Bản sao của bản sao của DABTTL 2

KĨ THUẬT XỬ LÝ CÁC DẠNG BÀI PHẢN ỨNG HẠT NHÂN ĐÁP ÁN - HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP TỰ LUYỆN GIÁO VIÊN: ĐỖ NGỌC HÀ Đây là tài liệu đi kèm theo bài giảng “Phản ứng hạt nhân” thuộc khóa học

Dạng 1 Cân Bằng Phương Trình Phản Ứng Hạt Nhân

Câu 16: Phản ứng: 23492 Ux 42 y e01  82206Pb

Dạng 2 Năng Lượng Trong Phản Ứng Hạt Nhân

Câu 1: mtr – ms = ∆ms - ∆mtr → mA - mB - m = mB + m - mA Chọn D

Câu 2: W = (mtr – ms)c2 = -0,02.931,5 = - 18,63 MeV Chọn A

Câu 3: W = (mtr – ms)c2 = (2mH – mHe – mn)c2 = 3,1671 MeV Chọn D

Câu 5: Phương trình phản ứng: Po  Pb

W = (mtr – ms)c2 = (mPo – mα – mPb)c2 = 5,92 MeV Chọn D

1T1D2He X0 , X là hạt nơtron có độ hụt khối bằng 0

W = (∆ms – ∆mtr)c2 = (∆mHe – ∆mT – mD)c2 = 17,498 MeV Chọn C

Câu 8: W = ∆Es – ∆Etr = ∆EHe – 2∆ED = 3,25 MeV → ∆EHe = 3,25 + 2.0,0024.931,5 = 7,7212 MeV Chọn D

Câu 9: Ví dụ mẫu.

Câu 10: W = ∆Es – ∆Etr = ∆Eα – ∆ED – ∆ET = 4.7,076 – 0,0024.932,5 – 3.2,823 = 17,5994 MeV Chọn A

Câu 11: Phương trình phản ứng: 12

6 C6p 6n

W = (mtr – ms)c2 = (mC – 6mp – 6mn)c2 = -89,14455 MeV Chọn B

Câu 13: Phương trình phản ứng: 1 7 4 4

1H3Li2He He2

 Số hạt heli đã tổng hợp: NHe = 0,5.6,02.1023 = 3,01.1023 hạt

 Số phản ứng đã thực hiện: Npư = NHe

2 = 1,505.10

23 pư

 Năng lượng tỏa ra là: Q = W.Npư = 2,6.1023 MeV Chọn B

Câu 14: Phương trình phản ứng: 1 7 4 4

1H3Li2He He2

 Năng lượng tỏa ra của một phản ứng W = (mtr – ms)c2 = 25,72803 MeV

 Số hạt heli đã tổng hợp: NHe =1

4.6,02.10

23 = 1,505.1023 hạt

 Số phản ứng đã thực hiện: Npư = NHe

2 = 0,7525.10

23 pư

 Năng lượng tỏa ra là: Q = W.Npư = 1,936.1024 MeV = 3,1.1011 J Chọn B

KĨ THUẬT XỬ LÝ CÁC DẠNG BÀI PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

(ĐÁP ÁN - HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP TỰ LUYỆN)

GIÁO VIÊN: ĐỖ NGỌC HÀ

Đây là tài liệu đi kèm theo bài giảng “Phản ứng hạt nhân” thuộc khóa học PEN-M: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà) Để sử

dụng tài liệu hiệu quả, Bạn cần kết hợp theo dõi bài giảng với tài liệu bài giảng trước khi làm bài tập tự luyện và so sánh

với đáp án này

Câu 16: W = ∆Es – ∆Etr = ∆EHe – ∆ETh – ∆EU = 4b + 230c – 234a Chọn A

Câu 17: Phương trình phản ứng: A → B + C

W = (mtr – ms)c2 = (mA – mB – mC)c2 Chọn A

Câu 19: Phương trình phản ứng: α + Al → X + n

W = (mtr – ms)c2 = Ks – Ktr → (mα + mAl – mX – mn)c2 = KX + Kn – Kα → Kα = 8,37094 MeV Chọn D

Câu 20: Phương trình phản ứng: 4 14 17 1

2  7N 8O1p

W = (mtr – ms)c2 = Ks – Ktr → (mα + mN – mO – mp)c2 = – Kα → Kα = 1,211 MeV Chọn A

