a.Tớnh năng lượng liờn kết và năng lượng liờn kết riờng của hạt nhõn hờli.. Năng lợng liên kết là năng lợng tỏa ra khi các nuclon liên kết với nhau tạo thành hạt nhân.. Năng lợng liên kế
Trang 1CHƯƠNG VII: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ BÀI 35: TÍNH CHẤT VÀ CẤU TẠO HẠT NHÂN
I Tự Luận
Bµi 1 Khèi lỵng nguyªn tư cđa ra®i Ra226 lµ m = 226,0254 u
a/ H·y chØ ra thµnh phÇn cÊu t¹o h¹t nh©n Ra®i ?
b/ TÝnh ra kg cđa 1 mol nguyªn tư Ra®i , khèi lỵng 1 h¹t nh©n , 1 mol h¹t nh©n Ra®i?
Bài 2 Xác định khối lượng tính ra u của hạt nhân 126 C Cho 1u=1,66055.10-27 kg, me = 5,486.10-4 u
II Trắc Nghiệm :
1: Số nơtron và prơtơn trong hạt nhân nguyên tử 209Bi
83 lần lượt là :
A 209 và 83 B 83 và 209 C 126 và 83 D 83 và 126
2 Hạt nhân 60Co
27 cĩ cấu tạo gồm:
A 33 prơton và 27 nơtron B 27 prơton và 60 nơtron
C 27 prơton và 33 nơtron D 33 prơton và 27 nơtron
3: 1 Các nguyên tử được gọi là đồng vị khi hạt nhân của chúng cĩ
A cùng số prơtơn B cùng số nơtron C cùng khối lượng D cùng số nuclơn 4: Trong nguyên tử đồng vị phĩng xạ235U
92 cĩ :
A 92 electron và tổng số proton và electron là 235
B 92 proton và tổng số proton và electron là 235
C 92 proton và tổng số proton và nơtron là 235
D 92 proton và tổng số nơtron là 235
5:Nhân Uranium cĩ 92 proton và 143 notron kí hiệu nhân là
A 327U
92 6:Tìm phát biểu sai về hạt nhân nguyên tử Al
A Số prơtơn là 13 B Số nuclơn là 27
C Hạt nhân Al cĩ 13 nuclơn D Số nơtrơn là 14
7: Hạt nhân 1735Clcĩ:
A 35 nơtron B 35 nuclơn C.17 nơtron D 18 proton
8: Số nguyên tử có trong 1 gam Hêli (mHe = 4,003u) là:
9 Biết số Avơgađrơ là 6,02.1023/mol, khối lượng mol của urani U92238 là 238 g/mol Số nơtrơn (nơtron) trong 119 gam urani U 238 là
A 8,8.1025 B 1,2.1025 C 4,4.1025 D 2,2.1025
Câu 10.Biết NA = 6,02.1023mol-1 Số nơtron cĩ trong 59,5 gam urani 23892U:
A.1,1973.1023 B.219,73.1023 C.19,73.1023 D.9,73.1023
11 Theo định nghĩa ,đơn vị khối lượng nguyên tử u bằng :
A 1/16 khối lượng nguyên tử Ơxi
B Khối lượng trung bình của nơtrơn và Prơtơn
C 1/12khối lượng của đồng vị phổ biến của nguyên tử cacbon 12
6 C D.khối lượng của nguyên tử Hidrơ
12 Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo
A Prơtơn B Nơtrơn C Prơtơn và Nơtrơn D Prơtơn, Nơtrơn và electrơn Câu 6 Đồng vị là những nguyên tử mà hạt nhân
A Cĩ thể phân rã phĩng xạ B Cĩ cùng số Prơton Z
C Cĩ cùng số nơtrơn N D.Cĩ cùng số nuclon A
13 Thành phần cấu tạo của hạt nhân urani 235
92 Ulà
A 92 nơtrơn và 235 nuclon và 92 electrơn B 92 prơtơn và 143 nơtrơn
C 92 prơtơn và 235 nơtrơn D 92 nơtrơn và 235 nuclon
14 Tính số nguyên tử hêli chứa trong 1g 4He
2 là
A 1,5.1022 nguyên tử B 1,5.1023 nguyên tử
C 1,5.1024 nguyên tử D 3.1022 nguyên tử
Trang 215 Kớ hiệu của nguyờn tử mà hạt nhõn của nú chứa 15p và 16n là :
A 16
15 P B 15
16 P C 31
15 P D 15
31 P
16 Khối lượng nguyờn tử của hạt nhõn cacbon 14C
6 bằng
A 6u B 7u C 8u D.14u
17.Một lượng khớ ụxi chứa 1,88.1023 nguyờn tử Khối lượng của lượng khớ đú là
A 20g B 10g C 5g D.2,5g
BÀI 36: NĂNG LƯỢNG LIấN KẾT- PHẢN ỨNG HẠT NHÂN I.BÀI TẬP TỰ LUẬN
Bài 1 Hạt nhõn heli cú 4,0015u
a.Tớnh năng lượng liờn kết và năng lượng liờn kết riờng của hạt nhõn hờli
b.Tớnh năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1g hờli Cho biết khối lượng của prụton và nơtron là mp = 1,007276u và mn = 1,008665u; 1u = 931,5MeV/c2 và số avụgađrụ là NA = 6,022.1023mol-1
Bài 2 Tớnh năng lượng liờn kết riờng của hai hạt nhõn 23Na
11 và 56Fe
26 Hạt nhõn nào bền vững hơn ? Cho mNa = 22,983734u ; mFe = 55,9207u mn = 1,008665u ; mp = 1,007276u
Bài 3 Bắn hạt anpha (24He )vào hạt nhân 27 Al
13 đứng yên Sau phản ứng có xuất hiện hạt nhân phốtpho
a/ Viết phơng trình phản ứng hạt nhân ?
