (megabook năm 2018) Cho N = N0 phản 0,51 t T ứng = 0,51 nhiệt ln = 0, = 60% hạch: D +12 T → n +  Biết mD = 2,0136u; mT = 3,0160 u; mn = 1,0087u m = 4, 0015u Nước tự nhiên có chứa 0,015% nước nặng D O Nếu dùng toàn đơteri có 0,5 m3 nước để làm nhiên liệu cho phản ứng lượng thu A 7,8.1012 J C 2, 6.1014 J B 1,3.1013 J D 5, 2.1015 J Đáp án B + Khối lượng nước: 0,5m3 = 0,5.103 ( dm3 ) = 0,5.103 ( lit ) Với nước thường: (lit) = 1kg nên m = 0,5.103 ( kg ) = 0,5.106 ( g ) + Khối lượng nước nặng ( D2O ) : mD2O = 0,015%m = 0,015%.0,5.106 = 75g + Số phân tử nước nặng ( D2O ) : N D2O = m D2 O A D2 O N A = 75 6, 02.1023 = 2, 2575.1024 2.2 + 16 + Số hạt nhân Dơtơri: ND = 2ND2O = 2.2, 2575.1024 = 4,515.1024 + Từ phương trình phản ứng ta có: Số phản ứng nhiệt hạch xảy ra: Npu = ND = 4,515.1024 + Năng lượng tỏa phản ứng: E = 18,07MeV = 18,07.1,6.10−13 = 2,89.10−12 ( J ) + Năng lượng tỏa dùng 0,5m3 nước làm nhiên liệu: E = Npu E = Npu = ND = 4,515.1024.2,89.10−12 = 1,31.1013 ( J ) Câu 35: (megabook năm 2018) Số notron có 1,5 g hạt nhân Triti A 6, 02.1023 B 3, 01.1023 C 9, 03.1023 T là: D 4,515.1023 Đáp án A Số hạt nhân Triti có 1,5g: N hn = m 1,5 N A = 6, 02.1023 = 3, 01.1023 (hạt nhân) A Số notron có 1,5 g Triti: N = ( −1) 3,01.1023 = 6,02.1023 (notron) Câu 36: (megabook năm 2018) Hạt nhân bền vững A độ hụt khối lớn B lượng liên kết riêng lớn C lượng liên kết lớn D khối lượng lớn Đáp án B Độ bền vững hạt nhân phụ thuộc vào lượng liên kết riêng hạt nhân nên: Hạt nhân bền vững lượng liên kết riêng lớn Câu 37: (megabook năm 2018) Thực chất phóng xạ  − A Một photon biến thành notron hạt khác B Một photon biến thành electron hạt khác C Một notron biến thành proton hạt khác D Một proton biến thành notron hạt khác Đáp án C Khi phân rã  − , tương tác yến chuyển notron (n) thành proton (p) phát electron ( e ) phản ứng nơtrino ( v ) : − e n →11 p +0−1 e +00  ( ve ) Câu 38: (megabook năm 2018) Cho phản ứng hạt nhân 13 H +12 H →42 He +10 n + 17, MeV Tính lượng tỏa tổng hợp gam hí Heli A 4, 24.1010 J B 4, 24.1012 J D 4, 24.1013 J C 4, 24.1011 J Đáp án C Số hạt nhân Heli tổng hợp được: N = m N A = 6, 02.1023 = 1,505.1023 A Từ phương trình phản ứng ta thấy, hạt nhân heli tạo thành tỏa môi trường 17,6 MeV [Bản quyền thuộc website dethithpt.com] Năng lượng tỏa tổng hợp g khí Heli xấp xỉ bằng: E = N.E = 1,505.1023.17,6 = 2,6488.1023 MeV = 4, 24.1011 ( J ) Câu 39: (megabook năm 2018) Có hai chất phóng xạ A B Lúc ban đầu t = số hạt nhân nguyên tử chất A gấp lần số hạt nhân nguyên tử chất B Sau thời gian 2h số hạt nhân nguyên tử lại hai chất Biết chu kỳ bán rã chất phóng xạ A 0,2 h Tìm chu kỳ bán rã B? A 0,1 h B 2,5 h C 0,4 h D 0,25 h Đáp án D Lúc đầu: N0A = 4N0B Sau thời gian 2h, số hạt nhân lại hai chất: N A = N 0A NB = N 0B t TB = N 0B 2 TB t TA = N 0A 2 0,2 = N 