Cho các kí hiệu sau đối với một mẫu chất phóng xạ hạt nhân: A là độ phóng xạ ở thời điểm ban0 đầu t=0, A là độ phóng xạ ở thời điểm t, N là số nuclon chưa bị phân rã ở thời điểm t, T là
Trang 1
VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ VẬT LÝ TUỔI TRẺ SỐ 53 – Tháng 01/2008
1 Một nguồn ban đầu chứa N hạt nhân nguyên tử phóng xạ Có bao nhiêu hạt nhân này bị phân0
rã sau thời gian bằng 3 chu kỳ bán rã ?
A 0
1
1
2
7
8N
2 Một nguồn ban đầu chứa N hạt nhân nguyên tử phóng xạ Có bao nhiêu hạt nhân này chưa bị0 phân rã sau thời gian bằng 4 chu kỳ bán rã ?
A 0
1
1
15
7
8N
3 Trong các tập hợp hạt nhân sau (có thể không được sắp xếp theo đúng thứ tự), hãy chọn ra tập
hợp mà trong đó tất cả các hạt nhân đều thuộc cùng một họ phóng xạ tự nhiên
A 241 237 225 219 207
C 232 224 206 212 220
4 Cho các kí hiệu sau đối với một mẫu chất phóng xạ hạt nhân: A là độ phóng xạ ở thời điểm ban0 đầu (t=0), A là độ phóng xạ ở thời điểm t, N là số nuclon chưa bị phân rã ở thời điểm t, T là chu
kỳ bán rã, λ là hằng số phóng xạ Biểu thức nào sau đây không đúng ?
t
A A e= −λ B. A TN= C N =1, 44TA D 1, 44 0 t
N = T A e−λ
5 Độ phóng xạ ban đầu của một nguồn phóng xạ chứa N là 0 A Khi độ phóng xạ giảm xuống tới0 0
0, 25A thì số hạt nhân đã bị phóng xạ bằng
A 0,693N0 B. 3 0
0 4
N
D 0 8
N
6 Trong phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng của hai hạt nhân X và 1 X tạo thành hạt nhân Y và2 một nơtron bay ra: 1 2
Z X + Z X → Z Y n+ , nếu năng lượng liên kết của các hạt nhân X , 1 X và Y2 lần lượt là ,a b và c thì năng lượng được giải phóng trong phản ứng đó:
A a b c+ +
B a b c+ −
C c b a− −
D không tính được vì không biết động năng của các hạt trước phản ứng
7 Phát biểu nào sau đây đúng ?
A Lực gây ra phóng xạ hạt nhân là lực tương tác điện (lực Coulomb)
B Quá trình phóng xạ hạt nhân phụ thuộc vào điều kiện bên ngoài như áp suất, nhiệt độ,
C Trong phóng xạ hạt nhân khối lượng được bảo toàn
D Phóng xạ hạt nhân là một dạng phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng
8 Các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học có cùng
9 Cơ chế phân rã phóng xạ β+ có thể là
A một pôzitrôn có sẵn trong hạt nhân bị phát ra
B một prôtôn trong hạt nhân phóng ra một pôzitrôn và một hạt khác để chuyển thành nơtrôn
C một phần năng lượng liên kết của hạt nhân chuyển hóa thành một pôzitrôn
D một êlectrôn của nguyên tử bị hạt nhân hấp thụ, đồng thời nguyên tử phát ra một pôzitrôn
Trang 210 U235 hấp thụ nơtrôn nhiệt, phân hạch và sau một vài quá trình phản ứng dẫn đến kết quả tạo
thành các hạt nhân bền theo phương trình sau: 23592U n+ →14360Nd+4090Zr xn y+ + β−+yv , trong đó x
và y tương ứng là số hạt nơtrôn, êlectrôn và phản nơtrinô phát ra, x và y bằng:
A x=4 ; y=5 B x=5 ; y=6 C x=3 ; y=8 D x=6 ; y=4
11 Năng lượng liên kết của hạt α là 28, 4MeV và của hạt nhân 23
11Na là 191,0MeV Hạt nhân
23
11Na bền vững hơn hạt α vì
A năng lượng liên kết của hạt nhân 1123Na lớn hơn của hạt α
B số khối lượng của hạt nhân 23
11Na lớn hơn của hạt α
C hạt nhân 1123Na là đồng vị bền còn hạt α là đồng vị phóng xạ
D năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 23
11Na lớn hơn của hạt α
12 Cho phản ứng tổng hợp hạt nhân: 12 12 01
A z
D+ D→ X + n Biết độ hụt khối của hạt nhân D là 0,0024
p
∆ = và của hạt nhân X là ∆m x =0,0083u Phản ứng này thu hay tỏa bao nhiêu năng
1u=931MeV c/
A Tỏa năng lượng là 4, 24MeV B Tỏa năng lượng là 3, 26MeV
C Thu năng lượng là 4, 24MeV D Thu năng lượng là 3, 269MeV
13 21084Po phân rã α thành hạt nhân X Số nuclôn trong hạt nhân X là:
14 Một phản ứng hạt nhân là tỏa năng lượng nếu:
A tổng năng lượng liên kết của các hạt nhân trước phản ứng lớn hơn của các hạt nhân sau phản ứng
B tổng số nuclôn của các hạt nhân trước phản ứng lớn hơn của các hạt nhân sau phản ứng
C tổng khối lượng (nghỉ) của các hạt nhân trước phản ứng lớn hơn của các hạt sau phản ứng
D tổng khối lượng (nghỉ) của các hạt nhân trước phản ứng nhỏ hơn của các hạt sau phản ứng
15 Phát biểu nào sau đây đúng ? Trong phản ứng hạt nhân thì:
A số nơtrôn được bảo toàn B số prôtôn được bảo toàn
16 21084Po là chất phóng xạ α với chu kỳ bán rã bằng T =138ngày Hỏi sau 46 ngày, từ 21g Po lúc đầu có bao nhiêu hạt α được phát ra ? Cho N A =6,02.1023mol− 1
4,8.10
1, 24.10
12, 4.10
≈
17 Một hạt nhân có 8 prôtôn và 9 nơtrôn Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân này bằng
7,75MeV nuclon Biết / m p =1, 0073u; m n =1,0087u; 1uc2 =931,5MeV Khối lượng của hạt nhân đó bằng bao nhiêu ?
