Độ hụt khối của hạt nhân X A Z : Khối lượng hạt nhân m luôn nhỏ hơn tổng hn khối lượng các nuclôn là m0 tạo thành hạt nhân đó một lượng ∆m.. Năng lượng liên kết hạt nhân : • Năng lượng l
Trang 1ĐT: 0915072487
CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ HẠT NHÂN ÔN THI ĐẠI HỌC NĂM 2014
CHỦ ĐỀ 1: CẤU TẠO HẠT NHÂN-ĐỘ HỤT KHỐI -NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT
A TÓM TẮT LÝ THUYẾT:
I Tính chất và cấu tạo hạt nhân:
1 Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử :
• Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ các hạt nuclôn Có 2 loại nuclôn :
Prôtôn , kí hiệu p , mang điện tích dương +1,6.10-19C ; mp = 1,672.10-27kg
nơ tron, kí hiệu n , không mang điện tích ; mn = 1,674.10-27kg
• Nếu 1 nguyên tố X có số thứ tự Z trong bảng tuần hoàn Menđêlêép thì hạt nhân
nó chứa Z proton và N nơtron Kí hiệu : AX
ZVới : Z gọi là nguyên tử số
A = Z + N gọi là số khối hay số nuclon
• Kích thước hạt nhân: hạt nhân nguyên tử xem như hình cầu có bán kính phụ
thuộc vào số khối A theo công thức:
+ đồng vị bền : trong thiên nhiên có khoảng 300 đồng vị loại này
+ đồng vị phóng xạ ( không bền) : có khoảng vài nghìn đồng vị phóng xạ tự nhiên
= 1,66055.10-27(kg)Người ta còn dùng c 2
• Khối lượng và năng lượng: Hệ thức năng lượng Anh-xtanh: E = m.c2 .
Theo Anhxtanh, một vật có khối lượng m0 khi ở trạng thái nghỉ thì khi chuyển động với tốc độ v, khối lượng sẽ tăng lên thành m với
0 2 2
mm
v1c
=
− Trong đó m0 gọi là khốilượng nghỉ và m gọi là khối lượng động
Trang 2Khối lượng của hạt nhân còn được đo bằng đơn vị :
2
MeV
c ; 1u = 931 2
MeV c
• Đặc điểm của lực hạt nhân :
- chỉ có tác dụng khi khoảng cách giữa các nuclôn ≤ 10-15(m)
- không phụ thuộc vào điện tích,không phải là lực hấp dẫn
II NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN :
1 Độ hụt khối của hạt nhân X A
Z : Khối lượng hạt nhân m luôn nhỏ hơn tổng hn
khối lượng các nuclôn là m0 tạo thành hạt nhân đó một lượng ∆m
Khối lượng
của hạt nhân
X
Khối lượng của Z proton N=(A-Z) notron Khối lượng của Tổng khối lượng của các nuclon
2 Năng lượng liên kết hạt nhân :
• Năng lượng liên kết hạt nhân là năng lượng tỏa ra khi tổng hợp các nuclôn riêng
lẻ thành một hạt nhân(hay năng lượng thu vào để phá vỡ hạt nhân thành các nuclon riêng.rẽ
W = ∆m.c =Z.m +(A Z).m− −m .c
Trang 3Câu 2 Biết số Avôgađrô là 6,02.1023mol-1, khối lượng mol của hạt nhân urani 23892U là
238 gam/mol Số nơtron trong 119 gam 23892Ulà
A 2 , 2 10 25hạt B 1,2.10 hạt 25 C 8 , 8 10 25hạt D.25
Câu 4 Hạt nhân Na23
11 có
A 23 prôtôn và 11 nơtron B 11 prôtôn và 12 nơtron C
2 prôtôn và 11 nơtron D 11 prôtôn và 23 nơtron
Câu 5 Hạt nhân nào sau đây có 125 nơtron ?
A các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôtôn nhưng số khối khác nhau
B các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số nơtron nhưng số khối khác nhau
C các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số nôtron nhưng số prôtôn khác nhau
D các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số nuclôn nhưng khác khối lượng
Câu 7 Các nguyên tử được gọi là đồng vị khi hạt nhân của chúng có
A cùng số prôtôn B cùng số nơtron C cùng khối lượng D
cùng số nuclôn
Câu 8 Trong hạt nhân 14
6C có
A 8 prôtôn và 6 nơtron B 6 prôtôn và 14 nơtron C
6 prôtôn và 8 nơtron D 6 prôtôn và 8 electron.
Câu 9 Nguyên tử của đồng vị phóng xạ 235
Trang 4A cùng số nuclôn nhưng khác số prôtôn B cùng số prôtôn nhưng khác
Câu 12 Định nghĩa sau đây về đơn vị khối lượng nguyên tử là đúng ?
A u bằng khối lượng của một nguyên tử 11H B u bằng khối lượng của một hạt nhân nguyên tử 126C
Câu 14 Chọn câu đúng đối với hạt nhân nguyên tử
A Khối lượng hạt nhân xem như khối lượng nguyên tử B Bán kính hạt nhân xem như bán kính nguyên tử
C Hạt nhân nguyên tử gồm các hạt proton và electron D Lực tĩnh điện liên kết các nucleon trong hạt nhân
Câu 15 Chọn câu đúng Lực hạt nhân là:
A Lực liên giữa các nuclon B Lực tĩnh điện C Lực liên giữa các nơtron
D Lực liên giữa các prôtôn
Câu 16 Số nơtron trong hạt nhân 27Al
Câu 19 Phát biểu nào sau đây là sai?
A 1u = 1/12 khối lượng của đồng vị 12C
6 B 1u = 1,66055.10-31 kg
Câu 20 Lực hạt nhân là lực nào sau đây?
A lực điện B lực tương tác giữa các nuclôn
C lực từ D lực tương tác giữa Prôtôn và êléctron
Câu 21 Bản chất lực tương tác giữa các nuclon trong hạt nhân là
Trang 5Câu 26(TN2012): Hạt nhân urani235U
92 có năng lượng liên kết riêng là 7,6 MeV/nuclon
Độ hụt khối của hạt nhân 235U
92 là
1,942u
Câu 27(TN2007): Hạt nhân C614 phóng xạ β- Hạt nhân con có
A 6 prôtôn và 7 nơtrôn B 7 prôtôn và 7 nơtrôn C 5 prôtôn và 6 nơtrôn D
7 prôtôn và 6 nơtrôn
Câu 28(TN2007): Với c là vận tốc ánh sáng trong chân không, hệ thức Anhxtanh giữa
năng lượng nghỉ E và khối lượng m của vật là:
E = m2c
Câu 29(TN2007): Các nguyên tử được gọi là đồng vị khi hạt nhân của chúng có
A cùng khối lượng B cùng số nơtrôn C cùng số nuclôn D cùng số prôtôn
Câu 30(TN2009): Trong hạt nhân nguyên tử 210p o
84 có
A 84 prôtôn và 210 nơtron B 126 prôtôn và 84 nơtron
C 210 prôtôn và 84 nơtron D 84 prôtôn và 126 nơtron
Câu 31(TN2009): Các hạt nhân đồng vị là những hạt nhân có
A cùng số nuclôn nhưng khác số prôtôn B cùng số nơtron nhưng khác số prôtôn
C cùng số nuclôn nhưng khác số nơtron D cùng số prôtôn nhưng khác số nơtron
Câu 32(TN2010) So với hạt nhân 4020Ca, hạt nhân 5627Co có nhiều hơn
A 16 nơtron và 11 prôtôn B 11 nơtron và 16 prôtôn C 9 nơtron và 7 prôtôn D
7 nơtron và 9 prôtôn
Trang 6Câu 33(TN2011): Số prôtôn và số nơtron trong hạt nhân nguyên tử 6730Zn lần lượt là:
37 và 30
Câu 34(TN2011): Hạt nhân có độ hụt khối càng lớn thì có
A năng lượng liên kết càng lớn B năng lượng liên kết riêng càng nhỏ
C năng lượng liên kết càng nhỏ D năng lượng liên kết riêng càng nhỏ
Câu 35 Hạt nhân đơteri D2
1 có khối lượng 2,0136u Biết khối lượng của prôton là
1,0073u và khối lượng của nơtron là 1,0087u Năng lượng liên kết của hạt nhân D2
27 có khối lượng là 55,940u Biết khối lượng của prôton là 1,0073u
và khối lượng của nơtron là 1,0087u Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 60Co
27 là
54,4MeV
Câu 38 Tính năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 10
4Be Biết khối lượng của hạt nhân10
4Be là mBe = 10,0113 u, của prôton và nơtron là mp = 1,007276 u và mn = 1,008665 u; 1
Câu 40 Đại lượng nào đặc trưng cho mức độ bền vững của một hạt nhân?
