- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn[r]
Trang 1PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
I PHƯƠNG PHÁP GIẢI
1 Vận dụng định luật bảo toàn A và Z để viết phương trình phản ứng: a + b c + d
- ĐL bảo toàn số khối A : Aa + Ab = Ac + Ad
- ĐL bảo toàn điện tích : Za + Zb = Zc + Zd
2 Tính năng lượng toả ra khi tổng hợp m(g) nguyên tố X?
Xét phản ứng : A + B C + X + Q (nhiệt lượng tỏa ra)
Q là năng lượng toả ra khi một hạt nhân tham gia phản ứng hạt nhân
Năng lượng toả ra khi tổng hợp m gam nguyên tố ZXA là :
E = N.Q = m
X
A
23 10 023 , 6
Q (J)
3 Tính năng lượng tỏa ra của phản ứng: A + B C + D
Công thức tính năng lượng tỏa ra:
Wtỏa = (mtrước – msau )c2 = [(mA + mB) – (mC + mD)]c2 Hoặc: Wtỏa = (năng lượng liên kết)SAU (năng lượng liên kết)TRƯỚC
= (WlkC + WlkD ) (WlkA + WlkB) = ErC AC + ErD AD ErA AA ErB AB
Trang 2ErA ; ErB ; ErC ; ErD lần lượt là năng lượng liên kết riêng của A, B, C, D
* Lưu ý: 1 uc2= 931,5 MeV = 1,49.10-10 (J)
4 Vận dụng định luật bảo toàn năng lượng và động lượng trong phản ứng hạt nhân
Xét phản ứng: A + B C + D
* Định luật bảo toàn năng lượng: (mA + mB )c2 + KA + KB = ( mC + mD )c2 + KC + KD (*)
* ĐL BT Động Lượng: p A
+ p B
= p C
+ p D
(2*)
+ Khi không cần đòi hỏi sự chính xác cao thì ta lấy khối lượng hạt nhân tính bằng đơn vị
u b ằng số khối A của nó
II VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Nguyên tử Thori 90232Th sau một dãy phóng xạ và biến thành chì 82208Pb Xác định
số hạt và sinh ra sau chuổi phóng xạ này?
Giải Phương trình phóng xạ là: 90232Th x.α2 + y.-10 + 82208Pb
Bảo toàn số khối A: 232 = x.4 + y.0 + 208 x = 6 : có 6 hạt α
Bảo toàn số Z: 90 = x.2 + y.(-1) + 82 = 2.6 – y + 82 y = 4: có 4 hạt
Ví dụ 2: Hạt nhân 92238U thực hiện một chuỗi phóng xạ 3 hạt và 2 hạt , sau chuỗi phóng xạ này U238 biến thành hạt nhân X có bao nhiêu proton và nơtron?
Giải
Trang 3Bảo toàn số khối A: 238 = 3.4 + 2.0 + A A = 226
Bảo toàn số Z: 92 = 3.2 + 2.(-1)+ Z Z = 88
Vậy hạt X có 88 proton và (226 – 88) = 138 notron
III BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1: Hạt nhân một đồng vị phóng xạ, sau một chuỗi phóng xạ gồm 1 hạt và 2 hạt rồi trở thành hạt nhân 92235U Xác định số proton và số nowtron của hạt nhân mẹ?
ĐS: 92 proton và 147 nơtron
Bài 2: Cho phản ứng hạt nhân, p + 3 Li X + + 17,3 MeV Xác định hạt nhân X và tính
năng lượng đã tỏa ra khi có 1 g Heli được tạo thành?
ĐS: X= 2 ; E=N.17,3/2 = 13,02.1023 MeV
Bài 3: Đồng vị 88226Ra đứng yên phân rã biến thành hạt X Động năng hạt là K=4,78 MeV Xác định cấu tạo của hạt X và tính năng lượng của phản ứng tỏa ra khi hạt đang bay Cho m
= 4u
ĐS : 4,866 MeV
Bài 4: Cho proton có động năng Kp=1,8 MeV bắn phá hạt nhân 3 Li đứng yên, sinh ra hai hạt X
có cùng vận tốc, không phát tia Cho khối lượng các hạt là: mp=1,0073u; mX=4,0015u;
mLi=7,0144u và 1uc2=931MeV
a) Xác định số proton và notron của hạt X? Phản ứng tỏa hay thu bao nhiêu năng lượng?
b) Tính động năng của hạt X sinh ra?
ĐS: a) E = 17,41 MeV; b) 9,6 MeV
Trang 4Bài 5: Tìm năng lượng tỏa ra khi một hạt nhân urani U234 phóng xạ tạo thành đồng vị thôri
Th230 là 7,7 MeV
ĐS: 13,98 MeV
Bài 6: Cho hạt có động năng 4MeV bắn vào các hạt nhân 1327Al đứng yên, người ta thấy có
hạt notron sinh ra chuyển động theo phương vuông góc với hạt
a) Tính phần năng lượng tỏa ra hay thu vào của phản ứng này? Cho khối lượng các hạt nhân là: m=4,00151u; mAl=26,97435u; mP=29,97005u; mn=1,00867u; 1uc2 = 931,5MeV
b) Tính động năng của notron và của hạt nhân con sinh ra sau phản ứng? Tính góc tạo bởi
hướng chuyển động của hai hạt này
ĐS: a) 2,66 MeV ; b) = 102,450
Bài 7: Hạt nhân phóng xạ 92234U đứng yên phát xạ hạt
b) Tính năng lượng tỏa ra? Và tính vận tốc của hạt và của hạt nhân con sinh ra? Cho
khối lượng các hạt nhân là:
mU = 233,9904u; mTh = 229,9737u; m = 4,00151u và 1uc2 = 931 MeV
b) Thực tế, người ta đo được động năng của hạt là 13 MeV Sự sai lệch giữa giá trị tính toán
và giá trị đo được này được giải thích bằng việc phát ra bức xạ cùng với hạt Hãy tính bước sóng của bức xạ
ĐS: a) 14,14 MeV; b) = 1,4.1012 (m)
Bài 8: Người ta dùng proton có động năng Kp=1,6MeV bắn phá hạt nhân 3 Li đứng yên và thu
được hai hạt giống nhau có cùng động năng Cho mp=1,0073u; mLi=7,0144u; m=4,0015u
Trang 5a) Viết phương trình phản ứng? Tính động năng K của mỗi hạt?
ĐS: K1 hạt = 9,505 MeV
b) Tính năng lượng mà phản ứng này tỏa hay thu vào?
Trang 6Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi
về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh
tiếng
I Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và
Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán : Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thày Nguyễn Đức Tấn
II Khoá Học Nâng Cao và HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp
dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thày Lê Phúc Lữ, Thày Võ Quốc
Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả
các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi
miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí