CHƯƠNG IX HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ CHỦ ĐỀ 25 CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ ĐỘ HỤT KHỐI – NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT HẠT NHÂN A.. Đồng vị Các nguyên tử mà hạt nhân chứa cùng một số prơtơn Z, nhưng khác v
Trang 1CHƯƠNG IX HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
CHỦ ĐỀ 25
CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
ĐỘ HỤT KHỐI – NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT HẠT NHÂN
A TĨM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN
I CẤU TẠO HẠT NHÂN
1 Cấu tạo hạt nhân
+ Hạt nhân cĩ kí hiệu Z A X cĩ A nuclơn Trong đĩ gồm: Z prơtơn, N = A – Z nơtrơn
+ Kí hiệu của prơtơn: p=11p=11H
+ Kí hiệu của nơtrơn: n=01n
2 Bán kính của hạt nhân:
1 15 3
1, 2 10
R= A − (m) Thể tích của hạt nhân tỉ lệ với số khối của nĩ
3 Đồng vị
Các nguyên tử mà hạt nhân chứa cùng một số prơtơn Z, nhưng khác về số nơtrơn N gọi là đồng vị
4 Một số đơn vị thường dùng trong Vật lí hạt nhân
+ Khối lượng nguyên tử: Đơn vị u cĩ giá trị bằng 1
12 khối lượng của nguyên tử đồng vị12
6C
2
1u 1, 66055.10 kg 931, 5 MeV 1uc 931, 5 MeV
c
−
+ u cĩ giá trị xấp xỉ khối lượng của nuclơn, nên hạt nhân cĩ số khối A thì cĩ khối lượng xấp xỉ bằng A(u).
1eV =1, 6.10− J ⇒ 1MeV =10 1, 6.10− J =1, 6.10− J
+ Một số đơn vị nguyên tử thường gặp: 27
1, 67262.10 1, 00728
p
27
31
1, 67493.10 1, 00866
9, 31.10 0, 0005468
n e
−
−
+ Số Avơgađrơ: NA = 6,023.1023mol-1
+ Điện tích nguyên tố:|e| = 1,6.10-19C
+ Các cơng thức liên hệ:
Số mol :
; A : khối lượng mol (g/mol) hay số khối (u) m = : khối lượng
N : số hạt nhân nguyên tử
N = 6,023.10 nguyên tử/mol
A A
n
n
5 Lực hạt nhân
+ Lực tương tác giữa các nuclơn gọi là lực hạt nhân (tương tác hạt nhân hay tương tác mạnh)
+ Lực hạt nhân khơng cùng bản chất với lực hấp dẫn hay lực tĩnh điện; nĩ là loại lực mới truyền tương tác giữa các nuclơn trong hạt nhân gọi là lực tương tác mạnh
+ Đặc điểm : Phạm vi tác dụng mạnh
6 Hệ thức Anhxtanh
+ Hạt nhân cĩ khối lượng nghỉ m0, chuyển động với vận tốc v, cĩ năng lượng tồn phần tính theo cơng thức:
2
E=mc +K (với động năng
2 2
mv
+ Một vật cĩ khối lượng m0 ở trạng thái nghỉ, khi chuyển động với vận tốc v , khối lượng của vật sẽ tăng
lên thành m với 0
2 2 1
m m
v c
=
−
+ Hệ thức Anhxtanh: E = mc2 ⇒ K = − E E0 Với E0 = m c0 2 là năng lượng nghỉ của vật
Trang 27 Độ hụt khối ∆m của hạt nhân A
Z X
+ Nếu ∆ >m 0 thì hạt nhân bền vững
+ Nếu ∆ <m 0 thì hạt nhân không tồn tại
+ m hn là khối lượng của hạt nhân A
Z X Khối lượng hạt nhân bao giờ cũng nhỏ hơn tổng khối lượng của các nuclôn cấu thành hạt nhân
8 Năng lượng liên kết W lk của hạt nhân A
Z X
Khi muốn phá vỡ hạt nhân thành các nuclôn riêng biệt, ta phải cung cấp cho nó một năng lượng bằng ∆E
W = ∆mc =Zm + A Z m− −m c
với 8
3.10 /
c= m s là vận tốc ánh sáng trong chân không
+ Khi đơn vị của[ ]W lk =MeV; m p =[ ] [ ]m n = m hn =u thì 2
W = ∆mc =Zm + A Z m− −m
9 Năng lượng liên kết riêng W lk
A
= của hạt nhân A
Z X
+ Năng lượng liên kết riêng là năng lượng liên kết trên một nuclôn :
1
lk
W
Zm A Z m m
A A
= = + − − + Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững
Chú ý : Hạt nhân có số khối trong khoảng từ 50 đến 70, năng lượng liên kết riêng của chúng có giá trị lớn
nhất vào khoảng 8,8Mev.
nu
B CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Hãy chọn câu đúng: Các nguyên tử gọi là đồng vị khi
A Có cùng vị trí trong bảng hệ thống tuần hoàn
B Hạt nhân chứa cùng số proton Z nhưng số notron N khác nhau
C Hạt nhân chữa cùng số proton Z nhưng sô nuclon A khác nhau
D Cả A, B, C đều đúng
Câu 2: Hãy chọn câu đúng
A Khối lượng của nguyên tử bằng khối lượng của hạt nhân
B Có hai loại nuclon là proton và electron
C Bán kính của nguyên tử bằng bán kính hạt nhân
D Điện tích của nguyên tử bằng điện tích hạt nhân
Câu 3: Hãy chọn câu đúng:
A Trong ion đơn nguyên tử, số proton bằng số electron
B Trong hạt nhân, số proton phải bằng số notron
C Trong hạt nhân, số proton bằng hoặc nhỏ hơn số notron
D Lực hạt nhân có bán kính tác dụng bằng bán kính nguyên tử
Câu 4: Chọn câu sai:
A Một mol nguyên tử (phân tử) gồm NA nguyên tử (phân tử) NA = 6,023.1023hạt
B Khối lượng của một nguyên tử Cacbon bằng 12g
C Khối lượng của một mol N2 bằng 28g
D Khối lượng của một mol ion H+ bằng 1g
Câu 5: Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ:
A Các proton B Các notron C Các electron D Các nuclon
Câu 6: Đơn vị đo khối lượng trong vật lí hạt nhân có thể dùng:
B Đơn vị eV2
MeV
Câu 7: Đơn vị khối lượng nguyên tử của 1 u là:
A.1u=1, 66055.10−27kg B.1u 931, 5MeV2
c
= 1
=
Trang 3Câu 8: Hạt nhân nguyên tử 23592U có bao nhiêu notron và proton
A p = 92, n = 143 B p = 143, n = 92 C p = 92, n = 235 D p = 235, n = 93
Câu 9: Hạt nhân nguyên tử 20X Ne có bao nhiêu notron và proton:
A p = 20, n = X B p = X, n = 20 - X C 20 - X, n = 20 D p = 20, n = 20
Câu 10: So với hạt nhân 1429Si, 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 12 prôtôn
Câu 11: Hạt nhân Liti có 3 proton và 4 notron Hạt nhân này có kí hiệu như thế nào?
Câu 12: Nguyên tử của đồng vị phóng xạ 23592U có:
A 92 electron và tổng số proton và electron bằng 235
B 92 proton và tổng số electron và notron bằng 235
C 92 notron và tổng số notron và proton bằng 235
D 92 notron và tổng số proton và electron bằng 235
Câu 13: Hạt nhân 146C phóng xạβ
- Hạt nhân con sinh ra có
A 5 prôtôn và 6 nơtron B 6 prôtôn và 7 nơtron
C 7 prôtôn và 7 nơtron D 7 prôtôn và 6 nơtron
Câu 14: Cho hạt nhân105X Hãy tìm phát biểu sai:
A Số nơtrôn: 5 B Số prôtôn: 5 C Số nuclôn: 10 D Điện tích hạt nhân: 6e
Câu 15: Tìm phát biểu sai về hạt nhân nguyên tử 2311Na
A Hạt nhân Na có 11 nuclôn B Số nơtron là 12
Câu 16: Hãy cho biết thành phần cấu tạo của hạt nhân nguyên tử Pôlôni 21084Po?
A Hạt nhân Pôlôni có Z = 210 prôtôn và N = 84 nơtrôn
B Hạt nhân Pôlôni có Z = 84 prôtôn và N = 126 nơtrôn
C Hạt nhân Pôlôni có Z = 126 prôtôn và N = 84 nơtrôn
D Hạt nhân Pôlôni có Z = 210 prôtôn và N = 126 nơtrôn
Câu 17: Nhân Uranium có 92 proton và tổng cộng có 143 nơtron, kí hiệu của hạt nhân này là:
Câu 18: Hạt nhân Z A Xcó khối lượng là mX Khối lượng của prôtôn và của nơtron lần lượt là mp và mn Độ hụt khối của hạt nhân Z A X là:
A.∆m = [Zmn+ (A - Z)mp] - mX B.∆m = mX- (mn+ mp)
C.∆m = [Zmp+ (A - Z)mn] - mX D.∆m = (mn+ mp) - mX
Câu 19: Cho ba hạt nhân X, Y, Z có số nuclon tương ứng là AX, AY, AZ với AX = 2AY = 0,5AZ Biết năng lượng liên kết của từng hạt nhân tương ứng là∆EX,∆EY,∆EZ với ∆EZ <∆EX <∆EY Sắp xếp các hạt nhân này theo thứ
tự tính bền vững giảm dần là
A Y, X, Z B Y, Z, X C X, Y, Z D Z, X, Y
Câu 20: Giả sử hai 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
Câu 21: Khối lượng của hạt nhân 104Belà 10,0113u; khối lượng của nơtron là mn= 1,0086u; khối lượng của prôtôn là mp= 1,0072u Độ hụt khối của hạt nhân 104Be là:
Câu 22: Cho 1u = 931,5 MeV/c2 Hạt α có năng lượng liên kết riêng 7,1 MeV Độ hụt khối của các nuclon khi liên kết thành hạt α là :
Trang 4Câu 23: Khối lượng của hạt nhân 23290Th là m Th =232, 0381u; khối lượng của notron là m n =1, 0087 u; khối lượng của proton là m p =1, 0073 u Độ hụt khối của hạt nhân 23290Th là:
Câu 34: Hạt nhân 104Becó khối lượng 10,0135u Khối lượng của nơtrôn mn = 1,0087u; khối lượng của prôtôn mP
= 1,0073u; 1u = 931,5 MeV/c2 Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 104Be là
A 0,6321 MeV B 63,2152 MeV C 6,3215 MeV D 632,1531 MeV
Câu 25: Cho khối lượng của proton, notron, 40Ar
18 , 6Li
3 lần lượt là: 1,0073 u; mn = 1,0087u; mLi = 6,0145 u; mAr
= 40,0256 u và 1u = 931,5 MeV/c2 So với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 36Li thì năng lượng liên kết riêng của hạt nhân1840Ar
A lớn hơn một lượng là 5,20 MeV B lớn hơn một lượng là 3,42 MeV
C nhỏ hơn một lượng là 3,42 MeV D nhỏ hơn một lượng là 5,20 MeV
Câu 26: Năng lượng liên kết của các hạt nhân 2H
1 ; 2He
2 ; 56Fe
26 và 235U
92 lần lượt là 2,22MeV; 28,3 MeV; 492 MeV và 178,6 MeV Hạt nhân bền vững nhất là:
Câu 27: Tính năng lượng liên kết của hạt nhân 12652Te Cho mp = 1,0073 u ; mn = 1,0087 u MTe = 125,9033 u; cho
u = 931,5 MeV/c2
Câu 28: Tính năng lượng liên kết riêng của hạt nhân Molypđen 9842Mo Cho mp = 1,0073u; mn = 1,0087u; mMo = 97,9054u; u = 931,5 MeV/c2
Câu 29: Khối lượng của hạt nhân 104Be là mBe = 10,0113 u, khối lượng của nơtron là mn= 1,0087u, khối lượng của prôtôn là mp= 1,0073u và 1u = 931,5 MeV/c2 Năng lượng liên kết của hạt nhân104Be là:
A 64,332 MeV B 6,4332 MeV C 0,064332 MeV D 6,4332 KeV
Câu 30: Khối lượng của hạt nhân 1020Ne là mNe = 19,9870 u, khối lượng của nơtron là mn= 1,0087u, khối lượng của prôtôn là mp= 1,0073u và 1u = 931,5 MeV/c2 Năng lượng liên kết của hạt nhân 1020Ne là:
A.1,86.105MeV B.1,86.103MeV C 2, 99.10−9J D Một giá trị khác
Câu 31: Cho năng lượng liên kết của hạt nhân α bằng 36,4 MeV Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân đó bằng
A 18,2 MeV/nuclon B 6,067 MeV/nuclon C 9,1 MeV/nuclon D 36,4 MeV/nuclon
Câu 32: Biết khối lượng của prôtôn mp= 1,0073u; khối lượng nơtron mn= 1,0087u; khối lượng của hạt nhân Dơteri mD= 2,0136u và 1u = 931,5 MeV/c2 Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân nguyên tử Dơteri12D là
A 1,12 MeV B 2,24 MeV C 3,36 MeV D 1,24 MeV
Trang 5CHỦ ĐỀ 26
PHÓNG XẠ HẠT NHÂN – PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
A TÓM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN
I PHÓNG XẠ HẠT NHÂN
1 Các loại phóng xạ
Phóng xạ (24He):
−
−
+ Hạt nhân con lùi hai ô so với hạt nhân mẹ trong bảng hệ thống tuần
hoàn và có số khối giảm 4 đơn vị
+ Là hạt nhân Hêli (24He), mang điện tích dương (+2e) nên lệch về
phía bản âm khi bay qua giữa hai bản tụ điện
+ Chuyển động với vận tốc cỡ 7
2.10 m s ,/ quãng đường đi được trong không khí cỡ 8 cm, trong chất rắn cỡ vài mm => khả năng đâm xuyên
kém, có khả năng iôn hóa chất khí mạnh
Phóng xạ − (01e):
0
1 ;
− +
+ Hạt nhân con tiến ô so với hạt nhân mẹ trong bảng hệ thống tuần hoàn và có cùng số khối
+ Thực chất của phóng xạ − là một hạt nơtrôn biến thành một hạt prôtôn, một hạt electrôn và một phản hạt nơtrinô ( ) : n p e hay 1 1 0
0n → 1p +−1e +
+ Bản chất của phóng xạ − là hạt electron 0
1 (−e), mang điện tích (-1e) nên bị lệch về phía bản dương của tụ điện
+ Hạt nơtrinô ( ) không mang điện, không khối lượng (hoặc rất nhỏ) chuyển động với vận tốc ánh sáng và hầu như không tương tác vật chất
+ Phóng ra với vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng
+ Iôn hóa chất khí yếu hơn tia
+ Khả năng đâm xuyên mạnh, đi được vài mét trong không khí và vài milimet trong kim loại
Phóng xạ + (10e):
0
1 ;
+ −
+ Hạt nhân con lùi một ô so với hạt nhân mẹ trong bảng hệ thống tuần hoàn
+ Thực chất của phóng xạ + là một hạt prôton biến thành một hạt nơtron, một hạt pôzitron và một hạt nơtrinô( ) :
p n ev hay 11p → 01n ++01e + + Bản chất của tia phóng xạ + là hạt pôzitron (01e), mang điện tích dương (+e) nên bị lệch về phía bản âm của tụ điện (lệch nhiều hơn tia và đối xứng với tia −)
+ Phóng ra với vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng
+ Iôn hóa chất khí yếu hơn tia
+ Khả năng đâm xuyên mạnh, đi được vài mét trong không khí và vài milimet trong kim loại
Phóng xạ (photon)
0 0
ZX → + ZX
+ Có bản chất là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn (< 0,01 nm) Là chùm photon có năng lượng cao + Là bức xạ điện từ không mang điện nên không bị lệch trong điện trường và từ trường
+ Có các tính chất như tia Rơnghen, có khả năng đâm xuyên lớn, đi được vài mét trong bê tông và vài centimet trong chì và rất nguy hiểm
Trang 6+ Hạt nhân con sinh ra ở trạng thái kích thích có mức năng lượng cao E m khi chuyển về mức năng lượng thấp hơn E n thì phát ra năng lượng dưới dạng một photon của tia Vậy phóng xạ là phóng xạ đi kèm theo các phóng xạ, Không có sự biến đổi hạt nhân trong phóng xạ
2 Định luật phóng xạ
- Số nguyên tử (hạt nhân) chất phóng xạ còn lại sau thời gian t
0
2
t
t T
N
NN e N
- Số hạt nguyên tử bị phân rã bằng số hạt nhân con được tạo
thành và bằng số hạt (α hoặc e- hoặc e+) được tạo thành:
0 0(1 2 )
t T
- Khối lượng chất phóng xạ còn lại sau thời gian t
0
0 02
2
t
t T
m
mm e m
Trong đó: N0, m0 là số nguyên tử, khối lượng chất phóng xạ ban đầu
T là chu kỳ bán rã
2 0, 693
ln
là hằng số phóng xạ
t k T
là số chu kì bán rã trong thời gian t
λ và T không phụ thuộc vào các tác động bên ngoài mà chỉ phụ thuộc bản chất bên trong của chất phóng xạ
- Khối lượng chất bị phóng xạ sau thời gian t: 0 0(1 2 )
t T
- Phần trăm chất phóng xạ bị phân rã:
0
t
t T
m
e m
- Phần trăm chất phóng xạ còn lại:
0 2
t t T
m
e m
- Bảng giúp tính nhanh cho m0, N0 và H0
0
0
0 1
m
0
2 T
1
3
3 T
1
7
- Khối lượng chất mới được tạo thành sau thời gian t: 1 0 1
N
Trong đó: A, A1 là số khối của chất phóng xạ ban đầu và của chất mới được tạo thành
NA = 6,023.10-23 mol-1 là số Avôgađrô
Lưu ý: Trường hợp phóng xạβ+
,β thì A = A1⇒ m1 =∆m
- Độ phóng xạ H: Là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một lượng chất phóng xạ,
đo bằng số phân rã trong 1 giây
Trang 72
t
t T
H
HH e H
H0 =λN0 là độ phóng xạ ban đầu
Đơn vị: Becơren (Bq); 1Bq = 1 phân rã/giây; Curi (Ci); 1 Ci = 3,7.1010 Bq
- Xác định tuổi của cổ vật:
+ Có nguồn gốc từ thực vật: 1 0 0
0, 693
t
1
0, 693
t
1
0, 693
t
+ Có nguồn gốc từ các mẫu phóng xạ: 1
0, 693
t
- Xác định chu kì của mẫu phóng xạ:
0, 693 0, 693 0, 693
T
Lưu ý: Khi tính độ phóng xạ H, H0 (Bq) thì chu kỳ phóng xạ T phải đổi ra đơn vị giây (s).
- Thể tích của dung dịch chứa chất phóng xạ: 0
0 2
t T
H
H
Với V là thể tích dung dịch chứa độ phóng xạ H
Chu kì bán rã của một số chất
Chất
phóng xạ
Cacbon12
6C Oxi 16
8O Urani 235
92U Poloni 210
84Po Rađi226
88Ra Radon 219
86Ra Iôt131
53I
Chu kì
bán rã
(T)
7, 3.10 năm 138 ngày 1620 năm 4 s 8 ngày
- Ứng dụng của các đồng vị phóng xạ: trong phương pháp nguyên tử đánh dấu, trong khảo cổ xác định
tuổi cổ vật dựa vào lượng đồng vị cacbon 14C
3 Phản ứng hạt nhân
a Phản ứng hạt nhân là quá trình biến đổi của hạt nhân Phản ứng hạt nhân được chia làm hai loại:
- Phản ứng hạt nhân tự phát: là quá trình tự phân rã của một hạt nhân không bền vững thành các hạt nhân
khác
A C D
Trong đó : A là hạt nhân mẹ
C là hạt nhân con
D là tia phóng xạ ( , , )
- Phản ứng hạt nhân kích thích: là quá trình các hạt nhân tương tác với nhau tạo thành các hạt nhân khác.
A B C D
A
Z X Z X Z X Z X
Trong số các hạt này có thể là hạt sơ cấp như nuclôn, eletrôn, phôtôn
Trường hợp đặc biệt là sự phóng xạ: X1→ X2 + X3 Với X1 là hạt nhân mẹ, X2 là hạt nhân con, X3 là hạtα hoặcβ
b Các định luật bảo toàn
- Bảo toàn số nuclôn (số khối): A1 + A2 = A3 + A4
- Bảo toàn điện tích (nguyên tử số): Z1 + Z2 = Z3 + Z4
- Bảo toàn động lượng: p1p2p3p4
hay m1 1vm2v2m4v3m4v4
- Bảo toàn năng lượng:
Trang 8Trong đó: ∆E là năng lượng phản ứng hạt nhân
2 1 2
K m v là động năng chuyển động của hạt X
- Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần:
E E E E hay (m1m c2) 2K1K2(m3m c4) 2K3K4
Lưu ý: + Không có định luật bảo toàn khối lượng của hệ.
+ Mối quan hệ giữa động lượng p X và động năng K X của hạt X là: p2X 2m K X X
+ Khi tính vận tốc v hay động năng K thường áp dụng quy tắc hình bình hành
Ví dụ: p p1p2
1 2 (p p; )
suy ra p2 p12p222p p cos1 2
hay m v2 2m v12 12m v22 222m m v v cos1 2 1 2
hay mKm K1 1m K2 22 m m K K cos1 2 1 2
Tương tự khi biết
1 1
φ ( p p; )
φ ( p p; )
Trường hợp đặc biệt: p1p2
⇒ 2 2 2
1 2
Tương tự khi p1 p
hoặc p2 p
v = 0 (p = 0)⇒ p1 = p2
Tương tự v1 = 0 hoặc v2 = 0.
c Phản ứng hạt nhân thu năng lượng và tỏa năng
lượng
Trong phản ứng hạt nhân
3
A
Z X Z X Z X Z X
Gọi m i là khối lượng của hạt nhân i
i
m
là độ hụt khối của hạt nhân i
Năng lượng phản ứng hạt nhân: E mc2
+ Nếu :
m (m1m2)(m3m4)0 : Phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng
m (m1m2)(m3m4)0 : Phản ứng hạt nhân thu năng lượng
+ Hay :
m' ( m1 m2) ( m3 m4)0 : Phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng
m' ( m1 m2) ( m3 m4)0 : Phản ứng hạt nhân thu năng lượng
d Năng lượng phản ứng
Trong đó đơn vị của m (kg), Q (J)
Nếu đơn vị của m (u), Q (MeV) thì ta có :
( 1 2) ( 3 4) 931,5 ( 3 4) ( 1 2) ( )
Ta có hai trường hợp:
Q0 m1m2m3m4: Phản ứng tỏa năng lượng
Q0 m1m2m3m4: Phản ứng thu năng lượng
E CÁC DẠNG TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Dạng 1: Tính năng lượng phản ứng A + B → C + D
* W = ( m0– m)c2 * W =W lksau−W lktr * W =W đsau−W đtr
p
1
p
2
p
φ
Trang 9Dạng 2: Độ phóng xạ
A
m T
N =0,693
A
m T
N 0,693 0
0 =
t t
H
e− = 02−
* Thời gian tính bằng giây * Đơn vị : 1 Ci = 3,7.1010Bq
Dạng 3: Định luật phóng xạ
* Độ phóng xạ (số nguyên tử, khối lượng) giảm n lần → n
H
=
=2 0
* Độ phóng xạ (số nguyên tử, khối lượng) giảm (mất đi) n% → n
H
=
−
=
2 1 0
%
* Tính tuổi: H = T
t
H0.2− , với H0bằng độ phóng xạ của thực vật sống tương tự, cùng khối lượng
* Số nguyên tử (khối lượng) đã phân rã: 0(1 2 T)
t
N
∆ , có thể dựa vào phương trình phản ứng để xác định số hạt nhân đã phân rã bằng số hạt nhân tạo thành
* Vận dụng định luật phóng xạ cho nhiều giai đoạn:
1
N
) 1
0
1
t
e
N
0 2
t
e N
Dạng 4 : Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần và bảo toàn động lượng
* Động lượng :
→
→
→
→
+
=
p
* Năng lượng toàn phần : W =W đsau −W đtr * Liên hệ : p2 =2mW đ * Kết hợp dùng giản đồ vectơ
Dạng 5 : Năng lượng liên kết, năng lượng liên kết riêng
* W lkX =(Zm p +Nm n −m X)c2 (là năng lượng toả ra khi kết hợp các nucleon thành hạt nhân, cũng là năng lượng để tách hạt nhân thành các nucleon riêng rẻ)
*
A
W
lkrX = (hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững)
B CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Chọn câu sai Tia:
A Chuyển động với vận tốc cỡ 4
2.10 m s/ B Làm ion hóa chất khí
C Làm phát quang một số chất D Có khả năng đâm xuyên mạnh
Câu 2: Chọn câu sai Các tia không bị lệch trong điện trường và từ trường là:
A Tia và tia B Tia và tia
C Tia và tia Rơnghen D Tia và tia Rơnghen
Câu 3: Chọn câu sai khi nói về tia
C Có vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng D Ion hóa chất khí nhưng yếu hơn so với tia
Câu 4: Chọn câu sai khi nói về tia
A Không mang điện tích B Có bản chất như tia X
C Có khả năng đâm xuyên rất lớn D Có vận tốc nhỏ hơn vận tốc ánh sáng
Câu 5: Chọn phát biểu đúng khi nói về tia −
A Các nguyên tử Hêli bị ion hóa B Các electron
C Sóng điện từ có bước sóng ngắn D Các hạt nhân nguyên tử Hyđro
Trang 10Câu 6: Một hạt nhân Z A X sau khi phóng xạ đã biến đổi thành hạt nhân Z+A1Y Đó là phóng xạ
A Phát ra hạt B Phát ra C Phát ra +
D Phát ra −
Câu 7: Chọn câu sai trong các câu sau:
A Tia gồm các hạt nhân của nguyên tử Hêli
B Tia +
gồm các hạt có cùng khối lượng với electron nhưng mang điện tích nguyên tố dương
C Tia −
gồm các electron nên không phải phóng ra từ hạt nhân
D Tai lệch trong điện trường ít hơn tia
Câu 8: Tính chất nào sau đây không phải là tính chất chung của các tia , ,
A Có khả năng iôn hóa không khí B Bị lệch trong điện trường hoặc từ trường
C Có tác dụng lên phim ảnh D Có mang năng lượng
Câu 9: Điều nào sau đây là sai khi nói về tia
A Tia thực chất là hạt nhân nguyên tử Hêli
B Khi đi qua điện trường giữa hai bản tụ điện, tia bị lệch về phía bản âm của tụ điện
C Tia phóng ra từ hạt nhân với vận tốc bằng vận tốc ánh sáng
D Khi đi qua không khí, tia làm iôn hóa không khí và mất dàn năng lượng
Câu 10: Khi nói về tiaα, phát biểu nào sau đây là sai?
A Tiaα phóng ra từ hạt nhân với tốc độ bằng 2000 m/s
B Khi đi qua điện trường giữa hai bản tụ điện, tiaα bị lệch về phía bản âm của tụ điện
C Khi đi trong không khí, tiaα làm ion hóa không khí và mất dần năng lượng
D Tiaα là dòng các hạt nhân heli (24He)
Câu 11: Trong phóng xạ, so với hạt nhân mẹ trong bản phân loại tuần hoàn thì hạt nhân con có vị trí:
Câu 12: Trong phóng xạ −
, so với hạt nhân mẹ trong bản phân loại tuần hoàn thì hạt nhân con có vị trí:
Câu 13: Trong phóng xạ +
, so với hạt nhân mẹ trong bản phân loại tuần hoàn thì hạt nhân con có vị trí:
Câu 14: Phóng xạ và phân hạch hạt nhân
A đều có sự hấp thụ nơtron chậm
B đều là phản ứng hạt nhân thu năng lượng
C đều không phải là phản ứng hạt nhân
D đều là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng
Câu 15: Phát biểu nào sao đây là sai khi nói về độ phóng xạ (hoạt độ phóng xạ)?
A Độ phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một lượng chất phóng xạ
B Đơn vị đo độ phóng xạ là becơren
C Với mỗi lượng chất phóng xạ xác định thì độ phóng xạ tỉ lệ với số nguyên tử của lượng chất đó
D Độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ phụ thuộc nhiệt độ của lượng chất đó
Câu 16: Hạt nhân 21084Po đang đứng yên thì phóng xạα, ngay sau phóng xạ đó, động năng của hạtα
A lớn hơn động năng của hạt nhân con
B chỉ có thể nhỏ hơn hoặc bằng động năng của hạt nhân con
C bằng động năng của hạt nhân con
D nhỏ hơn động năng của hạt nhân con
Câu 17: Chọn câu sai:
A Độ phóng xạ đặc trưng cho chất phóng xạ
B Chu kì bán rã đặc trưng cho chất phóng xạ
C Hằng số phóng xạ đặc trưng cho chất phóng xạ
D Hằng số phóng xạ và chu kì bán rã của chất phóng xạ tỉ lệ nghịch với nhau
Câu 18: Chu kì bán rã của một chất phóng xạ là thời gian sau đó
A Hiện tượng phóng xạ lập lại như cũ
B 1
2 số hạt nhân phóng xạ bị phân rã
C Khối lượng chất phóng xạ tăng lên gấp hai lần khối lượng ban đầu
D Độ phóng xạ tăng gấp một lần
