Lý Thuyết Và Bài Tập Về Hạt Nhân Nguyên Tử Có Lời Giải, Bài Tập Vật Lý Nguyên Tử Hạt Nhân

Kí hiệu hạt nhân : <_Z^AX> . Trong các số đó :

+Z là số hiệu nguyên tử , đó là số đồ vật tự trong bảng HTTH .

Bạn đang xem: Bài tập về hạt nhân nguyên tử

+ A call là số khối , là tổng số các nuclon trong hạt nhân .

số nơtron = A – Z .

b) form size hạt nhân :

nếu coi phân tử nhân nguyên tử là 1 trong khối cầu bán kính R thì ta tất cả sự dựa vào giữa R cùng số khối A là :

R = 1,2.<10^-15.A^frac13> (m) .

2. Đồng vị : là phần nhiều nguyên tử cơ mà hạt nhân chứa cùng số proton nhưng tất cả số nơtron khác nhau .

- các đồng vị phóng xạ được chia thành hai loại :

+ đồng vị bền : trong thiên nhiên có tầm khoảng 300 đồng vị các loại này .

+ đồng vị phóng xạ ( không bền) : có tầm khoảng vài nghìn đồng vị phóng xạ tự nhiên và nhân tạo .

3. Đơn vị khối lượng nguyên tử :

- Kí hiệu là u và có trị số bằng 1 / 12 khối lượng của đồng vị <_6^12C>. Khi đó : 1u = <1,66055.10^-27>kg .

Từ hệ thức Anh-xtanh : E= mc2 1u = 931,5 MeV /c2

4. Độ hụt khối và năng lượng liên kết :

a) Lực hạt nhân : là lực thúc đẩy giữa những nuclon trong hạt nhân. Lực này có điểm lưu ý là lực hút , có buôn bán kính tính năng rất nhỏ - khuôn khổ 10-15 m và bao gồm cường độ rẩt bự nên nói một cách khác là lự can dự mạnh .

b) Độ hụt khối : là hiệu số khối lượng giữa trọng lượng hạt nhân với tổng khối lượng các nuclon kết cấu nên phân tử nhân kia .

Ta có công thức tính độ hụt khối của phân tử nhân : Δm = ∑ mp + ∑ mn ─ m ( chăm chú đơn vị là u ).

c) năng lượng liên kết :

- từ bỏ hệ thức Anh-xtanh : E = mc2 . Ta thấy 1 phần khối lượng của những hạt nuclon đã gửi thành tích điện liên kết các hạt nhân vào nguyên tử với nhau ( chính vì như thế nên m 0 ) : tích điện đó được call là năng lượng liên kết của phân tử nhân và tất cả trị số : Wlk = Δm.c2 .

tích điện liên kết càng phệ thì lực liên kết giữa các nuclôn càng bạo phổi .

─ Để đặc trưng cho độ bền chắc của hạt nhân ta tất cả đại lượng năng lượng liên kết riêng là : . Hạt

nhân có tích điện liên kết riêng rẽ càng khủng thì càng chắc chắn

II . PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP .

Loại 1 : tra cứu độ hụt khối và năng lượng liên kết của phân tử nhân :

a) Độ hụt khối : của một phân tử nhân <_Z^AX>

Δm = ∑ mp + ∑ mn ─ m = Zmp + (A – Z)mn ─ m . (1.1)

b) năng lượng liên kết :

- tính độ hụt khối cùng suy ra năng lượng liên kết của phân tử nhân : Wlk = Δm.c2 = Δm.931 (MeV) (1.2)

Chú ý : thường thì đề bài xích cho 1u = 931 MeV/c2 tuy thế nếu đề quán triệt thì cứ đem giá trị chuẩn ( theo cách lấy của đề thi đh ) là 1u = 931,5 MeV/c2 .

có thể đề yêu cầu anh tài lượng quan trọng để bóc tách ( năng lượng toả ra) của N hạt nhân <_Z^AX> . Chính là năng lượng links của 1 phân tử nhân kia

Và N hạt nhân thì có tích điện là : E = N.Wlk ( MeV)

Ví dụ 1: <07A> mang đến mC = 12 u, mp= 1.00728u, mn = 1,00867u , 1u = 1.66058.10-27 kg , 1eV = 1,6.10-19 J, c = 3.10-8 m/s. Năng lượng tối thiểu để tách bóc hạt nhân <_6^12C> thành những nuclon hiếm hoi bằng :

A. 8,94 MeV B. 44,7 MeV C. 89,4 MeV D. 72,7 MeV

Giải:

Ta bắt buộc tính 1u bởi bao nhiêu MeV ?

Năng lượng của 1u ( tính theo đơn vị J ) bởi : 1u = mc2/c2 = (1,66058.10 – 27 .9.1016 )/ c2

= 1,494522.10-10 J / c2.

Mà 1,6.10 – 13 J thì bằng 1 MeV .

Suy ra 1,494522.10-10 J bởi MeV

Vậy 1u = 934,07 MeV/ c2

Năng lượng cần thiết để bóc hạt nhân <_6^12C>thành các nuclôn cá biệt chính là tích điện liên kết của hạt nhân <_6^12C> :

E = Wlk = Δm.c2 = (6.mp +6.mn – mC).c2 = (6.1.00728 +6.1,00867 – 12).934,07 = 8489,4 MeV Đáp án : C

Ví dụ 2: Xem lúc đầu hạt nhân <_6^12>C đứng im .Cho bieát mC =12,0000u ; mα = 4,0015u. Tích điện tối thiểu để bóc hạt nhân <_6^12>C thành 3 hạt nhân α là?

A. 6,7.10 – 13 J B. 7,7.10 – 13 J C. 8,2.10 – 13 J D. 5,6.10 – 13 J

Giải:

Năng lượng tối thiểu để bóc tách hạt nhân 12C thành 3 hạt nhân α chính là năng lượng cần cung ứng cho

do độ hụt khối của 1C tạo ra 3α.Năng lượng kia bằng:

Q = (mC – mα ).c2 = – 0,0045u.c2 = – 4,1895 MeV = – 6,7.10–13 J

Dấu trừ minh chứng phản ứng cần cung ứng năng lượng .

Chọn lời giải A

Ví dụ 3: cho phản ứng phân hạch Uran 235 : <_0^1>n +235<_92^235>U → <_56^144>Ba + <_36^89>Kr + 3<_0^1>n + 200 MeV. Bieát 1u = 931 MeV/c2. Năng lượng hụt khối của phản nghịch ứng là? A.0,3148u B.0,2248u C. 0,2848u D. 0,2148u

Giải:

Ta có tích điện toả ra của phản bội ứng trên là : Q = (m0 – m ).c2 = Δm.c2 = 200 MeV

Suy ra độ hụt khối của bội phản ứng bằng:

Δm = u

Chọn giải đáp D

Loại 2 : Tính năng lượng liên kết riêng rẽ và đối chiếu tính bền vững của những hạt nhân.

Ta tính năng lượng liên kết riệng bởi : MeV/nuclon.Rồi so sánh tích điện liên kết riêng của các hạt nhân cùng nhau : phân tử nhân có tích điện liên kết riêng biệt càng bự thì càng bền vững .

Chú ý : hạt nhân bao gồm số khối tự 50 – 70 trong bảng HTTH thường bền hơn những nguyên tử của những hạt nhân còn lại

Ví dụ 1:<08A> phân tử nhân <_4^10Be>có cân nặng 10,0135u. Trọng lượng của nơtrôn (nơtron) mn = 1,0087u, trọng lượng của prôtôn (prôton) mP = 1,0073u, 1u = 931 MeV/c2. Năng lượng liên kết riêng của phân tử nhân 10 là <_4^10Be>

A. 0,6321 MeV. B. 63,2152 MeV. C. 6,3215 MeV. D. 632,1531 MeV

Giải:

Năng lượng link của phân tử nhân <_4^10Be> là

Wlk = Δm.c2 = (4.mP +6.mn – mBe).c2 = 0,0679.c2 = 63,215 MeV

Suy ra năng lượng liên kết riêng rẽ của hạt nhân <_4^10Be> là : MeV/nuclôn.Chọn câu trả lời : C

Ví dụ 2: Tính tích điện liên kết phân tử nhân Đơtêri <_1^2D>? đến mp = 1,0073u, mn = 1,0087u, mD = 2,0136u;

1u = 931 MeV/c2.

A) 2,431 MeV. B) 1,122 MeV. C) 1,243 MeV. D)2,234MeV

Giải:

Độ hụt khối của hạt nhân D

Δm = ∑ mp + ∑ mn ─ mD = 1.mp +1.mn – mD = 0,0024 u

Năng lượng links cảu phân tử nhân D là

Wlk = Δm.c2 = 0,0024.uc2 = 2,234 MeV

Chọn lời giải D

Ví dụ 3 : Cho biết mα = 4,0015u; u; , . Hãy sắp xếp những hạt nhân <_2^4He>, <_6^12C>, <_8^16O> theo đồ vật tự tăng đột biến độ chắc chắn :

Câu vấn đáp đúng là:

A. <_6^12C>,<_2^4He,><_8^16O>.

B. <_6^12C>, <_8^16O>, <_2^4He,>

C. <_2^4He,> <_6^12C>, <_8^16O>.

D. <_2^4He,><_8^16O>,<_6^12C>.

Giải:

Ta thấy đề bài bác không cho khối lượng của 12C nhưng để ý vì ở chỗ này dùng đơn vị chức năng u, nhưng theo tư tưởng đon vị u bằng 1/12 trọng lượng đồng vị 12C do đó rất có thể lấy trọng lượng 12C là 12 u.

Suy ra năng lượng liên kết riêng biệt của từng hạt nhân là

He : Wlk = (2.mp + 2.mn – m α )c2 = 28,289366 MeV Wlk riêng biệt = 7,0723 MeV / nuclon.

C : Wlk = (6.mp + 6.mn – mC )c2 = 89,057598 MeV Wlkriêng = 7,4215 MeV/ nuclon.

O : Wlk = (8.mp + 8.mn – mO )c2 = 119,674464 meV Wlk riêng = 7,4797 MeV/ nuclon.

Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững. Vậy chiều bền chắc hạt nhân tăng ngày một nhiều là : He

Chọn lời giải C

Loại 3 : Tính số phân tử nhân nguyên tử với suy ra số nơtron, proton bao gồm trong lượng hóa học hạt nhân .

Cho trọng lượng m hoặc số mol của hạt nhân<_Z^AX> . Tìm số hạt p , n có trong mẫu hạt nhân đó .

Nếu có trọng lượng m suy ra số phân tử hạt nhân X là : N = (hạt) .

Nếu gồm số mol suy ra số hạt hạt nhân X là : N = n.NA (hạt) . Với mãng cầu = <6,022.10^-23mol^-1>

Khi kia : 1 hạt hạt nhân X tất cả Z hạt p và (A – Z ) hạt n . Cho nên vì thế trong N phân tử hạt nhân X tất cả :

N.Z hạt p

(A-Z). N phân tử n

Ví dụ 1: <07A> Biết số Avôgađrô là 6,02.10 23 mol-1, cân nặng mol của hạt nhân urani <_92^238U> là 238 gam / mol. Số nơtron vào 119 gam urani <_92^238U>là :

A. <2,2.10^25> hạt B.<1,2.10^25> hạt

C <8,8.10^25> hạt D. <4,4.10^25> hạt

Giải:

Số phân tử nhân có trong 119 gam urani <_92^238U>là :

N = <=frac119238.6,02.10^23=3.01.10^23> phân tử

- Suy ra số hạt nơtron gồm trong N phân tử nhân urani <_92^238U> là :

(A-Z). N = ( 238 – 92 ).3,01.1023 = 4,4.1025 hạt

Đáp án : D

II.PHÓNG XẠ

I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT

1. Định nghĩa và đặc thù phóng xạ :

- Phóng xạ là hiện tượng một hạt nhân không bền chắc tự vạc phân rã, phạt ra các tia phóng xạ và thay đổi thành phân tử nhân khác call là hiện tượng kỳ lạ phóng xạ .

- Đặc điểm của hiện tượng lạ phóng xạ :

+ quá trình phân chảy phóng xạ đó là quá trình dẫn mang lại sự biến hóa hạt nhân.

+quá trình phân chảy phóng xạ chỉ do những nguyên nhân bên phía trong gây ra và trọn vẹn không chịu tác động của các yếu tố thuộc môi trường thiên nhiên ngoài .

2. Những loại tia phóng xạ :

quy trình phân rã phóng xạ phát ra gồm 3 nhiều loại tia phóng xạ : tia α , tia β với tia γ

Các tia phóng xạ là tia không nhìn thấy được với có đặc điểm là : kích thích một trong những phản ứng hoá học, ion hoá ko khí, làm black kính ảnh, xuyên thấu lớp vật chất mỏng, phá huỷ tế bào…

a) Tia α :

- bản chất là chùm phân tử nhân nguyên tử heli<_2^4He>

- đặc thù : bị lệch về phía phiên bản âm của năng lượng điện trường, có vận tốc khoảng 2.10 -7 m/s. Có tính ion hoá mạnh mẽ nên mất năng lượng rất nhanh trên đường đi, khả năng đâm xuyên yếu.

b) Tia β :

- bao gồm 2 nhiều loại và có điểm sáng chung là phóng ra cùng với tốc độ không nhỏ xấp xỉ tốc độ ánh sáng . Làm ion hoá môi trường xung quanh nhưng yếu rộng tia α nên truyền đi cùng với quãng con đường dài hơn, năng lực đâm xuyên bạo phổi hơn tia α ( có thể đâm chiếu thẳng qua lá nhôm dày khuôn khổ mm).

- tia β- : là chùm những hạt e- ( là nhiều loại phóng xạ thịnh hành hơn β+ ) và bị lệch về bản dương của năng lượng điện trường.

- tia β+ : là chùm những hạt pozitron e+ gồm điện tích +e ( là phản phân tử của electron – đã đề cập rõ sống chương các loại phân tử sơ cung cấp ) buộc phải bị lệch về phía phiên bản âm của điện trường .

c) Tia γ :

- là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn -11 m ( đó là chùm phôtôn mang có năng lượng cao ).

- tính chất : không biến thành lệch trong năng lượng điện trường , có chức năng đâm xuyên bạo phổi hơn các so cùng với tia α , β .

Trong phân tan α , β tạo thành hạt nhân nhỏ ở tâm lý kích thích cùng hạt nhân con có thể phóng xạ ra tia γ để trở về tâm trạng cơ bản.

3. Định vẻ ngoài phóng xạ:

a) Định luật pháp phóng xạ :

- Trong quy trình phân tan , số phân tử nhân phóng xạ bớt theo thời hạn theo định cách thức hàm số mũ.

- những hàm biễu diễn quá trình phân chảy phóng xạ phân tử nhân theo thời theo thời gian t :

+ theo trọng lượng : m = .

+ theo số hạt hạt nhân nguyên tử : N =

Trong kia : m0 ,m là khối lượng hạt nhân nguyên tử và N0, N là số hạt hạt nhân nguyên tử .

T là chu kì cung cấp rã .

: là hằng số phóng xạ .

b) Độ phóng xạ :

- là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ khỏe khoắn hay yếu đuối của một lượng hóa học phóng xạ , được xác minh là số phân rã trong một giây. Đặc trưng cho tốc độ phân chảy .

- Kí hiệu là H với có đơn vị chức năng là Becơren (Bq) , với 1 Bq = 1 phân tung /s.

