Giả sử khối đá lúc mới hình thành không chứa chì và tất cả lượng chì có mặt trong đó đều là sản phẩm phân rã của 238 92U.. Các hạt nhân trên được sắp xếp theo thứ tự giảm dần về độ bền v
Trang 1BÀI TẬP VỀ VẬT LÝ HẠT NHÂN ( 5 CÂU) Câu 1: Hạt nhân urani
238
92U
sau một chuỗi phân rã, biến đổi thành hạt nhân chì
206
82Pb
Trong quá trình đó, chu kì bán rã của
238
92U
biến đổi thành hạt nhân chì là 4,47.109 năm Một khối đá được phát hiện có chứa 1,188.1020 hạt nhân
238
92U
và 6,239.1018 hạt nhân
206
82Pb
Giả sử khối đá lúc mới hình thành không chứa chì và tất cả lượng chì có mặt trong đó đều là sản phẩm phân rã của
238
92U
Tuổi của khối đá khi được phát hiện là
Câu 2: Tổng hợp hạt nhân heli
4
2He
từ phản ứng hạt nhân
1H +3Li→ 2He X+
Mỗi phản ứng trên tỏa năng lượng 17,3 MeV Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 0,5 mol heli là
Câu 3: Các hạt nhân đơteri
2
1H
; triti
3
1H
, heli
4
2He
có năng lượng liên kết lần lượt 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
A
2
1H
;
4
2He
;
3
1H
2
1H
;
3
1H
;
4
2He
4
2He
;
3
1H
;
2
1H
3
1H
;
4
2He
;
2
1H
Câu 4: Một hạt nhân X, ban đầu đứng yên, phóng xạ α
và biến thành hạt nhân Y Biết hạt nhân X có số khối
là A, hạt α
phát ra tốc độ v Lấy khối lượng của hạt nhân bằng số khối của nó tính theo đơn vị u Tốc độ của hạt nhân Y bằng
A
4
4
v
A+
B
2 4
v
A−
C
4 4
v
A−
D
2 4
v
A+
Câu 5 Một thanh có chiều dài riêng là l Cho thanh chuyển động dọc theo phương chiều dài của nó trong hệ quy chiếu quán tính có tốc độ bằng 0,8 c (c là tốc độ ánh sáng trong chân không) Trong hệ quy chiếu đó, chiều dài của thanh bị co bớt 0,4 m Giá trị của l là
GIẢI CHI TIẾT VII VẠT LÝ HẠT NHÂN ( 5 CÂU)
Câu 1: Hạt nhân urani
238
92U
sau một chuỗi phân rã, biến đổi thành hạt nhân chì
206
82Pb
Trong quá trình đó, chu kì bán rã của
238
92U
biến đổi thành hạt nhân chì là 4,47.109 năm Một khối đá được phát hiện có chứa 1,188.1020 hạt nhân
238
92U
và 6,239.1018 hạt nhân
206
82Pb
Giả sử khối đá lúc mới hình thành không chứa chì và tất cả lượng chì có mặt trong đó đều là sản phẩm phân rã của
238
92U
Tuổi của khối đá khi được phát hiện là
A 3,3.108 năm B 6,3.109 năm C 3,5.107 năm D 2,5.106 năm
Giải: Số hạt nhân chì được tạo thành bằng số hạt nhân uran bị phân rã
N U = (N U + N Pb )
t
e λ
->
t
eλ
= (1 + U
Pb
N N
) = 1,0525 >
Trang 2t = T. ln2
0525
,
1
ln
= 0,32998 10 9 năm = 3,3 ,10 8 năm Chọn đáp án A Câu 2: Tổng hợp hạt nhân heli
4
2He
từ phản ứng hạt nhân
1H +3Li→ 2He X+
Mỗi phản ứng trên tỏa năng lượng 17,3 MeV Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 0,5 mol heli là
Giải: Hạt nhân X chính là
4
2He
Khi 2 hạt
4
2He
được tạo thành thì năng lượng tỏa ra
∆E = 17,3MeV Trong 0,5mol
4
2He
có Năng lượng liên kết riêng hạt nhân
4
2He
Do đó Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 0,5 mol heli là
E = 4
1
.6,02.10 23 17,3 = 2,6.10 24 MeV Chọn đáp án B
Câu 3: Các hạt nhân đơteri
2
1H
; triti
3
1H
, heli
4
2He
có năng lượng liên kết lần lượt 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
A
2
1H
;
4
2He
;
3
1H
2
1H
;
3
1H
;
4
2He
4
2He
;
3
1H
;
2
1H
3
1H
;
4
2He
;
2
1H
Năng lượng liên kết riêng của đơteri
2
1H
; triti
3
1H
, heli
4
2He
là 1,11 MeV/nuclon; 2,83MeV/nuclon và 7,04
MeV/nuclon Năng lượng liên kết riêng càng lớn càng bền vững Chọn đáp án C
Câu 4: Một hạt nhân X, ban đầu đứng yên, phóng xạ α
và biến thành hạt nhân Y Biết hạt nhân X có số khối
là A, hạt α
phát ra tốc độ v Lấy khối lượng của hạt nhân bằng số khối của nó tính theo đơn vị u Tốc độ của hạt nhân Y bằng
A
4
4
v
A+
B
2 4
v
A−
C
4 4
v
A−
D
2 4
v
A+
Giải: theo ĐL bảo toàn động lượng m Y v Y = mαvα -> v Y =
4 4
v
A−
Chọn đáp án C
Câu 5 Một thanh có chiều dài riêng là l Cho thanh chuyển động dọc theo phương chiều dài của nó trong hệ quy chiếu quán tính có tốc độ bằng 0,8 c (c là tốc độ ánh sáng trong chân không) Trong hệ quy chiếu đó, chiều dài của thanh bị co bớt 0,4 m Giá trị của l là
Giải: l = l 0
2
2
1
c
v
−
= 0,6l 0 > l 0 – l = 0,4l 0 = 0,4m -> l 0 = 1m Chọn đáp án B