A Năng lượng liên kết B Năng lượng liên kết riêng C
Số hạt prôtôn D Số hạt nuclôn
Câu 41 Nhận xét nào sau đây là đúng về cấu tạo của hạt nhân nguyên tử:
A Tỉ lệ về số prôtôn và số nơtrôn trong hạt nhân của mọi nguyên tố đều như nhau;
B Lực liên kết các nuclôn trong hạt nhân có bán kính tác dụng rất nhỏ và là lực tĩnh
điện;
C Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững.
D Đồng vị là những nguyên tử mà hạt nhân chứa cùng số nuclôn A, nhưng số prôtôn
và số nơtrôn khác nhau;
Trang 7Câu 43(TN2012): Hạt nhân urani235U
92 có năng lượng liên kết riêng là 7,6 MeV/nuclon
Độ hụt khối của hạt nhân 235U
Câu 1(CĐ2008): Hạt nhân Cl1737 có khối lượng nghỉ bằng 36,956563u Biết khối lượng của nơtrôn (nơtron) là1,008670u, khối lượng của prôtôn (prôton) là 1,007276u và u = 931MeV/c2 Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân Cl bằng
A 9,2782 MeV B 7,3680 MeV C 8,2532 MeV D 8,5684 MeV
Câu 2(CĐ2009): Biết khối lượng của prôtôn; nơtron; hạt nhân 16
8 O lần lượt là 1,0073 u; 1,0087 u; 15,9904 u và 1u = 931,5 MeV/c2 Năng lượng liên kết của hạt nhân 16
8 O xấp xỉ bằng
A 14,25 MeV B 18,76 MeV C 128,17 MeV D 190,81 MeV
Câu 3(CĐ2010): 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 4(CĐ2011): Hạt nhân 1735Clcó:
18 proton
Câu 5(CĐ2011): Biết khối lượng của hạt nhân 23592U là 234,99 u, của proton là 1,0073 u
và của nơtron là 1,0087 u Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 23592U là
A 8,71 MeV/nuclôn B 7,63 MeV/nuclôn C 6,73 MeV/nuclôn D 7,95 MeV/nuclôn
Câu 6(CĐ2011): Biết khối lượng của hạt nhân 235
92U là 234,99 u, của proton là 1,0073 u
và của nơtron là 1,0087 u Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 235
92U là
Trang 8A 8,71 MeV/nuclôn B 7,63 MeV/nuclôn C 6,73 MeV/nuclôn D 7,95 MeV/nuclôn
Câu 7(CĐ2013): Một hạt có khối lượng nghỉ m0 Theo thuyết tương đối, khối lượng động (khối lượng tương đối tính) của hạt này khi chuyển động với tốc độ 0,6c (c là tốc độánh sáng trong chân không) là:
0,25 m0
Câu 8(CĐ2013): Cho khối lượng của hạt prôton, nơtron và hạt đơtêri 2
1Dlần lượt là: 1,0073u; 1,0087u và 2,0136u Biết 1u = 931,5 MeV/c2 Năng lượng liên kết của hạt nhân2
Câu 10(ĐH2010) Cho khối lượng của prôtôn; nơtron; 4018Ar ; 63Li lần lượt là: 1,0073 u; 1,0087 u; 39,9525 u; 6,0145 u và 1 u = 931,5 MeV/c2 So với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 6
3Li thì năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 40
6 thành các nuclôn riêng biệt bằng
8,94 MeV
Câu 13(ÐH2008): Hạt nhân 10
4Becó khối lượng 10,0135u Khối lượng của nơtrôn (nơtron) mn = 1,0087u, khối lượng của prôtôn (prôton) mP = 1,0073u, 1u = 931 MeV/c2 Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 10
4Be là
632,1531MeV
Câu 14(ĐH2011): Theo thuyết tương đối, một êlectron có động năng bằng một nửa năng
lượng nghỉ của nó thì êlectron này chuyển động với tốc độ bằng
A 2,41.108 m/s B 2,75.108 m/s C 1,67.108 m/s D 2,24.108 m/s
Câu 15(ĐH2012): Các hạt nhân đơteri 2
1H; triti 3
1H , heli 4
2He có năng lượng liên kết lầnlượt là 2,22 MeV; 8,49 MeV và 28,16 MeV Các hạt nhân trên được sắp xếp theo thứ tự giảm dần về độ bền vững của hạt nhân là
Trang 9ĐT: 0915072487
A 21H; 24He; 13H B 12H; 13H ; 24He C 24He; 13H;12H D.3
Câu 18 Một hạt có động năng bằng năng lượng nghỉ của nó Tính tốc độ của nó Cho tốc
độ của ánh sáng trong chân không là c = 3.108 m/s
A 1,6.108 m/s B 2,6.108 m/s C 3,6.108 m/s D 4,6.108 m/s
Câu 19 Hạt nhân heli có khối lượng 4,0015 u Cho biết khối lượng của prôton và nơtron
là mp = 1,007276 u và mn = 1,008665 u; 1 u = 931,5 MeV/c2; số avôgađrô là NA = 6,022.1023 mol-1 Tính năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1 gam hêli
A 26,62.1013 J B 26,62.1012 J C 26,62.1011 J D 26,62.1010 J
Câu 20 Một hạt tương đối tính có động năng bằng hai lần năng lượng nghỉ Tốc độ của
hạt đó là:
A 1,86.108m/s B 2,15 108m/s C 2,56 108m/s D 2,83 108m/s
Trong đó: A là hạt nhân mẹ; C là hạt nhân con; D là tia phóng xạ
2 Phản ứng hạt nhân kích thích : quá trình các hạt nhân tương tác với nhau để tạo
• Tổng số hạt nhân trước và sau phản ứng có thể nhiều hoặc ít hơn 2.
3 CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
a. Định luật bảo toàn số nuclôn (số khối A) A1+A2 = A3+A4
b. Định luật bảo toàn điện tích (nguyên tử số Z) Z1+Z2 =Z3+Z4
c. Định luật bảo toàn động lượng: ∑Pt =∑Ps
Trang 10d. Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần (WToµn phÇn)Tr íc =(WToµn phÇn)Sau
CHÚ Ý:
• Phản ứng hạt nhân không bảo toàn khối lượng,không bảo toàn số hạt nơtron
• Năng lượng toàn phần của một hạt nhân: gồm năng lượng nghỉ E và năng lượng
thông thường ( động năng W ñ )
o Nếu M0 > M: WP¦ >0: phản ứng tỏa năng lượng
o Nếu M0 < M : WP¦ <0: phản ứng thu năng lượng
II PHÓNG XẠ:
1 Khái niệm: là loại phản ứng hạt nhân tự phát hay là hiện tượng hạt nhân không
bền vững tự phát phân rã, phóng ra các bức xạ gọi là tia phóng xạ và biến đổithành hạt nhân khác Quá trình phân rã phóng xạ chính là quá trình dẫn đến sựbiến đổi hạt nhân
2 Phương trình phóng xạ:
Trang 11-Đặc điểm của tia β−: Tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng, đi xa hơn tia α (vài
m trong không khí,vài mm trong kim loại)
- Đặc điểm của tia β+: Giống như tia β−
d) Phóng xạ γ : Phóng xạ γ thường đi kèm theo với các phóng xạ α,β+,β−.Phóng
xạ γ có được do quá trình hạt nhân chuyển mức năng lượng từ trạng thái kích thích về trạng thái cơ bản.Riêng phóng xạ γ không làm biến đổi hạt nhân.
• Tia γ :
- Bản chất của tia γ : là một bức xạ điện từ ,λγ <λX
- Đặc điểm của tia γ :Tốc độ ánh sáng, đâm xuyên rất mạnh(mạnh hơn tia
X rất nhiều)
A BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM:
Câu 1 Chọn phát biểu đúng Phản ứng hạt nhân tuân theo định luật bảo toàn nào?
A Bảo toàn điện tích, khối lượng, năng lượng B Bảo toàn điện tích, số khối, động lượng
C Bảo toàn điện tích, khối lượng, động lượng, năng lượng D Bảo toàn điện tích, số khối, động lượng, năng lượng
Câu 2 Trong phản ứng hạt nhân không có định luật bảo toàn nào sau
A định luật bảo toàn động lượng B định luật bảo toàn số hạt nuclôn
C định luật bào toàn số hạt prôtôn D định luật bảo toàn điện tích
Câu 3 Cho phản ứng hạt nhân sau: Be9
4 + p → X + 6Li
3 Hạt nhân X là
Trang 12A Hêli B Prôtôn C Triti D Đơteri.
Câu 4 Cho phản ứng hạt nhân sau: 37Cl
Câu 5 Trong phản ứng hạt nhân không có định luật bảo toàn nào sau
A định luật bảo toàn động lượng B định luật bảo toàn số hạt nuclôn
C định luật bào toàn số hạt prôtôn D định luật bảo toàn điện tích
Câu 7 Chọn câu đúng Trong phản ứng hạt nhân có định luật bảo toàn nào sau ?
A định luật bảo toàn khối lượng B định luật bảo toàn năng lượng nghỉ
C định luật bảo toàn động năng D định luật bảo toàn năng lượng toàn phần
Câu 8 Thông tin nào sau đây là sai khi nói về các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt
nhân ?
A Tổng số hạt nuclon của hạt tương tác bằng tổng số nuclon của các hạt sản phẩm
B Tổng số các hạt mang điện tích tương tác bằng tổng các hạt mang điện tích sản phẩm
C Tổng năng lượng toàn phần của các hạt tương tác bằng tổng năng lượng toàn phần của các hạt sản phẩm
D Tổng các vectơ động lượng của các hạt tương tác bằng tổng các vectơ động lượng của các hạt sản phẩm
Câu 9 Phản ứng hạt nhân là:
A Sự biến đổi hạt nhân có kèm theo sự tỏa nhiệt
B Sự tương tác giữa hai hạt nhân (hoặc tự hạt nhân) dẫn đến sự biến đổi của chúng thành hai hạt nhân khác
C Sự kết hợp hai hạt nhân nhẹ thành một hạt nhân nặng
D Sự phân rã hạt nhân nặng để biến đổi thành hạt nhân nhẹ bền hơn
Câu 10 Các phản ứng hạt nhân không tuân theo các định luật nào?
A Bảo toàn năng lượng toàn phần B Bảo toàn điện tích
Câu 11 Chọn phát biểu đúng Phản ứng hạt nhân tuân theo định luật bảo toàn nào?
A Bảo toàn điện tích, khối lượng, năng lượng B Bảo toàn điện tích, số khối, động lượng
C Bảo toàn điện tích, khối lượng, động lượng, năng lượng
D Bảo toàn điện tích, số khối, động lượng, năng lượng
Câu 12 Trong phản ứng hạt nhân: Be He 1n X
0
4 2
9
4 + → + , hạt nhân X có:
A 6 nơtron và 6 proton B 6 nuclon và 6 proton C 12 nơtron và 6 proton D
6 nơtron và 12 proton
Trang 13ĐT: 0915072487
Câu 13 Trong phản ứng hạt nhân không có định luật bảo toàn nào sau
A định luật bảo toàn động lượng B định luật bảo toàn số hạt nuclôn
C định luật bào toàn số hạt prôtôn D định luật bảo toàn điện tích
Câu 14 Chọn phát biểu đúng Phản ứng hạt nhân tuân theo định luật bảo toàn nào?
A Bảo toàn điện tích, khối lượng, năng lượng B Bảo toàn điện tích, số khối, động lượng
C Bảo toàn điện tích, khối lượng, động lượng, năng lượng D Bảo toàn điện tích, số khối, động lượng, năng lượng
Câu 15 Cho phản ứng hạt nhân Cl p 37 Ar n
18
37
17 + → + , khối lượng của các hạt nhân là m(Ar)
= 36,956889u, m(Cl) = 36,956563u, m(n) = 1,008670u, m(p) = 1,007276u, 1u =
931,5MeV/c2 Năng lượng mà phản ứng này toả ra hoặc thu vào là bao nhiêu?
A Toả ra 1,60132MeV B Thu vào 1,60218MeV C Toả ra 2,562112.10-19J D Thu vào 2,562112.10-19J
Câu 16 Cho phản ứng hạt nhân Al 30 P n
A Toả ra 4,275152MeV B Thu vào 2,673405MeV C Toả ra 4,275152.10-13J D Thu vào 2,67197.10-13J
Câu 17 Cho phản ứng hạt nhân 9
4Be + 1
1H → 4
2He + 63Li Hãy cho biết đó là phản ứng tỏa năng lượng hay thu năng lượng Xác định năng lượng tỏa ra hoặc thu vào Biết mBe = 9,01219 u; mp = 1,00783 u; mLi = 6,01513 u; mX = 4,0026 u; 1u = 931,5 MeV/c2
A Tỏa 2,132MeV B Thu 2,132MeV C Tỏa 3,132MeV D Thu 3,132MeV
Câu 18(TN2012): Cho phản ứng hạt nhân: 210p o
Câu 20(TN2008): Cho phản ứng hạt nhân α + Al1327 → P1530 + X thì hạt X là
pôzitrôn
Câu 21(TN2008): Khi nói về phản ứng hạt nhân, phát biểu nào sau đây là đúng?