0A 210 Mà : N A = N B  N 0A N 0B = 210 TB  10 =  TB = 28  =  TB = h TB TB Câu 40: (megabook năm 2018) Cho phản ứng hạt nhân 13 H +12 H →42 He +10 n + 17, MeV Tính lượng tỏa tổng hợp gam khí Heli? A 4, 24.1013 ( J ) B 4, 24.1011 ( J ) C 4, 24.1012 ( J ) D 4, 24.1010 ( J ) Đáp án A Số phản ứng xảy để tạo gam Heli: N pu = N He = m N A = 6, 02.1023 = 1,505.1023 A Năng lượng tỏa tạo thành gam Heli: E = Npu E = 1,505.1023.17,6 = 2,6488.1024 MeV = 2, 6488.1024 (1, 6.10−13 ) = 4, 24.1011 ( J ) Câu 41: (megabook năm 2018) Hai hạt nhân 13 T 32 He có A số notron B điện tích C số proton D số nuclon Đáp án D Hai hạt nhân 13 T 32 He có số nuclon Câu 42: (megabook năm 2018) Độ bền vững hạt nhân phụ thuộc vào A khối lượng hạt nhân B độ hụt khối C lượng liên kết D tỉ số độ hụt khối số khối Đáp án D Độ bền vững hạt nhân phụ thuộc vào lượng liên kết riêng hạt nhân = Wn m.c2  m  = = c A A  A  Câu 43: (megabook năm 2018) Bắn hạt nhân a có động 18 MeV vào hạt nhân phản ứng 14 N đứng yên ta có 17 He +14 N →1 p + X Biết hạt nhân sinh vectơ vận tốc Cho m = 4,0015u ; m p = 1, 0072u ; m N = 13,9992u ; mO = 16,9947u ; cho u = 931,5 MeV c2 Động hạt proton sinh có giá trị bao nhiêu? A 0,9394 MeV B 12,486 MeV C 15,938 MeV D Đáp số khác Đáp án A 17 Phương trình phản ứng: 42 He +14 N →1 p + X Năng lượng phản ứng: Q = ( m He + m N − m p − m X ) 931,5 = −1, 21095 ( MeV ) Hai hạt sinh có vận tốc v p = v X : Q = K X + K p − K He = 16,8715K p + K p − 18 = −1, 21095  K p = 0,93943 ( MeV ) Câu 44: (megabook năm 2018) Dưới tác dụng xạ gamma (y), hạt nhân cacbon 12 C tách thành hạt nhân hạt 42 He Tần số tia  4.1021 Hz Các hạt Heli sinh có động Tính động hạt Heli Cho mC = 12, 0000u ; mHe = 4, 0015u ; u = 1, 66.10−27 kg ; c = 3.108 m s ; h = 6, 625.10−34 J.s B 7,56.10−13 J A 4,56.10−13 J C 5,56.10−13 J D 6,56.10−13 J Đáp án D Phương trình phản ứng:  +12 C → 32 He Áp dụng định luật bảo toàn lượng: h.f  + mC c2 = 3.mHe c2 + 3K He  K He = h.f  + m C c − 3.m He c Thay số vào ta tính được: 6, 625.10−34.4.1021 + 12.1, 66.10−27 ( 3.108 ) − 3.4, 0015.1, 66.10−27 ( 3.108 ) K He =  K He = 6,56.10−13 ( J ) Câu 45: (megabook năm 2018) Cho khối lượng proton, notron hạt nhân 42 He là: l,0073u; l,0087u 4,0015u Biết 1uc2 = 931,5 MeV Năng lượng liên kết hạt nhân 42 He A 28,41 MeV Đáp án A B 18,3 eV C 30,21 MeV D 14,21 MeV Độ hụt khối hạt nhân: m = 2.1,0073u + ( − 2) 1,0087u − 4,0015u = 0,0305u Năng lượng liên kết hạt nhân: Wlk = m.c2 = 0, 0305u.c = 0, 0305.931,5 = 28, 41 MeV Câu 46: (megabook năm 2018) Trong hạt nhân nguyên tử 210 84 Po có A 126 proton 84 notron B 210 proton 84 notron C 84 proton 210 notron D 84 proton 126 notron Đáp án D Trong hạt nhân nguyên tử 210 84 Po có: Z = 84 ; N = 210 − 84 = 126 Câu 47: (megabook năm 2018) Các hạt nhân nặng (urani, plutôni ) hạt nhân nhẹ (hidro, Heli, ) có tính chất sau đây: [File word thuộc website dethithpt.com] A tham gia phản ứng nhiệt hạch B có lượng liên kết lớn C gây phản ứng dây chuyền D dễ tham gia phản ứng hạt nhân Đáp án D Các hạt nhẹ hạt nhân nặng hạt nhân dễ tham gia phản ứng hạt nhân Câu 48: (megabook năm 2018) Dùng hạt proton có động K p = 5,58 MeV bắn vào hạt nhân 23 11 Na đứng yên, ta thu hạt  hạt X có động tương ứng K  = 6, MeV; K X = 2, 64 MeV Coi phản ứng không kèm theo xạ gamma, lấy khối lượng hạt nhân tính theo u xấp xỉ số khối Góc vectơ vận tốc hạt  hạt X là: B 70 A 170 C 30 D 150 Đáp án A 23 20 Na →24  +10 X Phương trình phản ứng: 11 p +11 Áp dụng định luật bảo tồn động lượng ta có: pp = p + pX  p2p = p2 + p2X + 2p p p X cos ( )  cos  = p2p − p2 − p2X 2pp pX Ta lại có: p2 = 2mK nên: cos  = Thay số vào ta được: cos  = 2mp K p − 2m K  − 2mX K X 2m K  2mX K X = m p K p − m K  − m X K X m K  mX K X 1.5,58 − 4.6,6 − 54 = −0,9859   = 170 4.6,6.20.2,64 Câu 49: (megabook năm 2018) Một mẫu chất phóng xạ có chu kì bán rã T Ở thời điểm t t (với t  t1 ) kể từ thời điểm ban đầu độ phóng xạ mẫu chất tương ứng H1 H Số hạt nhân bị phân rã khoảng thời gian từ thời điểm t đến thời điểm t bằng: A H1 + H ( t − t1 ) B ( H1 − H ) T ln C ( H1 + H ) T ln D ( H1 − H ) ln T Đáp án B Tại thời điểm t : H1 = .N1 → N1 = H1  Tại thời điểm t : H = .N → N = H2  Số hạt nhân bị phân rã khoảng thời gian từ t đến t N = N1 − N = H1 − H ( H1 − H ) T =  ln Câu 50: (megabook năm 2018) Hạt nhân nguyên tử oxi có proton notron, số electron nguyên tử oxi A B 17 C D 16 Đáp án C Nguyên tử trung hòa điện nên số electron số proton: n e = Z = Câu 51: (megabook năm 2018) Đại lượng sau khơng bảo tồn phản ứng hạt nhân? A lượng toàn phần B khối lượng nghỉ C điện tích D số nuclon Đáp án B Trong phản ứng hạt nhân: khối lượng, số proton, số notron khơng bảo tồn! 16 Câu 52: (megabook năm 2018) Cho phản ứng hạt nhân: X +19 F → He + O Hạt X A đơteri B anpha Đáp án D 16 Phương trình phản ứng: AZ X +19 F →2 He + O C notron D proton A + 19 = + 16 A = 1 Áp dụng định luật bảo tồn điện tích số khối ta có:   1 H ( p ) Z + = + Z = Câu 53: (megabook năm 2018) Một khối chất phóng xạ hỗn hợp gồm hai đồng vị với số lượng hạt nhân ban đầu Đồng vị thứ có chu kỳ bán rã T1 = 2, ngày, đồng vị thứ có chu kỳ bán rã T2 = 40 ngày Kể từ thời điểm ban đầu, số hạt nhân hỗn hợp bị phân rã thời điểm t t 87,5% 75% so với số hạt ban đầu hỗn hợp Tính tỉ số A B C t1 t2 D Đáp án C Gọi T khoảng thời gian mà nửa số hạt nhân hỗn hợp hai đồng vị bị phân rã (chu kỳ bán rã hỗn hợp) [Bản quyền thuộc website dethithpt.com] Sau thời gian t số hạt nhân hỗn hợp lại: N1 = (1 − 0,875 ) N  N0 t1 T = N0 N0 =  t1 = 3T (1) Sau thời gian t số hạt nhân hợp lại: N = (1 − 0, 75) N  N0 Từ (1) (2) suy ra: = t2 T N0 N0 =  t = 2T ( 2) t1 = t2 Câu 54: (megabook