b/ Phản ứng trên thu hay toả năng lợng ? tính năng lợng đó ?
m = 4,0015u , mn = 1,0087u , mP = 29,97005u , mAl = 26,97435u , 1u = 931,5MeV/c2
Bài 4 Cho phản ứng hạt nhõn 9
4Be + 1
1H X + 6
3Li a) X là hạt nhõn của nguyờn tử nào và cũn gọi là hạt gỡ?
b) Hóy cho biết đú là phản ứng tỏa năng lượng hay thu năng lượng Xỏc định năng lượng tỏa ra hoặc thu vào Biết mBe = 9,01219u; mp = 1,00783u; mLi = 6,01513u; mX = 4,0026u; 1u = 931,5MeV/c2
II.BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM.
1 Phát biểu nào sau đây là đúng?
A Năng lợng liên kết là toàn bộ năng lợng của nguyên tử gồm động năng và năng lợng nghỉ
B Năng lợng liên kết là năng lợng tỏa ra khi các nuclon liên kết với nhau tạo thành hạt nhân
C Năng lợng liên kết là năng lợng toàn phần của nguyên tử tính trung bình trên số nuclon
D Năng lợng liên kết là năng lợng liên kết các electron và hạt nhân nguyên tử
2.Hạt nhân 60 Co
27 có khối lợng là 55,940u Biết khối lợng của prôton là 1,0073u và khối lợng của nơtron
là 1,0087u Độ hụt khối của hạt nhân 60 Co
27 là:
3 Hạt nhân đơteri 2D
1 có khối lợng 2,0136u Biết khối lợng của prôton là 1,0073u và khối lợng của nơtron là 1,0087u Năng lợng liên kết của hạt nhân 2D
1 là:
4.Hạt nhân 60Co
27 có khối lợng là 55,940u Biết khối lợng của prôton là 1,0073u và khối lợng của nơtron
là 1,0087u Năng lợng liên kết riêng của hạt nhân 60Co
27 là
A 70,5MeV; B 70,4MeV; C 48,9MeV; D 54,4MeV
5 Hạt nhân càng bền vững thì :
A Năng lợng liên kết riêng càng lớn B Năng lợng liên kết càng lớn
6.Tớnh năng lượng liờn kết và năng lượng liờn kết riờng của hạt nhõn 10
4Be Biết khối lượng của hạt nhõn 10
4Be là mBe = 10,0113 u, của prụton và nơtron là mp = 1,007276 u và mn = 1,008665 u; 1 u = 931,5 MeV/c2
A.65MeV và 6,5MeV B.75,4MeV và 74,5MeV
C.24,5MeV và 2,45MeV D.14,5MeV và 1,45MeV
7 Cho phản ứng hạt nhân F p 16O X
8 19
9 , hạt nhân X là hạt nào sau đây?
8 Cho phản ứng hạt nhõn A 13852 3 7
Z X p Te n
A và Z cú giỏ trị
A A = 142; Z = 56 B A = 140; Z = 58 C A = 133; Z = 58 D A = 138; Z = 58
Trang 39 Phản ứng hạt nhân sau: 73Li 11H 42He 42He Biết mLi = 7,0144u; mH = 1,0073u; mHe4 = 4,0015u, 1u
= 931,5MeV/c2 Năng lợng toả ra trong phản ứng sau là:
10 Cho phản ứng hạt nhân H 2H n 17,6MeV
1 3
1 , biết số Avôgađrô NA = 6,02.1023 Năng lợng toả ra khi tổng hợp đợc 1g khí hêli là bao nhiêu?
A 423,808.103J B 503,272.103J C 423,808.109J D 503,272.109J
11 Cho phản ứng hạt nhân Cl p 37Ar n
18 37
17 , khối lợng của các hạt nhân là m(Ar) = 36,956889u, m(Cl)
= 36,956563u, m(n) = 1,008670u, m(p) = 1,007276u, 1u = 931MeV/c2 Năng lợng mà phản ứng này toả
ra hoặc thu vào là bao nhiêu?
