BÀI tập PHẢN ỨNG hạt NHÂN

Trong một phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng, đại lượng nào sau đây củacác hạt sau phản ứng lớn hơn so với lúc trước phản ứng.. Kết hợp hai hạt nhân rất nhẹ thành một hạt nhân nặng hơn tro

BÀI TẬP PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

Câu 50 Phương trình phóng xạ: 1737Cl + Z A X →n +1837Ar Trong đó Z, A là:

A Z = 1, A = 1 B Z = 2, A = 3 C.Z = 1, A = 3 D Z = 2, A

= 4

Câu 51 Phương trình phản ứng : 23592U +n→ Z A X+4193Nb+3n+7 β−

Trong đó Z , A là :

A Z = 58 ; A = 143 B Z = 44 ; A = 140 C Z = 58 ; A =

140 D Z = 58 ; A = 139

Câu 52 Cho phản ứng hạt nhân sau: 24He + 147N → X + 11H Hạt nhân X

là hạt nào sau đây:

A 178O B 1019Ne C 34Li D 4

9

He

Câu 53 Trong phản ứng hạt nhân: 1

2

D+12D → X+ p và 1123Na+p →Y +1020Ne thì X

và Y lần lượt là:

A Triti và α B Prôton và α C Triti và đơtêri D

α và triti

Câu 54 Xác định hạt x trong phản ứng sau :1225Mg x  1122Na 

A proton B nơtron C electron D pozitron

Câu 55 Cho phản ứng hạt nhân sau : 1

2

H + 1

2

H  2

3

He + 01n + 3,25 MeV

Biết độ hụt khối của 12H là mD = 0,0024 u và 1u = 931 MeV/e2 Năng lượng liên kết của hạt nhân 2

3

He là

A 7,72 MeV B 77,2 MeV C 772 MeV

D 0,772 MeV

Câu 56(Đề CĐ- 2012) : Cho phản ứng hạt nhân: X + 199 F  42He168 O Hạt X là

Giải: X + 199 F  42He168 O Hạt X có số khối A = 16 + 4 - 19 = 1

và có nguyên tử số Z = 8 + 2 – 9 = 1 Vậy X là prôtôn Chọn D

Câu 57 Phản ứng tổng hợp các hạt nhân nhẹ xảy ra ở:

A Nhiệt độ bình thường B Nhiệt độ thấp

C Nhiệt độ rất cao D Áp suất rất cao

Câu 58 Trong lò phản ứng hạt nhân của nhà máy điện nguyên tử hệ số nhân

nơtrôn k phải thỏa mãn điều kiện nào?

A k < 1 B k > 1 C k  1 D k = 1

Câu 59 Trong một phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng, đại lượng nào sau đây của

các hạt sau phản ứng lớn hơn so với lúc trước phản ứng

A Tổng khối lượng của các hạt B Tổng độ hụt khối của các hạt

C Tổng số nuclon của các hạt D Tổng vectơ động lượng của các hạt

Câu 60 Sự phân hạch là sự vỡ một hạt nhân nặng.

A Thành hai hạt nhân nhẹ hơn, do hấp thụ một nowtron

B Một cách tự phát thành nhiều hạt nhân nhẹ hơn

C Thành hai hạt nhân nhẹ hơn, một cách tự phát

D Thành hai hạt nhân nhẹ hơn và vài nowtron, sau khi hấp thụ một nơtron chậm

Câu 61 Phản ứng nhiệt hạch là

A Kết hợp hai hạt nhân rất nhẹ thành một hạt nhân nặng hơn trong điều kiện nhiệt độ rất cao

B Kết hợp hai hạt nhân có số khối trung bình thành một hạt nhân rất nặng ở nhiệt độ rất cao

C Phân chia một hạt nhân nhẹ thành hai hạt nhân nhẹ hơn kèm theo sự tỏa nhiệt

D Phân chia một hạt nhân rất nặng thành các hạt nhân nhẹ hơn

Câu 62 Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng hạt nhân

A Tỏa một nhiệt lượng lớn B Cần một nhiệt độ rất cao mới thực hiện được

C Hấp thụ một nhiệt lượng lớn

D Trong đó, hạt nhân của các nguyên tử nung chảy thành các nuclon

Câu 63 (Đề ĐH – CĐ 2010 )Phản ứng nhiệt hạch là

A sự kết hợp hai hạt nhân có số khối trung bình tạo thành hạt nhân nặng hơn.

B phản ứng hạt nhân thu năng lượng

C phản ứng trong đó một hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ hơn.

D phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.

Câu 64(ÐỀ ĐH-2009): Trong sự phân hạch của hạt nhân 23592 U, gọi k là hệ số nhân nơtron Phát biểu nào sau đây là đúng?

A Nếu k < 1 thì phản ứng phân hạch dây chuyền xảy ra và năng lượng tỏa ra tăng nhanh

B Nếu k > 1 thì phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì và có thể gây nên bùng nổ

C Nếu k > 1 thì phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy ra

D Nếu k = 1 thì phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy ra

4.NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN

Câu 65 Cho phản ứng hạt nhân 1327Al   1530 P n Biết khối lượng mAl = 26,97u ; m

 = 4,0015u ; mn = 1,0087u ; mp = 1,0073u ; mP = 29,97u 1uc2 = 931,5 MeV Bỏ qua động năng của các hạt tạo thành Năng lượng tối thiểu để phản ứng xảy ra là

D 4,686 MeV

Câu 66 Cho phản ứng hạt nhân α+13

27

Al→1530P+n , khối lượng của các hạt nhân là mα

= 4,0015u, mAl = 26,97435u, mP = 29,97005u, mn = 1,008670u, 1u = 931Mev/c2 Năng lượng mà phản ứng này toả ra hoặc thu vào là bao nhiêu?

A Toả ra 4,275152MeV B Thu vào 2,67197MeV

C Toả ra 4,275152.10-13J D Thu vào 2,67197.10

-13J

Câu 67 Hạt α có khối lượng 4,0015u Năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1mol hêli là

bao nhiêu ? Cho mn = 1,0087u ; mp = 1,0073u ; 1u.c2 = 931MeV ; NA =

6,02.1023hạt/mol

A 2,73.1012 (J) B 3,65.1012 (J) C 2,17.1012 (J) D 1,58.1012 (J)

Câu 68(ÐỀ ĐH – 2009): Cho phản ứng hạt nhân: 31 T 21 D  42 He X  Lấy độ hụt khối của hạt nhân T, hạt nhân D, hạt nhân He lần lượt là 0,009106 u; 0,002491 u; 0,030382 u và 1u = 931,5 MeV/c2 Năng lượng tỏa ra của phản ứng xấp xỉ bằng

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

Câu 69(Đề ĐH -2009): Cho phản ứng hạt nhân: 2311 Na 11 H  42 He  1020Ne Lấy khối lượng các hạt nhân 2311 Na ; 2010 Ne; 42 He; 11 H 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

3,4524 MeV

Câu 70 (Đề ĐH – CĐ 2010)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 71 (Đề ĐH – CĐ 2010)Dùng một prôtôn có động năng 5,45 MeV bắn vào

hạt nhân 49 Be đang đứng yên Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt α Hạt α bay ra theo phương vuông góc với phương tới của prôtôn và có động năng 4 MeV Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng các hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên

tử bằng số khối của chúng Năng lượng tỏa ra trong phản ứng này bằng

A 3,125 MeV B 4,225 MeV C 1,145 MeV D 2,125 MeV.

Câu 72 (Đề ĐH – CĐ 2010)Hạt nhân 21084 Po đang đứng yên thì phóng xạ α, ngay sau phóng xạ đó, động năng của hạt α

động năng của hạt nhân con

C bằng động năng của hạt nhân con D nhỏ hơn động năng của hạt

nhân con

Câu 73 (Đề thi ĐH – CĐ 2010)Cho phản ứng hạt nhân

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 74 (Đề ĐH – CĐ 2010)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  Biết năng lượng tỏa ra của phản ứng là 17,4 MeV Động năng của mỗi hạt sinh ra là

A 19,0 MeV B 15,8 MeV C 9,5 MeV D 7,9 MeV.

Câu 75 (Đề ĐH – CĐ 2010)Pôlôni 21084 Po phóng xạ  và biến đổi thành chì Pb Biết khối lượng các hạt nhân Po; ; Pb lần lượt là: 209,937303 u; 4,001506 u; 205,929442 u và 1 u = 2

MeV 931,5

c Năng lượng tỏa ra khi một hạt nhân pôlôni phân

rã xấp xỉ bằng

Câu 76(Đề CĐ 2011): Dùng hạt  bắn phá hạt nhân nitơ đang đứng yên thì thu

được một hạt proton và hạt nhân ôxi theo phản ứng: 24 147N  178O 11p Biết khối lượng các hạt trong phản ứng trên là: m 4,0015u; m  N 13,9992 u; m  O 16,9947u;

mp= 1,0073 u Nếu bỏ qua động năng của các hạt sinh ra thì động năng tối thiểu của hạt  là

3,007 Mev

HD: áp dụng định luật bảo toàn năng lượng :

ƯW đαα+m0c2=mc 2⇒W đαα=mc 2−m0c2=1 ,211 MeV Chọn C

Câu 77(Đề CĐ- 2011): Cho phản ứng hạt nhân 12H 36Li 24He 24He Biết khối lượng các hạt đơteri, liti, heli trong phản ứng trên lần lượt là 2,0136 u; 6,01702 u; 4,0015 u Coi khối lượng của nguyên tử bằng khối lượng hạt nhân của nó Năng lượng tỏa ra khi có 1g heli được tạo thành theo phản ứng trên là

A 3,1.10 J11 B 4, 2.10 J10 C 2,1.10 J10 D 6, 2.10 J11

HD: Wtỏa=

1

2N α(m0−m)c2=1

2.

1

4.6,02.10

23.

(2,0136+6 ,01702−2.4 ,0015).931,5.1,6.10−13= 11

3,1.10 JChọn A

Câu 78(Đề CĐ- 2012) : Cho phản ứng hạt nhân :12D 12 D32 He10n Biết khối lượng của 12D He n,32 ,10 lần lượt là mD=2,0135u; mHe = 3,0149 u; mn = 1,0087u Năng lượng tỏa ra của phản ứng trên bằng

A 1,8821 MeV B 2,7391 MeV C 7,4991 MeV D 3,1671 MeV

Giải: Năng lượng tỏa ra của phản ứng: E = (2mD -mHe - mn)c2 = 0,0034uc2 =

3,1671 MeV Chọn D

Câu 79(Đề ĐH – 2011): Bắn một prôtôn vào hạt nhân 37Li 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

độ của hạt nhân X là

1

1

4 HD

Phương trình phản ứng hạt nhân 11p+37Li→42He+24He

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, ⃗P p=⃗P α+ ⃗P α từ hình vẽ

Pp = PHe

⇔m p v p=m α vα ⇒ v p

v He=

m He

m p =4 Chọn A

Câu 80(Đề ĐH 2011: Giả sử trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng của

các hạt trước phản ứng nhỏ hơn tổng khối lượng của các hạt sau phản ứng là 0,02

u Phản ứng hạt nhân này

A tỏa năng lượng 1,863 MeV B tỏa năng lượng 18,63 MeV.

C thu năng lượng 1,863 MeV D thu năng lượng 18,63 MeV.

HD :m0 < m nên phản ứng thu năng lượng Năng lượng phản ứng thu vào :

W = ( m – m0 ).c2|= 0,02.931,5 = 18,63MeV

Câu 81(Đề ĐH- 2012) : Tổng hợp hạt nhân heli 24He 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

A 1,3.1024 MeV B 2,6.1024 MeV. C 5,2.1024 MeV D 2,4.1024 MeV

Giải: Hạt nhân X chính là 24He Khi 2 hạt 24Heđược tạo thành thì năng lượng tỏa ra

E = 17,3MeV Trong 0,5mol24He có Năng lượng liên kết riêng hạt nhân24He

Do đó Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 0,5 mol heli là

Pp PHe

PHe 600

E =

1

4 .6,02.10 23 17,3 = 2,6.10 24 MeV Chọn B

Câu 82(Đề thi ĐH – 2011): Một hạt nhân X đứng yên, phóng xạ α và biến thành hạt nhân Y Gọi m1 và m2, v1 và v2, K1 và K2 tương ứng là khối lượng, tốc độ, động năng của hạt α và hạt nhân Y Hệ thức nào sau đây là đúng?