năm 2018) Bắn hạt proton với vận tốc 3.107 m/s đến va chạm với hạt nhân Li đứng yên, gây phản ứng hạt nhân Sau phản ứng tạo thành hai hạt nhân giống bay theo hai hướng tạo với góc 160 Coi khối lượng hạt gần số khối Năng lượng tỏa A 20,0 MeV B 14,6 MeV C 17,4 MeV Đáp án B Động Kp = 1 v mv = mc   = 931,5.0,12 = 4, 6575 MeV 2 c proton: D 10,2 MeV Theo bảo toàn động lượng: pp = p1 + p  K p = m K  + m K  + 2m K  cos160  K  = 9, 653 MeV Năng lượng tỏa là: E = 2K  − K p = 14, MeV Câu 55: (megabook năm 2018) Phản ứng nhiệt hạch A phản ứng hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ B phản ứng hạt nhân tỏa lượng C phản ứng hạt nhân thu lượng D kết hợp hai hạt nhân có số khối trung bình tạo thành hạt nhân nặng Đáp án B + Phản ứng nhiệt hạch phản ứng kết hợp hai hạt nhân nhẹ (A < 10) thành hạt nhân nặng + Phản ứng nhiệt hạch phản ứng tỏa lượng Câu 56: (megabook năm 2018) Hạt nhân có độ hụt khối lớn A lượng liên kết lớn B dễ phá vỡ C lượng liên kết nhỏ D bền vững Đáp án A + Ta có: Wlk = m.c  Wlk ~ m => Hạt nhân có độ hụt khối lớn lượng liên kết lớn + Tính bền vững hạt nhân phụ thuộc vào tỉ số độ hụt khối số khối hạt nhân = m c A Câu 57: (megabook năm 2018) Trong phản ứng hạt nhân 94 Be +  → X + n Hạt nhân X A 16 O B 12 B C 12 C D 10 e Đáp án C Phương trình phản ứng: 94 Be + 42  →AZ X +10 n 9 + = A + A = 12 12  6 C Áp dụng định luật bảo tồn số khối điện tích ta có:  4 + = Z +  Z = Câu 58: (megabook năm 2018) Đồng vị phóng xạ 210 84 Po phân rã  , biến đổi thành đồng vị bền 206 82 Pb với chu kì bán rã 138 ngày Ban đầu có mẫu hạt nhân 206 82 Pb (được tạo ra) gấp 14 lần số hạt nhân A 414 ngày B 138 ngày 210 84 Po tinh khiết Đến thời điểm t, tổng số hạt  số 210 84 Po lại Giá trị t C 276 ngày D 552 ngày Đáp án A + phương trình phóng xạ: Po →  + Pb + Theo đề bài: N + NPb = 2NPb = 14NPo  NPo = 7NPo  N0 = NPo + NPo = 8NPo Hay N0 =8 N Po N0 N Po ln t = =  t = 3T = 3.138 = 414 + Thời gian phóng xạ: = T ln ln ln Câu 59: (megabook năm 2018) Do lượng phản ứng nhiệt hạch tổng hợp hidro thành Heli (α) lòng Mặt Trời nên Mặt Trời tỏa nhiệt, biết cơng suất xạ tồn phần Mặt Trời P = 3,9.1026 W Biết lượng Heli tạo ngày 5,33.1016 kg Năng lượng tỏa hạt Heli tạo thành là: [Bản quyền thuộc website dethithpt.com] A 18,75 MeV B 26,245 MeV C 22,50 MeV D 13,6 MeV Đáp án B Năng lượng mặt trời tỏa ngày: E = P.t = 3,9.1026.86400 = 3,3696.1031 ( J ) Số phản ứng xảy ngày: N pu = N He 5,33.1016.103 = 6, 02.1023 = 8, 0217.1042 (phản ứng) Năng lượng tỏa phản ứng: E = E 3,3696.1031 = = 4, 2.10−12 ( J ) 42 N pu 8, 0217.10 4, 22.10−12 Đổi sang đơn vị eV: E = = 26, 25 MeV 1,6.10−13 Câu 60: (megabook năm 2018) Cặp tia sau không bị lệch điện trường từ trường? A Tia  tia Rơnghen B Tia  tia  C Tia  tia  D Tia  tia Rơnghen Đáp án D Sóng điện từ không mang điện nên không bị lệch điện trường từ trường + Câu 61: (megabook năm 2018) Cho phản ứng hạt nhân AZ X + p →138 52 Te + 3n + 7 A Z có giá trị A A = 138; Z = 58 B A = 142; Z = 56 C A = 140; Z = 58 D A = 133; Z = 58 Đáp án C + Phương trình phản ứng: AZ X +11 p →138 52 Te + 30 n + 71  Áp dụng định luật bảo tồn điện tích số khối ta có:  A = 140 A + = 138 + 3.1 + 7.0     Z + = 52 + 3.0 + ( +1)  Z = 58 Câu 62: (megabook năm 2018) Giả sử hai hạt nhân X Y có độ hụt khối số nuclon hạt nhân X lớn số nudon hạt nhân Y A hạt nhân X bền vững hạt nhân Y B hạt nhân Y bền vững hạt nhân X C lượng liên kết hạt nhân X lớn lượng liên kết hạt nhân Y D lượng liên kết riêng hai hạt nhân Đáp án B mX = mY mX mY mX mY    c  c  X   Y Theo đề bài:  AX AY AX AY A X  A Y  Hạt nhân Y bền vững hạt nhân X Câu 63: (megabook năm 2018) Trong phản ứng tổng hợp Heli: 37 Li + p → 2 + 15,1MeV Nếu tổng hợp Heli từ 1g Li lượng tỏa đun sơi kg nước có nhiệt độ ban đầu 0C ? Lấy nhiệt dung riêng nước c = 4200 J/kg.K A 1,95.105 kg B 2,95.105 kg C 3,95.105 kg Đáp án D Năng lượng tỏa tổng hợp Heli từ gam Liti: E = 6, 02.1023.15,1 = 1, 2986.1024 MeV = 2, 078.1011 ( J ) Năng lượng dùng để đun nước nên: Q = E = mc.t  m = E 2, 078.1011 = = 4,95.105 ( kg ) c.t 4200.100 D 4,95.105 kg Câu 64: (megabook năm 2018) Cho phản ứng hạt nhân: 94 Be + hf →42 He + 42 He + n Lúc đầu có 27g Beri Thể tích khí He tạo thành điều kiện tiêu chuẩn sau hai chu kì bán rã là: A 100,8 lít B 67,2 lít C 134,4 lít D 50,4 lít Đáp án A Số hạt nhân Beri ban đầu: N 0Be = 27 6, 02.1023 = 18, 06.1023 Số hạt nhân Beri phóng xạ sau chu kì bán rã:  N Be = N 0Be 1 − t   2T    = N 0Be 1 − 12T     2T  3N 0Be = = 13,545.1023   Từ phương trình ta thấy, hạt nhân Beri phóng xạ tạo hạt nhân Heli Số hạt nhân Heli tạo thành: N He = 2N Be = 27, 09.1023 (hạt nhân) Thể tích Heli tạo thành sau chu kì bán rã: V = n.22, = N He 27, 09.1023 22, = 22, = 100,8 ( lit ) NA 6, 02.1023 Câu 65: (megabook năm 2018) Poloni A 32 He B −1 210 84 Po phóng xạ theo phương trình: e C 42 He 210 84 206 Po = X +82 Pb Hạt X D 10 e Đáp án C Phương trình phản ứng: 210 84 206 Po AZ X +82 Pb 210 = A + 206 A = 4  2 He Áp dụng định luật bảo tồn số khối điện tích ta có:  84 = Z + 82 Z = ... +1)  Z = 58 Câu 62: (megabook năm 2018) Giả sử hai hạt nhân X Y có độ hụt khối số nuclon hạt nhân X lớn số nudon hạt nhân Y A hạt nhân X bền vững hạt nhân Y B hạt nhân Y bền vững hạt nhân X C lượng... tham gia phản ứng hạt nhân Đáp án D Các hạt nhẹ hạt nhân nặng hạt nhân dễ tham gia phản ứng hạt nhân Câu 48: (megabook năm 2018) Dùng hạt proton có động K p = 5,58 MeV bắn vào hạt nhân 23 11 Na đứng... 24.1011 ( J ) Câu 39: (megabook năm 2018) Có hai chất phóng xạ A B Lúc ban đầu t = số hạt nhân nguyên tử chất A gấp lần số hạt nhân nguyên tử chất B Sau thời gian 2h số hạt nhân nguyên tử lại hai