-Xác định độ phóng xạ : , trong số đó H0 = λ.N0 : được call là độ phóng xạ lúc đầu của phân tử nhân .

4. Đồng vị phóng xạ và ứng dụng :

a) Đồng vị phóng xạ : gồm có đồng vị phóng xạ tự nhiên và thoải mái và nhân tạo

- các đồng vị phóng xạ của một nguyên tố hoá học tất cả cùng đặc điểm hoá học như đồng vị bền của nguyên tố đó.

b) Ứng dụng:

- vào khảo cổ học dùng đồng vị <_6^14C>có T = 5730 năm để khẳng định tuổi mẫu mã vật.

- trong y-sinh học : phương pháp đánh vết nguyên tử với phẩu thuật chiếu xạ.

II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP

Loại 1: xác định lượng chất còn lại:

- mang lại m0 tuyệt N0 với T. Tìm cân nặng (số phân tử nhân nguyên tử ) bé lại sau thời gian t ?

Tính số phân tử hạt nhân nguyên tử <_Z^AX> trong m (g) đồ vật chất. hạt.

Khối lượng còn sót lại của X sau thời gian t : m =. (2.1)

Số phân tử nhân X còn lại sau thời gian t : N = . (2.2)

Chú ý: là t và T phải mang đến cùng đơn vị . Đối với khối lượng m thì không cần đổi đơn vị chức năng và ta cứ tính rồi lấy đơn vị của m theo m0 như đề bài.

Ví dụ 1:<08A> Một hóa học phóng xạ có chu kỳ luân hồi bán chảy là 3,8 ngày. Sau thời hạn 11,4 ngày thì độ phóng xạ (hoạt độ phóng xạ) của lượng chất phóng xạ còn lại bằng bao nhiêu xác suất so cùng với độ phóng xạ của lượng hóa học phóng xạ ban đầu?

A. 25%. B. 75%. C. 12,5%. D. 87,5%

Giải:

- Ta gồm : T = 3,8 ngày ; t = 11,4 = 3T ngày . Vì thế ta đem đến hàm nón hai để giải nhanh như sau :

= 12,5%

Chọn giải đáp : C

Ví dụ 2:<09A> Một chất phóng xạ ban sơ có N0 phân tử nhân. Sau 1 năm, còn lại 1 phần ba số hạt nhân thuở đầu chưa phân rã. Sau một năm nữa, số hạt nhân còn lại chưa phân tan của chất phóng xạ sẽ là

A. N0 /6 B. N0 /16. C. N0 /9. D. N0 /4.

Giải

- Ta tất cả : t = 1năm thì số phân tử nhân chưa phân rã (còn lại ) là :

- Sau 1năm nữa có nghĩa là t’ = 2t năm thì số phân tử nhân còn lại chưa phân rã là :

Chọn giải đáp : C

Loại 2: xác định lượng chất đã bị phân chảy :

- Cho khối lượng hạt nhân thuở đầu ( hoặc số phân tử nhân ban đầu N0 ) và T . Kiếm tìm lượng hạt nhân đã trở nên phân tan trong thời gian t ?

Khối lượng hạt nhân bị phân tung : Δm = (2.3)

Số hạt nhân bị phân chảy là : ΔN = (2.4)

Chú ý : là không được áp dụng định khí cụ bảo toàn khối lươngj như trong bội nghịch ứng hoá học.

A -> B + C . MA ≠ mB + mC

Ví dụ 1:Tính số phân tử nhân bị phân rã sau 1s trong 1g Rađi <^226>Ra . Cho thấy thêm chu kỳ bán rã của <^226>Ra là 1580 năm. Số Avôgađrô là na = 6,02.1023 mol-1.

A). 3,55.1010 hạt. B). 3,40.1010 hạt. C). 3,75.1010 hạt. D).3,70.1010 hạt.

Giải

Số phân tử nhân nguyên tử có trong một gam 226Ra là : N0 = phân tử .Suy ra số phân tử nhân nguyên tử Ra phân tung sau 1 s là :

phân tử .

Chọn giải đáp D

Loại 3 : Xác định cân nặng của phân tử nhân nhỏ :

- đến phân rã : <_Z^AX o _Z"^BY>+ tia phóng xạ . Biết m0 , T của hạt nhân mẹ.

Ta gồm : 1 phân tử nhân phóng xạ thì sẽ có 1 hạt nhân con tao thành. Do đó ΔNX (phóng xạ) = NY (tạo thành)

Mà ( na là số Avôgađrô ) .

Suy ra : .

Tổng quát : mcon = (2.5)

Ví dụ 1:<08A> hạt nhân <_A.1^Z.1X> phóng xạ và trở thành một phân tử nhân <_A.2^Z.2Y> bền. Coi khối lượng của hạt nhân X, Y ngay số khối của bọn chúng tính theo đơn vị u. Biết chất phóng xạ <_A.1^Z.1_1X> có chu kì bán rã là T. Ban đầu có một cân nặng chất <_A.1^Z.1_1X>, sau 2 chu kì buôn bán rã thì tỉ số giữa khối lượng của hóa học Y và cân nặng của chất X là :

A. <4fracA_1A_2> B. <4fracA_2A_1>

C. <3fracA_1A_2> D. <3fracA_2A_1>

Giải

Xem phản ứng bên trên như sau : X → Y + tia phóng xạ .

Khi đó X là phân tử nhân mẹ và Y là hạt nhân con tao thành. Lúc này bài toán đổi thay tìm mối tương tác giữa X với hạt nhân nhỏ Y :

Ta có cân nặng của phân tử nhân X sau 2 chu kì ( t = 2T ):

+ m = .

Khối lượng của hạt nhân bé Y sinh sản thành sau 2 chu kì là :

mY = mY =

Khi đó, tỉ lệ giữa cân nặng của hạt nhân Y cùng hạt nhân X là :

+ Chọn phương án D

Ví dụ 2: <_11^24> na là chất phóng xạ β- tạo ra thành phân tử nhân magiê <_12^24>Mg. Ban sơ có 12gam Na với chu kì buôn bán rã là 15 giờ. Sau 45 h thì cân nặng Mg sản xuất thành là :

A. 10,5g B. 5,16 g C. 51,6g D. 0,516g

Giải

Nhận xét : t = 3.T buộc phải ta cần sử dụng hàm mũ 2 nhằm giải cho nhanh việc :

- trọng lượng Na bị phân tung sau 45 = 3T giờ : Δm = <=m_0(1-2^-fractT)=12(1-2^-frac13)>

Δm = 10,5 g .

Suy ra cân nặng của mg chế tác thành : mcon = gam.

Chọn câu trả lời A

Loại 4: xác định độ phóng xạ của hạt nhân :

- cho m0, T . Search độ phóng xạ của hạt nhân sau thời hạn t ?

+ yêu cầu đưa khối lượng ban sơ về số hạt nhân ban đầu : hạt .

+ đưa chu kì về đơn vị chức năng giây .

+ tính độ phóng xạ lúc đầu : H0 = λ.N0 = (Bq). (2.6)

+ tính độ phóng xạ sau thời gian t : (Bq). (2.7)

Chú ý: + ngoài đơn vị chức năng Bq , độ phóng xạ còn tồn tại đơn vị tính không giống là Curi (Ci) , với 1Ci = 3,7.1010 Bq.

+ lúc tính độ phóng xạ buộc phải đổi T về s và đề xuất lưu số này vào laptop để tính nhanh trắc nghiệm :

1năm = 31,536.10 6 s .

Ví dụ 1:<09A> mang chu kì bán rã của pôlôni <_84^210Po> là 138 ngày và NA = 6,02.1023 mol-1. Độ phóng xạ của 42 mg pôlôni là

A. 7.1010 Bq. B. 7.1014 Bq. C. 7.1012 Bq. D. 7.109 Bq.

Giải

- Số hạt nhân nguyên tử <_84^210Po> tất cả trong 42 mg là : phân tử .

Độ phóng xạ của 42 mg pôlôni là : H0 = λ.N0 = H0 = Bq.

(Chú ý thay đổi về đúng đơn vị chức năng để tính vì bài này sai thường bởi vì không nhìn kĩ đối kháng vị trọng lượng và chưa đổi T về giây ).

Chọn đáp án C

Ví dụ 2: Sau mỗi giờ số nguyên tử của đồng vị phóng xạ cô ban giảm 3,8%. Hằng số phóng xạ cô ban

là:

0,783h-1 B. 0,239h-1 C. 0,0387h-1 D. 0,239h-1

Giải

Số nguyên tử bớt mỗi giờ đó là lượng teo bị phóng xạ trong những giờ , khi đó theo đề bài , ta tất cả :

ΔN = <1-e^-lambda .t=fracDelta NN_0> .

Hằng số phóng xạ của teo là : = 0,0387 h-1 .

Chọn đáp án D

Loại 5: khẳng định thời gian phóng xạ , tuổi thọ thứ chất.

- đến m, m0 . Ta có : m <=m_0.e^-lambda .t> <-lambda .t=frac-tln 2T=ln (fracmm_0)> (2.7)

- cho N, N0 . Lập luận tương tự , ta được : (2.8)

- mang đến H, H0 . Lập luận tương tự như , ta được : (2.9)

Chú ý :

-các đại lượng m – m0 , N - N0 , H – H0 yêu cầu cùng đơn vị . Và khi giải chỉ vồ cập có cùng đối kháng vị hay là không chứ không cần phải đổi về đối kháng vị chuẩn để giải cấp tốc trắc nghiệm .

-các dạng đặc thù :

+ = % lượng chất còn sót lại của hạt nhân sau khi phân tung trong thời hạn t. Giống như cho N/N0 và

H / H0 .

+ = a% cân nặng hạt nhân đã trở nên phóng xạ . Giống như cho ΔN/N0 với ΔH / H0 .Khi kia ta rất có thể suy ra trọng lượng hạt nhân sót lại sau thời gian phân chảy t là = 100% - a% .

Ví dụ 1:<09A> Một đồng vị phóng xạ bao gồm chu kì cung cấp rã T. Cứ sau đó 1 khoảng thời gian bằng bao nhiêu thì số phân tử nhân bị phân tan trong khoảng thời gian đó bằng bố lần số hạt nhân còn sót lại của đồng vị ấy?

A. 2T. B. 3T. C. 0,5T. D. T.

Giải

Sau thời gian phóng xạ t ( kể từ thời điểm ban đầu ) , ta có :

+ khối lượng hạt nhân còn lại : m <=m_0.2^-fractT>

+ cân nặng hạt nhân bị phân rã : Δm = <=m_0left( 1-2^-fractT ight)>.

Theo đề , ta gồm : <2^fractT-1=3Leftrightarrow 2^fractT=4> t = 2T.

Vậy cứ sau khoảng thời gian Δt = 2T thì trọng lượng hạt nhân bị phóng xạ bằng 3 lần cân nặng hạt nhân còn sót lại .

Chọn câu trả lời : A

Ví dụ 2: Một hóa học phóng xạ bao gồm chu kì bán rã là 360 giờ. Sau bao lâu thì khối lượng của nó chỉ từ 1/32 khối lượng lúc đầu :

A. 75 ngày (24h) B. 11,25 giờ C. 11,25 ngày D. 480 ngày

Ví dụ 3: Độ phóng xạ của một tượng gỗ bằng 0,8 lần độ phóng xạ của chủng loại gỗ cùng loại cùng cân nặng vừa bắt đầu chặt. Biết chu kì của 14C là 5600 năm. Tuổi của tượng gỗ chính là :

A. 1900 năm B. 2016 năm C. 1802 năm D. 1890 năm

Giải

Đây là bài xích toán đối chiếu giữa độ phóng xạ bởi vì 14C phân chảy trong đồ cần xác minh tuổi và vật so sánh .Theo đề ta bao gồm : . Áp dụng : từ bí quyết (2.9) ta được : năm .

Chọn giải đáp C

Loại 6: khẳng định chu kì chào bán rã .

a) đến m và m0 ( hoặc N và N0) :

- Biết sau thời gian t thì vật mẫu có tỉ lệ m/m0 ( tốt N/N0 ) . Tìm kiếm chu kì cung cấp rã của vật mẫu ?

Ta tất cả : : m <=m_0.e^-lambda .t> <-fract.ln 2T=ln left( fracmm_0 ight)> (2.10)

Tương tự cho N , N0 : (2.11)

- có thể dùng bí quyết hàm mũ để đoán cùng giải nhanh với những câu tất cả số liệu đẹp.

nếu = = (với n є N * )

b) dùng máy đo xung phóng xạ phát ra :

- Một mẫu vật chất chứa phóng xạ. Tại thời điểm t1 thứ đo được H1 xung phóng xạ và kế tiếp 1 khoảng chừng Δt tại t2 đo được H2 xung phóng xạ. Tra cứu chu kì buôn bán rã của đồng vị phóng xạ sẽ là ?

chọn thời điểm lúc đầu tại t1. Khi ấy : t0 ≡ t1 có H0 ≡ H1 cùng t ≡ t2 tất cả H ≡ H2 .Suy ra được :

(2.12)

Ví dụ 1:<07A> đưa sử sau 3h phóng xạ (kể tự thời điểm ban sơ ) số hạt nhân của một đồng vị phóng xạ sót lại bằng 25% số hạt nhân ban đầu. Chu kì bán rã của đồng vị phóng xạ đó bởi :

A. 1 giờ B. 1,5 tiếng C. 0,5 giờ D. 2 giờ

Giải

- Ta bao gồm tỉ lệ : = 25% = cơ mà = . Nên suy ra được : = 2 .

Vậy chu lì bán rã của đồng vị phóng xạ đó bởi : T = giờ.

Chọn câu trả lời : B

Ví dụ 2: Độ phóng xạ của 3 mg <_27^60>Co là 3,41 Ci . Mang lại NA = 6,02.1023 mol-1, 1năm bao gồm 365 ngày. Tra cứu chu kì bán rã của co là:

A.84 năm B. 5,24 năm C. 8,4 năm D. 4,8 năm

Giải

- Số hạt nhân nguyên tử của Na có trong 3 mg 60Co : 3,01.1019 hạt

Ta có : H0 = .

Xem thêm: Top 7 Người Mẫu Nội Y Đình Đám Hàn Quốc Gây Tranh Cãi Vì Trang Phục Tập Gym

Vậy chu kì buôn bán rã của hạt nhân teo là : T = 5,24 năm .

Chọn đáp án B

Ví dụ 3: <_11^24>Na là 1 trong chất phóng xạ . Sau thời gian 105 h thì độ phóng xạ của nó giảm đi 128 lần. Chu kì buôn bán rã của <_11^24>Na là

A. 7,5h B. 15h C. 30h D. 3,75h

Giải

Theo đề , ta bao gồm : .Vậy chu kì chào bán rã bán rã của phân tử nhân 23Na : T = h .

Chọn lời giải B

III.PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH VÀ PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH

I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT .

1. Phản ứng phân hạch :

a) Sự phân hạch :

- là việc vỡ một hạt nhân nặng trĩu thành nhị hạt nhân khối lượng nhẹ hơn và vài nơtron , sau khoản thời gian hấp thụ một nơtron chậm.

