Bài Tập Hạt Nhân Nguyên Tử

Share:
Kí hiệu phân tử nhân : <_Z^AX> . Trong những số đó :

+Z là số hiệu nguyên tử , chính là số vật dụng tự trong bảng HTTH .

Bạn đang đọc: Bài tập hạt nhân nguyên tử

+ A điện thoại tư vấn là số khối , là tổng số các nuclon trong phân tử nhân .

số nơtron = A – Z .

b) size hạt nhân :

trường hợp coi phân tử nhân nguyên tử là 1 khối cầu nửa đường kính R thì ta gồm sự phụ thuộc vào giữa R và số khối A là :

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

2. Đồng vị : là phần nhiều nguyên tử mà hạt nhân đựng cùng số proton nhưng gồm số nơtron khác nhau .

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

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

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

3. Đơn vị cân nặng nguyên tử :

- Kí hiệu là u và có trị số bởi 1 / 12 cân nặng của đồng vị <_6^12C>. Khi đó : 1u = <1,66055.10^-27>kg .

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

4. Độ hụt khối và tích điện liên kết :

a) Lực hạt nhân : là lực thúc đẩy giữa các nuclon trong phân tử nhân. Lực này có đặc điểm là lực hút , có phân phối kính tác dụng rất nhỏ tuổi - cỡ 10-15 m và có cường độ rẩt mập nên còn gọi là lự tác động mạnh .

b) Độ hụt khối : là hiệu số cân nặng giữa khối lượng hạt nhân với tổng trọng lượng các nuclon cấu tạo nên phân tử nhân kia .

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

c) năng lượng liên kết :

- từ hệ thức Anh-xtanh : E = mc2 . Ta thấy 1 phần khối lượng của các hạt nuclon đã đưa thành tích điện liên kết những hạt nhân trong nguyên tử cùng nhau ( vì thế nên m 0 ) : tích điện đó được điện thoại tư vấn là năng lượng liên kết của hạt nhân và tất cả trị số : Wlk = Δm.c2 .

năng lượng liên kết càng to thì lực liên kết giữa những nuclôn càng táo bạo .

─ Để đặc thù cho độ bền chắc của phân tử nhân ta tất cả đại lượng năng lượng liên kết riêng là : . Phân tử

nhân có năng lượng liên kết riêng càng béo thì càng bền vững

II . PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP .

Loại 1 : kiếm tìm 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) năng lượng liên kết :

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

Chú ý : thường thì đề bài bác cho 1u = 931 MeV/c2 cơ mà nếu đề không cho thì cứ mang giá trị chuẩn ( theo phong 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 ( tích điện toả ra) của N phân tử nhân <_Z^AX> . đó là năng lượng liên kết của 1 hạt nhân kia

Và N phân tử nhân thì có tích điện là : E = N.Wlk ( MeV)

Ví dụ 1: <07A> mang lại mC = 12 u, mp= 1.00728u, mn = 1,00867u , 1u = 1.66058.10-27 kg , 1eV = 1,6.10-19 J, c = 3.10-8 m/s. Tích điện tối thiểu để tách hạt nhân <_6^12C> thành các nuclon lẻ tẻ bằng :

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

Giải:

Ta yêu cầu tính 1u bởi 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 bởi 1  MeV .

Suy ra 1,494522.10-10 J bằng MeV

Vậy 1u = 934,07 MeV/ c2

Năng lượng quan trọng để bóc tách hạt nhân <_6^12C>thành các nuclôn hiếm hoi chính là tích điện liên kết của hạt 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 đầu hạt nhân <_6^12>C đứng yên .Cho bieát mC =12,0000u ; mα = 4,0015u. Năng lượng tối thiểu để 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 về tối thiểu để tách hạt nhân 12C thành 3 hạt nhân α chính là năng lượng cần cung ứng cho

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

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

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

 

*
 Chọn đáp án A

Ví dụ 3: mang lại 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 phản nghịch ứng là? A.0,3148u B.0,2248u C. 0,2848u D. 0,2148u

Giải:

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

Suy ra độ hụt khối của phản nghịch ứng bằng:

Δm = u

Chọn đáp án D

Loại 2 : Tính tích điện liên kết riêng rẽ và đối chiếu tính bền chắc của các hạt nhân.

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

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

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

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

Suy ra tích điện liên kết riêng rẽ của hạt nhân <_4^10Be> là : MeV/nuclôn.Chọn câu trả lời : C

Ví dụ 2: Tính năng lượng liên kết hạt nhân Đơtêri <_1^2D>? cho 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 link cảu hạt nhân D là

Wlk = Δm.c2 = 0,0024.uc2 = 2,234 MeV

Chọn lời giải D

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

Câu vấn đáp 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 bác không cho cân nặng của 12C nhưng để ý vì tại đây dùng đơn vị chức năng u, nhưng mà theo tư tưởng đon vị u bởi 1/12 khối lượng đồng vị 12C bởi đó có thể lấy khối lượng 12C là 12 u.

Suy ra năng lượng liên kết riêng của từng hạt nhân là

 He : Wlk = (2.mp + 2.mn – m α )c2 = 28,289366 MeV Wlk riêng  = 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 rẽ  = 7,4797 MeV/ nuclon.

Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì sẽ càng bền vững. Vậy chiều chắc chắn hạt nhân tăng cao là : He

Chọn đáp án C

Loại 3 : Tính số phân tử nhân nguyên tử với suy ra số nơtron, proton bao gồm trong lượng chất hạt nhân .

Cho khối lượng m hoặc số mol của hạt nhân<_Z^AX> . Kiếm tìm số hạt p. , n có trong mẫu mã hạt nhân đó .

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

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

Khi kia : 1 hạt hạt nhân X tất cả Z hạt p. Và (A – Z ) phân tử n . Vì vậy trong N phân tử hạt nhân X có :

N.Z hạt p

(A-Z). N hạt n

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

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

- Suy ra số phân tử nơtron bao gồm 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 điểm phóng xạ :

- Phóng xạ là hiện tượng kỳ lạ một phân tử nhân không bền chắc tự vạc phân rã, phạt ra các tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác điện thoại tư vấn là hiện tượng lạ phóng xạ .

- Đặc điểm của hiện tượng lạ phóng xạ :

+ quá trình phân tan phóng xạ chính là quá trình dẫn mang đến sự đổi khác hạt nhân.

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

2. Các loại tia phóng xạ :

quá trình phân chảy phóng xạ vạc ra có 3 loại tia phóng xạ : tia α , tia β với tia γ

Các tia phóng xạ là tia không nhận thấy được cùng có tính chất 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 :

- bản chất là chùm hạt nhân nguyên tử heli<_2^4He>

- đặc thù : bị lệch về phía phiên bản âm của điện trường, có tốc độ khoảng 2.10 -7 m/s. Bao gồm tính ion hoá táo tợn nên mất tích điện rất nhanh trên phố đi, khả năng đâm xuyên yếu.

b) Tia β :

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

- tia β- : là chùm những hạt e- ( là một số loại phóng xạ phổ biến hơn β+ ) với bị lệch về bạn dạng dương của điện trường.

- tia β+ : là chùm các hạt pozitron e+ bao gồm điện tích +e ( là phản phân tử của electron – vẫn đề cập rõ nghỉ ngơi chương các loại phân tử sơ cung cấp ) buộc phải bị lệch về phía bạn dạng âm của năng lượng điện trường .

c) Tia γ :

- là sóng năng lượng điện từ tất cả bước sóng cực ngắn -11 m ( chính là chùm phôtôn mang có tích điện cao ).

- tính chất : không bị lệch trong năng lượng điện trường , có khả năng đâm xuyên dũng mạnh hơn nhiều so cùng với tia α , β .

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

3. Định cơ chế phóng xạ:

a) Định qui định phóng xạ :

- Trong quy trình phân tan , số hạt nhân phóng xạ bớt theo thời gian theo định dụng cụ hàm số mũ.

- các hàm biễu diễn quá trình phân tung phóng xạ hạt nhân theo thời theo thời hạn t :

+ theo khối lượng : m = .

+ theo số hạt hạt nhân nguyên tử : N =

Trong kia : m0 ,m là khối lượng hạt nhân nguyên tử và N0, N là số phân tử hạt nhân nguyên tử .

T là chu kì buôn bán rã .

: là hằng số phóng xạ .

b) Độ phóng xạ :

- là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ bạo phổi hay yếu ớt của một lượng hóa học phóng xạ , được xác định là số phân tan trong một giây. Đặc trưng cho tốc độ phân tung .

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

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

4. Đồng vị phóng xạ và ứng dụng :

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

- những đồng vị phóng xạ của một yếu tắc hoá học tất cả cùng tính chất hoá học 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 xác minh tuổi mẫu vật.

- trong y-sinh học tập : cách thức đánh vệt nguyên tử và phẩu thuật chiếu xạ.

II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP

Loại 1: xác định lượng chất còn lại:

- cho m0 giỏi N0 và T. Tìm cân nặng (số phân tử nhân nguyên tử ) nhỏ lại sau thời hạn t ?

 Tính số phân tử hạt nhân nguyên tử <_Z^AX> vào m (g) vật dụng chất. hạt.

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

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

Chú ý: là t và T phải mang đến cùng đơn vị . Đối với khối lượng m thì không đề xuất đổi đơn vị chức năng và ta cứ tính rồi lấy đơn vị 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 hạn 11,4 ngày thì độ phóng xạ (hoạt độ phóng xạ) của lượng hóa học phóng xạ còn sót lại bằng bao nhiêu phần trăm so cùng với độ phóng xạ của lượng hóa học phóng xạ ban đầu?

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

Giải:

- Ta bao gồm : T = 3,8 ngày ; t = 11,4 = 3T ngày . Cho nên ta mang lại hàm mũ hai để giải cấp tốc như sau :

= 12,5%

Chọn lời giải : C

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

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

Giải

- Ta có : t = 1năm thì số phân tử nhân chưa phân tung (còn lại ) là :

- Sau 1năm nữa tức là t’ = 2t năm thì số phân tử nhân sót lại chưa phân rã là :

.

Chọn đáp án : C

Loại 2: xác định lượng chất đã trở nên phân tung :

- Cho cân nặng hạt nhân lúc đầu ( hoặc số hạt nhân ban sơ N0 ) với T . Tra cứu lượng hạt nhân đã trở nên phân tan trong thời hạn t ?

 Khối lượng hạt nhân bị phân rã : Δm = (2.3)

Số phân tử nhân bị phân tung là : ΔN = (2.4)

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

A -> B + C . MA ≠ mB + mC

Ví dụ 1:Tính số phân tử nhân bị phân chảy sau 1s vào 1g Rađi <^226>Ra . Cho biết thêm chu kỳ buôn 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 phân tử nhân nguyên tử có trong một gam 226Ra là : N0 = hạt .Suy ra số hạt nhân nguyên tử Ra phân tung sau 1 s là :

phân tử .

Chọn câu trả lời D

Loại 3 : Xác định cân nặng của hạt nhân con :

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

Ta bao gồm : 1 hạt nhân phóng xạ thì sẽ có 1 hạt nhân bé tao thành. Vì vậy ΔNX (phóng xạ) = NY (tạo thành)

( mãng cầu là số Avôgađrô ) .

Suy ra : .

Tổng quát : mcon = (2.5)

Ví dụ 1:<08A> hạt nhân <_A.1^Z.1X> phóng xạ và trở thành một phân tử nhân <_A.2^Z.2Y> bền. Coi trọng lượng của phân tử nhân X, Y thông qua số khối của bọn chúng tính theo đơn vị u. Biết chất phóng xạ <_A.1^Z.1_1X> bao gồm chu kì chào bán rã là T. Ban sơ có một cân nặng chất <_A.1^Z.1_1X>, sau 2 chu kì cung cấp rã thì tỉ số giữa cân nặng của hóa học Y và trọng lượng của hóa học X là :

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

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

Giải

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

Khi đó X là phân tử nhân bà bầu và Y là hạt nhân nhỏ tao thành. Lúc này bài toán biến chuyển tìm mối contact giữa X với hạt nhân con Y :

Ta có cân nặng của hạt nhân X sau 2 chu kì ( t = 2T ):

+ m = .

Khối lượng của hạt nhân con Y tạo thành sau 2 chu kì là :

mY = mY =

Khi đó, tỉ trọng giữa khối lượng của hạt nhân Y cùng hạt nhân X là :

+ Chọn phương pháp D

Ví dụ 2: <_11^24> mãng cầu là chất phóng xạ β- tạo ra thành hạt nhân magiê <_12^24>Mg. Lúc đầu có 12gam Na với chu kì bán rã là 15 giờ. Sau 45 h thì cân nặng Mg tạo thành thành là :

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

Giải

Nhận xét : t = 3.T bắt buộc ta dùng hàm mũ 2 nhằm giải cho nhanh vấn đề :

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

Δm = 10,5 g .

Suy ra cân nặng của mg chế tạo ra thành : mcon = gam.

Chọn câu trả lời A

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

- đến m0, T . Tìm kiếm độ phóng xạ của phân tử nhân sau thời gian t ?

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

 + chuyển chu kì về đơn vị chức năng giây .

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

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

Chú ý: + ngoài đơn vị Bq , độ phóng xạ còn có đơn vị tính không giống là Curi (Ci) , cùng với 1Ci = 3,7.10­10 Bq.

+ khi tính độ phóng xạ buộc phải đổi T về s và đề xuất lưu số này vào laptop để tính cấp tốc trắc nghiệm :

 1năm = 31,536.10 6 s .

Ví dụ 1:<09A> rước chu kì bán rã của pôlôni <_84^210Po> là 138 ngày và 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> bao gồm 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 bác này sai thường vì chưng không nhìn kĩ đối kháng vị khối lượng và chưa 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 bớt 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 sút mỗi giờ chính là lượng teo bị phóng xạ trong những giờ , lúc đó theo đề bài , ta có :

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

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

Chọn giải đáp D

Loại 5: xác định thời gian phóng xạ , tuổi thọ thiết bị chất.

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

- đến N, N0 . Lập luận giống như , ta được : (2.8)

- đến H, H0 . Lập luận tương tự như , ta được : (2.9)

Chú ý :

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

-các dạng đặc trưng :

+ = % lượng chất còn lại của phân tử nhân sau khoản thời gian phân tan trong thời hạn t. Tựa như cho N/N0 cùng

H / H0 .

+ = a% khối lượng hạt nhân đã biết thành phóng xạ . Tương tự cho ΔN/N0 cùng ΔH / H0 .Khi đó ta hoàn toàn có thể suy ra cân nặng hạt nhân sót lại sau thời gian phân tan t là = 100% - a% .

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

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

Giải

Sau thời gian phóng xạ t ( kể từ thời điểm thuở đầu ) , ta gồm :

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

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

Theo đề , ta tất cả : <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 bởi 3 lần khối lượng hạt nhân còn sót lại .

Chọn giải đáp : A

Ví dụ 2: Một chất phóng xạ tất cả chu kì buôn bán rã là 360 giờ. Sau bao thọ thì cân nặng của nó chỉ với 1/32 khối lượng ban sơ :

A. 75 ngày (24h) B. 11,25 giờ 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 một số loại cùng trọng lượng vừa mới chặt. Biết chu kì của 14C là 5600 năm. Tuổi của tượng gỗ sẽ là :

A. 1900 năm B. 2016 năm C. 1802 năm D. 1890 năm

Giải

Đây là bài xích toán đối chiếu giữa độ phóng xạ vì chưng 14C phân rã trong vật cần xác minh tuổi với vật so sánh .Theo đề ta gồm : . Áp dụng : từ bí quyết (2.9) ta được : năm .