A

v2

v1=

m2

m1=

K1

K2 B

v1

v2=

m2

m1=

K1

K2 C

v1

v2=

m1

m2=

K1

K2 .D.

v1

v2=

m2

m1=

K2

K1

HD Phương trình phóng xạ : X →α +Y

ĐLBT toàn động lượng : ⃗P1+⃗P2=⃗0

 P1 = P2  m1.v1 = m2.v2 

v1

v2=

m2

P1 = P2 P12 = P22  2m1.K1 = 2m2.K2 

m2

m1=

K1

K2 (2) từ (1); (2) :

m2

m1=

v1

v2 =

K1

K2 Chọn B

Câu 83(Đề CĐ- 2011): Một hạt nhân của chất phóng xạ A đang đứng yên thì phân

rã tạo ra hai hạt B và C Gọi mA, mB, mC lần lượt là khối lượng nghỉ của các hạt A,

B, C và c là tốc độ ánh sáng trong chân không Quá trình phóng xạ này tỏa ra năng lượng Q Biểu thức nào sau đây đúng?

A mA = mB + mC + 2

Q

c B mA = mB + mC

C mA = mB + mC - 2

Q

c D mA = 2

Q

c  mB - mC

HD: Q = (mA -mB - mC )c2 ⇒ mA = mB + mC + 2

Q

c Chọn A

Câu 84(Đề ĐH- 2012) : Một hạt nhân X, ban đầu đứng yên, phóng xạ  và biến thành hạt nhân Y Biết hạt nhân X có số khối là A, hạt  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

2 4

v

4 4

v

2 4

v

A 

Giải: theo ĐL bảo toàn động lượng mYvY = mv => v Y =

4 4

v

A  Chọn C Câu 85(ÐỀ ĐH – 2008) : Hạt nhân A đang đứng yên thì phân rã thành hạt nhân B

có khối lượng mB và hạt  có khối lượng m Tỉ số giữa động năng của hạt nhân B

và động năng của hạt  ngay sau phân rã bằng

A B

m

m



B

2 B

m

m

 

 

  C

B

m

2 B

m m



 

 

 

Câu 86 (Đề ĐH – CĐ 2010 )Một hạt có khối lượng nghỉ m0 Theo thuyết tương đối, động năng của hạt này khi chuyển động với tốc độ 0,6c (c là tốc độ ánh sáng trong chân không) là

A 1,25m0c2 B 0,36m0c2 C 0,25m0c2 D

0,225m0c2

Câu 87(Đề CĐ- 2012) : Biết động năng tương đối tính của một hạt bằng năng

lượng nghỉ của nó Tốc độ của hạt này (tính theo tốc độ ánh sáng trong chân không c) bằng

A.

1

2c B

2

2 c C

3

3

4 c

Giải: Ta có : E = E0 +Wđ = 2E0 => mc2 = 2m0c2 =>

m0c2

√1−v

2

c2 = 2m0c2 => 1 -

v2

c2

=

2

4 => v =

√3

4 c Chọn C.

Câu 88(Đề CĐ- 2011): Một hạt đang chuyển động với tốc độ bằng 0,8 lần tốc độ

ánh sáng trong chân không Theo thuyết tương đối hẹp, động năng Wdcủa hạt và năng lượng nghỉ E0của nó liên hệ với nhau bởi hệ thức

A

0

d

8E

W

15



B

0 d

15E W

8



C

0 d

3E W

2



D

0 d

2E W

3



HD: Wd=E-E0=

E0

√1−v2

c2

−E0= E0

√1−0,82 c2

c2

−E0=E0

0,6−E0 ⇒

0 d

2E W

3



Câu 89: Khi nói về hạt sơ cấp, phát biểu nào sau đây đúng?

A Nơtrinô là hạt sơ cấp có khối lượng nghỉ bằng khối lượng nghỉ của electron.

B. Tập hợp của các mêzôn và các barion có tên chung là các hađrôn

C Prôtôn là các hạt sơ cấp có phản hạt là nơtron.

D Phân tử, nguyên tử là những hạt sơ cấp

Câu 90(Đề ĐH – 2011): Xét 4 hạt : nơtrinô, nơtron, prôtôn, êlectron Các hạt này

được sắp xếp theo thứ tự giảm dần của khối lượng nghỉ :

A prôtôn, nơtron, êlectron, nơtrinô B nơtron, prôtôn, nơtrinô, êlectron

C nơtrinô, nơtron, prôtôn, êlectron D nơtron, prôtôn, êlectron, nơtrinô