- điểm lưu ý : mỗi phân hạch hầu hết giải phóng ra tích điện lớn.

b) bội nghịch ứng phân hạch dây chuyền sản xuất :

- sau thời điểm phân hạch một phân tử nhân nặng nề (như U, Pu… ) thành các hạt nhân khối lượng nhẹ hơn và dĩ nhiên k hạt nơtron thường xuyên gây ra sự phân hạch cho các hạt nhân khác cùng số phân hạch tăng lên nhanh chóng : chính là phản ứng phân hạch dây chuyền.

- Điều khiếu nại để xẩy ra phản ứng phân hạch dây chuyền : điện thoại tư vấn k là hệ số nhân nơtron ( là số nơtron trung bình còn sót lại sau từng phân hạch ).

+ ví như k

+ nếu như k = 1 thì bội phản ứng dây chuyền xảy ra với tỷ lệ nơtron không đổi : đó là phản ứng dây chuyền tinh chỉnh và điều khiển được cần sử dụng trong nhà máy sản xuất hạt nhân .

+ ví như k > 1 thì xẩy ra phản ứng dây chuyền không điều khiển được , dẫn mang lại một vụ nổ bom nguyên tử.

Để bớt thiểu số nơtron bị mất non ra bên phía ngoài để k ≥ 1 thì cân nặng nhiêu liệu hạt nhân phải tất cả một giá bán trị tối thiểu được call là khối lượng tới hạn của hạt nhân đó ( mth ).

c) Ứng dụng :

- Lò bội nghịch ứng phân tử nhân là thiết bị tạo thành phản ứng phân hạch dây chuyền điều khiển và tinh chỉnh được .

+ nguyên liệu hạt nhân : <^235U> tuyệt <239Pu>

+ thanh điều khiển và tinh chỉnh có cất Bo, Cd để hấp thụ nơtron thừa.

Nhà máy điện nguyên tử : chứa lò phản nghịch ứng phân tử nhân và thiết bị tua bin tao ra năng lượng điện năng nhờ năng lượng toả ra từ làm phản ứng phân hạch phân tử nhân .

2. Bội nghịch ứng sức nóng hạch :

a) làm phản ứng nhiệt hạch :

- là bội nghịch ứng tổng đúng theo hai phân tử nhân vơi thành một phân tử nhân nặng rộng ở nhiệt độ rất lớn và toả ra một tích điện cực lớn.

những phản ứng hạt nhân yêu cầu có ánh sáng cỡ 109 0K .

b) triển khai phản ứng nhiệt hạch :

- những phản ứng nhiệt hạch trong thoải mái và tự nhiên chỉ xảy ở trong lòng Mặt Trời cùng các ngôi sao sáng vì ở đó mới có đủ những điều kiện để phản ứng xảy ra như : khí hiđro , heli là hầu hết ( cấu trúc nên các mặt trời) và ánh nắng mặt trời đủ mập , áp suất cao.

- bội phản ứng nhiệt hạch nhân tạo : sinh hoạt trên Trái Đất mới chỉ tiến hành được phản nghịch ứng nhiệt độ hạch không kiểm soát được bên dưới dạng bom khinh thường khí ( bom H). Vấn đề kiểm soát và điều hành được bội nghịch ứng nhiệt hạch có ý nghĩa sâu sắc to

lớn vị phản ứng nhiệt hạch toả ra một năng lượng không nhỏ mà lại sạch với môi trường, nguyên vật liệu nhẹ như H xem như là vô tận .

Chú ý : phản ứng phân hạch cùng phản ứng nhiệt hạch đó là hai dạng quan trọng đặc biệt của làm phản ứng hạt nhân . Nhưng bao gồm dạng bài xích tập riêng đề nghị được bóc riêng thành một trong những phần !

II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP

Loại 1: Tìm năng lượng toả ra của phản nghịch ứng phân hạch, nhiệt độ hạch khi biết khối lượng và tính năng lượng cho xí nghiệp hạt nhân hoặc năng lượng thay cầm :

- cho cân nặng của các hạt nhân trước cùng sau bội phản ứng : M0 và M . Tìm tích điện toả ra khi xảy 1 phản nghịch ứng ( phân hạch hoặc nhiệt hạch ):

tích điện toả ra : Q = ( M0 – M ).c2 MeV. (3.1)

- Suy ra tích điện toả ra vào m gam phân hạch (nhiệt hạch ) : E = Q.N = Q. MeV (3.2)

Ví dụ 1: Năng lượng tỏa ra trong quá trình phân chia hạt nhân của 1 kg nguyên tử <_92^235U>là 5,13.1026 MeV. Cần phải đốt một lượng than đá từng nào để có một nhiệt lượng như thế. Biết năng suất tỏa nhiệt của than là 2,93.107 J/kg.

A.28 kihoanghaistore.comm B. 28.105 kg C. 28.107 kg D. 28.106 kg

Giải

Rất đơn giản dễ dàng : để sở hữu một năng lượng tương đương với năng lượng của 1 kihoanghaistore.comm <_92^235U> thì nhiệt lượng toả ra từ việc đốt tích điện thay cố phải bởi đúng Q toả ra của 235U.Ta có : 1kg <_92^235U> sinh sản Q = 5,13.1026 MeV = 8,208.1013 J.

Suy ra lượng than buộc phải đốt là : m <=fracQ2,93.10^7approx 28.10^5> kihoanghaistore.comm .

Chọn lời giải B.

Ví dụ 2: <_92^235>U + <_0^1>n → <_42^95>Mo + <_57^139>La +2<_0^1>n là một trong phản ứng phân hạch của Urani 235. Biết trọng lượng hạt nhân : mU = 234,99 u ; mMo = 94,88 u ; mLa = 138,87 u ; mn = 1,0087 u.Cho năng suất toả sức nóng của xăng là 46.106 J/kg . Trọng lượng xăng buộc phải dùng để hoàn toàn có thể toả tích điện tương đương với cùng một gam U phân hạch ?

1616 kg B. 1717 kihoanghaistore.comm C.1818 kihoanghaistore.comm D.1919 kg

Giải

Số phân tử nhân nguyên tử 235U trong một gam vật hóa học U là :

N = = hạt .

- tích điện toả ra lúc giải phóng trọn vẹn 1 hạt nhân 235U phân hạch là:

Q = ( M0 – M ).c2 = ( mU + mn – mMo– mLa – 2mn ).c2 = 215,3403 MeV

- tích điện khi 1 gam U phản bội ứng phân hạch :

E = Q.N = 5,5164.1023 MeV = 5,5164.1023 .1,6.10 –3 J = 8,8262 J

- trọng lượng xăng cần dùng để làm thu được tích điện của 1 gam 235U phân hạch :

m <=fracQ46.10^6approx 1919> kg.

Chọn lời giải D

Loại 2: Tìm tích điện toả ra lúc biết độ hụt khối hay năng lượng liên kết

- Xét phản nghịch ứng sức nóng hạch : <_1^3H+_1^2H o _2^4He+_0^1n>. Cho thấy năng lượng link của <_1^3H>,<_1^2H>, <_2^4H> . Tìm năng lượng toả ra của phản bội ứng ?

Ta có : Wlk <_1^2H> = mp + mn – = mp + mn – Wlk <_1^2H>

Wlk <_1^3H> = mp + 2mn – = mp + 2mn – Wlk <_1^3H>

Wlk <_2^4He> = 2mp + 2mn – = 2mp + 2mn – Wlk <_2^4He>

tích điện toả ra : Q = + – – mn

= Wlk <_2^4He>– Wlk <_1^2H>– Wlk <_1^3H> = Wlk <_2^4He> – (Wlk <_1^2H>+ Wlk <_1^3H>)

Tổng quát mắng lên : Q = ∑ Wlk sau – ∑ Wlk trước . (3.3)

Xét phản nghịch ứng : <_1^2H+_1^2H o _2^3He+_0^1n> . Cho thấy độ hụt khối của <_1^2H>,<_2^3He>. Tìm năng lượng toả ra ?

Ta có : Δm <_1^2H>= mp + mn – = mp + mn – Δm <_1^2H>

Δm <_2^3He>= 2mp + mn – = 2mp + mn – Δm<_2^3He>

tích điện toả ra : Q = 2 - - mn = Δm<_2^3He>–2Δm <_1^2H>.

Tổng quát lác lên : Q = (∑ Δm sau – ∑ Δm trước)c2. (3.4)

Ví dụ 1:<09A> : Cho phản bội ứng phân tử nhân:<_1^2D+_1^3T o _2^4He+X>. Rước độ hụt khối của hạt nhân T, hạt nhân D, hạt nhân He thứu tự là 0,009106 u; 0,002491 u; 0,030382 u cùng 1u = 931,5 MeV/c2 . Năng lượng tỏa ra của bội nghịch ứng xê dịch bằng :

A. 15,017 MeV. B. 17,498 MeV. C. 21,076 MeV. D. 200,025 MeV.

Giải

Đây là bội phản ứng sức nóng hạch toả tích điện được tính theo độ hụt khối của những chất.

Phải xác định đầy đủ độ hụt khối những chất trước với sau phản bội ứng. Cần ta phải xác minh hạt nhân X là :

X ≡ <_0^1n> là 1 trong nơtron nên gồm Δm = 0.

- Vậy tích điện toả ra cảu bội phản ứng bởi :

Q = ( ∑ Δm sau – ∑ Δm trước)c2 = (ΔmHe + Δmn – ΔmH + ΔmT ).c2 = 17,498 MeV .

Chọn đáp án : B

Ví dụ 2: Tìm tích điện tỏa ra khi một hạt nhân $_92^234 extU$ phóng xạ tia α và chế tạo ra thành đồng vị Thôri $_90^230 extTh$. Mang đến các tích điện liên kết riêng của phân tử α là 7,1 MeV, của 234U là 7,63 MeV, của 230Th là 7,7 MeV.

10,82 MeV. B. 13,98 MeV. C. 11,51 MeV. D. 17,24 MeV.

Giải

Đây là vấn đề tính tích điện toả ra của một phân tung phóng xạ khi biết Wlk của những hạt nhân trong phản bội ứng .Do kia ta phải xác định được Wlk từ dữ kiện Wlk riêng của đề bài.

Ta gồm sự phóng xạ ra mắt như sau : $_92^234 extU$ → $_90^230 extTh$ + α .

Năng lượng liên kết của những hạt nhân là :

Wlk U = 7,63.234 = 1785,42 MeV , Wlk Th = 7,7.230 = 1771 MeV , Wlk α = 7,1.4= 28,4 MeV

- Áp dụng phương pháp ta có tích điện toả ra phân tan trên là:

Q = ∑ Wlk sau – ∑ Wlk trước = Wlk Th + Wlk α – Wlk U = 13,98 MeV

Chọn câu trả lời : B

IV.PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT

1. Phản nghịch ứng phân tử nhân :

- là mọi quy trình dẫn mang đến sự đổi khác hạt nhân .

- bội nghịch ứng phân tử nhân yêu quý được tạo thành hai loại :

phản nghịch ứng can hệ : thân hai phân tử nhân dẫn đến sự đổi khác của bọn chúng thành các hạt nhân không giống .

phản ứng tự phân rã của một hạt nhân ko bền (hạt nhân mẹ) thành các hạt nhân không giống (hạt nhân con) cùng kèm theo những tia phóng xạ .

2. Những định phép tắc bảo toàn trong bội nghịch ứng hạt nhân :

A + B → C + D.

a) Định dụng cụ bảo toàn số nuclôn ( số khối) :

Trong làm phản ứng phân tử nhân, tổng cộng nuclon của các hạt tương tác bằng tổng thể nuclon của các hạt sản phẩm.

Ta có : AA + AB = AC + AD.

b) Định luật pháp bảo toàn điện tích :

Tổng đại số các điện tích của các hạt tương tác bằng tổng đại số những điện tích của những hạt sản phẩm.

Ta gồm : ZA +ZB = ZC + ZD

c) Định nguyên tắc bảo toàn tích điện toàn phần : gồm cả động năng và tích điện nghỉ.

Tổng tích điện toàn phần của những hạt xúc tiến bằng tổng tích điện toàn phần của những hạt thành phầm .

Ta gồm : WA + WB + mA.c2 + mB.c2 = WC + WD + mC.c2 + mD.c2

WA + WB + Q = WC + WD .

Với Q là năng lượng của phản ứng hạt nhân ( bao gồm cả dấu để xem là thuộc một số loại phản ứng toả tuyệt thu nhiệt mà sẽ đề cập tại vị trí dưới ).

d) Định hiện tượng bảo toàn động lượng :

Vector tổng cồn lượng của những hạt shop bằng vector tổng đụng lượng của các hạt sản phẩm.

Ta tất cả : .

3. Tích điện trong làm phản ứng phân tử nhân :

Trong làm phản ứng phân tử nhân có thể là bội phản ứng toả sức nóng hoặc thu nhiệt. Với M0 = mA + mB là tổng cân nặng nghỉ của các hạt nhân trước phản ứng . M = mC + mD là tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân sau làm phản ứng . Lúc đó tích điện của một bội nghịch ứng phân tử nhân có giá trị :

Q = ( M0 – M ).c2 = Δm.c2

+ giả dụ Q > 0 : bội nghịch ứng toả sức nóng .

+nếu Q

II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP

Loại 1: xác minh hạt nhân không đủ và số hạt ( tia phóng xạ ) trong làm phản ứng phân tử nhân .

a) xác minh tên hạt nhân còn thiếu :

- Áp dụng định khí cụ bảo toàn số khối cùng điện tích .

Chú ý : nên học nằm trong một vài ba chất gồm số năng lượng điện thường gặp trong phản bội ứng phân tử nhân (không cần suy nghĩ số khối vị nguyên tố loại nào chỉ phụ thuộc vào vào Z : số đồ vật tự vào bảng HTTH .

- Một vài một số loại hạt phóng xạ và đặc thù về điện tích, số khối của chúng :

hạt α ≡ <_2^4>He , phân tử nơtron ≡ <_0^1>n , hạt proton ≡ <_1^1>p , tia β─ ≡ <_-1^0>e , tia β+ ≡ <_+.1^0>e , tia γ có thực chất là sóng năng lượng điện từ.

b) xác minh số các hạt ( tia ) phóng xạ vạc ra của một phản ứng :

- thường thì thì loại bài bác tập này thuộc bội nghịch ứng phân hạch hạt nhân . Lúc đó hạt nhân mẹ sau không ít

lần phóng xạ tạo thành x hạt α cùng y phân tử β ( chăm chú là các phản ứng đa phần tạo một số loại β– vì nguồn phóng xạ β+ là không nhiều ) . Cho nên vì vậy khi giải bài tập loại này cứ cho sẽ là β– , trường hợp giải hệ nhì ẩn không có nghiệm thì mới giải cùng với β+ - mà lại mà chắc không tồn tại đâu

Ví dụ 1 : Tìm hạt nhân X trong phản ứng phân tử nhân sau :

<_5^10>Bo + X → α + <_4^8>Be

A. <_1^3>T B. <_1^2>D

C. <_0^1>n D.<_1^1>p

Giải:

Trước tiên phải xác minh đầy hạt α gồm Z và A bởi bao nhiêu . α ≡ <_2^4>He nên vận dụng định lao lý bảo toàn số khối và điện tích. Khi đó suy ra : X gồm điện tích Z = 2+ 4 – 5 =1

và số khối A = 4 + 8 – 10 = 2.

Vậy X là phân tử nhân <_1^2>D đồng vị phóng xạ của H.