Câu 21: Phương trình phản ứng: 1 7 4 4

1p3Li2X X2

W = Ks – Ktr = 17,2235 MeV → 2KX – Kp = 17,2235 MeV → Kp = 1,4625 MeV Chọn A

Câu 22: Phương trình phản ứng: 9 6

p Be X Li

W = Ks – Ktr = KX + KLi – Kp = 2,125 MeV Chọn C

Câu 23: Phương trình phản ứng: 23 20

p Na   Ne

W = Ks – Ktr = Kα + KNe – Kp = 3,67 MeV → KNe = 2,65 MeV Chọn A

Câu 24: Phương trình phản ứng: 23 20

p Na   X

W = (mtr – ms)c2 = Ks – Ktr → (mp + mNa – mα – mX)c2 = Kα + KX – Kp → KX = 2,8923 MeV Chọn A

Câu 25: Phương trình phản ứng: 9 6

p Be X Li

W = (mtr – ms)c2 = Ks – Ktr → (mp + mBe – mX – mLi)c2 = KX + KLi – Kp → KX = 4,533 MeV Chọn C

Câu 26: Phương trình phản ứng: 23 20

p Na   X

2

X X

X

X 2

1

m v

1

2





 

W = Kα + KX – Kp = 2,4 MeV Chọn D

Câu 28: Phương trình phản ứng: 1 9 6 4

1p4Be X3   2 2,15 MeV



2

X 2

X

X X

1

m v

1

2

 





 W = Kα + KX – Kp = 2,15 MeV → Kα + KX = 7,6 MeV (**)

Từ (*) và (**) → Kα = 4,122 MeV.Chọn C

Câu 30: Phương trình phản ứng: 2 2 3 1

1D + D1  1T + H1

Năng lượng tỏa ra của một phản ứng W = (∆ms – ∆mtr)c2 = 3,63285 MeV

Số hạt 2

1D đã dùng: ND =1

2.6,02.10

23 = 3,01.1023 hạt

Số phản ứng đã thực hiện: Npư = ND

2 = 1,505.10

23 pư

Năng lượng tỏa ra là: Q = W.Npư = 1,936.1024 MeV = 5,467.1023 MeV Chọn C

Câu 31: Phương trình phản ứng: 2 2 3 1

1D1D2He0n

Năng lượng tỏa ra của một phản ứng W = (mtr – ms)c2 = 3,1671 MeV = 5,06736.10-13 J

Năng lượng tỏa ra khi đốt 1 tấn than (= 1000 kg) là: Q = 1000.30000kJ = 3.1010 J

Số phản ứng đã dùng: Npư = Q

W = 5,92.10

22 pư

Mỗi phản ứng phải dùng 2 hạt 2

1D → Số hạt 21D phải dùng là: ND = 2Npư = 1,184.1023 hạt

Số mol 2

1D phải dùng là D

D A

N n N

  0,2 mol → Khối lượng 2

1D phải dùng là mD = nD.AD = 0,4 g Chọn A

Câu 32: Phương trình phản ứng: 2 2 3 1

1D1D2He0n

Năng lượng tỏa ra của một phản ứng W = (∆ms – ∆mtr)c2 = 23,93955 MeV

Khối lượng của 1m3 nước tự nhiên là 1000 kg = 106 g, trong số này có lẫn 0,015%.106 = 150 g chất D2O

2

D O

D O

m

20

  → số mol D là nD = 15 mol→ số hạt D là ND = 9,03.1024 hạt

Với số hạt này có thể tạo ra số phản ứng là Npư = ND

2 = 4,515.10

24 pư

Năng lượng thu được là Q = Npư.W = 1,081.1026 MeV Chọn B

Câu 33:

U

1000

235

Năng lượng tỏa ra khi phân hạch các hạt trên là Q = NU.W= 5,1234.1026 MeV = 8,2.1013 J Chọn A

Câu 34:

Năng lượng lò tiêu thụ trong 3 năm là Q = P.t= 200.106.3.365.24.3600 = 1,89216.1016 J

Mỗi hạt phân hạch cho năng lượng là W = 200 MeV = 3,2.10-11 J, do đó số hạt phân hạch để tạo Q ở trên là

Q

N

W

 = 5,913.1026 hạt → số mol là n =

A

N

N  982,2259 mol → khối lượng m = 235.n = 230823 g Chọn C

Câu 35:

Năng lượng điện lò tiêu thụ trong 1 năm là Q = P.t= 500.106.365.24.3600 = 1,5768.1016 J

Hiệu suất Q§

H

Q

 → năng lượng U cần phân hạch là Q = 7,884.1016 J

Mỗi hạt phân hạch cho năng lượng là W = 200 MeV = 3,2.10-11 J, do đó số hạt phân hạch để tạo Q ở trên là