A Toả ra 1,60132MeV B Thu vào 2,562112.10-13J
C Toả ra 2,562112.10-13J D Thu vào 2,562112.10-19J
12 Để so sỏnh độ bền vững giữa hai hạt nhõn ta dựa vào đại lượng
A Số khối A của hạt nhõn B Độ hụt khối hạt nhõn
C Năng lượng liờn kết hạt nhõn D.Năng lượng liờn kết riờng hạt nhõn
13.Khối lượng của hạt nhõn Thori 232
90 Th là mTh = 232,0381u, của nơtrụn mn = 1,0087u, của prụtụn mp = 1,0073u Độ hụt khối của hạt nhõn Thụri là
A 1,8543 u B 18,543 u C 185,43 u D.1854,3 u
14 Chọn cõu đỳng hạt nhõn hờli 4
2 He cú khối lượng mHe = 4,0015u, prụtụn mp = 1,0073u, nơtrụn mn = 1,0087u 1u = 931MeV/c2 Năng lượng liờn kết riờng của hạt nhõn hờli là:
A 7,1MeV B 14,2MeV C 28,4MeV D.4,54.10-12 J
15.Bắn hạt anpha (24He )cú động năng 4 MeV vào hạt nhân 14
7N đứng yên thỡ thu được một hạt protụn
và hạt nhõn 17
8O Biết mα = 4,0015u, mO = 16,9947u ,mN = 13,9992u , mp = 1,0073u, 1u= 931,5MeV/c 2 Giả sử 2 hạt sinh ra cú cựng vận tốc Động năng của hạt Protụn
BÀI 37: Phúng Xạ Hạt Nhõn
I.BÀI TẬP TỰ LUẬN
1 Pụlụni 210Po
84 là nguyờn tố phúng xạ , cú chu kỡ bỏn ró 138 ngày, nú phúng ra 1 hạt và biến đổi thành hạt nhõn con X
a) Viết phương trỡnh phúng xạ Nờu cấu tạo, tờn gọi hạt nhõn X
b) Một mẫu pụlụni nguyờn chất cú khối lượng ban đầu 0,01g Tớnh khối lượng của mẫu chất trờn cũn lại sau 3 chu kỡ bỏn ró
c.Sau bao lõu 75% lượng chất phúng xạ ban đầu đó bị phõn ró hết
2 Hạt nhõn 14C
6 là một chất phúng xạ, nú phúng xạ ra tia - cú chu kỡ bỏn ró là 5730 năm
a) Viết phương trỡnh của phản ứng phõn ró
b) Sau bao lõu lượng chất phúng xạ của một mẫu chỉ cũn bằng 1/8 lượng chất phúng xạ ban đầu của mẫu II.BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
1 Trong quỏ trỡnh phúng xạ của một chất, số hạt nhõn phúng xạ
A giảm đều theo thời gian B giảm theo đường hypebol
C khụng giảm D giảm theo quy luật hàm số mũ
2 Chu kỡ bỏn ró của radon là T = 3,8 ngày Hằng số phúng xạ của radon là
A 5,0669.10-5s-1 B 2,112.10-5s-1 C 2,1112.10-6s-1 D Một kết quả khỏc
3 Cú 100g iụt phúng xạ 131
53I với chu kỡ bỏn ró là 8 ngày đờm Tớnh khối lượng chất iụt cũn lại sau 8 tuần
4 Chất phúng xạ iụt 131
53I cú chu kỡ bỏn ró 8 ngày Lỳc đầu cú 200g chất này Sau 24 ngày, số gam iốt phúng xạ đó bị biến thành chất khỏc là: A 50g B 175g C 25g D 150g
5 Sau thời gian t, khối lượng của một chất phúng xạ - giảm 128 lần Chu kỡ bỏn ró của chất phúng xạ đú
128
t
7
t
6 Trong quỏ trỡnh biến đổi 238
92U thành 206
82Pb chỉ xảy ra phúng xạ và - Số lần phúng xạ và - lần
Trang 47 Chu kì bán rã của chất phóng xạ 90
38Sr là 20 năm Sau 80 năm có bao nhiêu phần trăm chất phóng xạ
đó phân rã thành chất khác? A 6,25% B 12,5% C 87,5% D 93,75%
8 Trong nguồn phóng xạ 32
15P với chu kì bán rã 14 ngày có 3.1023 nguyên tử Bốn tuần lễ trước đó số nguyên tử 32
15P trong nguồn đó là
A 3.1023 nguyên tử B 6.1023 nguyên tử C 12.1023 nguyên tử D 48.1023 nguyên tử
9 Sau khoảng thời gian 1 ngày đêm 87,5% khối lượng ban đầu của một chất phóng xạ bị phân rã thành chất khác Chu kì bán rã của chất phóng xạ đó là:
10 Một mẫu radon 222
86Rn chứa 1010 nguyên tử Chu kì bán rã của radon là 3,8 ngày Sau bao lâu thì số nguyên tử trong mẫu radon còn lại 105 nguyên tử
11 Phốt pho 32P
15 phóng xạ - với chu kỳ bán rã T = 14,2 ngày Sau 42,6 ngày kể từ thời điểm ban đầu, khối lượng của một khối chất phóng xạ 32P
15 còn lại là 2,5 g Tính khối lượng ban đầu của nó
12 Pôlôni 210Po
84 là nguyên tố phóng xạ , có chu kì bán rã 138 ngày Một mẫu pôlôni nguyên chất có khối lượng ban đầu 0,01 g Tính khối lượng của mẫu chất trên sau 3 chu kì bán rã
13 Một nguồn ban đầu chứa N0 hạt nhân nguyên tử phóng xạ Có bao nhiêu hạt nhân này chưa bị phân rã sau thời gian bằng 4 chu kỳ bán rã?
14 Gọi tlà khoảng thời gian để số hạt nhân của một chất phóng xạgiảm đi e lần ( lne = 1),T là chu kỳ bán rã của chất phóng xạ Chot= T/ln2 Hỏi sau khoảng thời gian 0,51t chất phóng xạ còn lại bao nhiêu phần trăm lượng ban đầu? Cho e-0,51 = 0,6 : A.60% B.50% C.70% D.80%
15 Chu kì bán rã của chất phóng xạ là 2,5 năm Sau một năm tỉ số giữa số hạt nhân còn lại và số hạt
nhân ban đầu là: A 0,4 B 0,242 C 0,758 D.0,082
Ôn Tập Chương
Câu 1 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 168 O xấp xỉ bằng
A 14,25 MeV B 18,76 MeV C 128,17 MeV D.190,81 MeV
Câu 2 Số nguyên tử có trong khối lượng mo = 20g chất Rn ban đầu là
A No = 5,42.1020 hạt B No = 5,42.1022 hạt C No = 5,42.1024 hạt D Một giá trị khác
Câu 3 Một mẫu chất phóng xạ có khối lượng m0, chu kỳ bán rã bằng 3,8 ngày Sau 11,2ngày khối lượng chất phóng xạ còn lại trong mẫu là 2,5kg Khối lượng ban đầu m0 bằng:
Câu 4 Một nguồn ban đầu chứa N0 hạt nhân nguyên tử phóng xạ Có bao nhiêu hạt nhân này chưa bị phân rã sau thời gian bằng 4 chu kỳ bán rã?
Câu 5 Giả sử sau 4h ( kể từ thời điểm ban đầu) số hạt nhân của mẫu chất đồng vị phóng xạ bị phân rã
bằng 75% số hạt nhân ban đầu Chu kỳ bán rã của chất phóng xạ đó bằng:
A 4h B 2h C 3h D 8h
Câu 6 Khối lượng của hạt nhân Môlypđen 95
42 Mo là m (Mo) = 94,88u, của protôn m)p) = 1,0073u, của nơtrôn m(n) = 1,0087u , 1u = 931 MeV/c2 Năng lượng liên kết của hạt nhân Mo bằng :
A 8,26449 MeV B 82,6449 MeV C 826,449 MeV D 8264,49 MeV
Câu 7 Iốt 131 I
53 dùng trong y tế là chất phóng xạ có chu kì bán rã là 8 ngày Ban đầu có 40g thì sau 16 ngày lượng chất này còn lại là A.5g B 10g C 20g D.2g
Câu 8.Chu kỳ bán rã của 60
27 Cobằng gần 5 năm Sau 10 năm, từ một nguồn Co có khối lượng 1g sẽ còn lại bao nhiêu A 0,75g B 0,50g C 0,25g D 0,10g
Câu 9 Một lượng chất phóng xạ sau 12 năm thì còn lại 1/16 khối lượng ban đầu của nó Chu kì bán rã
của chất phóng xạ đó là: A 3 năm B 4,5 năm C 9 năm D.48 năm
Trang 5Câu 10 Một chất phóng xạ sau 10 ngày đêm giảm đi 3/4 khối lượng ban đầu Chu kì bán rã của chất này
là A 20 ngày B 5 ngày C 24 ngày D 15 ngày
Câu 11.Prôtôn bắn vào bia đứng yên Liti (7 Li
3 ).Phản ứng tạo ra hai hạt X giống hệt nhau bay ra Hạt X này là A.Prôtôn B Nơtrôn C Đơtêri D.Hạt α
Câu 12 Một mẫu gỗ cổ đại có số hạt nhân phóng xạ ít hơn 4 lần so với mẫu gỗ cùng loại cùng khối
lượng vừa mới chặt Biết chu kì bán rã của C14 là T = 5570 năm Tuổi của mẫu gỗ là
A 8355 năm B 1392,5 năm C 11140 năm D.2785 năm
Câu 13.Chất phóng xạ Côban 60
27 Co dùng trong y tế có chu kì bán rã T = 5,33 năm và khối lượng nguyên
tử là 58,9u.Ban đầu có 500g60
27 Co.Khốilượng60
27 Cocòn lại sau12 năm là:
A.220g B.105g C.196g D 136g
Câu 14 Cho phản ứng hạt nhân 13H 12H 24He01n17,6MeV 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 15.Giả sử hai hạt nhân X và Y có độ hụt khối bằng nhau và số nuclôn của hạt nhân X lớn hơn số
nuclôn của hạt nhân Y thì:
A hạt nhân Y bền vững hơn hạt nhân X
B hạt nhân X bền vững hơn hạt nhân Y
C năng lượng liên kết riêng của hai hạt nhân bằng nhau
D năng lượng liên kết của hạt nhân X lớn hơn năng lượng liên kết của hạt nhân Y
Câu 16 Một chất phóng xạ có chu kì bán rã T = 7 ngày nếu lúc đầu có 800g chất ấy thì sau bao lâu còn
lại 100g A 14 ngày B 28 ngày C 21 ngày D.56 ngày
Câu 17 Hạt nhân Pôlôni 210
84 Polà chất phóng xạ có chu kì bán rã 138 ngày Khối lượng ban đầu là 10g Cho NA =6,023.1023 mol-1 Số nguyên tử còn lại sau 207 ngày là
A 1,02.1023 nguyên tử B 2,05.1022 nguyên tử C 1,02.1022 nguyên tử D 3,02.1022 nguyên tử
Câu 18.Cho khối lượng của prôtôn; nơtron; 40
18Ar ; 6
3Li lần lượt là: 1,0073 u; 1,0087 u; 39,9525 u; 6,0145 u và 1 u = 931,5 MeV/c2 So với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 6
3Li thì năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 40
18Ar: A lớn hơn một lượng là 5,20 MeV B lớn hơn một lượng là 3,42 MeV
C nhỏ hơn một lượng là 3,42 MeV D nhỏ hơn một lượng là 5,20 MeV
Câu 19 Chu kì bán rã của chất phóng xạ là 2,5 năm Sau một năm tỉ số giữa số hạt nhân còn lại và số hạt
nhân ban đầu là: A 0,4 B 0,242 C 0,758 D.0,082
Câu 20 Gọi tlà khoảng thời gian để số hạt nhân của một chất phóng xạgiảm đi e lần ( lne = 1),Tlà chu
kỳ bán rã của chất phóng xạ Chot= T/ln2 Hỏi sau khoảng thời gian 0,51t chất phóng xạ còn lại bao nhiêu phần trăm lượng ban đầu? Cho e-0,51 = 0,6 : A,60% B.50% C.70% D.80%
11Na1H 2He10Ne Lấy khối lượng các hạt nhân 23
11Na ; 20
10Ne ; 4
2He ; 1
1H 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 3,4524 MeV B thu 2,4219 MeV C tỏa 2,4219 MeV D tỏa 3,4524 MeV
Câu 22 Hãy cho biết x và y là các nguyên tố gì trong các phương trình phản ứng hạt nhân sau đây:
9
4 Be + α →x + n và p + 19
9 F → 16
8 O + y
A x: 14
6 C; y: 1
1 H B x: 12
6 C; y: 7
3 Li C x: 12
6 C; y: 4
2 He D x: 10
5 B; y: 7
3 Li
Câu 23 Từ hạt nhân 226
88 Ra phóng ra 3 hạt α và một hạt β- trong một chuỗi phóng xạ liên tiếp, khi đó hạt nhân tạo thành là A 224
84 X B 214
83 X C 218
84 X D 224
82 X
Trang 6II.Sự phóng xạ:
1 Hiện tượng phóng xạ: Hiện tượng một hạt nhân không bền vững tự phát phân rã, phát ra các
tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác gọi là hiện tượng phóng xạ.(Chỉ do các nguyên
nhân bên trong, không chịu tác động của các yếu tố bên ngoài).
2 Các tia phóng xạ, và quy tắc dịch chuyển:
Phóng xạ α (4He
Z
A Z
4 2
+ Tia α chính là hạt nhân nguyên tử 4He
2 Hạt nhân con bị tiến 2 ô trong bảng tuần hoàn, số khối giảm đi 4 đơn vị
+ Phóng ra từ hạt nhân với tốc độ 2.107m/s, iôn hóa môi trường mạnh, tầm bay xa ngắn
Phóng xạ : phóng ra với tốc độ lớn gần bằng vận tốc ánh sáng, có khả năng iôn hóa môi trường nhưng yếu hơn tia , tầm bay xa dài hơn Có hai loại tia :
+ Tia bêta trừ
đó chính là các êlectron, kí hiệu 0e
1
hay e
→
~ 0 0
Z
A
~ 0 0
chuyển động với tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng → hạt nhân con lùi 1 ô trong bảng tuần hoàn, nhưng số khối không giảm + Tia bêta cộng: đó chính là pôzitron hay electron dương, kí hiệu: 0e
1
hay e
→ X 1A X00
Z
A
Z kèm theo hạt nơtrinô 00 chuyển động với tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng.→ hạt nhân con tiến một ô trong bảng tuần hoàn, nhưng số khối không giảm
c Phóng xạ gamma () là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn, cũng là hạt phôtôn có năng lượng cao, khả năng đâm xuyên rất lớn
3 Định luật phóng xạ:
- Gọi m0 và N0 lần lượt là khối lượng và số nguyên tử ban đầu của chất phóng xạ Khi đó khối lượng và số nguyên tử còn lại sau thời gian t là: T
t t
m e
m t
0 02 và
t
t N
e
N
t
0 02
- là hằng số phóng xạ, đặc trưng cho từng loại phóng xạ:
T T
693 , 0 2 ln
, trong đó T gọi là chu kì bán rã
Chú ý:
* Số Avôgađrô: NA = 6,022.1023 mol-1
* Đơn vị năng lượng: 1eV = 1,6.10-19 J; 1MeV = 1,6.10-13 J
* Đơn vị khối lượng nguyên tử (đơn vị Cacbon): 1u = 1,66055.10-27kg = 931,5 MeV/c2
* Điện tích nguyên tố: e = 1,6.10-19 C
Trang 7* Khối lượng prơtơn: mp = 1,0073u
* Khối lượng nơtrơn: mn = 1,0087u
* Khối lượng electrơn: me = 9,1.10-31kg = 0,0005u
* Độ phĩng xạ:
0 0
10
ln 2
; với : hằng số phân ra
( ) 2
t t
T
H
T s
B Bài tập áp dụng:
1 Tính năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 10
4Be Biết khối lượng của hạt nhân 10
4Be là mBe = 10,0113 u, của prơton và nơtron là mp = 1,007276 u và mn = 1,008665 u; 1 u = 931,5 MeV/c2
2 Hạt nhân heli cĩ khối lượng 4,0015 u Tính năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng của hạt
nhân hêli Tính năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1 gam hêli Cho biết khối lượng của prơton và nơtron là
mp = 1,007276 u và mn = 1,008665 u; 1 u = 931,5 MeV/c2; số avơgađrơ là NA = 6,022.1023 mol-1
3 Tính năng lượng liên kết riêng của hai hạt nhân Na23
11 và 56Fe
26 Hạt nhân nào bền vững hơn? Cho mNa
= 22,983734u; mFe = 55,9207u; mn = 1,008665 u; mp = 1,007276 u; 1u = 931,5 MeV/c2
4 Biết NA = 6,02.1023mol-1 Tính số nơtron trong 59,5 gam urani 238
92U
5 Pơlơni 210Po
84 là nguyên tố phĩng xạ , cĩ chu kì bán rã 138 ngày Một mẫu pơlơni nguyên chất cĩ khối lượng ban đầu 0,01 g Tính khối lượng của mẫu chất trên sau 3 chu kì bán rã
6 Hạt nhân 14C
6 là chất phĩng xạ - cĩ chu kì bán rã là 5730 năm Sau bao lâu lượng chất phĩng xạ của một mẫu chỉ cịn bằng
8
1 lượng chất phĩng xạ ban đầu của mẫu đĩ
7 Coban 60Co
27 phĩng xạ - với chu kỳ bán rã 5,27 năm Hỏi sau bao lâu thì 75% khối lượng của một
khối chất phĩng xạ Co2760 phân rã hết
8 Phốt pho 32P
15 phĩng xạ - với chu kỳ bán rã T = 14,2 ngày Sau 42,6 ngày kể từ thời điểm ban đầu, khối lượng của một khối chất phĩng xạ 32P
15 cịn lại là 2,5 g Tính khối lượng ban đầu của nĩ
9 Biết đồng vị phĩng xạ 14
6C cĩ chu kì bán rã 5730 năm Giả sử một mẫu gỗ cổ cĩ độ phĩng xạ 200 phân rã/phút và một mẫu gỗ khác cùng loại, cùng khối lượng với mẫu gỗ cổ đĩ, lấy từ cây mới chặt, cĩ độ phĩng
xạ 1600 phân rã/phút Tính tuổi của mẫu gỗ cổ
10 Một mẫu phĩng xạ Si31
14 ban đầu trong 5 phút cĩ 196 nguyên tử bị phân rã, nhưng sau đĩ 5,2 giờ (kể
từ lúc t = 0) cùng trong 5 phút chỉ cĩ 49 nguyên tử bị phân rã Tính chu kỳ bán rã của Si31
14
Trang 81 Ta có: Wlk = (Zmp + Nmn - mhn)c2 = (4.1,007276 + 6.1,008665 - 10,00113)uc2 = 0,079964 uc2 = 74,5 MeV;
= Wlk
A = 7,45 MeV.
2 Ta có: He =
A
W lk
=
A
c m m Z A m
=
4
5 , 931 )
0015 , 4 ) 008685 ,
1 007276 ,
1 (
2
= 7,0752 MeV;
W =
M
m
.NA.Wlk =
0015 , 4
1 6,022.1023.7,0752.4 = 42,59.1023 MeV = 26,62.1010 J
3 Na =
A
W lk
=
A
c m m Z A m
=
23
5 , 931 )
983734 ,
22 008685 ,
1 12 007276 ,
1 11
= 8,1114 MeV;
Fe =
56
5 , 931 )
9207 , 55 008685 ,
1 30 007276 ,
1
26
= 8,7898 MeV;
Fe > Na nên hạt nhân Fe bền vững hơn hạt nhân Na
4 Ta có: Nn = (A – Z).m
NA = 219,73.1023
5 Ta có: m = m0 2T t = 0,01 T
T
3
2 = 0,00125 (g).
6 Ta có: N = N0 T
t
2 N0
N
= T
t
2 lnN0
N
= - T
t
ln2 t =
2 ln
ln 0
N
N T
= 17190 năm
7 Ta có: m = m0 - m’ = m0 T
t
2 t =
2 ln
' ln
0 0
m
m m T
= 10,54 năm
8 Ta có: m = m0 T
t
2 m0 = T t
m
2 = m T
t
2 = 20g
9 Ta có: H = H0. T t
2 = T t
H
2
0
2T t = H H0 = 8 = 23 T
t
= 3 t = 3T = 17190 (năm)
10 Ta có: H = H0 T
t
2 T t
H
2
0
T
t
2 = H H0 = 4 = 22 T
t
= 2 T =
2
t
= 2,6 giờ
Trang 9CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM Chủ đề 1 : CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ Câu 1 Hạt nhân đơteri 2
1D có khối lượng 2,0136u Biết khối lượng của prôtôn là 1,0073u và khối lượng của nơtron là 1,0087u Năng lượng liên kết của hạt nhân 2
1D là :
A 0,67MeV B 1,86MeV C 2,02MeV D 2,23MeV
Câu 2 Hạt nhân 6027Co có cấu tạo gồm :
A 33p và 27n B 27p và 60n C 27p và 33n D 33p và 27n
Câu 3 Hạt nhân 60
27Co có khối lượng là 55,940u Biết khối lượng của phôtôn là 1,0073u và khối lượng của nơtron là 1,0087u Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 60
27Co là :
A 70,5MeV B 70,4MeV C 48,9MeV D 54,5MeV
Câu 4 Theo định nghĩa ,đơn vị khối lượng nguyên tử u bằng :
A 1/16 khối lượng nguyên tử Ôxi B Khối lượng trung bình của nơtrôn và
Prôtôn
C 1/12khối lượng của đồng vị phổ biến của nguyên tử cacbon 12
6 C D.khối lượng của nguyên tử Hidrô Câu 5 Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo
A Prôtôn B Nơtrôn C Prôtôn và Nơtrôn D Prôtôn, Nơtrôn và electrôn
Câu 6 Đồng vị là những nguyên tử mà hạt nhân
A Có thể phân rã phóng xạ B Có cùng số Prôton Z C Có cùng số nơtrôn N D.Có cùng số
nuclon A
Câu 7 Thành phần cấu tạo của hạt nhân urani 235
92 Ulà
A 92 nơtrôn và 235 nuclon và 92 electrôn B 92 prôtôn và 143 nơtrôn
C 92 prôtôn và 235 nơtrôn D 92 nơtrôn và 235 nuclon
Câu 8 Tính số nguyên tử hêli chứa trong 1g 4He
2 là
A 1,5.1022 nguyên tử B 1,5.1023 nguyên tử C 1,5.1024 nguyên tử D 3.1022 nguyên tử
Câu 9 Để so sánh độ bền vững giữa hai hạt nhân ta dựa vào đại lượng
A Số khối A của hạt nhân B Độ hụt khối hạt nhân
C Năng lượng liên kết hạt nhân D.Năng lượng liên kết riêng hạt nhân
Câu 10 Kí hiệu của nguyên tử mà hạt nhân của nó chứa 15p và 16n là :
A 16
15 P B 15
16 P C 31
15 P D 15
31 P
Câu 11 Biết khối lượng các hạt nhân phốtpho 30
15 P là mP = 29,970u , prôtôn là mp = 1.0073u ,nơtrôn mn
= 1,0087u ; 1u = 931 MeV/c2 Năng lượng liên kết hạt nhân phốtpho là :
A 2,5137 MeV B 25,137 MeV C 251,37 MeV D.2513,7 MeV
Câu 12 Khối lượng của hạt nhân Thori 232
90 Th là mTh = 232,0381u, của nơtrôn mn = 1,0087u, của prôtôn
mp = 1,0073u Độ hụt khối của hạt nhân Thôri là A 1,8543 u B 18,543 u C 185,43 u
D.1854,3 u
Câu 13 Khối lượng nguyên tử của hạt nhân cacbon 14C
6 bằng
A 6u B 7u C 8u D.14u Câu 14 Cho phản ứng hạt nhân sau:21H H He n 3,25MeV 21 23 01 Biết độ hụt khối của 2H
1 là ∆mD = 0,0024 u và 1u = 931 MeV/c2 Năng lượng liên kết của hạt nhân 4He
2 là
A 7,7188 MeV B 77,188 MeV C 771,88 MeV D 7,7188 eV Câu 15 Khối lượng của hạt nhân 104 Be là 10,0113 (u), khối lượng của nơtrôn là mn = 1,0086 (u), khối lượng của prôtôn là mp = 1,0072 (u) và 1u = 931 MeV/c2 Năng lượng liên kết của hạt nhân 10
4 Be là
Trang 10A 64,332 (MeV) B 6,4332 (MeV) C 0,64332 (MeV) D 6,4332
(KeV)
Câu16 Chọn câu đúng hạt nhân hêli 4
2 He có khối lượng mHe = 4,0015u, prôtôn mp = 1,0073u, nơtrôn mn
= 1,0087u 1u = 931MeV/c2 Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân hêli là:
A 7,1MeV B 14,2MeV C 28,4MeV D.4,54.10-12 J
Câu 17 :Năng lượng liên kết của hạt nhân nhôm là :( m(Al) = 26,974u, m(p) = 1,0073u, m(n) = 1,0087u,
1u = 931 MeV/c2 )
A E = 22,595 MeV B E = 225,95 MeV C E = 2259,5 MeV D E = 22595 MeV
Câu 18 Tính số lượng phân tử Nitơ có trong 1 gam nitơ Biết khối lượng nguyên tử lượng của nitơ là
13,999u Biết 1u = 1,66.10-24 g
A 43.1021 B 215.1020 C 43.1020 D 215.1021
Câu 19 Một lượng khí ôxi chứa 1,88.1023 nguyên tử Khối lượng của lượng khí đó là
A 20g B 10g C 5g D.2,5g
Câu 20 Biết khối lượng các hạt nhân mAl = 26,974u ,prôtôn mp = 1,0073u,nơtrôn mn =1,0087u; 1u
=931MeV/c2 Năng lượng liên kết hạt nhân nhôm 27
13 Al là
A 2,26MeV B 22,6 MeV C 225,95MeV D.2259,54MeV
Chủ đề 2 : SỰ PHÓNG XẠ
Câu 1 Một lượng chất phóng xạ có khối lượng m0 Sau 5 chu kì bán rã khối lượng chất phóng xạ còn lại
là :
Câu 2 24
11Na là chất phóng xạ - với chu kì bán rã 15 giờ Ban đầu có một lượng 24
11Na thì sau một khoảng thời gian bao nhiêu lượng chất phóng xạ trên bị phân rã 75%?
A 7h 30min B 15h 00min C 22h 30min D 30h 00min
Câu 3 Đồng vị 6027Co là chất phóng xạ - với chu kì bán rã T=5,33năm, ban đầu có một lượng Co có khối lượng m0 Sau một năm lượng Co trên bị phân rã bao nhiêu phần trăm?
A 12,2% B 27,8% C 30,2% D 42,7%
Câu 4 Một lượng chất phóng xạ 222
86 Rn ban đầu có khối lượng 1mg Sau 15,2 ngày độ phóng xạ giảm 93,75% Chu kì bán xã của Rn là : A 4,0 ngày B 3,8 ngày C 3,5 ngày D 2,7 ngày
Câu 5 Một lượng chất phóng xạ 222
86 Rn ban đầu có khối lượng 1mg Sau 15,2 ngày độ phóng xạ giảm 93,75% Độ phóng xạ của lượng Rn còn lại là :
A 3,40.1011Bq B 3,88.1011Bq C 3,58.1011Bq D 5,03.1011Bq
Câu 6 Một chất phóng xạ 84210Po phát ra tia và biến đổi thành 20682 Pb Chu kì bán rã của Po là 138 ngày Ban đầu có 100g Po thì sau bao lâu lượng Po chỉ còn 1g?
A 916,85 ngày B 834,45 ngày C 653,28 ngày D 548,69 ngày
Câu 7 Một chất phóng xạ 21084 Po phát ra tia và biến đổi thành 20682 Pb Biết khối lượng các hạt là mPb=205,9744u, mPo=209,9828u, m=4,0026u Năng lượng tỏa ra khi một hạt nhân Po phân rã là :
A 4,8MeV B 5,4MeV C 5,77MeV D 6,2MeV
Câu 8 Một chất phóng xạ 210
84 Po phát ra tia và biến đổi thành 206
82 Pb Biết khối lượng các hạt là mPb=205,9744u, mPo=209,9828u, m=4,0026u Năng lượng tỏa ra khi 10g Po phân rã hết là :
A 2,2.1010J B 2,5.1010J C 2,7.1010J D 2,8.1010J