Chọn câu trả lời B

Ví dụ 2. Mang đến phản ứng phân tử nhân : T + X → α + n . X là hạt nhân .

nơtron B. Proton C. Triti D. Đơtơri

Giải

- Ta nên biết cấu trúc của các hạt không giống trong bội nghịch ứng : <_1^3>T , α ≡ <_2^4>He , <_0^1>n .

- Áp dụng định điều khoản bảo toàn năng lượng điện tích cùng số khối , ta được :

X có điện tích Z = 2 + 0 – 1 = 1 và số khối A = 4 + 1 – 3 = 2 . Vậy X là <_1^2>D

Chọn câu trả lời : D

Loại 2. Xác định năng lượng của làm phản ứng hạt nhân .

Xét bội phản ứng phân tử nhân : A + B → C + D . Khi ấy : + M0 = mA + mB là tổng trọng lượng nghỉ của những hạt nhân trước phản ứng .

+ M = mC + mD là tổng khối lượng nghỉ của những hạt nhân sau bội phản ứng .

- Ta có tích điện của phản ứng được xác định :

Q = ( M0 – M ).c2 = Δm.c2 .

+ nếu như Q > 0 : làm phản ứng toả nhiệt độ .

+ nếu Q

Với bài toán tìm năng lượng khi m (g) chất A tham gia phản ứng hạt nhân. Ta sẽ có được tổng năng lượng của bội phản ứng là : MeV.

Ví dụ 1. Thực hiện phản ứng phân tử nhân sau : <_11^23>Na + <_1^2>D → <_2^4>He + <_10^20>Ne .

Biết mNa = 22,9327 u ; mHe = 4,0015 u ; mNe = 19,9870 u ; mD = 1,0073 u. Bội phản ứng trên toả giỏi thu một tích điện bằng bao nhiêu J ?

thu 2,2375 MeV B. toả 2,3275 MeV. C.thu 2,3275 MeV D. Toả 2,2375 MeV

Giải

Ta có năng lượng của phản ứng phân tử nhân bên trên là :

Q = ( M0 – M ).c2 = ( mNa + mHe ─ mNe ─ mD )c2 = + 2,3275 MeV.

Dấu “ + ” chứng minh đây là phản bội ứng toả tích điện .

Chọn giải đáp B.

Ví dụ 2: trong bội nghịch ứng phân hạch hạt nhânUrani <_92^235>U năng lượng trung bình toả ra khi phân loại một hạt nhân là 200 MeV. Tính năng lượng toả ra trong quá trình phân chia hạt nhân của 1 kg Urani vào lò phản nghịch ứng.

A. 8,2.1012 J B. 8,2.1013 J C. 7,6.1012 J D. 7,6.1013 J

Giải:

- Số hạt nhân Urani bao gồm trong 1kg Urani:

N === 2,563.1024 hạt

Năng lượng toả ra của 1kg Urani:

E0 = N. ΔE = 2,563.1024.200 = 5,126.1026 MeV = 8,2.1013 J

Chọn giải đáp B

Ví dụ 3: đến phản ứng phân tử nhân: <_1^3>T + <_1^2>D < o > <_2^4>He + X +17,6MeV . Tính tích điện toả ra từ bội phản ứng trên khi tổng hợp được 2g Hêli.

A. 52,976.1023 MeV B. 5,2976.1023 MeV C. 2,012.1023 MeV D.2,012.1024 MeV

Giải:

- Số nguyên tử hêli có trong 2g hêli:

N = = = 3,01.1023 MeV

- tích điện toả ra cấp N lần tích điện của một phản nghịch ứng nhiệt hạch:

E = N.Q = 3,01.1023.17,6 = 52,976.1023 MeV

Chọn lời giải A.

Loại 3. Động năng và vận tốc của các hạt trong phản ứng phân tử nhân .

Xét làm phản ứng hạt nhân : A + B → C + D . Khi biết trọng lượng đầy đủ của những chất tham gia phản ứng .Ta sẽ vận dụng định phương pháp bảo toàn tích điện :

M0c2 + WA +WB = Mc2 + WC +WD

Q + WA +WB = WC +WD .

Chú ý : vết của Q là toả năng lượng hay thu năng lượng để tránh bị nhầm lúc có tác dụng toán.

Khi biết cân nặng không vừa đủ và một vài điều kiện về rượu cồn năng và gia tốc của phân tử nhân .Ta sẽ áp dụng định hiện tượng bảo toàn rượu cồn lượng :

Chú ý :

Ví dụ 1. phân tử α phun vào hạt nhân Al đứng yên gây nên phản ứng : α + <_13^27>Al → <_15^30>P + n. Phản nghịch ứng này thu năng lượng Q= 2,7 MeV. Biết nhị hạt sinh ra gồm cùng vận tốc, tính động năng của hạt α . ( coi khối lượng hạt nhân bằng số khối của chúng).

A. 1,3 MeV B. 13 MeV C. 3,1 MeV D. 31 MeV

Giải

- Ta gồm =30 Kp = 30 Kn

Mà Q = Kα ─ Kp ─ Kn = Kα ─ 31 K n (1)

Áp dụng định chính sách bảo toàn cồn lượng: mα .vα = ( mp + mn)v 2 mα Kα = 2( mp + mn)( Kp +Kn)

4 Kα = 31( Kp + Kn)= 961 Kn Kn=

Thay vào (1) ta gồm Q = Kα =

Chọn giải đáp C.

Ví dụ 2: tín đồ ta dùng hạt prôtôn gồm động năng Wp= 2,69 MeV phun vào hạt nhân Liti đứng yên ổn thu được 2 phân tử α bao gồm cùng cồn năng . Cho mp = 1,,0073u; mLi = 7,0144u; m α =4,0015u ; 1u = 931 MeV/c2 . Tính rượu cồn năng và vận tốc của mổi hạt α chế tạo thành?

A. 9,755 MeV ; 3,2.107m/s B.10,55 MeV ; 2,2.107 m/s

C. 10,55 MeV ; 3,2.107 m/s D. 9,755.107 ; 2,2.107 m/s.

Giải

Năng lượng của làm phản ứng hạt nhân là : Q = ( M0 – M ).c2 = 0,0187uc2 = 17,4097 MeV.

Áp dụng định chính sách bảo toàn năng lượng ta bao gồm Q +Wp= 2W α W α =

Vận tốc của mổi hạt α là: v = =2,2.107m/s.

Chọn đáp án B.

Ví dụ 3: Một nơtơron bao gồm động năng Wn = 1,1 MeV bắn vào phân tử nhân Liti đứng yên gây ra phản ứng:

<_0^1> n + <_3^6>Li → X+ <_2^4>He .

Biết phân tử nhân He cất cánh ra vuông góc với phân tử nhân X. Động năng của hạt nhân X với He lần lượt là :?

Cho mn = 1,00866 u;mx = 3,01600u ; mHe = 4,0016u; mLi = 6,00808u.

A.0,12 MeV & 0,18 MeV B.0,1 MeV & 0,2 MeV

C.0,18 MeV và 0,12 MeV D. 0,2 MeV & 0,1 MeV

Giải

- Ta có tích điện của bội phản ứng là : : Q = ( mn+ mLi─ m x ─ m He).c2 = - 0,8 MeV ( đây là phản ứng thu tích điện )

- Áp dụng định cơ chế bảo toàn động lượng:

2mnWn= 2mHe .W He + 2mx Wx (1)

- Áp dụng định qui định bảo toàn năng lượng :Q =Wx +W He ─Wn = -0,8 (2)

Chọn lời giải B

BÀI TẬP VẬN DỤNG

Câu 1. Năng lượng bé dại nhất để tách bóc hạt nhân He thành hai phần kiểu như nhau là bao nhiêu ? cho mHe = 4,0015u; mn = 1,0087u; mp = 1,0073u; 1u.c2 = 931MeV

A. 3,2 MeV. B. 12,4 MeV. C. 16,5 MeV. D. 23,8 MeV.

Câu 2. Năng lượng links cho một nuclon trong những hạt nhân

Ne ; He cùng

C tương xứng bằng 8,03 MeV ; 7,07 MeV và 7,68 MeV. Năng lượng cần thiết để bóc tách một phân tử nhân

Ne thành nhì hạt nhân

He với một phân tử nhân

C là :

A. 11,9 MeV. B. 10,8 MeV. C. 15,5 MeV. D. 7,2 MeV.

Câu 3. Tính tích điện liên kết sản xuất thành Cl37, mang đến biết: trọng lượng của nguyên tử <_17^37>Cl = 36,96590 u; cân nặng proton, mp = 1,00728 u; cân nặng electron, me = 0,00055 u; trọng lượng nơtron, mn = 1,00867 u; 1u = 1,66043.10-27kg; c = 2,9979.108 m/s; 1J = 6,2418.1018 eV.

