Tổng năng lượng toàn phần của các hạt tương tác bằng tổng năng lượng toàn phần của các hạt sản phẩm.. Tổng các vectơ động lượng của các hạt tương tác bằng tổng các vectơ động lượng của c
Trang 1CHUYÊN ĐỀ VII: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ Câu hỏi đề cương:
Câu 1 Viết công thức Anhxtanh về liên hệ giữa khối lượng và năng lượng? Công thức tính khối lượng tương đối tính? Năng lượng toàn phần của một hạt gồm thành phần nào?
Câu 2 Trình bày cấu tạo của hạt nhân? Tên gọi, điện tích, kí hiệu của các hạt?Trình bày kí hiệu của hạt nhân? Viết các kí hiệu của electron, proton, notron, poziton,
Câu 3 Đồng vị là gì? Lấy ví dụ?
Câu 4 Lực liên kết trong hạt nhân là lực gì? Đặc điểm của lực đó?
Câu 5 Thế nào là 1 đơn vị khối lượng nguyên tử? 1u được đổi ra kg; MeV/c2
Câu 6 Viết công thức tính độ hụt khối, năng lượng liên kết, năng lượng liên kết?
Câu 7 Sự bền vững của hạt nhân phụ thuộc vào yếu tố nào?
Câu 8 Thế nào là phản ứng hạt nhân? Viết phương trình tổng quát và giải thích?
Câu 9 Phát biểu 4 định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân thường gặp? Ứng dụng của chúng trong bài tập
Câu 10 Viết công thức tính năng lượng tối thiểu cần cung cấp hoặc năng lượng tối thiểu mà phản ứng tạo ra (năng lượng tỏa ra hoặc thu vào ) của mỗi phản ứng? Khi nào phản ứng là tỏa năng lượng? Phản ứng thu năng lượng?
Câu 11 Thế nào là hiện tượng phóng xạ? Viết phương trình và phản ứng? Nêu đặc điểm của phản ứng phóng xạ?
Câu 12 Thế nào là chu kì bán rã? Viết công thức tính hằng số phóng xạ?
Câu 13 Viết công thức tính lượng chất còn lại, lượng chất đã phân rã ,lượng chất tạo ra?
Câu 14 Viết công thức tính độ phóng xạ? Ý nghĩa của độ phóng xạ?
Câu 15 Nêu bản chất, đặc điểm, phương trình tạo ra các tia phóng xạ :; ;?
Câu 16 Thế nào là phản ứng phân hạch; đặc điểm của phản ứng phân hạch?
Câu 17 nêu điều kiện của phản ứng dây chuyền? Điều kiện để phản ứng dây truyền trong lò phản ứng hạt nhân?
Câu 18 Trình bày nguyên lý cấu tạo của lò phản ứng hạt nhân?
Câu 19 Thế nào là phản ứng nhiệt hạch? Đặc điểm của phản ứng nhiệt hach?
Trang 2PHẦN 1: TRẮC NGHIỆM LÝ THUYẾT Vấn đề 1: Cấu tạo hạt nhân
7.1 Từ kí hiệu của một hạt nhân nguyên tử là 6
3 X, kết luận nào dưới đây chưa chính xác
A Hạt nhân của nguyên tử này có 6 nuclon
B Đây là nguyên tố đứng thứ 3 trong bảng HTTH
C Hạt nhân này có 3 protôn và 3 nơtron
D Hạt nhân này có protôn và 3 electron
7.2 Lực hạt nhân
A là lực liên kết các hạt nhân với nhau C chỉ tác dụng trong bán kính nhỏ cỡ 0,01 mm
B là lực mạnh nhất trong các lực đã biết D cùng bản chất với lực tĩnh điện
7.3 Đồng vị là các nguyên tử có cùng
A số prôtôn nhưng số nơtrôn khác nhau C số prôtôn và số khối
7.4 Đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu u Ta có:
a 1u bằng 1/12 khối lượng của nguyên tử 12
6C
b 1u bằng 12 khối lượng của nguyên tử 12
6C d 1u bằng 1/12 khối lượng của NA nguyên tử 12
6C
7.5 Ký hiệu hoá học A
Z X cho biết hạt nhân nguyên tử được cấu tạo gồm
a Z prôtôn và A nơtrôn b Z nơtrônvà A prôtôn
c Z prôtôn và (A-Z) nơtrôn d Z prôtôn và (A +Z) nơtrôn
7.6 Chọn câu phát biểu không đúng
A Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững
B Khi lực hạt nhân liên kết các nuclon để tạo thành hạt nhân thì luôn có sự hụt khối
C Chỉ những hạt nhân nặng mới có tính phóng xạ
D Trong một hạt nhân có số nơtron không nhỏ hơn số protôn thì hạt nhân đó có cả hai loại
hạt này
7.7 Hạt nhân đơteri (D) có
A.3nuclôn, trong đó có 2 nơtron B.2nuclôn, trong đó có 1 prôtôn
C.2 prôtôn,1 nơtron D.1 prôtôn, 2 nơtron
7.8 Hạt nhân triti (T) có
A.3nuclôn, trong đó có 2 nơtron B.3nuclôn, trong đó có 2 prôtôn
C.3 prôtôn,1 nơtron D.1 prôtôn, 3 nơtron
7.9 Phát biểu nào sau đây sai khi nói về hạt nhân nguyên tử?
A.Số nuclôn bằng số khối A của hạt nhân
B.Hạt nhân trung hòa về điện
C.Hạt nhân có nguyên tử số Z thì chứa Z prôtôn
D.Số nơtron N bằng hiệu số khối A với số prôtôn Z
7.10 Phát biểu nào sau đây sai khi nói về lực hạt nhân?
A.Có cường độ tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa các nuclôn
B.Có bản chất không phải là lực tương tác điện từ
C.Là loại lực mạnh nhất trong các lực đã biết
D.Có bán kính tác dụng nhỏ cở kích thước hạt nhân
7.11 Một đơn vị khối lượng nguyên tử u bằng
A.khối lượng của một prôtôn B.khối lượng của một hạt nhân
C 1
12khối lượng của một đồng vị cacbon
12
6C D.khối lượng hạt nhân của đồng vị cacbon 126C
7.12 Các nguyên tử đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng
A.có cùng số khối B.có cùng số nơtron
Trang 3C.có cùng số prôtôn D.có cùng chu kỳ bán rã
7.13 Phát biểu nào sau đây là sai?
A.Các đồng vị phóng xạ đều không bền
B.Các đồng vị của cùng một nguyên tố có cùng vị trí trong bảng hệ thống tuần hoàn
C.Các nguyên tố mà hạt nhân có cùng số prôtôn nhưng có số nơtron khác nhau gọi là đồng vị
D.Các đồng vị của cùng một nguyên tố có số nơtron khác nhau nên tính chất hóa học cũng khác nhau
Vấn đề 2: Phóng xạ
7.14 Sự phóng xạ là phản ứng hạt nhân loại nào ?
7.15 Dưới tác dụng của bức xạ , hạt nhân đồng cị bền của beri(94Be) có thể tách thành mấy hạt và có hạt nào kèm theo ?
A 2 hạt và electron B 2 nhân và pôzitron C 2 hạt và proton D 2 hạt và nơtron
7.16 Phóng xạ là hiện tượng
A các hạt nhân tự động phóng ra những hạt nhân nhỏ hơn và biến đổi thành hạt nhân khác
B một hạt nhân khi hấp thụ 1 nơtrôn để biến đổi thành hạt nhân khác
C một hạt nhân tự động phóng ra tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác
D các hạt nhân tự động kết hợp với nhau và tạo thành hạt nhân khác
7.17 Đặc điểm quan trọng của hiện tượng phóng xạ
A không phụ thuộc tác động bên ngoài, chỉ phụ thuộc con người
B không phụ thuộc tác động từ bên ngoài và các yếu tố bên trong hạt nhân
C không phụ thuộc tác động từ bên ngoài, chỉ phụ thuộc các yếu tố bên trong hạt nhân
D là phản ứng hạt nhân thu năng lượng
7.18 Kết luận nào dưới đây về bản chất các tia phóng xạ là không đúng
A tia :; ;đều là sóng điện từ có bước sóng khác nhau C tia là dòng các hạt mang điện
7.19 Chọn câu sai
A độ phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một lượng chất phóng xạ
B độ phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một chất phóng xạ
C độ phóng xạ phụ thuộc bản chất của chất phóng xạ, tỉ lệ thuận với số nguyên tử của chất phóng xạ
D độ phóng xạ của một chất phóng xạ giảm dần theo thời gian theo quy luật hàm số mũ
7.20 Điều nào sau đây sai khi nói về tia anpha
A tia anpha thực chất là hạt nhân nguyên tử Hêli
B tia anpha bị lệch về phía bản âm của tụ điện
C tia anpha phóng ra từ hạt nhân với vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng
D khi đi qua không khí tia anpha iôn hoá không khí và mất dần năng lượng
7.21 Điều nào sau đây đúng khi nói về tia
,
A hạt
có cùng khối lượng với electron nhưng mang một điện tích nguyên tố dương
B tia
có tầm bay ngắn hơn so với tia anpha khi đi qua không khí
C tia có tính đâm xuyên rất mạnh, giống như tia gamma
D tia
thực chất là dòng hạt electron
7.22 Điều nào sau đây sai khi nói về tia
A hạt
thực chất là electron
B trong điện trường tia
bị lệch về phía bản dương của tụ điện và lệch nhiều hơn tia anpha
C tia
có thể xuyên qua một tấm nhôm dày cỡ cm
D hoặc a hoặc b hoặc c sai
Trang 47.23 Chu kỳ bán rã của một chất phóng xạ là khoảng thời gian để
A quá trình phóng xạ lặp lại như lúc ban đầu
B khối lượng chất ấy bị giảm một phần, tuỳ thuộc vào cấu tạo của nó
C ½ số nguyên tử chất ấy biến thành chất khác
D ½ số nguyên tử chất ấy mất hết khả năng phóng xạ
7.24 Trong điện trường của một tụ điện
A tia anpha lệch nhiều hơn tia bêta vì tia anpha mang điện tích +2e, còn tia bêta chỉ mang điện tích e
B tia anpha lệch nhiều hơn vì hạt anpha lớn hơn hạt bêta
C tia bêta lệch ít hơn vì tia bêta có tốc độ lớn hơn tia anpha
D tia bêta lệch nhiều hơn vì hạt bêta có khối lượng nhỏ hơn nhiều so với hạt an pha
Vấn đề 3: Phản ứng hạt nhân
7.25 Trong phản ứng hạt nhân không có đ ịnh 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
7.26 Phản ứng hạt nhân thực chất là:
A mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân
B sự tương tác giữa các nuclon trong hạt nhân
C quá trình phát ra các tia phóng xạ của hạt nhân
D quá trình giảm dần độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ
7.27 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
7.28 Trong phóng xạ hạt nhân phóng ra một phôtôn với năng lượng Hỏi khối lượng hạt nhân thay đổi một lượng bằng bao nhiêu?
7.29 Thông tin nào sau đây là đúng khi nói về hạt nơtrinô () ?
A Có khối lượng bằng khối lượng của hạt eleectron, không mang điện
B Có khối lượng nghỉ bằng không, mang điện tích dương
C Có khối lượng nghỉ bằng không, không mang điện và chuyển động với tốc độ xấp xỉ bằng tốc
độ ánh sáng
D Có khối lượng nghỉ bằng không, mang điện tích âm
7.30 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
7.31 Phát biểu nào sau đây là sai về phản ứng nhiệt hạch ?
A Phản ứng nhiệt hạch rất dễ xảy ra do các hạt tham gia phản ứng đều rất nhẹ
B Phản ứng nhiệt hạch là nguồn gốc năng lượng của Mặt trời
C Nếu tính theo khối lượng nhiên liệu thì phản ứng nhiệt hạch toả nhiều năng lượng hơn
phản ứng phân hạch
D Phản ứng nhiệt hạch là sự kết hợp của hai hạt nhân rất nhẹ tạo thành hạt nhân nặng hơn
7.32 Thực chất của phóng xạ gamma là
A hạt nhân bị kích thích bức xạ phôtôn
B dịch chuyển giữa các mức năng lượng ở trạng thái dừng trong nguyên tử
C do tương tác giữa electron và hạt nhân làm phát ra bức xạ hãm
Trang 5D do electron trong nguyên tử dao động bức xạ ra dưới dạng sóng điện từ
7.33 Sự phóng xạ và phản ứng nhiệt hạch giống nhau ở những điểm nào sau đây?
A Đều là các phản ứng hạt nhân xẩy ra một cách tự phát không chiu tác động bên ngoài
B Tổng độ hụt khối của các hạt sau phản ứng lớn hơn tổng độ hụt khối của các hạt trước
phản ứng
C Để các phản ứng đó xảy ra thì đều phải cần nhiệt độ rất cao
D Tổng khối lượng của các hạt sau phản ứng lớn hơn tổng khối lượng của các hạt trước phản ứng
7.34 Khi nói về phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng, điều nào sau đây là sai?
A Các hạt nhân sản phẩm bền hơn các hạt nhân tương tác
B Tổng độ hụt các hạt tương tác nhỏ hơn tổng độ hụt khối các hạt sản phẩm
C Tổng khối lượng các hạt tương tác nhỏ hơn tổng khối lượng các hạt sản phẩm
D Tổng năng lượng liên kết của các hạt sản phẩm lớn hơn tổng năng lượng liên kết của các hạt tương tác
7.35 Nhận xét nào về phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch là không đúng?
A Sự phân hạch là hiện tượng một hạt nhân nặng hấp thụ một nơtron chậm rồi vỡ thành hai
hạt nhân trung bình cùng với 2 hoặc 3 nơtron
B Phản ứng nhiệt hạch chỉ xảy ra ở nhiệt độ rất cao
C Bom khinh khí được thực hiện bởi phản ứng phân hạch
D Con người chỉ thực hiện được phản ứng nhiệt hạch dưới dạng không kiểm soát được
7.36 Phản ứng nhiệt hạc xảy ra ở điều kiện
7.37 Chọn câu trả lời đúng nhất Gọi k là hệ số nhân nơtron Điều kiện để phản ứng dây chuyền xảy ra
là
7.38 Trong các lò phản ứng hạt nhân, vật liệu nào dưới đây có thể đóng vai trò “chất làm chậm” tốt
7.39 So sánh giữa hai phản ứng hạt nhân toả năng lượng phân hạch và nhiệt hạch Chọn kết luận đúng:
A Một phản ứng nhiệt hạch toả năng lượng nhiều hơn phản ứng phân hạch
B Cùng khối lượng, thì phản ứng nhiệt hạch toả năng lượng nhiều hơn phản ứng phân hạch
C Phản ứng phân hạch sạch hơn phản ứng nhiệt hạch
D Phản ứng nhiệt hạch có thể điều khiển được còn phản ứng phân hạch thì không
7.40 Để thực hiện phản ứng nhiệt hạch, vì sao cần có điều kiện mật độ hạt nhân đủ lớn ?
A Để giảm khoảng cách giữa các hạt nhân, nhằm tăng lực hấp dẫn giữa chúng làm cho các hạt nhân kết hợp được với nhau
B Để tăng cơ hội để các hạt nhân tiếp xúc và kết hợp với nhau
C Để giảm năng lượng liên kết hạt nhân, tạo điều kiện để các hạt nhân kết hợp với nhau
D Để giảm khoảng cách hạt nhân tới bán kính tác dụng
7.41 Trong phản ứng phân hạch hạt nhân, những phần tử nào sau đây có đóng góp năng lượng lớn nhất
khi xảy ra phản ứng ?
7.42 Chọn câu đúng Để tạo ra phản ứng hạt nhân có điều khiển cần phải
A dùng những thanh điều khiển có chứa Bo hay Cd
B chế tạo các lò phản ứng chứa nước áp suất cao(có vai trò làm chậm nơtron)
C tạo nên một chu trình trong lò phản ứng
D tạo ra nhiệt độ cao trong lò(5000C)
7.43 Chọn câu sai Những điều kiện cần phải có để tạo nên phản ứng hạt nhân dây chuyền là
A sau mỗi lần phân hạch, số n giải phóng phải lớn hơn hoặc bằng 1
B lượng nhiên liệu (urani, plutôni) phải đủ lớn để tạo nên phản ứng dây chuyền
Trang 6C phải có nguồn tạo ra nơtron
D nhiệt độ phải được đưa lên cao
7.44 Phản ứng nhiệt hạch chỉ xảy ra khi phản ứng kết hợp hạt nhân diễn ra trong môi trường có:
7.45 Nếu dùng nơtron chậm có năng lượng cỡ 0,01eV bắn vào hạt nhân U235 thì thông tin nào sau đây
là sai ? A Các hạt nhân sản phẩm hầu hết là các hạt anpha,bêta
B Phản ứng sinh ra 2 hoặc 3 nơtron
C Phản ứng hạt nhân toả năng lượng khoảng 200 MeV dưới dạng động năng của các hạt
D Các hạt nhân sản phẩm có số khối thuộc loại trung bình nằm trong khoảng từ 80 đến 160
7.46 Nhận xét nào về phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch là không đúng ?
A Bom khinh khí được thực hiện bởi phản ứng phân hạch
B Con người chỉ thực hiện được phản ứng nhiệt hạch dưới dạng không kiểm soát được
C Phản ứng nhiệt hạch chỉ xảy ra ở nhiệt độ rất cao
D Sự phân hạch là hiện tượng một hạt nhân nặng hấp thụ một nơtron rồi vỡ thành hai hạt nhân trung bình cùng với 2 hoặc 3 nơtron
CHỦ ĐỀ 1: THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP
A/ LÍ THUYẾT CƠ BẢN
1 Khối lượng tương đối tính: m = 0
2 2
1
m v c
2 Năng lượng toàn phần: E = m.c2 = m0.c2 + K => K = (m- m0).c2
B/ CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM
7.47 Vận tốc của một hạt phải bằng bao nhiêu ðể ðộng nãng của hạt bằng 2 lần năng lượng nghỉ của nó
Lấy c =3.108m/s
A 2,6.108 m/s B 2, 735.108 m/s; C 2,825.108 m/s; D 2, 845.108 m/s
7.48 Theo thuyết tương đối, động năng của vật được tính theo công thức nào sau ðây:
A
2
1
mov2 B
2
1
mv2 C ( m – mo) c2 D ( m + mo) c2
7.49 Wd và p là động năng và động lượng của vật chuyển động, năng lượng toàn phần của vật được tính theo công tác nào sau đây:
A E2 = m2oc4 + p2c2 B E = moc2 + pc
C E = moc2 + Wd + pc D E2 = m2oc4 +W2d + p2c2
7.50 Một vật nhỏ có khối lượng nghỉ 1g, lấy c = 3.108m/s hạt sẽ chuyển động với tốc độ là bao nhiêu để năng lượng tòan phần của nó là 1,5.1014
J
7.51 Năng lượng nghỉ của một electron là 0,511MeV Electron được tăng tốc từ nghỉ đến khi đạt tốc độ
0,65c (c là tốc độ của ánh sáng trong chân không ) thì nó có năng lượng :
7.52 Biết tốc độ của ánh sáng trong chân không là c = 3.108m/s.Để năng lượng tòan phần của một vật bằng 2 lần năng lượng nghỉ của nó thì tốc độ của vật là:
7.53 Hạt proton có năng lượng nghỉ là 940MeV Lúc hạt nhân chuyển động với tốc độ 0,68c ( c là tốc độ
của ánh sáng trong chân không) thì động năng của hạt là:
7.54 Năng lượng nghỉ của một electron là 0,51MeV và được tăng tốc từ nghỉ đến hiệu điện thế 1.105V, biết c = 3.108m/s Tốc độ của electron khi được tăng tốc là:
Trang 77.55 Một vật tăng tốc từ nghỉ làm cho khối lượng của nó tăng từ 8 kg lên 12 kg Gọi c là tốc độ của ánh
sáng trong chân không thì tốc độ của vật đạt được là:
3 c
CHỦ ĐỀ 2 : CẤU TẠO VÀ NĂNG LƢỢNG LIÊN KẾT
A/ TÓM TẮT KIẾN THỨC
Cấu tạo hạt nhân:
1 hạt nhân A X
Z : + Z prôtôn,
+ (A - Z) nơtron
Trong N hạt nhânZ A X có :
+ Np = N.Z = N = nguyên tử NAZ
+ Nn = N.(A - Z) = nguyên tử NA(A - Z)
2 Độ hụt khối Năng lƣợng liên kết
Đối với một hạt nhân
m = Z.mp + (A - Z).mn - mhạt nhân (u, kg MeV/c2)
Wlk = m.c2 = (Z.mp + (A - Z).mn - m)c2 (Đơn vị MeV, J)
Đối với N hạt nhân:
m = N m
Wlk = N Wlk
Năng lượng liên kết riêng = năng lượng tách một e
w =
A
W lk (MeV/nu) B/ CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM
7.56 Đồng vị hạt nhân 37Li là hạt nhân có số prôtôn và nơtron lần lượt là
A.3 và 7 B.4 và 7 C.7 và 3 D.3 và 4
7.57 Biết số A-vô-ga-đrô là 6, 022.1023hạt/mol và khối lượng mol của 1327Al là 27gam/mol Số prôtôn có trong 0,27g 1327Al là
A.6,826.1022 B.8,826.10 C.22 9,826.1022 D.7,826.1022
7.58 Biết số Avôgađrô là 6,02.1023/mol, khối lượng mol của urani 92U238 là 238 g/mol Số nơtrôn trong
119 gam 92U238 là
7.59 Một hạt nhân có số khối A, số prôton Z, năng lượng liên kết Elk Khối lượng prôton và nơ trôn tương ứng là mp và mn, vận tốc ánh sáng là c Khối lượng của hạt nhân đó là
A Amn + Zmp – Elk/c2 B (A – Z)mn + Zmp – Elk/c2
C (A – Z)mn + Zmp + Elk/c2 D Amn + Zmp + Elk/c2
7.60 Hạt nhân 60
27Cocó khối lượng là 59,940(u), biết khối lượng proton: 1,0073(u), khối lượng nơtron là 1,0087(u), năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 60
Colà(1 u = 931MeV/c2):
7.61 Hạt nhân 4
2He có độ hụt khối bằng 0,0304 u; 2
1uc 931, 5MeV Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 4
2He là
A.7,07 MeV/ Nu B.8,29 MeV/ Nu C.5,989 MeV/ Nu D.2,297 MeV/ Nu
Trang 87.62 Cho ba hạt nhân X, Y, Z có số nuclôn tương ứng là A X,A A Y, Z với A X 2A Y 0, 5A Z Biết năng lượng của từng hạt nhân tương ứng là E X,E Y,E Z với E Z E X E Y Sắp xếp các hạt nhân này theo thứ tự tính bền vững giảm dần là:
A.X, Y, Z B Z, X , Y C Y, X, Z D.Y, Z, X
7.63 Sau khi được tách ra từ hạt nhân 42He, tổng khối lượng của 2 prôtôn và 2 nơtrôn lớn hơn khối lượng hạt nhân 4He một lượng là 0,0305u Nếu 1u = 931MeV/c2, năng lượng ứng với mỗi nuclôn, đủ để tách chúng ra khỏi hạt nhân 4He là bao nhiêu?
7.64 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
7.65 Hạt nhân đơteri (D hoặc H) có khối lượng 2,0136u Năng lượng liên kết của nó là bao nhiêu ?
Biết mn = 1,0087u ; mp = 1,0073u ; 1u.c2 = 931MeV
7.66 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
7.67 Khối lượng các nguyên tử H, Al, nơtron lần lượt là 1,007825u ; 25,986982u ; 1,008665u ; 1u =
931,5MeV/c2 Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 26
13Al là
A 211,8 MeV B 2005,5 MeV C 8,15 MeV/nuclon D 7,9 MeV/nuclon
7.68 Công thức gần đúng cho bán kníh hạt nhân là R = R0A1/3 với R0 = 1,2 fecmi (1 fecmi = 10-15 m), A
là số khối Khối lượng riêng của hạt nhân:
A 0,25.1018 kg/m3 B 0,35.1018 kg/m3 C.0,48.1018kg/m3 D 0,23.1018 kg/m3
7.69 Cho: mC = 12,00000 u; mp = 1,00728 u; mn = 1,00867 u; 1u = 1,66058.10-27 kg; 1eV = 1,6.10-19 J ;
c = 3.108 m/s Năng lượng tối thiểu để tách hạt nhân C 126 thành các nuclôn riêng biệt bằng
CHỦ ĐỀ 2: NĂNG LƢỢNG TỎA RA HOẶC THU VÀO
VÀ ĐỘNG NĂNG, VẬN TỐC CÁC HẠT TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
Vấn đề 1: NĂNG LƢỢNG TỎA RA HOẶC THU VÀO
A/ TÓM TẮT KIẾN THỨC
1 Cân bằng phản ứng
a Định luật bảo toàn số nuclon (số khối): A1 + A2 = A3 + A4
b Định luật bảo toàn điện tích: Z1 + Z2 = Z3 + Z4
2 Năng lƣợng tối tiểu tỏa ra hoặc thu vào: Năng lượng tỏa ra hoặc tối thiểu cần cung cấp
maxtia = E = (mt - ms ).c2 = (mS -mT ).c2 = WlkS - WlkT
* Nếu E>0 <=> mtrước > msau thì phản ứng toả năng lượng,
* Nếu E<0 <=> mtrước < msau thì phản ứng thu năng lượng
B/ CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM
7.70 Bắn phá nhôm (Al) bằng hạt để gây ra phản ứng có phương trình 1327Al 1530P n Cho
26,97
Al
m u, m P 29,97u, m 4, 0015u, m n 1, 0087u, 2
1uc 931,5MeV Bỏ qua động năng của các hạt được tạo thành Năng lượng tối thiểu để phản ứng xảy ra là
A.5,804 MeV B.4,485 MeV C.6,707 MeV D.4,686 MeV
Trang 97.71 Xột phản ứng hạt nhõn 12D12D23He n Biết khối lượng cỏc nguyờn tử m D 2, 014u,
3, 0160
He
m u, m n 1, 0087u,1uc2 931,5MeV Năng lượng tỏa ra trong phản ứng trờn bằng
A.2,49 MeV B.7,72 MeV C.6,26 MeV D.3,07 MeV
7.72 Trong phản ứng hạt nhõn tỏa năng lượng của hai hạt nhõn A và B tạo thành hạt nhõn C và một
nơtron, nếu năng lượng liờn kết của cỏc hạt nhõn A, B và C lần lượt là a, b và c, thỡ năng lượng tỏa ra trong phản ứng bằng
A.a + b+ c B.a + b - c C.c - a - b D.a - b - c
7.73 Cho phản ứng 31T12D24He01n17, 6MeV Biết N A6, 02.1023hạt/mol Năng lượng tỏa ra từ phản ứng này khi tổng hợp được 1g He là
34, 054.10 MeV B 23
26, 488.10 MeV C 23
3, 071.10 MeV D 23
84, 76.10 MeV
7.74 Cho phản ứng hạt nhõn sau: 3717Cl+ X n + 3718Ar Biết: mCl = 36,9569u; mn = 1,0087u; mX = 1,0073u; mAr = 38,6525u Hỏi phản ứng toả hay thu bao nhiờu năng lượng ?
7.75 Biết năng lượng liờn kết riờng của hạt nhõn đơteri là 1,1MeV/nuclon và của hờli là 7MeV/nuclon
Khi hai hạt đơteri tổng hợp thành một nhõn hờli(42He) năng lượng toả ra là
A 30,2MeV B 25,8MeV C 23,6MeV D 19,2MeV
7.76 Cho phản ứng tổng hợp hạt nhõn: 21D 21D AZX 01n Biết độ hụt khối của hạt nhõn D là mD = 0,0024u và của hạt nhõn X là mX = 0,0083u Phản ứng này thu hay toả bao nhiờu năng lượng ? Cho 1u
7.77 Cho phản ứng hạt nhõn sau: 11H 94Be 42He 73Li 2, MeV1( ) Năng lượng toả ra từ phản ứng trờn khi tổng hợp được 89,5cm3 khớ heli ở điều kiện tiờu chuẩn là
A 187,95 meV B 5,061.1021 MeV C 5,061.1024 MeV D 1,88.105 MeV
7.78 Biết mC = 11,9967u; m = 4,0015u Năng lượng cần thiết để tỏch hạt nhõn 12 C
6 thành 3 hạt là
7.79 Hạt nhân 126 Cbị phân rã thành 3 hạt α d-ới tác dụng của tia γ Biết m = 4,0015u; mc = 12,00u B-ớc sóng ngắn nhất của tia γ (để phản ứng xẩy ra) là:
A 301.10-5 A0 B 296.10-5 A0 C 189.10-5 A0 D 258 10-5 A0
7.80 U235 hấp thụ nơtron nhiệt, phõn hạch và sau một vài quỏ trỡnh phản ứng dẫn đến kết quả tạo thành
cỏc hạt nhõn bền theo phương trỡnh sau:
y y xn Zr Nd
n
U 14360 9040
235
92
trong đú x và y tương ứng là số hạt nơtron, electron và phản nơtrinụ phỏt ra X và y bằng:
7.81 Urani phõn ró theo chuỗi phúng xạ: U Th Pa A X
Z 238
A Z = 90; A = 234 B Z = 92; A = 234 C Z = 90; A = 236 D Z = 90; A = 238
7.82 Khi hạt nhõn 137N phúng xạ thỡ hạt nhõn con tạo thành cú số khối và điện tớch lần lượt là
7.83 Trong phản ứng hạt nhõn: Be He 1 n X
0 4 2 9
7.84 Cho phản ứng hạt nhõn : 2
1D+ 3
2He n 17, 5MeV Biết độ hut khối của 2
1D là
0, 00194
D
1T là m T 0, 00856uvà 1u=931,5 MeV Năng lượng liờn kết của hạt nhõn 4
Trang 107.85 Bom nhiệt hạch dùng phản ứng: D + T + n Biết khối lượng của các hạt nhân D, T và lần lượt là mD = 2,0136u, mT = 3,0160u và m = 4,0015u; khối lượng của hạt n là mn = 1,0087u; 1u = 931 (MeV/c2); số Avogadro NA = 6,023.1023 Năng lượng toả ra khi 1 kmol heli được tạo thành là
7.86 Để phản ứng 126 C 3 (42He ) có thể xảy ra, lượng tử γ phải có năng lượng tối thiểu là bao nhiêu? Cho biết m
C = 11,9967u; mα = 4,0015u; 1u.1C2 = 931MeV
Vấn đề 2: ĐỘNG NĂNG, ĐỘNG LƯỢNG, VẬN TỐC
A/ TÓM TẮT KIẾN THỨC
1 Động năng, Vận tốc các hạt trước và sau tương tác:
+ Mối quan hệ giữa động lượng và động năng,vận tốc: p = mv, K = m.v2/2; p2 = 2m.K
+ Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần Kx +KY +E = KC +KD
+ Định luật bảo toàn véc tơ động lượng động lượng: p X p Y p C p D
- Xét trường hợp phóng xạ:
p X p Cp D
- để khử dấu vecto có thể bình phương hai vế)
B/ CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM
7.87 Dùng prôtôn có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân 49Be đang đứng yên Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt Hạt 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 3,125MeV B 2,125MeV C 4,225MeV D 1,445MeV
7.88 Dùng proton có động năng KP = 1,6MeV bắn phá hạt nhân 7 Li
X giống nhau Cho m(7 Li
3 ) = 7,0144u; m(X) = 4,0015u; m(p) = 1,0073u Động năng của mỗi hạt X là
7.89 Hạt proton có động năng KP = 6MeV bắn phá hạt nhân 9 4Be đứng yên tạo thành hạt và hạt nhân
X Hạt bay ra theo phương vuông góc với phương chuyển động của proton với động năng bằng 7,5MeV Cho khối lượng của các hạt nhân bằng số khối Động năng của hạt nhân X là
7.90 Cho hạt prôtôn có động năng KP = 1,46MeV bắn vào hạt nhân Li đứng yên Hai hạt nhân X sinh ra giống nhau và có cùng động năng Cho mLi = 7,0142u, mp = 1,0073u, mX = 4,0015u Động năng của một
7.91 Dùng p có động năng K1 bắn vào hạt nhân 94Be đứng yên gây ra phản ứng: p + 94Be + 63Li
Phản ứng này thu năng lượng bằng 2,125MeV Hạt nhân 63Li và hạt bay ra với các động năng lần lượt bằng K2 = 4MeV và K3 = 3,575MeV(lấy gần đúng khối lượng các hạt nhân, tính theo đơn vị u, bằng số khối) 1u = 931,5MeV/c2 Góc giữa hướng chuyển động của hạt và p bằng
7.92 Hạt nhân 21084Po đứng yên, phân rã thành hạt nhân chì Động năng của hạt bay ra chiếm bao
7.93 Cho phản ứng hạt nhân sau: + 147N p + 178O Hạt chuyển động với động năng K = 9,7MeV đến bắn vào hạt N đứng yên, sau phản ứng hạt p có động năng KP = 7,0MeV Cho biết: mN = 14,003074u;
mP = 1,007825u; mO = 16,999133u; m = 4,002603u Xác định góc giữa các phương chuyển động của