Đồng vị Đồng vị là những nguyên tử mà hạt nhân chứa cùng số prôtôn Z nhưng có số nơtron N khác nhau nên số khối A cũng khác nhau.. Khối lượng hạt nhân Trong vật lí hạt nhân, khối lượng t
Trang 1I LÍ THUYẾT
1 Cấu tạo hạt nhân
Nguyên tử có cấu tạo rỗng gồm một hạt nhân mang điện tích dương ở giữa và electron chuyển động xung quanh
Hạt nhân được tạo thành bởi 2 loại hạt là proton và notron; hai loại hạt này có tên chung là nuclon:
Hạt nhân X luôn có N nơtron và Z prôtôn; Z được gọi là nguyên tử số; tổng số A = Z + N gọi là số khối
Hạt nhân được kí hiệu A
ZX
Ví dụ Hạt nhân 23
11Nacó 11 proton và (23 – 11) = 12 notron
Hạt nhân 1
1Hcó 1 proton và (1 – 1) = 0 notron
2 Đồng vị
Đồng vị là những nguyên tử mà hạt nhân chứa cùng số prôtôn Z nhưng có số nơtron N khác nhau nên số khối A cũng khác nhau
Ví dụ Hiđrô có 3 đồng vị : hiđrô thường 1
1H; đơteri 2
1H (hay2
1D) và triti 3
1H (hay3
1T)
3 Khối lượng hạt nhân
Trong vật lí hạt nhân, khối lượng thường được đo bằng đơn vị khối lượng nguyên tử Kí hiệu là u Theo định nghĩa, u có rị
số bằng 1/12 khối lượng của đồng vị cacbon 12
6C
27
Khối lượng của các nuclon tính theo đơn vị u thường dùng mp = 1,0073u và mn = 1,0087u
Bảng viết tắt các hạt nhân đặc biệt
1H hay 1
1H hay 2
1H hay 3
1e
1e
(CĐ-2013): Hạt nhân có 35
17Cl
Hướng dẫn
— 35
17Cl có 17 proton, 35 nuclon (số khối) có (35-17) nơtron
— Chọn C
So với hạt nhân 29
14Si , hạt nhân 40
20Ca có nhiều hơn
A 11 nơtrôn và 6 prôtôn B 5 nơtrôn và 6 prôtôn C 6 nơtrôn và 5 prôtôn D 5 nơtrôn và 12 prôtôn
Hướng dẫn
BÀI 7.1: ĐẶC ĐIỂM, TÍNH CHẤT HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
(TÀI LIỆU BÀI GIẢNG) Giáo viên: Đỗ Ngọc Hà – Phạm Văn Tùng Các bài tập trong tài liệu này được biên soạn kèm theo bài giảng “Đặc điểm, tính chất hạt nhân nguyên tử” Khóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - C: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà – Phạm Văn Tùng)” tại website Hocmai.vn để giúp các Bạn kiểm tra, củng cố lại các kiến thức được giáo viên truyền đạt trong bài giảng tương ứng Để sử dụng hiệu quả, Bạn cần học trước bài giảng “Đặc điểm, tính chất hạt nhân nguyên tử” sau đó làm đầy đủ các bài tập trong tài liệu này.
Trang 2— Hạt nhân 29
14Si có 14 proton và 15 nơtron
— Hạt nhân 40
20Cacó 20 proton và 20 nơtron
Hạt nhân 40
20Cacó nhiều hơn 5 nơtron và 6 proton
Viết kí hiệu 2 hạt nhân chứa 2p và 1n ; 3p và 5n :
A 3
2X và 5
2Xvà 8
2X và5
3X và 3
8Y
Hướng dẫn
— Hạt nhân X kí hiệu 3
2X
— Hạt nhân Y kí hiệu 8
3Y
Biết số Avôgađrô là 6,02.10 23 mol-1, khối lượng mol của hạt nhân urani 238
92U là 238 gam/mol Số nơtron trong 119 gam urani 238
92U là :
Hướng dẫn
— Trong một hạt nhân 238
92U có 146 hạt nơtron
— Tổng số nơtron có trong 119 g Urani: N146.3,01.10234,4.1025
Trang 3BÀI TẬP TỰ LUYỆN
A 4
7X
1T và 3
2He có cùng
tử 3
2He, là nguyên tử
14Si, hạt nhân 40
20Ca có nhiều hơn
92U là 238 g/mol Số nơtrôn (nơtron) trong 119 gam urani 238
92U là
(prôton) có trong 0,27 gam 27
13Allà
Câu 9: (CĐ-2009): Biết số Avôgađrô NA = 6,02.1023 mol-1 Trong 59,50 g 238
92U có số nơtron xấp xỉ là
12 khối lượng của đồng vị cacbon 12
6C
C Khối lượng của một nguyên tử Cacbon D Khối lượng của một nuclon
THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP
Theo Anh-xtanh, năng lượng E và khối lượng m tương ứng của cùng một vật luôn luôn tồn tại đồng thời và tỉ lệ với nhau,
hệ số tỉ lệ là c2 (c = 3.108 m/s là tốc độ ánh sáng trong chân không) Ta có hệ thức Anhxtanh:
E = mc2 Năng lượng (tính theo đơn vị eV) tương ứng với khối lượng 1 u được xác định:
MeV/c2 được coi là 1 đơn vị khối lượng hạt nhân
Chú ý: Một vật có khối lượng m0 khi ở trạng thái nghỉ thì khi chuyển động với vận tốc v, khối lượng sẽ tăng lên thành m
với:
0 2
2
m m
v 1 c
trong đó m0: khối lượng nghỉ và m là khối lượng động (khối lượng tương đối tính)
Khi đó năng lượng toàn phần của vật cho bởi công thức :
2
2
2
m c
E mc
v 1 c
Năng lượng: E0 = m0c2 được gọi là năng lượng nghỉ
Hiệu: E – E0 = (m – m0)c2 chính là động năng của vật, thường kí hiệu: Wđ = E – E0 = (m – m0)c2
(ĐH-2013): Một hạt chuyển động với tốc độ 0,6c So với khối lượng nghỉ, khối lượng tương đối tính của vật
Hướng dẫn
Trang 4— Khối lượng tương đối tính của vật: 0 0
0 2
2
0,8 v 1 c
— Chọn B
(ĐH-2010): Một hạt có khối lượng nghỉ m0 Theo thuyết tương đối, động năng của hạt này khi chuyển động với tốc độ 0,6c (c là tốc độ ánh sáng trong chân không) là
Hướng dẫn
— Năng lượng toàn phần:
2
2
2
m c
v 1 c
— Chọn C
(ĐH-2011): Theo thuyết tương đối, một êlectron có động năng bằng một nửa năng lượng nghỉ của nó thì êlectron này chuyển động với tốc độ bằng:
Hướng dẫn
— Áp dụng hệ thức:
2
2
1 c
— Chọn D
LUYỆN TẬP
độ ánh sang trong chân không) Khối lượng tương đối tính của người này là 100 kg Giá trị của m0 bằng
3
lượng của electron khi đó là
đó có giá trị bằng
12 c / 13 thì theo thuyết tương đối hẹp, năng lượng toàn phần của nó bằng
lên 4/3 lần so với ban đầu thì động năng của electron sẽ tăng thêm một lượng:
0
5
m c
0
2
m c
0
5
m c
0
37
m c
4 năng lượng toàn phần của hạt đó thì vận tốc của hạt là
A 5c
3
giữa động năng và năng lượng nghỉ của hạt là
2
hạt có sai số nói trên là 5% thì hạt đó có năng lượng toàn phần gấp bao nhiêu lần năng lượng nghỉ ?
Trang 5ĐÁP ÁN Phần 1:
Phần 2