A. 316,82 MeV B. 318,14 MeV C. 315,11 MeV D. 317,26 MeV

Câu 4. Phân tử nhân Li có cân nặng 7,0144u. Năng lượng liên kết của hạt nhân là từng nào ? mang đến mn = 1,0087u ; mp = 1,0073u ; 1u.c2 = 931MeV .

45,6 MeV. B. 36,2 MeV. C. 39,4 MeV. D. 30,7 MeV.

Câu 5. Năng lượng cần thiết để bứt một nơtrôn khỏi hạt nhân

Na là bao nhiêu ? mang lại mNa = 22,9837u ; mn = 1,0087u ; mp=1,0073u, 1u.c2 = 931MeV

A. 3,5 MeV. B. .8,1 MeV. C. 12,4 MeV. D. 17,4 MeV

Câu 6: lựa chọn câu vấn đáp đúng. Tính số phân tử nitơ trong 1 gam khí niơ. Biết khối lượng nguyên tử lượng của nitơ là 13,999 u. Biết 1u =1,66.10-24 g.

A . 43.1020 phân tử . B . 43.1021 hạt C. 215.1021 .hạt D. 215.1020 hạt

Câu 7. Tích điện liên kết riêng của 235U là 7,7 MeV thì cân nặng hạt nhân U235 là bao nhiêu ? Biết mp=1,0073u; mn=1,0087u.

A . 234,0015 u. B. 236,0912 u. C. 234,9731 u. D. 234,1197 u.

Câu 8. Công thức gần đúng cho bán kính hạt nhân là R=R0A<^frac13> cùng với R0=1,2 fecmi cùng A là số khối. Cân nặng riêng của hạt nhân là:

A. 0,26.1018 kg/m3. B. 0,35.1018 kg/m3. C. 0,23.1018 kg/m3. D. 0,25.1018 kg/m3

Câu 9. Một chất phóng xạ có hằng số phân chảy λ = 1,44.10-3 (h-1). Trong thời hạn bao thọ thì 75% phân tử nhân thuở đầu sẽ bị phân tung ?

36 ngày. B. 40,1 ngày. C. 39,2 ngày. D. 37,4 ngày.

Câu 10. Đồng vị phóng xạ đồng <_29^66>Cu gồm chu kì bán rã T = 4,3 phút. Sau thời hạn 12,9 phút thì độ phóng xạ của đồng vị này giảm xuống còn bao nhiêu ?

A. 85% B. 87,5% C. 82,5% D. 80%

Câu 11. <_79^200>Au là một trong những chất phóng xạ . Biết độ phóng xạ của 3.10 –9 kg hóa học đó là 58,9 Ci . Chu kì buôn bán rã của Au 200 là bao nhiêu ?

A. 47,9 phút B.74,9 phút C.94,7 phút D. 97,4 phút .

Câu 12. Khi so với một mẫu gỗ, tín đồ ta thấy có 87,5% số nguyên tử đồng vị phóng xạ <_6^14>C đã biết thành phân chảy thành các nguyên tử <_7^14>N . Biết chu kì chào bán rã của C là 5570 năm. Tuổi của chủng loại gỗ này là :

A. 17610 năm B.11400năm C.16710năm D. 14100năm

Câu 13. Ban sơ 5 gam Radon Rn là chất phóng xạ với chu kì chào bán rã T = 3,8 ngày. Độ phóng xạ của lượng Rn trên sau thời gian 9,5 ngày là:

A. 1,22.105 Ci B.1,36.105 Ci C.1,84.105 Ci D.1,92.105 Ci

Câu 14a. Radon là chất phóng xạ bao gồm chu kì buôn bán rã T= 3,6 ngày. Trên thời điểm ban đầu có 1,2 g <_86^222>Rn, sau khoảng thời hạn t = 1,4T thì số nguyên tử Rn còn lại là từng nào ?

A. 1,874.1018 B.2,165.1019 C.1,234.1021 D.2,465.1020

Câu 14b. Một chất phóng xạ bao gồm hằng số phóng xạ bởi 1,44.10 –3.h-1. Sau thời gian bao thọ thì 75% số phân tử nhân lúc đầu bị phân rã hết ?

A.36 ngày B. 37,4 ngày C.39,2 ngày D.40,1 ngày

Câu 15. <_92^238>U sau rất nhiều lần phóng xạ hạt α cùng β – trở thành hạt nhân <_82^206>Pb. Biết chu kì cung cấp rã của sự thay đổi tổng thích hợp này là 4,6.109 năm. Mang sử ban đầu một một số loại đá chỉ chứa <_92^238>U không đựng <_82^206>Pb. Hiệnnay tỉ lệ cân nặng các hóa học <_92^238>U với <_82^206>Pb là 37 thì tuổi của mẫu mã đá là ?

A. 2.107 năm B.2.108 năm C.2.109 năm D.2.1010 năm

Câu 16. Một mối cung cấp phóng xạ có chu kì cung cấp rã T cùng tại thời điểm ban sơ có 32N0 hạt nhân . Sau các khoảng thời hạn T/2, 2T và 3T thì số phân tử nhân sót lại lần lượt là ?

24N0, 12N0, 6N0 B. 16N0, 8N0, 4N0 C.16N0, 8N0, 4N0 D. 16N0, 8N0, 4N0

Câu 17. Gồm bao nhiêu hạt β – được giải phóng trong một giờ từ 1 đồng vị <_11^23>Na. Biết đồng vị phóng xạ <_11^23>Na gồm chu kì phân phối rã là 15 h.

A. 2,134.1015 phân tử B. 4,134.1015 hạt C. 3,134.1015 phân tử D. 1,134.1015 hạt

Câu 18. Chất phóng xạ Po có chu kì buôn bán rã là 138 ngày. Tính số phân tử nhân Po để có độ phóng xạ là một trong Ci.

A. 1018 hạt B. 50,2.1015 phân tử C. 63,65.1016 phân tử D. 30,7.1014 hạt

Câu 19. Một gam chất phóng xạ vào 1s phát ra 4,2.1013 phân tử β– . Trọng lượng nguyên tử của chất phóng xạ này là 58,933 u; 1u = 1,66.10-27 kg . Chu kì phân phối rã của chất phóng xạ này là ?

A. 1,78.108 s B. 1,68.108 s C. 1,86.108 s D. 1,87.108 s

Câu 20. Chu kì chào bán rã <_84^211>Po là 138 ngày. Lúc phóng ra tia anpha poloni biến thành chì. Sau 276 ngày, cân nặng chì được chế tạo thành từ bỏ 1mmg Po là :

A. 0,6391 g. B. 0,3679 g. C. 0,7360 g. D. 0,7810 g.

Câu 21. Một hóa học phóng xạ có chu kỳ bán tan T =10s. Lúc đầu có độ phóng xạ 2.107 Bq khiến cho độ phóng xạ sụt giảm còn 0,25.107 Bq thì yêu cầu mất một khoảng thời gian bao

Bài viết liên quan