18 Tại thời điểm t=0 số hạt nhân của mẫu chất phóng xạ là N Trong khoảng thời gian từ 0 t1 đến t 2 (t2 >t1) có bao nhiêu hạt nhân của mẫu chất đó phóng xạ ?
A 1 ( 2 1 )
0 t ( t t 1)
0 t ( t t 1)
N e−λ eλ − −
C ( 2 1 )
0
t t
0
t t
N e−λ −
19 Người ta tiêm vào máu một người một lượng nhỏ dung dịch chứa đồng vị phóng xạ 24Na (chu
kỳ bán rã bằng 15 giờ) có độ phóng xạ bằng 1,5mCi Sau 7,5giờ người ta lấy ra 1cm máu người3
đó thì thấy nó có độ phóng xạ là 392 phân rã/phút Thể tích máu của người đó bằng bao nhiêu ?
Trang 320 Hạt prôtôn p có động năng K1 =5, 48MeV được bắn vào hạt nhân 9
4Be đứng yên thì thấy tạo
thành một hạt nhân 36Li và một hạt X bay ra với động năng bằng K2 =4MeV theo hướng vuông
góc với hướng chuyển động của hạt p tới Tính vận tốc chuyển động của hạt nhân Li (lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u gần bằng số khối) Cho 2
1u=931,5MeV c/
10,7.10 m s/ B 6
0,824.10 m s/
21 Dùng p có động năng K bắn vào hạt nhân 1 9
4Be đứng yên gây ra phản ứng:
p+ Be→ +α Li Phản ứng này tỏa ra năng lượng bằng Q=2,125MeV Hạt nhân 6
3Li và hạt
α bay ra với các động năng lần lượt bằng K2 =4MeV và K3 =3,575MeV Tính góc giữa các hướng chuyển động của hạt α và hạt p (lấy gần đúng khối lượng các hạt nhân, tính theo đơn vị u, bằng số khối) Cho 1u=931,5MeV c/ 2
22 210
84Po là chất phóng xạ α Ban đầu một mẫu chất Po tinh khiết có khối lượng 2mg Sau 414 ngày tỉ lệ giữa số hạt nhân Po và Pb trong mẫu đó bằng 1:7 Chu kỳ bán rã của Po bằng bao nhiêu
23 Chọn phát biểu đúng trong các phát biểu sau:
Phóng xạ hạt nhân
A không phải là phản ứng hạt nhân
B là phản ứng hạt nhân thu năng lượng
C là phản ứng hạt nhân toả năng lượng
D là phản ứng hạt nhân phụ thuộc các điều kiện bên ngoài như áp suất, nhiệt độ, …
24 Đơn vị khối lượng nguyên tử là:
A khối lượng của một nuclôn
B khối lượng của một nguyên tử C12
C khối lượng của một nguyên tử hyđrô
D khối lượng bằng một phần mười hai khối lượng của nguyên tử cacbon C12
25 Biết khối lượng của các nguyên tử hyđrô, nhôm 26
13 ( Al và của nơtrôn lần lượt là) 1,007825
H
m = u; m Al =25,986982u; m n =1,008665u và 1u=931,5MeV c/ 2 Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân nhôm sẽ là:
A 211,8MeV B 205,5MeV C 8,15MeV/nuclôn D 7,9MeV/nuclôn
26 Lúc đầu có 10gam 22688Ra Sau 100 năm độ phóng xạ sẽ bằng bao nhiêu ? Biết chu kỳ bán rã của
Ra bằng 1600 năm
A 3,5.10 Bq11 B 35.10 Bq11 C 9,5 Ci D 0,95 Ci
27 Sau thời gian bao lâu 5 mg 22
11Na lúc đầu còn lại 1mg ? Biết chu kỳ bán rã bằng 2,60 năm
28 Độ phóng xạ của một mẫu chất phóng xạ 55
24Cr cứ sau 5 phút được đó một lần cho kết quả ba
lần đo liên tiếp là: 7,13mCi ; 2,65 mCi ; 0,985 mCi Chu kỳ bán rã của Cr đó bằng bao nhiêu ?
29 Trong phóng xạ β−của hạt nhân 1H : 3 3 3
1H → 2He e+ +− v, động năng cực đại của electrôn bay
ra bằng bao nhiêu ? Cho khối lượng của các nguyên tử là m H =3,016050u; m He =3, 016030u ;
2
1u=931,5MeV c/
9,3.10 MeV−
B 0,186MeV
C 18,6.10 MeV− 3
D không tính được vì không cho khối lượng êlectrôn
Trang 430 Chu trình các bon của Bethe như sau:
p+ C→ N N→ C e+ ++ v
13 14
p+ C→ N
p+ N → O O→ N e+ +− v
p+ N→ C+ He
Năng lượng tỏa ra trong một chu trình các bon trên bằng bao nhiêu ? Biết khối lượng các nguyên tử hyđrô, hêli và êlectrôn lần lượt là m H =1,007825u; m He =4, 002603u và 0,000549
e
m = u ; 1u=931,5MeV c/ 2
A 49,4MeV
B 24,7MeV
C 12,4 MeV
D không tính được vì không cho khối lượng của các nguyên tử còn lại