Theo định luật bảo toàn động lượng ta có: Muốn tính góc giữa hai hạt nào thì ta quy về vectơ động lượng của hạt đó rồi áp dụng công thức: .. Tương tự như vậy với các hạt bất kỳ.[r]
Trang 1Câu 1. Hạt nhân
210
84Po phóng xạ anpha thành hạt nhân chì bền Ban đầu trong mẫu Po chứa
một lượng mo (g) Bỏ qua năng lượng hạt của photon gama Khối lượng hạt nhân con tạo thành tính theo m0 sau bốn chu kì bán rã là?
GIẢI:
Sau 4 chu kì số hạt chì tạo thành 15N/16
m / m = N M / N.M suy ra m =m.N M / N.M= m \f(15N.206,16N210 =0,92m
Câu 2. Nguyên từ 3613S Tìm khối lượng nguyên tử lưu huỳnh theo đơn vị u? (biết
mp=1,00728u, mn=1,00866u, me=5,486.10-4)
GIẢI:
36
13Skhông tồn tại.
Phương pháp tính như sau: m = 13mp + 23mn +13me
Câu 3. Có một mẫu 100gam chất phóng xạ 13153I Biết rằng sau 24 ngày đêm, lượng chất
đó chỉ còn lại 1/8 khối lượng ban đầu Độ phóng xạ ban đầu của mẫu chất phóng xạ là: Đáp án: 4,61.1017Bq Sao em tính ko ra được bằng này
CÂU NÀY DỄ MÀ MÌNH CŨNG LÀM ĐƯỢC:
t/T 0
0
m
m m 2
8
t 3T 24.86400 T 691200s
Mặt khác
0
m
T A 691200 131
Câu 4. Người ta dùng hạt proton bắn vào hạt nhân 7Li đứng yên, để gây ra phản ứng
1 P + 7Li 2 Biết phản ứng tỏa năng lượng và hai hạt có cùng động năng Lấy khối lượng các hạt theo đơn vị u gần bằng số khối của chúng Góc tạo bởi hướng của các hạt có thể là:
A Có giá trị bất kì B 600 C 1600 D 1200
Giải: Theo ĐL bảo toàn động lượng
PP = P1 + P2
Trang 2cos
ϕ
2 =
P P
2 P α = 1
2 √2 m P K P
2 m α K α =
1
2√m P K P
m α K α =
1
2√m P K P
m α K α =
1
2√1 K P
4 K α
cos
ϕ
2 =
1
4√K P
K α
KP = 2K + E -> KP - E = 2K -> KP > 2K
cos
ϕ
2 =
1
4√K P
K α >
1
4√2 K α
K α =√
2
4 -> ϕ
2 > 69,30 hay > 138,6 0
Do đó ta chọn đáp án C: góc có thể 160 0
Câu 5. U238 phân rã thành Pb 206 với chu kỳ bán rã 4,47.10^9 nam Môt khối đá chứa 93,94.10^ -5 Kg và 4,27.10^-5 Kg Pb Giả sử khối đá lúc đầu hoàn toàn nguyên chất chỉ có U238.Tuổi của khối đá là:
A.5,28.10^6(năm) B.3,64.10^8(năm)
C.3,32.10^8(nam) B.6,04.10^9(năm)
Giải:
Gọi N là số hạt nhân U238 hiện tại , N 0 là số hạt U238 lúc đầu
Khi đó N 0 = N + N = N + N Pb
N =
N A m
238 ; NPb =
N A m Pb
Theo ĐL phóng xạ: N = N 0 e -t
->
N A m
238 = (
N A m
N A m Pb
206 )e-t
-> e t =
N A m
N A m Pb
206
N A m
238
=1+m Pb
m
238 206 = 1,0525 ->
ln 2
T t=ln 1,0525 -> t = 3,3 108 năm Chọn đáp án C
Câu 6. Người ta dùng Prôton có động năng Kp = 5,45 MeV bắn phá hạt nhân 49Be
đứng yên sinh ra hạt α và hạt nhân liti (Li) Biết rằng hạt nhân α sinh ra có động năng Kα=4 MeV và chuyển động theo phương vuông góc với phương chuyển động
của Prôton ban đầu Cho khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u xấp xỉ bằng số khối của nó Động năng của hạt nhân Liti sinh ra là
A 1,450 MeV B3,575 MeV
Be
Trang 3Phương trình phản ứng: 11p+49Be→24He+36Li
Theo ĐL bảo toàn động lượng:
Pp = P + PLi
P Li2 = P α2 + P2p
2mLiKLi = 2mK + 2mpKp -> KLi =
m α K α+m p K p
m Li
KLi =
4.4+5,45
Câu 7. Cho phản ứng hạt nhân: T + D + n Biết năng lượng liên kết riêng của hạt nhân T là T = 2,823 (MeV), năng lượng liên kết riêng của là = 7,0756 (MeV) và độ hụt khối của D là 0,0024u Lấy 1u = 931,5 (MeV/c2) Hỏi phản ứng toả bao nhiêu năng lượng?
Từ độ hụt khối của D tính được năng lượng liên kết và NL lkr của D sau đó áp dụng công thức:
W
A
* Trong phản ứng hạt nhân 11 1 22 2 33 3 44 4
A
Z X +Z X ® Z X +Z X Các hạt nhân X1, X2, X3, X4 có:
Năng lượng liên kết riêng tương ứng là 1, 2, 3, 4
Năng lượng liên kết tương ứng là E1, E2, E3, E4
Độ hụt khối tương ứng là m1, m2, m3, m4
Năng lượng của phản ứng hạt nhân:
E = A33 +A44 – A11 – A22 = E3 + E4 – E1 – E2 = (m3 + m4 – m1 –
m2)c 2
Câu 8. Dùng hạt Prôtôn có động năng Kp = 5,45 MeV bắn vào hạt nhân Beri đứng yên tạo nên phản
ứng: 11H + 49Be → 24H e + 36Li Hê li sinh ra bay theo phương vuông góc với phương chuyển
động của Prôtôn Biết động năng của Hêli là Kα = 4MeV và khối lượng các hạt tính theo đơn vị u bằng số khối
của chúng Động năng hạt nhân Liti có giá trị:
A 46,565 MeV ; B 3,575 MeV C 46,565 eV ; D 3,575 eV Giải:
Bảo toàn độnglượng:
Trang 4Công thức:
b Dạng bài tập tính góc giữa các hạt tạo thành.
Cho hạt X1 bắn phá hạt X2 (đứng yên p2 = 0) sinh ra hạt X3 và X4 theo phương trình:
X1 + X2 = X3 + X4
Theo định luật bảo toàn động lượng ta có: p1 p3 p4 (1)
Muốn tính góc giữa hai hạt nào thì ta quy về vectơ động lượng của hạt đó rồi áp dụng công thức:
(a b)2 a2 2abcos( ; )a b b2
1.Muốn tính góc giữa hạt X3 và X4 ta bình phương hai vế (1)
=> ( )p1 2 (p3 p4 )2 => p 12 2 2
3 2 3 4cos( 3; 4 ) 4
p p p p p p
2.Muốn tính góc giữa hạt X1 và X3 : Từ ( 1 )
=> p1 p3 p4 (p1 p3)2 ( )p4 2 p12 2p p1 3cos(p p1; 3 ) p32 p42
Tương tự như vậy với các hạt bất kỳ
Lưu ý : p2 =2mK Û ( )m v 2 =2mK Þ mv= 2mK
Chúc bạn học giỏi
Câu 9. Bắn hạt vào hạt nhân 147Nta có phản ứng 14 17
7N 8O p Nếu các hạt sinh ra có cùng vận tốc v Tính tỉ số của động năng của các hạt sinh ra và các hạt ban đầu
Sửa lại là cùng vectơ vận tốc
Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng: Kα+ ΔE=KO+ Kp (Hạt N ban đầu đứng yên)
Áp dụng đinh luật bảo toàn động lượng ⃗ Pα=⃗ PO+⃗ Pp Do các hạt sinh ra cùng vecto vận tốc
nên Pα= PO+ Pp↔ mαvα=( mO+ mp) v=18 mpvp
Bình phương hai vế ta được (với P2=2mK )
2 m α K α=182.2 m p K p ↔2 4 K α=182 2 1 K p→K α=81 Kp
Mà
K O
K p=
m O
m p=17
Tỉ số của động năng của các hạt sinh ra và các hạt ban đầu
K O+K p
K α =
18 K p
K α =
18
81= 2 9