BÀI TẬP VỀ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ

     
Kí hiệu hạt nhân : <_Z^AX> . Trong những số ấy :

+Z là số hiệu nguyên tử , đó là số trang bị tự trong bảng HTTH .

Bạn đang xem: Bài tập về hạt nhân nguyên tử

+ A điện thoại tư vấn là số khối , là tổng số những nuclon trong hạt nhân .

số nơtron = A – Z .

b) kích thước hạt nhân :

giả dụ coi hạt nhân nguyên tử là 1 trong những khối cầu bán kính R thì ta gồm sự nhờ vào giữa R cùng số khối A là :

R = 1,2.<10^-15.A^frac13> (m) .

2. Đồng vị : là phần nhiều nguyên tử mà hạt nhân chứa cùng số proton nhưng tất cả số nơtron khác biệt .

 - những đồng vị phóng xạ được chia làm hai loại :

+ đồng vị bền : vào thiên nhiên có khoảng 300 đồng vị nhiều loại này .

+ đồng vị phóng xạ ( không bền) : có khoảng vài ngàn đồng vị phóng xạ thoải mái và tự nhiên và nhân tạo .

3. Đơn vị trọng lượng nguyên tử :

- Kí hiệu là u và tất cả trị số bằng 1 / 12 trọng lượng của đồng vị <_6^12C>. Lúc ấy : 1u = <1,66055.10^-27>kg .

 Từ hệ thức Anh-xtanh : E= mc2 1u = 931,5 MeV /c2

4. Độ hụt khối và năng lượng liên kết :

a) Lực hạt nhân : là lực liên tưởng giữa các nuclon trong hạt nhân. Lực này có đặc điểm là lực hút , có bán kính chức năng rất nhỏ tuổi - khuôn khổ 10-15 m và có cường độ rẩt bự nên còn được gọi là lự can hệ mạnh .

b) Độ hụt khối : là hiệu số khối lượng giữa khối lượng hạt nhân và tổng cân nặng các nuclon cấu trúc nên phân tử nhân đó .

 Ta có công thức tính độ hụt khối của phân tử nhân : Δm = ∑ mp + ∑ mn ─ m ( chú ý đơn vị là u ).

c) năng lượng liên kết :

- từ hệ thức Anh-xtanh : E = mc2 . Ta thấy một trong những phần khối lượng của các hạt nuclon đã chuyển thành năng lượng liên kết những hạt nhân vào nguyên tử với nhau ( chính vì như thế nên m 0 ) : năng lượng đó được call là năng lượng liên kết của phân tử nhân và tất cả trị số : Wlk = Δm.c2 .

tích điện liên kết càng béo thì lực link giữa các nuclôn càng to gan lớn mật .

─ Để đặc trưng cho độ chắc chắn của hạt nhân ta gồm đại lượng năng lượng link riêng là : . Hạt

nhân có tích điện liên kết riêng biệt càng bự thì càng bền vững

II . PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP .

Loại 1 : tìm kiếm độ hụt khối và năng lượng liên kết của phân tử nhân :

a) Độ hụt khối : của một phân tử nhân <_Z^AX>

Δm = ∑ mp + ∑ mn ─ m = Zmp + (A – Z)mn ─ m . (1.1)

b) tích điện liên kết :

 - tính độ hụt khối cùng suy ra tích điện liên kết của phân tử nhân : Wlk = Δm.c2 = Δm.931 (MeV) (1.2)

Chú ý : thường thì đề bài cho 1u = 931 MeV/c2 cơ mà nếu đề quán triệt thì cứ đem giá trị chuẩn chỉnh ( theo cách lấy của đề thi đại học ) là 1u = 931,5 MeV/c2 .

có thể đề yêu cầu kĩ năng lượng quan trọng để bóc tách ( tích điện toả ra) của N hạt nhân <_Z^AX> . Chính là năng lượng link của 1 phân tử nhân đó

Và N hạt nhân thì có năng lượng là : E = N.Wlk ( MeV)

Ví dụ 1: <07A> đến mC = 12 u, mp= 1.00728u, mn = 1,00867u , 1u = 1.66058.10-27 kitretrucvietsun.comm , 1eV = 1,6.10-19 J, c = 3.10-8 m/s. Năng lượng tối thiểu để tách bóc hạt nhân <_6^12C> thành các nuclon hiếm hoi bằng :

A. 8,94 MeV B. 44,7 MeV C. 89,4 MeV D. 72,7 MeV

Giải:

Ta bắt buộc tính 1u bằng bao nhiêu MeV ?

Năng lượng của 1u ( tính theo đơn vị J ) bằng : 1u = mc2/c2 = (1,66058.10 – 27  .9.1016 )/ c2

= 1,494522.10-10 J / c2.

Mà 1,6.10 – 13 J thì bằng 1  MeV .

Suy ra 1,494522.10-10 J bởi MeV

Vậy 1u = 934,07 MeV/ c2

Năng lượng quan trọng để bóc hạt nhân <_6^12C>thành những nuclôn riêng biệt chính là tích điện liên kết của phân tử nhân <_6^12C> :

E = Wlk = Δm.c2 = (6.mp +6.mn – mC).c2  = (6.1.00728 +6.1,00867 – 12).934,07 = 8489,4 MeV Đáp án : C

Ví dụ 2: Xem ban sơ hạt nhân <_6^12>C đứng im .Cho bieát mC =12,0000u ; mα = 4,0015u. Năng lượng tối thiểu để tách bóc hạt nhân <_6^12>C thành 3 hạt nhân α là?

A. 6,7.10 – 13   J B. 7,7.10 – 13  J C. 8,2.10 – 13   J D. 5,6.10 – 13 J

Giải:

Năng lượng buổi tối thiểu để tách hạt nhân 12C thành 3 hạt nhân α đó là năng lượng cần hỗ trợ cho

 do độ hụt khối của 1C chế tạo ra 3α.Năng lượng kia bằng:

Q = (mC – mα ).c2 = – 0,0045u.c2 = – 4,1895 MeV = – 6,7.10–13 J

Dấu trừ chứng tỏ phản ứng cần cung ứng năng lượng .

 

*
 Chọn câu trả lời A

Ví dụ 3: đến phản ứng phân hạch Uran 235 : <_0^1>n +235<_92^235>U → <_56^144>Ba + <_36^89>Kr + 3<_0^1>n + 200 MeV. Bieát 1u = 931 MeV/c2. Năng lượng hụt khối của bội nghịch ứng là? A.0,3148u B.0,2248u C. 0,2848u D. 0,2148u

Giải:

Ta có tích điện toả ra của phản bội ứng bên trên là : Q = (m0 – m ).c2 = Δm.c2 = 200 MeV

Suy ra độ hụt khối của phản bội ứng bằng:

Δm = u

Chọn câu trả lời D

Loại 2 : Tính năng lượng liên kết riêng và so sánh tính chắc chắn của các hạt nhân.

Ta tính năng lượng liên kết riệng bởi : MeV/nuclon.Rồi so sánh tích điện liên kết riêng của các hạt nhân cùng nhau : phân tử nhân có năng lượng liên kết riêng rẽ càng lớn thì càng chắc chắn .

Chú ý : hạt nhân có số khối từ 50 – 70 vào bảng HTTH hay bền hơn những nguyên tử của những hạt nhân còn lại

Ví dụ 1:<08A> phân tử nhân <_4^10Be>có cân nặng 10,0135u. Trọng lượng của nơtrôn (nơtron) mn = 1,0087u, trọng lượng của prôtôn (prôton) mP = 1,0073u, 1u = 931 MeV/c2. Năng lượng liên kết riêng rẽ của hạt nhân 10 là <_4^10Be>

A. 0,6321 MeV. B. 63,2152 MeV. C. 6,3215 MeV. D. 632,1531 MeV

Giải:

Năng lượng liên kết của phân tử nhân <_4^10Be> là

Wlk = Δm.c2 = (4.mP +6.mn – mBe).c2  = 0,0679.c2  = 63,215 MeV

Suy ra năng lượng liên kết riêng rẽ của phân tử nhân <_4^10Be> là : MeV/nuclôn.Chọn lời giải : C

Ví dụ 2: Tính năng lượng liên kết hạt nhân Đơtêri <_1^2D>? mang lại mp = 1,0073u, mn = 1,0087u, mD = 2,0136u;

1u = 931 MeV/c2.

A) 2,431 MeV. B) 1,122 MeV. C) 1,243 MeV. D)2,234MeV

Giải:

Độ hụt khối của hạt nhân D

Δm = ∑ mp + ∑ mn ─ mD = 1.mp +1.mn – m­D = 0,0024 u

Năng lượng liên kết cảu hạt nhân D là

Wlk = Δm.c2 = 0,0024.uc2 = 2,234 MeV

Chọn giải đáp D

Ví dụ 3 : Cho biết mα = 4,0015u; u; , . Hãy chuẩn bị xếp các hạt nhân <_2^4He>, <_6^12C>, <_8^16O> theo sản phẩm công nghệ tự tăng nhiều độ bền bỉ :

Câu trả lời đúng là:

A. <_6^12C>,<_2^4He,><_8^16O>.

B. <_6^12C>, <_8^16O>, <_2^4He,>

C. <_2^4He,> <_6^12C>, <_8^16O>.

D. <_2^4He,><_8^16O>,<_6^12C>.

Giải:

 

Ta thấy đề bài xích không cho trọng lượng của 12C nhưng để ý vì ở chỗ này dùng đơn vị chức năng u, mà lại theo có mang đon vị u bởi 1/12 trọng lượng đồng vị 12C bởi vì đó rất có thể lấy khối lượng 12C là 12 u.

Suy ra tích điện liên kết riêng của từng hạt nhân là

 He : Wlk = (2.mp + 2.mn – m α )c2 = 28,289366 MeV Wlk riêng biệt  = 7,0723 MeV / nuclon.

 C : Wlk = (6.mp + 6.mn – mC )c2 = 89,057598 MeV Wlkriêng = 7,4215 MeV/ nuclon.

 O : Wlk = (8.mp + 8.mn – mO )c2 = 119,674464 meV Wlk riêng  = 7,4797 MeV/ nuclon.

Hạt nhân có tích điện liên kết riêng rẽ càng lớn thì sẽ càng bền vững. Vậy chiều bền vững hạt nhân tăng dần là : He

Chọn đáp án C

Loại 3 : Tính số phân tử nhân nguyên tử với suy ra số nơtron, proton có trong lượng hóa học hạt nhân .

Cho cân nặng m hoặc số mol của phân tử nhân<_Z^AX> . Tra cứu số hạt phường , n tất cả trong mẫu mã hạt nhân đó .

 Nếu có trọng lượng m suy ra số phân tử hạt nhân X là : N = (hạt) .

 Nếu gồm số mol suy ra số phân tử hạt nhân X là : N = n.NA (hạt) . Với mãng cầu = <6,022.10^-23mol^-1>

Khi đó : 1 phân tử hạt nhân X có Z hạt phường và (A – Z ) phân tử n . Cho nên vì thế trong N phân tử hạt nhân X bao gồm :

N.Z hạt p

(A-Z). N hạt n

Ví dụ 1: <07A> Biết số Avôgađrô là 6,02.10 23 mol­-1, khối lượng mol của phân tử nhân urani <_92^238U> là 238 gam / mol. Số nơtron trong 119 gam urani <_92^238U>là :

A. <2,2.10^25> hạt B.<1,2.10^25> hạt

C <8,8.10^25> hạt D. <4,4.10^25> hạt

Giải:

Số phân tử nhân gồm trong 119 gam urani <_92^238U>là :

N = <=frac119238.6,02.10^23=3.01.10^23> hạt

- Suy ra số hạt nơtron tất cả trong N phân tử nhân urani <_92^238U> là :

(A-Z). N = ( 238 – 92 ).3,01.1023 = 4,4.1025  hạt

Đáp án : D

II.PHÓNG XẠ

 

I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT

1. Định nghĩa và đặc thù phóng xạ :

- Phóng xạ là hiện tượng kỳ lạ một hạt nhân không chắc chắn tự phạt phân rã, phát ra những tia phóng xạ và đổi khác thành hạt nhân khác gọi là hiện tượng lạ phóng xạ .

- Đặc điểm của hiện tượng phóng xạ :

+ quy trình phân rã phóng xạ chính là quá trình dẫn mang lại sự đổi khác hạt nhân.

 +quá trình phân chảy phóng xạ chỉ do các nguyên nhân bên trong gây ra và trọn vẹn không chịu tác động của những yếu tố thuộc môi trường thiên nhiên ngoài .

2. Những loại tia phóng xạ :

quá trình phân chảy phóng xạ phạt ra bao gồm 3 một số loại tia phóng xạ : tia α , tia β với tia γ

Các tia phóng xạ là tia không nhìn thấy được và có đặc thù là : kích thích một trong những phản ứng hoá học, ion hoá không khí, làm đen kính ảnh, xuyên thấu lớp vật chất mỏng, phá huỷ tế bào…

a) Tia α :

- thực chất là chùm phân tử nhân nguyên tử heli<_2^4He>

- đặc điểm : bị lệch về phía bản âm của năng lượng điện trường, có tốc độ khoảng 2.10 -7 m/s. Gồm tính ion hoá khỏe mạnh nên mất năng lượng rất nhanh trên tuyến đường đi, kỹ năng đâm xuyên yếu.

b) Tia β :

 - bao gồm 2 một số loại và có điểm sáng chung là phóng ra với tốc độ rất to lớn xấp xỉ vận tốc ánh sáng sủa . Làm ion hoá môi trường xung quanh nhưng yếu hơn tia α yêu cầu truyền đi với quãng mặt đường dài hơn, khả năng đâm xuyên dũng mạnh hơn tia α ( hoàn toàn có thể đâm chiếu qua lá nhôm dày độ lớn mm).

- tia β- : là chùm những hạt e- ( là một số loại phóng xạ thịnh hành hơn β+ ) với bị lệch về phiên bản dương của điện trường.

- tia β+ : là chùm các hạt pozitron e+ tất cả điện tích +e ( là phản phân tử của electron – đang đề cập rõ sinh hoạt chương các loại phân tử sơ cung cấp ) buộc phải bị lệch về phía bản âm của điện trường .

c) Tia γ :

- là sóng năng lượng điện từ có bước sóng rất ngắn -11 m ( đó là chùm phôtôn có có tích điện cao ).

- đặc thù : không bị lệch trong năng lượng điện trường , có khả năng đâm xuyên bạo phổi hơn các so với tia α , β .

Trong phân tung α , β tạo nên hạt nhân nhỏ ở tâm lý kích thích cùng hạt nhân con có thể phóng xạ ra tia γ nhằm trở về tâm trạng cơ bản.

3. Định nguyên lý phóng xạ:

a) Định hiện tượng phóng xạ :

- Trong quá trình phân rã , số phân tử nhân phóng xạ bớt theo thời hạn theo định giải pháp hàm số mũ.

- các hàm biễu diễn quy trình phân rã phóng xạ hạt nhân theo thời theo thời gian t :

+ theo trọng lượng : m = .

+ theo số phân tử hạt nhân nguyên tử : N =

Trong đó : m0 ,m là trọng lượng hạt nhân nguyên tử với N0, N là số hạt hạt nhân nguyên tử .

T là chu kì cung cấp rã .

: là hằng số phóng xạ .

b) Độ phóng xạ :

- là đại lượng đặc thù cho tính phóng xạ mạnh khỏe hay yếu ớt của một lượng chất phóng xạ , được xác minh là số phân rã trong một giây. Đặc trưng cho tốc độ phân chảy .

- Kí hiệu là H với có đơn vị chức năng là Becơren (Bq) , với một Bq = 1 phân tan /s.

-Xác định độ phóng xạ : , trong đó H0 = λ.N0 : được gọi là độ phóng xạ ban sơ của phân tử nhân .

4. Đồng vị phóng xạ và vận dụng :

a) Đồng vị phóng xạ : gồm gồm đồng vị phóng xạ thoải mái và tự nhiên và nhân tạo

- những đồng vị phóng xạ của một nhân tố hoá học gồm cùng đặc điểm hoá học tập như đồng vị bền của yếu tố đó.

b) Ứng dụng:

- vào khảo cổ học cần sử dụng đồng vị <_6^14C>có T = 5730 năm để khẳng định tuổi chủng loại vật.

- trong y-sinh học : phương thức đánh vết nguyên tử cùng phẩu thuật chiếu xạ.

II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP

Loại 1: khẳng định lượng hóa học còn lại:

- mang đến m0 hay N0 và T. Tìm khối lượng (số hạt nhân nguyên tử ) nhỏ lại sau thời hạn t ?

 Tính số phân tử hạt nhân nguyên tử <_Z^AX> trong m (g) đồ chất. hạt.

Khối lượng còn sót lại của X sau thời gian t : m =. (2.1)

Số hạt nhân X còn sót lại sau thời hạn t : N = . (2.2)

Chú ý: là t và T phải mang về cùng đơn vị . Đối với trọng lượng m thì không cần đổi đơn vị chức năng và ta cứ tính rồi lấy đơn vị chức năng của m theo m0 như đề bài.

Ví dụ 1:<08A> Một chất phóng xạ có chu kỳ bán rã là 3,8 ngày. Sau thời gian 11,4 ngày thì độ phóng xạ (hoạt độ phóng xạ) của lượng chất phóng xạ còn lại bằng bao nhiêu phần trăm so với độ phóng xạ của lượng hóa học phóng xạ ban đầu?

A. 25%. B. 75%. C. 12,5%. D. 87,5%

Giải:

- Ta gồm : T = 3,8 ngày ; t = 11,4 = 3T ngày . Cho nên vì thế ta mang lại hàm nón hai nhằm giải nhanh như sau :

= 12,5%

Chọn giải đáp : C

Ví dụ 2:<09A> Một chất phóng xạ thuở đầu có N0 hạt nhân. Sau 1 năm, còn lại một phần ba số hạt nhân lúc đầu chưa phân rã. Sau 1 năm nữa, số phân tử nhân còn lại chưa phân tung của chất phóng xạ sẽ là

A.  N0 /6 B. N0 /16. C. N0 /9. D. N0 /4.

Giải

- Ta tất cả : t = 1năm thì số phân tử nhân không phân chảy (còn lại ) là :

- Sau 1năm nữa có nghĩa là t’ = 2t năm thì số phân tử nhân sót lại chưa phân chảy là :

.

Chọn giải đáp : C

Loại 2: xác minh lượng chất đã bị phân tung :

- Cho cân nặng hạt nhân thuở đầu ( hoặc số phân tử nhân lúc đầu N0 ) và T . Tra cứu lượng phân tử nhân đã trở nên phân rã trong thời gian t ?

 Khối lượng phân tử nhân bị phân tan : Δm = (2.3)

Số hạt nhân bị phân chảy là : ΔN = (2.4)

Chú ý : là không được áp dụng định phép tắc bảo toàn khối lươngj như trong phản bội ứng hoá học.

A -> B + C . MA ≠ mB + mC

Ví dụ 1:Tính số phân tử nhân bị phân tan sau 1s vào 1g Rađi <^226>Ra . Cho thấy chu kỳ bán rã của <^226>Ra là 1580 năm. Số Avôgađrô là mãng cầu = 6,02.1023 mol-1.

A). 3,55.1010 hạt. B). 3,40.1010 hạt. C). 3,75.1010 hạt. D).3,70.1010 hạt.

Giải

Số hạt nhân nguyên tử có trong một gam 226Ra là : N0 = phân tử .Suy ra số phân tử nhân nguyên tử Ra phân chảy sau 1 s là :

hạt .

Chọn giải đáp D

Loại 3 : Xác định trọng lượng của phân tử nhân con :

- mang đến phân tan : <_Z^AX o _Z"^BY>+ tia phóng xạ . Biết m0 , T của phân tử nhân mẹ.

Ta có : 1 phân tử nhân phóng xạ thì sẽ có 1 hạt nhân con tao thành. Cho nên vì vậy ΔNX (phóng xạ) = NY (tạo thành)

( na là số Avôgađrô ) .

Suy ra : .

Tổng quát : mcon = (2.5)

Ví dụ 1:<08A> phân tử nhân <_A.1^Z.1X> phóng xạ và biến thành một phân tử nhân <_A.2^Z.2Y> bền. Coi cân nặng của hạt nhân X, Y bằng số khối của chúng tính theo đơn vị u. Biết chất phóng xạ <_A.1^Z.1_1X> bao gồm chu kì buôn bán rã là T. Thuở đầu có một cân nặng chất <_A.1^Z.1_1X>, sau 2 chu kì buôn bán rã thì tỉ số giữa cân nặng của chất Y và khối lượng của chất X là :

A. <4fracA_1A_2> B. <4fracA_2A_1>

C. <3fracA_1A_2> D. <3fracA_2A_1>

Giải

Xem bội nghịch ứng trên như sau : X → Y + tia phóng xạ .

Khi kia X là phân tử nhân bà bầu và Y là phân tử nhân nhỏ tao thành. Bây giờ bài toán trở nên tìm mối contact giữa X với hạt nhân nhỏ Y :

Ta có khối lượng của phân tử nhân X sau 2 chu kì ( t = 2T ):

+ m = .

Khối lượng của hạt nhân nhỏ Y chế tạo ra thành sau 2 chu kì là :

mY = mY =

Khi đó, tỉ lệ giữa trọng lượng của hạt nhân Y với hạt nhân X là :

+ Chọn phương pháp D

Ví dụ 2: <_11^24> mãng cầu là hóa học phóng xạ β- chế tác thành phân tử nhân magiê <_12^24>Mg. Thuở đầu có 12gam Na và chu kì buôn bán rã là 15 giờ. Sau 45 h thì cân nặng Mg chế tạo thành là :

A. 10,5g B. 5,16 g C. 51,6g D. 0,516g

Giải

Nhận xét : t = 3.T đề nghị ta cần sử dụng hàm mũ 2 nhằm giải mang đến nhanh bài toán :

- khối lượng Na bị phân rã sau 45 = 3T tiếng : Δm = <=m_0(1-2^-fractT)=12(1-2^-frac13)>

Δm = 10,5 g .

Suy ra trọng lượng của mg tạo ra thành : mcon = gam.

Chọn đáp án A

Loại 4: xác định độ phóng xạ của phân tử nhân :

- đến m0, T . Search độ phóng xạ của phân tử nhân sau thời hạn t ?

+ đề xuất đưa khối lượng thuở đầu về số phân tử nhân ban đầu : phân tử .

 + đưa chu kì về đơn vị giây .

+ tính độ phóng xạ lúc đầu : H0 = λ.N0 = (Bq). (2.6)

+ tính độ phóng xạ sau thời gian t : (Bq). (2.7)

Chú ý: + ngoài đơn vị chức năng Bq , độ phóng xạ còn tồn tại đơn vị tính khác là Curi (Ci) , cùng với 1Ci = 3,7.10­10 Bq.

+ lúc tính độ phóng xạ yêu cầu đổi T về s và yêu cầu lưu số này vào máy tính để tính cấp tốc trắc nghiệm :

 1năm = 31,536.10 6 s .

Ví dụ 1:<09A> mang chu kì phân phối rã của pôlôni <_84^210Po> là 138 ngày với NA = 6,02.1023 mol-1. Độ phóng xạ của 42 mg pôlôni là

A. 7.1010 Bq. B. 7.1014 Bq. C. 7.1012 Bq. D. 7.109 Bq.

Giải

- Số hạt nhân nguyên tử <_84^210Po> tất cả trong 42 mg là : phân tử .

Độ phóng xạ của 42 mg pôlôni là : H0 = λ.N0 = H0 = Bq.

(Chú ý thay đổi về đúng đơn vị chức năng để tính vì bài xích này không đúng thường bởi không nhìn kĩ đối kháng vị khối lượng và không đổi T về giây ).

Chọn câu trả lời C

Ví dụ 2: Sau mỗi giờ số nguyên tử của đồng vị phóng xạ cô ban giảm 3,8%. Hằng số phóng xạ cô ban

là:

0,783h-1 B. 0,239h-1 C. 0,0387h-1 D. 0,239h-1

Giải

Số nguyên tử bớt mỗi giờ đó là lượng co bị phóng xạ trong những giờ , khi đó theo đề bài , ta gồm :

ΔN = <1-e^-lambda .t=fracDelta NN_0> .

Hằng số phóng xạ của teo là : = 0,0387 h-1 .

Chọn giải đáp D

Loại 5: xác định thời gian phóng xạ , tuổi thọ đồ vật chất.

- đến m, m0 . Ta bao gồm : m <=m_0.e^-lambda .t> <-lambda .t=frac-tln 2T=ln (fracmm_0)> (2.7)

- cho N, N0 . Lập luận tương tự , ta được : (2.8)

- mang đến H, H0 . Lập luận giống như , ta được : (2.9)

Chú ý :

-các đại lượng m – m0 , N - N0 , H – H0 bắt buộc cùng đơn vị . Và khi giải chỉ thân thiết có cùng đối kháng vị hay là không chứ không nhất thiết phải đổi về solo vị chuẩn chỉnh để giải nhanh trắc nghiệm .

-các dạng đặc trưng :

+ = % lượng chất còn sót lại của phân tử nhân sau thời điểm phân tan trong thời hạn t. Giống như cho N/N0 và

H / H0 .

+ = a% khối lượng hạt nhân đã bị phóng xạ . Giống như cho ΔN/N0 cùng ΔH / H0 .Khi kia ta rất có thể suy ra cân nặng hạt nhân sót lại sau thời gian phân tung t là = 100% - a% .

Ví dụ 1:<09A> Một đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã T. Cứ sau một khoảng thời gian bằng bao nhiêu thì số phân tử nhân bị phân rã trong khoảng thời gian đó bằng ba lần số phân tử nhân còn sót lại của đồng vị ấy?

A. 2T. B. 3T. C. 0,5T. D. T.

Giải

Sau thời hạn phóng xạ t ( tính từ lúc thời điểm thuở đầu ) , ta bao gồm :

 + trọng lượng hạt nhân sót lại : m <=m_0.2^-fractT>

+ khối lượng hạt nhân bị phân tung : Δm = <=m_0left( 1-2^-fractT ight)>.

Theo đề , ta bao gồm : <2^fractT-1=3Leftrightarrow 2^fractT=4> t = 2T.

Vậy cứ sau khoảng thời gian Δt = 2T thì trọng lượng hạt nhân bị phóng xạ bằng 3 lần cân nặng hạt nhân còn lại .

Chọn lời giải : A

Ví dụ 2: Một chất phóng xạ tất cả chu kì phân phối rã là 360 giờ. Sau bao thọ thì khối lượng của nó chỉ với 1/32 khối lượng ban đầu :

A. 75 ngày (24h) B. 11,25 giờ đồng hồ C. 11,25 ngày D. 480 ngày

Ví dụ 3: Độ phóng xạ của một tượng gỗ bằng 0,8 lần độ phóng xạ của mẫu mã gỗ cùng các loại cùng cân nặng vừa new chặt. Biết chu kì của 14C là 5600 năm. Tuổi của tượng gỗ sẽ là :

A. 1900 năm B. Năm nhâm thìn năm C. 1802 năm D. 1890 năm

Giải

Đây là bài toán so sánh giữa độ phóng xạ vày 14C phân rã trong thứ cần khẳng định tuổi và vật so sánh .Theo đề ta tất cả : . Áp dụng : từ phương pháp (2.9) ta được : năm .

Chọn đáp án C

 

Loại 6: xác định chu kì cung cấp rã .

a) đến m & m0 ( hoặc N và N0) :

 - Biết sau thời hạn t thì vật mẫu có tỉ lệ m/m0 ( tuyệt N/N0 ) . Kiếm tìm chu kì bán rã của vật mẫu ?

Ta có : : m <=m_0.e^-lambda .t> <-fract.ln 2T=ln left( fracmm_0 ight)> (2.10)

Tương tự mang lại N , N0 : (2.11)

- có thể dùng cách làm hàm mũ để đoán với giải cấp tốc với số đông câu gồm số liệu đẹp.

trường hợp = = (với n є N * )

b) cần sử dụng máy đo xung phóng xạ phạt ra :

- Một vật mẫu chất đựng phóng xạ. Tại thời điểm t1 máy đo được H1 xung phóng xạ và tiếp đến 1 khoảng chừng Δt trên t2  đo được H2 xung phóng xạ. Search chu kì buôn bán rã của đồng vị phóng xạ sẽ là ?

lựa chọn thời điểm lúc đầu tại t1. Khi ấy : t0 ≡ t1 gồm H0 ≡ H1 và t ≡ t2 gồm H ≡ H2 .Suy ra được :

(2.12)

Ví dụ 1:<07A> trả sử sau 3 giờ phóng xạ (kể từ thời điểm thuở đầu ) số phân tử nhân của một đồng vị phóng xạ sót lại bằng 25% số phân tử nhân ban đầu. Chu kì bán rã của đồng vị phóng xạ đó bởi :

A. 1 giờ B. 1,5 giờ đồng hồ C. 0,5 tiếng D. 2 giờ

Giải

- Ta gồm tỉ lệ : = 25% = mà lại = . đề nghị suy ra được : = 2 .

Vậy chu lì bán rã của đồng vị phóng xạ đó bằng : T = giờ.

Chọn giải đáp : B

Ví dụ 2: Độ phóng xạ của 3 mg <_27^60>Co là 3,41 Ci . Mang đến NA = 6,02.1023 mol-1, 1năm có 365 ngày. Tìm chu kì cung cấp rã của teo là:

A.84 năm B. 5,24 năm C. 8,4 năm D. 4,8 năm

Giải

- Số hạt nhân nguyên tử của Na gồm trong 3 mg 60Co : 3,01.1019 hạt

Ta tất cả : H0 = .

Xem thêm: Dạng Bài Tập Tìm Giá Trị Nguyên Của X Để Biểu Thức Có Giá Trị Nguyên Cực Hay

Vậy chu kì phân phối rã của phân tử nhân teo là : T = 5,24 năm .

Chọn câu trả lời B

 

Ví dụ 3: <_11^24>Na là 1 chất phóng xạ . Sau thời hạn 105 h thì độ phóng xạ của nó giảm xuống 128 lần. Chu kì cung cấp rã của <_11^24>Na là

A. 7,5h B. 15h C. 30h D. 3,75h

Giải

Theo đề , ta tất cả : .Vậy chu kì bán rã cung cấp rã của hạt nhân 23Na : T = h .

Chọn giải đáp B

III.PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH VÀ PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH

I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT .

1. Phản ứng phân hạch :

a) Sự phân hạch :

- là việc vỡ một hạt nhân nặng thành hai hạt nhân nhẹ nhàng hơn và vài nơtron , sau khoản thời gian hấp thụ một nơtron chậm.

- điểm sáng : mỗi phân hạch hồ hết giải phóng ra tích điện lớn.

b) bội nghịch ứng phân hạch dây chuyền sản xuất :

- sau khoản thời gian phân hạch một phân tử nhân nặng trĩu (như U, Pu… ) thành những hạt nhân khối lượng nhẹ hơn và dĩ nhiên k hạt nơtron tiếp tục gây ra sự phân hạch cho các hạt nhân khác với số phân hạch tăng lên mau lẹ : đó là phản ứng phân hạch dây chuyền.

- Điều khiếu nại để xảy ra phản ứng phân hạch dây chuyền : điện thoại tư vấn k là hệ số nhân nơtron ( là số nơtron trung bình còn lại sau từng phân hạch ).

 + giả dụ k

+ nếu như k = 1 thì phản ứng dây chuyền xẩy ra với tỷ lệ nơtron không thay đổi : đó là phản ứng dây chuyền điều khiển được sử dụng trong nhà máy hạt nhân .

+ giả dụ k > 1 thì xẩy ra phản ứng dây chuyền sản xuất không tinh chỉnh được , dẫn mang lại một vụ nổ bom nguyên tử.

Để sút thiểu số nơtron bị mất đuối ra phía bên ngoài để k ≥ 1 thì trọng lượng nhiêu liệu phân tử nhân phải tất cả một giá bán trị buổi tối thiểu được call là khối lượng tới hạn của phân tử nhân đó ( mth ).

c) Ứng dụng :

- Lò bội nghịch ứng phân tử nhân là thiết bị tạo thành phản ứng phân hạch dây chuyền điều khiển được .

+ vật liệu hạt nhân : <^235U> xuất xắc <239Pu>

 + thanh điều khiển và tinh chỉnh có cất Bo, Cd để hấp thụ nơtron thừa.

Nhà máy điện nguyên tử : cất lò phản nghịch ứng hạt nhân với thiết bị tua bin tao ra điện năng nhờ năng lượng toả ra từ phản bội ứng phân hạch phân tử nhân .

2. Làm phản ứng nhiệt độ hạch :

a) phản ứng nhiệt độ hạch :

- là làm phản ứng tổng thích hợp hai hạt nhân nhẹ thành một phân tử nhân nặng rộng ở nhiệt độ không hề nhỏ và toả ra một tích điện cực lớn.

những phản ứng phân tử nhân buộc phải có nhiệt độ cỡ 109  0K .

b) tiến hành phản ứng nhiệt hạch :

- các phản ứng nhiệt độ hạch trong tự nhiên và thoải mái chỉ xảy ở trong thâm tâm Mặt Trời với các ngôi sao 5 cánh vì ở đó mới tất cả đủ các điều kiện nhằm phản ứng xảy ra như : khí hiđro , heli là đa số ( cấu tạo nên các mặt trời) và ánh nắng mặt trời đủ mập , áp suất cao.

- làm phản ứng sức nóng hạch tự tạo : sinh hoạt trên Trái Đất bắt đầu chỉ thực hiện được phản ứng sức nóng hạch không điều hành và kiểm soát được bên dưới dạng bom khinh khí ( bom H). Vấn đề điều hành và kiểm soát được bội nghịch ứng nhiệt độ hạch có ý nghĩa sâu sắc to

lớn bởi phản ứng nhiệt độ hạch toả ra một năng lượng không nhỏ mà lại sạch mát với môi trường, nguyên liệu nhẹ như H xem như là vô tận .

Chú ý : phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt độ hạch đó là hai dạng quan trọng đặc biệt của phản nghịch ứng hạt nhân . Nhưng có những dạng bài tập riêng buộc phải được tách bóc riêng thành 1 phần !

II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP

Loại 1: Tìm năng lượng toả ra của bội phản ứng phân hạch, sức nóng hạch khi biết khối lượng và tính năng lượng cho xí nghiệp sản xuất hạt nhân hoặc tích điện thay nắm :

- cho cân nặng của những hạt nhân trước cùng sau phản ứng : M0  và M . Tìm năng lượng toả ra khi xảy 1 phản ứng ( phân hạch hoặc sức nóng hạch ):

tích điện toả ra : Q = ( M0 – M ).c2 MeV. (3.1)

- Suy ra năng lượng toả ra vào m gam phân hạch (nhiệt hạch ) : E = Q.N = Q. MeV (3.2)

Ví dụ 1: Năng lượng tỏa ra vào quá trình phân loại hạt nhân của 1 kg nguyên tử <_92^235U>là 5,13.1026 MeV. Cần phải đốt một lượng than đá từng nào để có một nhiệt lượng như thế. Biết năng suất tỏa nhiệt của than là 2,93.107 J/kg.

A.28 kg B. 28.105 kitretrucvietsun.comm C. 28.107 kitretrucvietsun.comm D. 28.106 kitretrucvietsun.comm

Giải

Rất dễ dàng : để sở hữu một tích điện tương đương với tích điện của 1 kitretrucvietsun.comm <_92^235U> thì sức nóng lượng toả ra từ những việc đốt tích điện thay cố phải bằng đúng Q toả ra của 235U.Ta gồm : 1kg <_92^235U> sinh sản Q = 5,13.1026 MeV = 8,208.1013 J.

Suy ra lượng than phải đốt là : m <=fracQ2,93.10^7approx 28.10^5> kitretrucvietsun.comm .

Chọn giải đáp B.

Ví dụ 2: <_92^235>U + <_0^1>n → <_42^95>Mo + <_57^139>La +2<_0^1>n là 1 trong những phản ứng phân hạch của Urani 235. Biết trọng lượng hạt nhân : mU = 234,99 u ; mMo = 94,88 u ; mLa = 138,87 u ; mn = 1,0087 u.Cho năng suất toả nhiệt độ của xăng là 46.106 J/kg . Trọng lượng xăng nên dùng để hoàn toàn có thể toả tích điện tương đương với 1 gam U phân hạch ?

1616 kg B. 1717 kitretrucvietsun.comm C.1818 kitretrucvietsun.comm D.1919 kg

Giải

Số hạt nhân nguyên tử 235U trong 1 gam vật chất U là :

N = = hạt .

- năng lượng toả ra khi giải phóng hoàn toàn 1 hạt nhân 235U phân hạch là:

Q = ( M0 – M ).c2 = ( mU + mn – mMo– mLa  – 2mn ).c2 = 215,3403 MeV

- năng lượng khi 1 gam U phản ứng phân hạch :

E = Q.N = 5,5164.1023 MeV = 5,5164.1023 .1,6.10 –3 J = 8,8262 J

- khối lượng xăng cần dùng làm thu được năng lượng của 1 gam 235U phân hạch :

m <=fracQ46.10^6approx 1919> kg.

Chọn đáp án D

Loại 2: Tìm tích điện toả ra lúc biết độ hụt khối hay năng lượng liên kết

- Xét phản ứng sức nóng hạch : <_1^3H+_1^2H o _2^4He+_0^1n>. Cho thấy thêm năng lượng link của <_1^3H>,<_1^2H>, <_2^4H> . Tìm tích điện toả ra của phản ứng ?

Ta gồm : Wlk <_1^2H>  = mp + mn – = mp + mn – Wlk <_1^2H>

Wlk <_1^3H>  = mp + 2mn – = mp + 2mn – Wlk <_1^3H>

Wlk <_2^4He>  = 2mp + 2mn – = 2mp + 2mn – Wlk <_2^4He>

tích điện toả ra : Q = + – mn

= Wlk <_2^4He>– Wlk <_1^2H>– Wlk <_1^3H> =  Wlk <_2^4He> – (Wlk <_1^2H>+ Wlk <_1^3H>)

Tổng quát lác lên : Q = ∑ Wlk sau  – ∑ Wlk trước . (3.3)

Xét bội nghịch ứng : <_1^2H+_1^2H o _2^3He+_0^1n> . Cho biết thêm độ hụt khối của <_1^2H>,<_2^3He>. Tìm tích điện toả ra ?

Ta có : Δm <_1^2H>= mp + mn – = mp + mn – Δm <_1^2H>

Δm <_2^3He>= 2mp + mn – = 2mp + mn – Δm<_2^3He>

tích điện toả ra : Q = 2 - - mn  = Δm<_2^3He>–2Δm <_1^2H>.

Tổng quát lên : Q = (∑ Δm sau  – ∑ Δm trước)c2. (3.4)

Ví dụ 1:<09A> : Cho bội phản ứng hạt nhân:<_1^2D+_1^3T o _2^4He+X>. Lấy độ hụt khối của phân tử nhân T, hạt nhân D, phân tử nhân He theo thứ tự là 0,009106 u; 0,002491 u; 0,030382 u với 1u = 931,5 MeV/c2 . Năng lượng tỏa ra của phản ứng xê dịch bằng :

A. 15,017 MeV. B. 17,498 MeV. C. 21,076 MeV. D. 200,025 MeV.

Giải

Đây là phản ứng nhiệt độ hạch toả năng lượng được tính theo độ hụt khối của các chất.

Phải xác định khá đầy đủ độ hụt khối các chất trước với sau phản bội ứng. Cần ta phải khẳng định hạt nhân X là :

X ≡ <_0^1n> là một nơtron nên gồm Δm = 0.

- Vậy năng lượng toả ra cảu bội phản ứng bởi :

Q = ( ∑ Δm sau  – ∑ Δm trước)c2  = (ΔmHe + Δmn – ΔmH + ΔmT ).c2 = 17,498 MeV .

Chọn giải đáp : B

Ví dụ 2: Tìm năng lượng tỏa ra khi một hạt nhân $_92^234 extU$ phóng xạ tia α và tạo thành đồng vị Thôri $_90^230 extTh$. Mang đến các năng lượng liên kết riêng của phân tử α là 7,1 MeV, của 234U là 7,63 MeV, của 230Th là 7,7 MeV.

10,82 MeV. B. 13,98 MeV. C. 11,51 MeV. D. 17,24 MeV.

Giải

Đây là việc tính tích điện toả ra của một phân chảy phóng xạ khi biết Wlk của những hạt nhân trong phản ứng .Do kia ta phải xác định được Wlk tự dữ kiện Wlk riêng biệt của đề bài.

Ta gồm sự phóng xạ ra mắt như sau : $_92^234 extU$ → $_90^230 extTh$ + α .

Năng lượng liên kết của các hạt nhân là :

Wlk U = 7,63.234 = 1785,42 MeV , Wlk Th = 7,7.230 = 1771 MeV , Wlk α = 7,1.4= 28,4 MeV

 - Áp dụng cách làm ta có tích điện toả ra phân tung trên là:

Q = ∑ Wlk sau  – ∑ Wlk trước = Wlk Th + Wlk α – Wlk U = 13,98 MeV

Chọn câu trả lời : B

IV.PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT

1. Phản bội ứng phân tử nhân :

- là mọi quá trình dẫn mang lại sự biến hóa hạt nhân .

- bội phản ứng phân tử nhân yêu đương được chia thành hai nhiều loại :

bội phản ứng địa chỉ : thân hai phân tử nhân dẫn đến sự chuyển đổi của bọn chúng thành những hạt nhân không giống .

phản nghịch ứng từ bỏ phân tan của một hạt nhân ko bền (hạt nhân mẹ) thành những hạt nhân khác (hạt nhân con) cùng kèm theo các tia phóng xạ .

2. Những định nguyên lý bảo toàn trong phản ứng hạt nhân :

A + B → C + D.

a) Định dụng cụ bảo toàn số nuclôn ( số khối) :

Trong bội phản ứng phân tử nhân, tổng thể nuclon của những hạt cửa hàng bằng tổng thể nuclon của các hạt sản phẩm.

 Ta gồm : AA + AB = AC + AD.

b) Định chính sách bảo toàn điện tích :

Tổng đại số các điện tích của những hạt liên hệ bằng tổng đại số các điện tích của những hạt sản phẩm.

Ta gồm : ZA +ZB = ZC + ZD

c) Định luật pháp bảo toàn tích điện toàn phần : gồm cả đụng năng và tích điện nghỉ.

Tổng tích điện toàn phần của những hạt hệ trọng bằng tổng tích điện toàn phần của các hạt sản phẩm .

Ta tất cả : WA + WB + mA.c2 + mB.c2 = WC + WD + mC.c2 + mD.c2

WA + WB  + Q = WC + WD .

Với Q là tích điện của phản bội ứng phân tử nhân ( tất cả dấu để xem như là thuộc loại phản ứng toả xuất xắc thu nhiệt nhưng mà sẽ đề cập ở trong phần dưới ).

d) Định quy định bảo toàn cồn lượng :

Vector tổng hễ lượng của những hạt thúc đẩy bằng vector tổng động lượng của những hạt sản phẩm.

Ta tất cả : .

3. Tích điện trong bội nghịch ứng phân tử nhân :

Trong làm phản ứng hạt nhân hoàn toàn có thể là phản ứng toả nhiệt hoặc thu nhiệt. Cùng với M0 = mA + mB là tổng trọng lượng nghỉ của những hạt nhân trước bội phản ứng . M = mC + mD là tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân sau làm phản ứng . Khi đó năng lượng của một phản bội ứng phân tử nhân có mức giá trị :

Q = ( M0 – M ).c2 = Δm.c2

+ giả dụ Q > 0 : bội phản ứng toả sức nóng .

 +nếu Q

II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP

Loại 1: xác minh hạt nhân còn thiếu và số hạt ( tia phóng xạ ) trong phản bội ứng phân tử nhân .

a) xác minh tên hạt nhân không đủ :

- Áp dụng định dụng cụ bảo toàn số khối và điện tích .

Chú ý : phải học nằm trong một vài ba chất bao gồm số điện tích thường gặp gỡ trong phản nghịch ứng phân tử nhân (không cần suy xét số khối do nguyên tố các loại nào chỉ nhờ vào vào Z : số thứ tự trong bảng HTTH .

- Một vài một số loại hạt phóng xạ và đặc thù về năng lượng điện tích, số khối của bọn chúng :

hạt α ≡ <_2^4>He , hạt nơtron ≡ <_0^1>n , hạt proton ≡ <_1^1>p , tia β─  ≡ <_-1^0>e , tia β+  ≡ <_+.1^0>e , tia γ có bản chất là sóng năng lượng điện từ.

b) xác định số các hạt ( tia ) phóng xạ phạt ra của một bội phản ứng :

- thường thì thì loại bài bác tập này thuộc phản bội ứng phân hạch phân tử nhân . Lúc ấy hạt nhân mẹ sau rất nhiều

lần phóng xạ tạo ra x phân tử α với y hạt β ( để ý là những phản ứng hầu hết tạo loại β– do nguồn phóng xạ β+ là hiếm hoi ) . Do đó khi giải bài bác tập các loại này cứ cho sẽ là β– , nếu giải hệ nhị ẩn không có nghiệm thì mới giải cùng với β+ - mà lại mà chắc không có đâu

Ví dụ 1 : Tìm phân tử nhân X trong làm phản ứng phân tử nhân sau :

<_5^10>Bo + X → α + <_4^8>Be

A. <_1^3>T B. <_1^2>D

C. <_0^1>n D.<_1^1>p

Giải:

Trước tiên phải khẳng định đầy hạt α tất cả Z cùng A bằng bao nhiêu . α ≡ <_2^4>He nên áp dụng định quy định bảo toàn số khối cùng điện tích. Khi đó suy ra : X có điện tích Z = 2+ 4 – 5 =1

và số khối A = 4 + 8 – 10 = 2.

Vậy X là phân tử nhân <_1^2>D đồng vị phóng xạ của H.

Chọn giải đáp B

Ví dụ 2. Mang đến phản ứng hạt nhân : T + X → α + n . X là hạt nhân .

nơtron B. Proton C. Triti D. Đơtơri

Giải

 - Ta buộc phải biết kết cấu của các hạt khác trong phản bội ứng : <_1^3>T , α ≡ <_2^4>He , <_0^1>n .

 -  Áp dụng định khí cụ bảo toàn điện tích với số khối , ta được :

X tất cả điện tích Z = 2 + 0 – 1 = 1 & số khối A = 4 + 1 – 3 = 2 . Vậy X là <_1^2>D

Chọn đáp án : D

Loại 2. Xác định năng lượng của bội phản ứng hạt nhân .

Xét phản nghịch ứng hạt nhân : A + B → C + D . Khi ấy : + M0 = mA + mB là tổng trọng lượng nghỉ của những hạt nhân trước phản nghịch ứng .

+ M = mC + mD là tổng trọng lượng nghỉ của các hạt nhân sau phản nghịch ứng .

- Ta có tích điện của phản bội ứng được xác minh :

Q = ( M0 – M ).c2 = Δm.c2 .

+ nếu như Q > 0 : bội nghịch ứng toả nhiệt độ .

+ giả dụ Q

Với câu hỏi tìm tích điện khi m (g) hóa học A tham gia phản ứng phân tử nhân. Ta sẽ có tổng tích điện của phản bội ứng là : MeV.

Ví dụ 1. Triển khai phản ứng phân tử nhân sau : <_11^23>Na + <_1^2>D → <_2^4>He + <_10^20>Ne .

Biết mNa = 22,9327 u ; mHe = 4,0015 u ; mNe = 19,9870 u ; mD = 1,0073 u. Phản bội ứng bên trên toả tuyệt thu một tích điện bằng từng nào J ?

thu 2,2375 MeV B. toả 2,3275 MeV. C.thu 2,3275 MeV D. Toả 2,2375 MeV

Giải

Ta có tích điện của phản bội ứng hạt nhân trên là :

Q = ( M0 – M ).c2 = ( mNa + mHe  ─ mNe ─ mD )c2 = + 2,3275 MeV.

 Dấu “ + ” chứng tỏ đây là phản nghịch ứng toả tích điện .

Chọn lời giải B.

Ví dụ 2: trong làm phản ứng phân hạch hạt nhânUrani <_92^235>U năng lượng trung bình toả ra khi phân chia một hạt nhân là 200 MeV. Tính năng lượng toả ra trong quá trình phân phân chia hạt nhân của một kg Urani trong lò phản bội ứng.

A. 8,2.1012 J B. 8,2.1013 J C. 7,6.1012 J D. 7,6.1013  J

Giải:

 - Số phân tử nhân Urani tất cả trong 1kg Urani:

N === 2,563.1024 phân tử

Năng lượng toả ra của 1kg Urani:

E0 = N. ΔE = 2,563.1024.200 = 5,126.1026 MeV = 8,2.1013 J

Chọn lời giải B

Ví dụ 3: cho phản ứng phân tử nhân: <_1^3>T + <_1^2>D < o > <_2^4>He + X +17,6MeV . Tính tích điện toả ra từ phản bội ứng trên lúc tổng hợp được 2g Hêli.

A. 52,976.1023 MeV B. 5,2976.1023 MeV C. 2,012.1023 MeV D.2,012.1024 MeV

Giải:

 - Số nguyên tử hêli tất cả trong 2g hêli:

N = = = 3,01.1023 MeV

 - năng lượng toả ra gấp N lần năng lượng của một bội nghịch ứng nhiệt hạch:

E = N.Q = 3,01.1023.17,6 = 52,976.1023 MeV

Chọn câu trả lời A.

Loại 3. Động năng và tốc độ của các hạt trong làm phản ứng phân tử nhân .

Xét bội phản ứng phân tử nhân : A + B → C + D . Khi biết trọng lượng đầy đủ của các chất gia nhập phản ứng .Ta sẽ áp dụng định quy định bảo toàn tích điện :

M0c2 + WA +WB = Mc2 + WC +WD

Q + WA +WB = WC +WD  .

Chú ý : vệt của Q là toả tích điện hay thu năng lượng để tránh bị nhầm lúc có tác dụng toán.

Khi biết khối lượng không đầy đủ và một vài nét kiện về đụng năng và vận tốc của hạt nhân .Ta sẽ vận dụng định điều khoản bảo toàn cồn lượng :

.

Chú ý :

 

Ví dụ 1. phân tử α bắn vào phân tử nhân Al đứng yên tạo ra phản ứng : α + <_13^27>Al → <_15^30>P + n. Phản bội ứng này thu tích điện Q= 2,7 MeV. Biết nhì hạt sinh ra bao gồm cùng vận tốc, tính hễ năng của phân tử α . ( coi khối lượng hạt nhân ngay số khối của chúng).

A. 1,3 MeV B. 13 MeV C. 3,1 MeV D. 31 MeV

Giải

- Ta gồm =30 Kp = 30 Kn

Mà Q = Kα ─ Kp ─ Kn = Kα ─ 31 K n (1)

Áp dụng định cách thức bảo toàn cồn lượng: mα .vα = ( mp + mn)v 2 mα Kα = 2( mp + mn)( Kp +Kn)

4 Kα = 31( Kp + Kn)= 961 Kn Kn=

Thay vào (1) ta bao gồm Q = Kα =

Chọn câu trả lời C.

 

Ví dụ 2: tín đồ ta dùng hạt prôtôn tất cả động năng Wp= 2,69 MeV bắn vào hạt nhân Liti đứng yên thu được 2 phân tử α có cùng đụng năng . Cho mp = 1,,0073u; mLi = 7,0144u; m α =4,0015u ; 1u = 931 MeV/c2  . Tính cồn năng và vận tốc của mổi hạt α chế tạo thành?

A. 9,755 MeV ; 3,2.107m/s B.10,55 MeV ; 2,2.107 m/s

C. 10,55 MeV ; 3,2.107 m/s D. 9,755.107 ; 2,2.107 m/s.

Giải

Năng lượng của làm phản ứng phân tử nhân là : Q = ( M0 – M ).c2 = 0,0187uc2 = 17,4097 MeV.

Áp dụng định hình thức bảo toàn năng lượng ta có Q +Wp= 2W α W α =

Vận tốc của mổi phân tử α là: v = =2,2.107m/s.

Chọn câu trả lời B.

 

Ví dụ 3: Một nơtơron tất cả động năng Wn = 1,1 MeV bắn vào hạt nhân Liti đứng yên gây ra phản ứng:

<_0^1> n + <_3^6>Li → X+ <_2^4>He .

Biết hạt nhân He cất cánh ra vuông góc với phân tử nhân X. Động năng của hạt nhân X với He theo thứ tự là :?

Cho mn = 1,00866 u;mx  = 3,01600u ; mHe = 4,0016u; mLi = 6,00808u.

A.0,12 MeV và 0,18 MeV B.0,1 MeV và 0,2 MeV

C.0,18 MeV & 0,12 MeV D. 0,2 MeV & 0,1 MeV

Giải

- Ta có tích điện của bội phản ứng là : : Q = ( mn+ mLi─ m x ─ m He).c2 = - 0,8 MeV ( đó là phản ứng thu tích điện )

- Áp dụng định luật bảo toàn rượu cồn lượng:

2mnWn= 2mHe .W He + 2mx Wx (1)

- Áp dụng định cơ chế bảo toàn năng lượng :Q =Wx +W He ─Wn = -0,8 (2)

*

Chọn đáp án B

BÀI TẬP VẬN DỤNG

Câu 1. Năng lượng bé dại nhất để bóc hạt nhân He thành hai phần kiểu như nhau là từng nào ? cho mHe = 4,0015u; mn = 1,0087u; mp = 1,0073u; 1u.c2 = 931MeV

A. 3,2 MeV. B. 12,4 MeV. C. 16,5 MeV. D. 23,8 MeV.

Câu 2.  Năng lượng liên kết cho một nuclon trong số hạt nhân

*
Ne ; He cùng
*
C khớp ứng bằng 8,03 MeV ; 7,07 MeV và 7,68 MeV. Năng lượng quan trọng để tách bóc một hạt nhân
*
Ne thành nhị hạt nhân
*
He và một phân tử nhân
*
C là :

A. 11,9 MeV. B. 10,8 MeV. C. 15,5 MeV. D. 7,2 MeV.

Câu 3. Tính năng lượng liên kết tạo thành Cl37, cho biết: trọng lượng của nguyên tử <_17^37>Cl = 36,96590 u; khối lượng proton, mp = 1,00728 u; trọng lượng electron, me = 0,00055 u; khối lượng nơtron, mn = 1,00867 u; 1u = 1,66043.10-27kg; c = 2,9979.108 m/s; 1J = 6,2418.1018 eV.

A. 316,82 MeV B. 318,14 MeV C. 315,11 MeV D. 317,26 MeV

Câu 4. Hạt nhân Li có cân nặng 7,0144u. Tích điện liên kết của hạt nhân là từng nào ? đến mn = 1,0087u ; mp = 1,0073u ; 1u.c2 = 931MeV .

 45,6 MeV. B. 36,2 MeV. C. 39,4 MeV. D. 30,7 MeV.

Câu 5. Năng lượng quan trọng để bứt một nơtrôn khỏi hạt nhân

*
Na là bao nhiêu ? cho mNa = 22,9837u ; mn = 1,0087u ; mp=1,0073u, 1u.c2 = 931MeV

A. 3,5 MeV. B. .8,1 MeV. C. 12,4 MeV. D. 17,4 MeV

Câu 6: lựa chọn câu trả lời đúng. Tính số phân tử nitơ trong 1 gam khí niơ. Biết khối lượng nguyên tử lượng của nitơ là 13,999 u. Biết 1u =1,66.10-24 g.

A . 43.1020 phân tử  . B . 43.1021 hạt C. 215.1021 .hạt D. 215.1020 phân tử

Câu 7. Năng lượng liên kết riêng rẽ của 235U là 7,7 MeV thì cân nặng hạt nhân U235 là bao nhiêu ? Biết  mp=1,0073u; mn=1,0087u.

A . 234,0015 u. B. 236,0912 u. C. 234,9731 u. D. 234,1197 u.

Câu 8. Công thức gần đúng cho nửa đường kính hạt nhân là R=R0A<^frac13> với R0=1,2 fecmi cùng A là số khối. Khối lượng riêng của phân tử nhân là:

A. 0,26.1018  kg/m3. B. 0,35.1018 kg/m3. C. 0,23.1018 kg/m3. D. 0,25.1018  kg/m3

Câu 9. Một hóa học phóng xạ bao gồm hằng số phân chảy λ = 1,44.10-3 (h-1). Trong thời hạn bao lâu thì 75% phân tử nhân ban sơ sẽ bị phân tan ?

 36 ngày. B. 40,1 ngày. C. 39,2 ngày. D. 37,4 ngày.

Câu 10. Đồng vị phóng xạ đồng <_29^66>Cu bao gồm chu kì cung cấp rã T = 4,3 phút. Sau thời hạn 12,9 phút thì độ phóng xạ của đồng vị này giảm xuống còn bao nhiêu ?

 A. 85% B. 87,5% C. 82,5% D. 80%

Câu 11. <_79^200>Au là 1 trong chất phóng xạ . Biết độ phóng xạ của 3.10 –9 kg hóa học đó là 58,9 Ci . Chu kì bán rã của Au 200 là từng nào ?

A. 47,9 phút B.74,9 phút C.94,7 phút D. 97,4 phút .

Xem thêm: Các Trường Đào Tạo Ngành Du Lịch Tphcm Tốt Nhất, Điểm Chuẩn Bao Nhiêu

Câu 12. Khi so với một mẫu gỗ, tín đồ ta thấy gồm 87,5% số nguyên tử đồng vị phóng xạ <_6^14>C đã trở nên phân rã thành những nguyên tử <_7^14>N . Biết chu kì cung cấp rã của C là 5570 năm. Tuổi của mẫu gỗ này là :

A. 17610 năm B.11400năm C.16710năm D. 14100năm

Câu 13. Thuở đầu 5 gam Radon Rn là hóa học phóng xạ với chu kì phân phối rã T = 3,8 ngày. Độ phóng xạ của lượng Rn bên trên sau thời gian 9,5 ngày là:

A. 1,22.105 Ci B.1,36.105 Ci C.1,84.105 Ci D.1,92.105 Ci

Câu 14a. Radon là hóa học phóng xạ gồm chu kì bán rã T= 3,6 ngày. Trên thời điểm ban đầu có 1,2 g <_86^222>Rn, sau khoảng thời hạn t = 1,4T thì số nguyên tử Rn sót lại là bao nhiêu ?

 A. 1,874.1018 B.2,165.1019 C.1,234.1021 D.2,465.1020

Câu 14b. Một hóa học phóng xạ có hằng số phóng xạ bằng 1,44.10 –3.h-1. Sau thời hạn bao thọ thì 75% số phân tử nhân thuở đầu bị phân rã hết ?

A.36 ngày B. 37,4 ngày C.39,2 ngày D.40,1 ngày

Câu 15. <_92^238>U sau không ít lần phóng xạ phân tử α với β – trở thành hạt nhân <_82^206>Pb. Biết chu kì phân phối rã của sự biến hóa tổng thích hợp này là 4,6.109 năm. Mang sử ban đầu một một số loại đá chỉ cất <_92^238>U không cất <_82^206>Pb. Hiệnnay tỉ lệ trọng lượng các chất <_92^238>U với <_82^206>Pb là 37 thì tuổi của mẫu đá là ?

 A. 2.107 năm B.2.108 năm C.2.109 năm D.2.1010 năm

Câu 16. Một nguồn phóng xạ bao gồm chu kì phân phối rã T cùng tại thời điểm lúc đầu có 32N0 hạt nhân . Sau những khoảng thời gian T/2, 2T với 3T thì số hạt nhân còn lại lần lượt là ?

24N0, 12N0, 6N0 B. 16N0, 8N0, 4N0 C.16N0, 8N0, 4N0 D. 16N0, 8N0, 4N0

Câu 17. Có bao nhiêu hạt β – được hóa giải trong một giờ từ 1 đồng vị <_11^23>Na. Biết đồng vị phóng xạ <_11^23>Na tất cả chu kì bán rã là 15 h.

A. 2,134.1015 hạt B. 4,134.1015 phân tử C. 3,134.1015 hạt D. 1,134.1015 phân tử

Câu 18. Chất phóng xạ Po gồm chu kì phân phối rã là 138 ngày. Tính số phân tử nhân Po để có độ phóng xạ là 1 trong Ci.

A. 1018 hạt B. 50,2.1015 phân tử C. 63,65.1016 phân tử D. 30,7.1014 phân tử

Câu 19. Một gam hóa học phóng xạ vào 1s phân phát ra 4,2.1013 hạt β– . Cân nặng nguyên tử của hóa học phóng xạ này là 58,933 u; 1u = 1,66.10-27 kitretrucvietsun.comm . Chu kì bán rã của chất phóng xạ này là ?

A. 1,78.108 s B. 1,68.108 s C. 1,86.108 s D. 1,87.108 s

Câu 20. Chu kì buôn bán rã <_84^211>Po là 138 ngày. Khi phóng ra tia anpha poloni trở thành chì. Sau 276 ngày, khối lượng chì được tạo thành từ bỏ 1mmg Po là :

A. 0,6391 g. B. 0,3679 g. C. 0,7360 g. D. 0,7810 g.

Câu 21. Một hóa học phóng xạ có chu kỳ bán rã T =10s. Ban sơ có độ phóng xạ 2.107  Bq để cho độ phóng xạ sụt giảm còn 0,25.107 Bq thì nên mất một khoảng thời gian bao