Q

N

W

 = 2,46375.1027 hạt → số mol là n =

A

N

N  4092,6 mol → khối lượng m = 235.n = 962 kg Chọn A

Câu 36: Ví dụ mẫu

Câu 37:

Li

1

7

Một phản ứng cần 1 hạt Li nên số phản ứng xảy ra khi dùng 1 g Li là Npư = 0,86.1023

Năng lượng tỏa ra là Qtỏa = Npư.W = 1,2986.1024 MeV= 2,07776.1011 J

Năng lượng cần để đun sôi m kg nước là Qthu = mc∆t

Ta có Qtỏa = Qthu → m = 4,95.105 kg Chọn A

Câu 38:

Số hạt He trước khi chuyển hóa: NHe m NA

M

Mỗi phản ứng cần 3 hạt He → số phản ứng cần chuyển hóa: He

P¦

N N

3



Năng lượng tỏa ra khi chuyển hóa hết là QNP¦.7, 27 (MeV)

Thời gian chuyển hóa là:

32 3

15 30

4,6.10 10

6,02.10 7, 27.1,6.10



Dạng 3 Hạt Nhân Đứng Yên Phân Rã Thành Hai Hạt Khác (Phóng Xạ)

Câu 2:

B

B

m

K





 Chọn C

Câu 4:

Y

Y Y

m

v





Câu 5:

Pb

Pb

51,5





Câu 7:

Pb

Pb Pb





Câu 8: 226 222

88 Ra  86 X

X

X







Câu 9:

Pb

Pb

Pb

51,5







→ Kα = 4,807 MeV Chọn A

Câu 11: 226 222

88 Ra  86 X

X

X

X

55,5







→ Kα = 5,85 MeV Chọn A

Câu 13:

Pb

Pb

2

Pb Po Pb

51,5





→ KPb = 0,122 MeV = 122,4 keV Chọn C

Câu 14:

Pb

Pb

2

Pb Po Pb

51,5





→ Kα = 5,848 MeV → v c 2K 1,68.107

931,5.m





Chọn B

Dạng 4 Hạt A Bắn Vào Hạt Nhân Bia B Sinh Ra Hai Hạt C và D

Câu 1: 10n Li73   42 X14

2

p 2mK

2 2 2

p pp  2m K 2m K  2m K K 4K4K K 0,075MeV

→WKKXKn 0,825MeV Chọn A

4Be 6C X0

2

p 2mK

2 2 2

p pp  2m K 2m K 2m K 12K 4KK 12K 21,2MeVK (1)

MàWKC KXK 5,56MeV(2) Từ (1) và (2) → KX = 8,4 MeV Chọn D

Câu 3:  94Be126C X10

2

p 2mK

2 2 2

C X





→Kα = 2,466 MeV và KX = 8,4 MeV Chọn D

Câu 6: p73Li2a

0,697 v



Câu 7: 11p94Be63Li X42

2

p 2mK

2 2 2

7 Li

Li

2K

931,5m

Câu 8: p73Li  2 17,4MeV



p

W2KK 17,4 MeV

→ Kα = 12,104MeV Chọn A

Câu 10: p73Li2a

X

v

v

Câu 13: 11p94Be63Li X24

2 2 2

p X Li p p X X Li Li

0

90

   Chọn D

Câu 14:  147N178O X 11

WK K K  1,21MeVK K 1,395MeV

2 2 2

      Chọn A

p p

p Li

p X

φ

p α

p O

p X

φ

θ

p p

p α

p α

158,38 0

Câu 15: 1 7 4 4

1p3Li2X X2

W m m 2m c 2K K 17,23275MeVK 9,866375MeV

2 2 2

p p

p X X p

2m K

 

82,77

   Chọn D

0p3Li  2 X1

→ Kα = 0,25 MeV; Kα = 0,0893 MeV

→ W = Kα + KX – Kn = -1,66 MeV Chọn A

Câu 21: p73Li2a

p 2mK

p 2p2p cos   K 8K 1 cos  (*)

p

W2KK  0 2K8K 1 cos  0→ 3 0

4

     

Chọn C

Câu 23:

1 B 1 B

(1 B)

2

p

(1 B)

2



Dạng 5 Lí Thuyết Về Phản Ứng Hạt Nhân: Phóng xạ, Phân hạch, Nhiệt hạch

Giáo viên: Đỗ Ngọc Hà

Nguồn : Hocmai.vn

p p

p X

p X

φ

p n

p X

p α

30 0

15 0

15 0