A Tổng động năng của các hạt trước và sau phản ứng hạt nhân luôn được bảo toàn
B Năng lượng toàn phần trong phản ứng hạt nhân luôn được bảo toàn
C Tổng khối lượng nghỉ của các hạt trước và sau phản ứng hạt nhân luôn được bảo toàn
D Tất cả các phản ứng hạt nhân đều thu năng lượng
Câu 22(TN2010) Cho phản ứng hạt nhân A
Trang 14A prôtôn B hạt α C êlectron D
pôzitron
Câu 1 (CĐ2007) Xét một phản ứng hạt nhân: H1 + H1 → He2 + n0 Biết khối lượng của các hạt nhân H12 MH = 2,0135u; mHe = 3,0149u; mn = 1,0087u; 1 u = 931 MeV/c2 Năng lượng phản ứng trên toả ra là
A 7,4990 MeV B 2,7390 MeV C 1,8820 MeV
D.3,1654 MeV
Câu 2 Cho phản ứng hạt nhân: 3
1T + 2
1D → 4
2He + X +17,6MeV Tính năng lượng toả
ra từ phản ứng trên khi tổng hợp được 2g Hêli
A.52,976.1023MeV B.5,2976.1023MeV C.2,012.1023MeV
D.2,012.1024MeV
Câu 3 Biết phản ứng nhiệt hạch D+D→3He+n
2
2 1
2
1 tỏa ra một năng lượng bằng 3,25MeV
Biết độ hụt khối của D2
1 là ∆m D =0,0024u và 1u = 931,5MeV/c2 Năng lượng liên kết
của hạt nhân He3
2 là:
5,22MeV
Câu 4 (CĐ2009): Cho phản ứng hạt nhân: 23 1 4 20
11Na+1H→2He+10Ne Lấy khối lượng cáchạt nhân 23
11Na ; 20
10Ne; 4
2He; 1
1H lần lượt là 22,9837 u; 19,9869 u; 4,0015 u; 1,0073 u và 1u = 931,5 MeV/c2 Trong phản ứng này, năng lượng
A thu vào là 3,4524 MeV B thu vào là 2,4219 MeV C tỏa ra là 2,4219 MeV D tỏa ra là 3,4524 MeV
Câu 5(CĐ2010): Cho phản ứng hạt nhân 3 2 4 1
1H +1H → 2He+0n+17,6MeV Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 1 g khí heli xấp xỉ bằng
4,24.1011J
Câu 6(CĐ2010): Dùng hạt prôtôn có động năng 1,6 MeV bắn vào hạt nhân liti (37Li) đứng yên Giả sử sau phản ứng thu được hai hạt giống nhau có cùng động năng và không kèm theo tia γ Biết năng lượng tỏa ra của phản ứng là 17,4 MeV Động năng của mỗi hạtsinh ra là
3,007 Mev
Câu 8(CĐ2013): Dùng một hạt có động năng 7,7 MeV bắn vào hạt nhân 14
7N đang đứng yên gây ra phản ứng α + 14
Trang 15ĐT: 0915072487
2,075 MeV
Câu 9(CĐ2012): Cho phản ứng hạt nhân :2 2 3 1
1D+1 D→2 He+0n Biết khối lượng của
Câu 10(CĐ2013): Một lò phản ứng phân hạch có công suất 200 MW Cho rằng toàn bộ
năng lượng mà lò phản ứng này sinh ra đều do sự phân hạch của 235U và đồng vị này chỉ
bị tiêu hao bởi quá trình phân hạch Coi mỗi năm có 365 ngày; mỗi phân hạch sinh ra 200MeV; số A-vô-ga-đrô NA = 6,02.1023 mol-1 Khối lượng 235U mà lò phản ứng tiêu thụ trong
A 3,125 MeV B 4,225 MeV C 1,145 MeV D 2,125 MeV
Câu 12(ĐH2010) Cho phản ứng hạt nhân 3 2 4 1
1H +1H → 2He+0n+17,6MeV Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 1 g khí heli xấp xỉ bằng
A 4,24.108J B 4,24.105J C 5,03.1011J D
4,24.1011J
Câu 13(ĐH2010) Dùng hạt prôtôn có động năng 1,6 MeV bắn vào hạt nhân liti (37Li) đứng yên Giả sử sau phản ứng thu được hai hạt giống nhau có cùng động năng và không kèm theo tia γ Biết năng lượng tỏa ra của phản ứng là 17,4 MeV Động năng của mỗi hạtsinh ra là
A 19,0 MeV B 15,8 MeV C 9,5 MeV D
c Năng lượng tỏa ra khi một hạt nhân pôlôni phân rã xấp xỉ bằng
A 5,92 MeV B 2,96 MeV C 29,60 MeV D
Trang 16A 15,017 MeV B 200,025 MeV C 17,498 MeV D 21,076 MeV
Câu 17(ĐH2011): Giả sử trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng của các hạt
trước phản ứng nhỏ hơn tổng khối lượng các hạt sau phản ứng là 0,02 u Phản ứng hạt nhân này
A thu năng lượng 18,63 MeV B thu năng lượng 1,863 MeV
tỏa năng lượng 18,63 MeV
Câu 18(ĐH2011): Bắn một prôtôn vào hạt nhân 7
3Li đứng yên Phản ứng tạo ra hai hạt nhân X giống nhau bay ra với cùng tốc độ và theo các phương hợp với phương tới của prôtôn các góc bằng nhau là 600 Lấy khối lượng của mỗi hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối của nó Tỉ số giữa tốc độ của prôtôn và tốc độ của hạt nhân X là
Câu 20(ĐH2013): Một lò phản ứng phân hạch có công suất 200 MW Cho rằng toàn bộ
năng lượng mà lò phản ứng này sinh ra đều do sự phân hạch của 235U và đồng vị này chỉ
bị tiêu hao bởi quá trình phân hạch Coi mỗi năm có 365 ngày; mỗi phân hạch sinh ra 200MeV; số A-vô-ga-đrô NA=6,02.1023 mol-1 Khối lượng 235U mà lò phản ứng tiêu thụ trong
Trang 17ĐT: 0915072487
A TÓM TẮT LÝ THUYẾT:
1. ĐỊNH LUẬT PHÓNG XẠ:
a) Đặc tính của quá trình phóng xạ :
- Có bản chất là một quá trình biến đổi hạt nhân
- Có tính tự phát và không điều khiển được,không chịu các tác động của bên ngoài
- Là một quá trình ngẫu nhiên,thời điểm phân hủy không xác định được
b) Định luật phóng xạ :
- Mỗi chất phóng xạ được đặc trưng bởi một thời gian T gọi là chu kỳ bán rã, cứ
sau mỗi chu kỳ này thì 1/2 số nguyên tử của chất ấy đã biến đổi thành chất khác
- Số lượng hạt nhân phóng xạ giảm theo hàm số mũ
- Hay : (Khối lượng chất phóng xạ giảm theo hàm số mũ )
Từ định luật phóng xạ,ta suy ra các hệ thức tương ứng sau: Gọi No, mo là
số nguyên tử và khối lượng ban đầu của chất phóng xạ; N, m là số nguyên tử và khối lượng chất ấy ở thời điểm t, ta có:
Trong quá trình phân rã, số
hạt nhân phóng xạ giảm theo
thời gian tuân theo định luật
hàm số mũ
Trong quá trình phân rã,
khối lượng hạt nhân phóng xạ
giảm theo thời gian tuân theo định luật hàm số mũ
0 0
2
−
t T
2. PHÓNG XẠ NHÂN TẠO (ỨNG DỤNG) :người ta thường dùng các hạt nhỏ (thường là
nơtron) bắn vào các hạt nhân để tạo ra các hạt nhân phóng xạ của các nguyên tố bình thường.Sơ đồ phản ứng thông thường là
X n
Z
A Z
1 1
C
14
6 được dùng để định tuổi các thực vật đã chết , nên người ta thường nói 14C
6 là đồng hồ của trái đất
B CÔNG THỨC MỞ RỘNG: