60 BÀI TẬP VẬT LÝ LỚP 12 CHƯƠNG VẬT LÝ PHÓNG XẠ

Hạt prôtôn có động năng 5,48 MeV được bắn vào hạt nhân 9 MeV theo hướng vuông góc với hướng chuyển động của hạt prôtôn tới lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u gần bằng số khối

PHÓNG XẠ - HẠT NHÂN

60 câu nâng cao - luyện thi 2015 Thầy NGUYỄN VĂN DÂN biên soạn

==========

Câu 1: So sánh theo thứ tự độ bền giảm dần của ba hạt nhân 2He4, 3Li7 và 1D2 ? Biết mD =

2,0136u; mα = 4,0015 u; mLi = 7,016u

A. 2He4, 3Li7 và 1D2 B 1D2 , 2He4, 3Li7

C. 2He4, 1D2, 3Li7 D.

3Li7 , 2 He4 và

1D2

Câu 2: Hạt nhân 60

27Co là 70,5 MeV Tìm m?

A 55,94 u B 48,29 u C.23,65u D 15,17 u

Câu 3: Cho phản ứng 3 2 4 1

1H 1H 2He 0n 17, 6MeV Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 1 g khí heli xấp xỉ bằng

Câu 4: Hạt nhân 3

1 T và 2

1 D tạo ra hạt nhân X và neutron sau phản ứng nhiệt hạch Biết độ hụt

lượng tỏa ra của phản ứng này là:

Câu 5: Năng lượng cần thiết để phân chia hạt nhân 12C

c=12,000 u;

mα4,0015 u; m

A 301.10-5A0 B 296.10-5 A0 C 396.10-5 A0 D 189.10-5 A0

Câu 6 Khi bắn phá 1327Al bằng hạt α Phản ứng xảy ra theo ptrình: 27 30

13Al   15Pn Biết khối lượng hạt nhân mAl= 26,974 u ; m

ra thì năng lượng tối thiểu để hạt α để phản ứng xảy ra:

Câu 7 Hạt prôtôn có động năng 5,48 MeV được bắn vào hạt nhân 9

MeV theo hướng vuông góc với hướng chuyển động của hạt prôtôn tới (lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u gần bằng số khối) Vận tốc của hạt nhân Li là:

A 0,824.106 (m/s) B 1,07.106 (m/s) C 10,7.106 (m/s) D 8,24.106 (m/s)

Câu 8 Trong quặng Urani tự nhiên hiện nay gồm hai đồng vị U238 và U235.Biết rằng U235

chiếm tỉ lệ 7,143000 Giả sử lúc đầu trái đất mới hình thành tỉ lệ 2 đồng vị này là 1:1 Cho biết

của trái đất là :

A 60,4 tỉ năm B 6,04 tỉ năm C 6,04 triệu năm D 604 tỉ năm

Câu 9: Hai chất phóng xạ A và B có chu kỳ bán rã là T1, T2 Ban đầu số hạt nhân của hai chất

này là N01 4N02, thời gian để số hạt nhân còn lại của A và B bằng nhau là :

2 1

2

t



 B. 21 21

4

t

T T



 C.

1 2

1 2

2

t

T T



 D. 1 1 22

4

t

T T





Câu 10: Người ta dùng prôton có động năng Wp = 2,2 MeV bắn vào hạt nhân đứng yên 7Li

3 và

- -

Câu 11: Pôlôni 21084Po là chất phóng xạ  tạo thành hạt nhân 20682Pb.Chu kì bán rã của 21084Polà 140 ngày Lúc đầu có một mẫu Pôlôni nguyên chất sau thời gian t = 420 ngày người ta thu được 10,3

g chì Khối lượng chất Pôlôni21084Po lúc đầu là

Câu 12: Urani 238

92U phóng xạ  với chu kì bán rã là 4,5.109 năm và tạo thành Thôri 234

90Th Ban

Câu 13: Dùng p có động năng W1 bắn vào hạt nhân 9

4Be đứng yên gây ra phản ứng:

3Li và hạt  bay ra với các động năng lần lượt bằng W2 = 3,58 MeV và W3 = 4 MeV Tính góc giữa các hướng

số khối)

120

Câu 14 Nhờ một máy đếm xung người ta có được thông tin sau về 1 chất phóng xạ X Ban đầu,

trong thời gian 2 phút có 3200 nguyên tử của chất X phóng xạ, 4giờ sau (kể từ thời điểm ban đầu) thì trong 2 phút chỉ có 200 nguyên tử phóng xạ Tìm chu kì bán rã của chất phóng xạ này

Câu 15: Hạt nhân Poloni 21084Po là chất phóng xạ phát ra tia α và biến đổi thành hạt nhân chì Tại thời điểm t, tỉ lệ giữa số hạt nhân chì và số hạt 21084Pocó trong mẫu là 3:1 Tỉ lệ giữa khối lượng của hạt nhân chì và khối lượng của hạt nhân 21084Po mPb: mPo có trong mẫu tại thời điểm 2t là

Câu 16: Cho phản ứng nhiệt hạch: 21D 31T  n   Biết mD = 2,0136 u; mT = 3,0160 u; mn = 1,0087 u;



m = 4,0015 u; u = 931,5 MeV/c2; NA = 6,02.1023 mol-1 Nước trong tự nhiên chứa

phản ứng trên thì năng lượng thu được là

Câu 17: Ban đầu (t = 0) có một mẫu chất phóng xạ X nguyên chất Ở thời điểm t1 mẫu chất

chưa bị phân rã chỉ còn 5% so với số hạt nhân ban đầu Chu kì bán rã của chất phóng xạ đó là

Câu 18: Một proton vận tốc v bắn vào nhân Liti (73Li) đứng yên Phản ứng tạo ra hai hạt nhân X

600

, mX là khối lượng nghỉ của hạt X Giá trị của v' là

A

X

p

m

v

p

X

m v m

p

X m v

X p

m v m

Câu 19: Người ta dùng hạt prôtôn bắn vào hạt nhân 94Be đứng yên Sau phản ứng tạo ra hạt nhân

Li

6

MeV Lấy khối lượng các hạt nhân theo đơn vị u gần đúng bằng số khối của chúng Góc hợp bởi hướng chuyển động của các hạt p và X là

Câu 20: Có hai mẫu chất phóng xạ A và B thuộc cùng một chất có chu kỳ bán rã T = 138,2 ngày

và có khối lượng ban đầu như nhau Tại thời điểm quan sát , tỉ số số hạt nhân hai mẫu chất

NB/NA = 2,72.Tuổi của A nhiều hơn mẫu B là

Cõu 21 Ban đầu cú một mẫu Po210 nguyờn chất, sau một thời gian nú phúng xạ  và chuyển thành hạt nhõn chỡ Pb206 bền với chu kỡ bỏn ró 138 ngày Xỏc định tuổi của mẫu chất trờn biết rằng tại thời điểm khảo sỏt thỡ tỉ số giữa khối lượng của Pb và Po cú trong mẫu là 0,4

Cõu 22 Một hạt nhõn nguyờn tử hiđrụ chuyển động với vận tốc v đến va chạm với hạt nhõn

nguyờn tử 7Li3 đứng yờn và bị hạt nhõn liti bắt giữ Sau va chạm xuất hiện hai hạt α bay ra cựng giỏ trị vận tốc v’ Quỹ đạo của hai hạt α đối xứng với nhau và hợp với đường nối dài của quỹ đạo hạt prụtụn gúc φ = 800 Tớnh vận tốc v của nguyờn tử hiđrụ? (mp = 1,007u; mHe = 4,000u; mLi = 7,000u; u = 1,66055.10-27 kg)

Cõu 23: Bắn một hạt  cú động năng 4MeV vào hạt nhõn 14

7 N đang đứng yờn gõy ra phản ứng:

14 1 17

7 N 1H 8 O

-27kg Tốc độ của hạt nhõn 17

8 O là:

Cõu 24 Hạt nhõn 234

đều cú cảm ứng từ B = 0,5T theo phương vuụng gúc với cỏc đường sức từ Biết khối lượng của cỏc hạt m U  233,9904 ;u m Th 229,9737 ;u m  4, 0015 ;u 1u = 1,66055.10-27 kg = 931,5 MeV/c2 Phỏt biểu

nào dưới đõy đỳng khi núi về chuyển động của hạt α trong từ trường: Hạt α chuyển động

A thẳng đều với tốc độ v = 2,593.107m/s

B trũn đều với bỏn kớnh quỹ đạo R = 1,077 m

C trũn đều với bỏn kớnh quỹ đạo R = 0,54 m

D nhanh dần đều với tốc độ ban đầu v = 2,593.107m/s

Cõu 25: Dưới tỏc dụng của bức xạ gamma, hạt nhõn 12

6 C cú thể tỏch thành cỏc hạt nhõn 4

2He và sinh

hoặc khụng sinh cỏc hạt khỏc kốm theo Biết khối lượng của cỏc hạt là: mHe = 4,002604 u; mC = 12u;

Tần số tối thiểu của photon gamma để thực hiện được quỏ trỡnh biến đổi này bằng:

A 1,76.1021 Hz; B 1,67.1021Hz; C 1,76.1020Hz; D 1,67.1020Hz

Cõu 26 Bắn hạt nhõn  cú động năng K vào hạt nhõn 14

7 N 8 O p

sinh ra cựng vận tốc Động năng prụtụn sinh ra cú giỏ trị là:

A Wp = W/62 B Wp = W/90 C Wp = W/45 D Wp = W/81

Cõu 27: Dùng một prôtôn có động năng 5,58 MeV bắn phá hạt nhân 23

11Na đứng yên sinh ra hạt α

và hạt X Phản ứng không bức xạ γ Biết động năng hạt α là 6,6 MeV Tính động năng hạt nhân

X Cho: mP = 1,0073 u; mNa = 22,98503 u; mX = 19,9869 u; mα = 4,0015 u; 1u = 931,5 MeV/c2

A WX = 2, 64 MeV; B WX = 4,68 MeV; C WX = 8,52 MeV; D WX = 3,43MeV;

Cõu 28: Năng lượng liờn kết cho một nuclụn trong cỏc hạt nhõn 20 4

10 Ne; He 2 và 12

6 C tương ứng bằng

10 Nethành hai hạt nhõn 4

2 He và một hạt nhõn 12

6 Clà

Cõu 29: Hạt triti(T) và hạt đơtriti(D) tham gia phản ứng kết hợp tạo thành hạt nhõn X và notron

và toả năng lượng là 18,06 MeV Cho biết năng lượng liờn kết riờng của T, X lần lượt là 2,7 MeV/nuclon và 7,1 MeV/nuclon thỡ năng lượng liờn kết riờng của hạt D là :

Cõu 30: Một nhà mỏy điện hạt nhõn cú cụng suất phỏt điện 182.107 (W), dựng năng lượng phõn

bao nhiờu Số NA = 6,022.1023

- -

Câu 31: 238Uphân rã thành 206

là:

A Gần 3.108 năm B Gần 3,4.107 năm C Gần 2,5.106 năm D Gần 6.109 năm

Câu 32 Một chất phóng xạ phát ra tia α , cứ một hạt nhân bị phân rã cho một hạt α Trong

thời gian 1 phút đầu chất phóng xạ phát ra 360 hạt α , nhưng 6 giờ sau , kể từ lúc bắt đầu đo lần thứ nhất, trong 1 phút chất phóng xạ chỉ phát ra 45 hạt α Chu kỳ bán rã của chất phóng xạ này là:

A 1 giờ B 2 giơ C 3 giờ D 4 giờø

C©u 33: Pơlơni ( A= 210, Z = 84) phĩng xạ  tạo thành chì Pb Sau 4 chu kỳ phân rã tỉ số giữa khối lượng Pơlơni và khối lượng Chì là:

Câu 34: Để đo chu kì bán rã T của một chất phĩng xạ người ta cho máy đếm bắt đầu đếm từ thời

điểm t0 = 0 Đến thời điểm t1 = 4s máy đếm được n1 nguyên tử phân rã, đến thời điểm t2 = 3t1

máy đếm được n2 nguyên tử phân rã, với n2 = 1,75 n1 Chu kì bán rã của chất phĩng xạ này bằng

Câu 35 Hạt nhân 222

hạt α:

Câu 36: Chất phĩng xạ 21185At ban đầu cĩ 10-5 g Trong giờ đẩu tiên phát ra 2,29.1015 hạt Hỏi trong giờ kế tiếp nĩ phát ra bao nhiêu hạt?

Câu 37: Cĩ hai chất phĩng xạ A và B đựng cùng trong một cái hũ Ban đầu số hạt A gấp 4 lần số

hạt B Sau hai giờ số hạt A bằng số hạt B Biết chu kỳ bán rã của A là 0,2 h Tìm chu kỳ bán rã của B?

Câu 38: Trong quá trình biến đổi 238

92U thành 206

82Pb chỉ xảy ra phĩng xạ  và - Số lần phĩng xạ

 và - lần lượt là x và y là?

Câu 39: Ban ®Çu cã mét mÉu Po210 nguyªn chÊt cã khèi l-ỵng 1 (g) Cø mçi h¹t khi ph©n r· t¹o thµnh 1 h¹t  BiÕt r»ng trong mét n¨m ®Çu nã t¹o ra 89,6 (cm3) khÝ Hªli ë (®ktc) Chu k× b¸n r· cđa Po lµ ?

A 381,6 ngày B 154,7 ngày C 183,9 ngày D 138,1 ngày

Câu 40: Chất phĩng xạ 21084Po cĩ chu kỳ bán rã 138,4 ngày Người ta dùng máy để đếm số hạt phĩng xạ mà chất này phĩng ra Lần thứ nhất đếm trong t = 1 phút (coi t << T) Sau lần đếm thứ nhất 10 ngày người ta dùng máy đếm lần thứ 2 Để máy đếm được số hạt phĩng xạ bằng số hạt máy đếm trong lần thứ nhất thì cần thời gian là

Câu 41: Hạt nhân urani U234 phĩng xạ tia α tạo thành đồng vị thori Th230 Cho năng lượng liên kết riêng của hạt α là 7,1 MeV, của U234 là 7,63MeV, của Th230 là 7,7MeV Năng lượng tỏa ra trong phản ứng trên là?

Câu 42: Đồng vị Na24 phĩng xạ  với chu kì T = 15 giờ, tạo thành hạt nhân con là Mg Khi

Na 24 là 0.25, sau đĩ một thời gian ∆t thì tỉ số ấy bằng 9 Tìm ∆t ?

A ∆t = 4,83 giờ B ∆t = 49,83 giờ C ∆t = 54,66 giờ D ∆t = 45,00 giờ

Câu 43: Giả sử ban đầu có một mẫu phóng xạ X nguyên chất, có chu kỳ bán rã T và biến thành

hạt nhân bền Y Tại thời điểm t1 tỉ lệ giữa hạt nhân Y và hạt nhân X là k Tại thời điểm t2 = t1 + 3T thì tỉ lệ đó là :

Câu 44: Ban đầu có một lượng chất phóng xạ khối lượng mo sau thời gian 6giờ đầu thì 2/3 lượng chất đó đã bị phân rã Trong 3 giờ đầu thì lượng chất phóng xạ đã bị phân rã là

A 0. 3 1

3 3

2 3

0

2 3 3

0

3 1 3

Câu 45: Giả sử ban đầu có một mẫu phóng xạ X nguyên chất, có chu kỳ bán rã T và biến thành hạt

nhân bền Y Tại thời điểm t1 tỉ lệ giữa hạt nhân Y và hạt nhân X là k Tại thời điểm t2 t1 2T thì tỉ

lệ đó là

Câu 46: Một bệnh nhân điều trị ưng thư bằng tia gama lần đầu tiên điều trị trong 10 phút Sau 5

tuần điêu trị lần 2 Hỏi trong lần 2 phải chiếu xạ trong thời gian bao lâu để bệnh nhân nhận được tia gama như lần đầu tiên Cho chu kỳ bán rã T = 70 ngày và xem : t << T

Câu 47: Cho biết khối lượng một nguyên tử Rađi (226 Ra

88 ) là m(Ra) = 226,0254u; của hạt eleectron là me = 0,00055u Bán kính hạt nhân được xác định bằng cồng thức r = 1,4.10-15

A 1,45.1015 kg/m3 B 1,54.1017 g/cm3

C 1,45.1017 kg/m3 D 1,45.1017 g/cm3

Câu 48: Sử dụng công thức về bán kính hạt nhân R = 1,23.10-15.A1/3m Bán kính hạt nhân

Pb

206

82 lớn hơn bán kính hạt nhân 27 Al

A 3 lần B 2 lần C 4 lần D 5 lần

Câu 49: Công thức bán kính hạt nhân là R = R0.A1/3 với R0 = 1,2.10-15 (m) Tính mật độ điện tích của hạt nhân197

79Au?

A 21,9.1024 C/m3 B 91.1024 C/m3

C 1,9.1024 C/m3 D 9.1024 C/m3

Câu 50: Tổng số hạt cơ bản của 1 nguyên tử X là 82, trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn

số hạt không mang điện là 22 Vậy X là

A Sắt B Đồng C Chì D Vàng

Câu 51: Xét phản ứng: 232

90Th → 208

82Pb + x4

2He + y 0

1

 β– Chất phóng xạ Th có chu kỳ bán rã

là T Sau thời gian t = 2T thì tỷ số số hạt  và số nguyên tử Th còn lại là:

A 18 B 3 C 12 D 1/12

Câu 52: Một nhà máy điện nguyên tử dùng 235U phân hạch tỏa ra 200MeV Hiệu suất của nhà

ngày:

Câu 53: Hạt α có động năng 5 MeV bắn phá hạt nhân 14N đứng yên sinh ra hạt p với động năng 2,79 MeV và hạt X Cho mα = 4,0015u; mX = 16,9947u; mN = 13,9992u; mp = 1,0073u; 1u = 931,5 MeV/c2 Góc giữa vận tốc hạt α và vận tốc hạt p là

Câu 54: Cho một proton có động năng Wp = 2,5MeV bắn phá hạt nhân 7Li đang đứng yên Biết

nhau Coi phản ứng không kèm bức xạ  Giá trị của  ℓà:

- -

Câu 55: Cho phương trình phóng xạ của 1 hạt: XA YA1+ ZA2 + E Biết phản ứng không kèm theo tia  và khối ℓượng các hạt ℓấy bằng số khối E ℓà năng ℓượng tỏa ra từ phản ứng trên, W1;

W2 ℓà động năng của các hạt sau phản ứng W1 = ?

A A2

E

A E

A E

A E

A 

Câu 56: Cho phương trình phóng xạ của 1 hạt: XA YA1+ ZA2 +  + E Biết khối ℓượng các hạt

sau phản ứng W1 = ?

A A 2 E 

1

A E

A E

A E

A 

Câu 57: Cho prôtôn có động năng 1,46 MeV bắn phá hạt nhân 7 Liđang đứng yên sinh ra hai hạt

α có cùng động năng Biết mp = 1,0073 u; mLi = 7,0142 u; mα = 4,0015 u và 1 u = 931,5 MeV/c2 Góc hợp bởi các véc tơ vận tốc của hai hạt α sau phản ứng là

A 138,60 B 168,50 C 69,30 D 84,250

Câu 58: Dùng proton bắn vào Liti gây ra phản ứng: 73Li 11H  2 42He Biết phản ứng tỏa năng

u bằng số khối Góc φ phải có:

Câu 59: Bắn hạt α vào hạt nhân 147N ta có phản ứng  147N 11H 178O Nếu các hạt sinh ra có cùng vectơ vận tốc Tính tỉ số của động năng của các hạt sinh ra và các hạt ban đầu là

Câu 60: Một chất phóng xạ X có chu kỳ là T Sau thời gian t kể từ t = 0 thì tỉ số số hạt X còn lại

và số hạt X đã bị phân rã là 1:15 Gọi n1 và n2 lần lượt là số hạt nhân X bị phân rã sau hai khoảng thời gian 0,5t liếp tiếp kể từ t = 0 Tỉ số

A

1

4

n

n

2

2

1 n

n

2

1

2 n

n

2

4

1 n

n

2

==========

ĐA:

1A – 2A – 3A – 4B – 5B – 6D – 7C – 8B – 9A – 10C – 11D – 12A – 13B – 14A – 15C – 16B – 17A – 18A – 19C – 20B – 21B – 22B – 23B– 24B – 25A – 26D – 27A – 28B – 29C – 30C – 31A – 32B – 33B – 34D – 35B – 36A – 37D – 38B – 39D – 40C – 41A – 42D – 43D – 44D – 45C – 46C – 47C – 48B – 49D – 50A – 51A – 52D – 53B – 54D – 55A – 56A – 57B – 58B – 59A – 60A