Chọn câu trả lời C

 

Loại 6: khẳng định chu kì bán rã .

a) mang đến m và m0 ( hoặc N & N0) :

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

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

Tương tự cho N , N0 : (2.11)

- hoàn toàn có thể dùng bí quyết hàm mũ nhằm đoán cùng giải nhanh với đa số câu có số liệu đẹp.

nếu như = = (với n є N * )

b) dùng máy đo xung phóng xạ phạt ra :

- Một vật mẫu chất đựng phóng xạ. Tại thời gian t1 thứ đo được H1 xung phóng xạ và tiếp nối 1 khoảng chừng Δt tại t2  đo được H2 xung phóng xạ. Kiếm tìm chu kì buôn bán rã của đồng vị phóng xạ chính là ?

lựa chọn thời điểm thuở đầu tại t1. Khi ấy : t0 ≡ t1 tất cả H0 ≡ H1 cùng t ≡ t2 bao gồm H ≡ H2 .Suy ra được :

(2.12)

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

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

Giải

- Ta có tỉ lệ : = 25% = nhưng = . đề nghị suy ra được : = 2 .

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

Chọn đáp án : B

Ví dụ 2: Độ phóng xạ của 3 mg <_27^60>Co là 3,41 Ci . Mang lại NA = 6,02.1023 mol-1, 1năm bao gồm 365 ngày. Tìm kiếm chu kì phân phối rã của teo là:

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

Giải

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

Ta có : H0 = .

Xem thêm: Bệnh Dày Sừng Nang Lông Và Những Vấn Đề Cần Lưu Ý, Bệnh Dày Sừng Nang Lông

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

Chọn giải đáp B

 

Ví dụ 3: <_11^24>Na là 1 chất phóng xạ . Sau thời hạn 105 h thì độ phóng xạ của nó giảm đi 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 có : .Vậy chu kì cung cấp rã chào bán rã của hạt nhân 23Na : T = h .

Chọn câu trả lời B

III.PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH VÀ PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH

I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT .

1. Làm phản ứng phân hạch :

a) Sự phân hạch :

- là sự việc vỡ một phân tử nhân nặng trĩu thành hai hạt nhân nhẹ nhàng hơn và vài ba nơtron , sau khi hấp thụ một nơtron chậm.

- điểm lưu ý : từng phân hạch hầu như giải phóng ra năng lượng lớn.

b) làm phản ứng phân hạch dây chuyền sản xuất :

- sau thời điểm phân hạch một hạt nhân nặng nề (như U, Pu… ) thành các hạt nhân nhẹ nhàng hơn và hẳn nhiên k phân tử nơtron liên tiếp gây ra sự phân hạch cho những hạt nhân khác cùng số phân hạch tăng lên lập cập : chính là phản ứng phân hạch dây chuyền.

- Điều khiếu nại để xẩy ra phản ứng phân hạch dây chuyền sản xuất : hotline k là thông số nhân nơtron ( là số nơtron trung bình còn lại sau từng phân hạch ).

 + nếu như k

+ nếu như k = 1 thì làm phản ứng dây chuyền xảy ra với tỷ lệ nơtron không thay đổi : đấy là phản ứng dây chuyền điều khiển và tinh chỉnh được dùng trong xí nghiệp hạt nhân .

+ ví như k > 1 thì xảy ra phản ứng dây chuyền không tinh chỉnh và điều khiển được , dẫn cho một vụ nổ bom nguyên tử.

Để bớt thiểu số nơtron bị mất non ra phía bên ngoài để k ≥ 1 thì cân nặng nhiêu liệu phân tử nhân phải gồm một giá bán trị buổi tối thiểu được call là khối lượng tới hạn của phân tử nhân kia ( mth ).

c) Ứng dụng :

- Lò làm phản ứng hạt nhân là thiết bị tạo thành phản ứng phân hạch dây chuyền điều khiển được .

+ nguyên vật liệu hạt nhân : <^235U> hay <239Pu>

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

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

2. Bội nghịch ứng nhiệt hạch :

a) phản nghịch ứng nhiệt hạch :

- là phản ứng tổng hợp hai phân tử nhân dịu thành một phân tử nhân nặng hơn ở nhiệt độ độ không hề nhỏ và toả ra một tích điện cực lớn.

các phản ứng hạt nhân phải có ánh sáng cỡ 109  0K .

b) triển khai phản ứng sức nóng hạch :

- các phản ứng nhiệt hạch trong tự nhiên và thoải mái chỉ xảy ở trong tâm Mặt Trời với các ngôi sao sáng vì ở đó mới có đủ những điều kiện để phản ứng xảy ra như : khí hiđro , heli là đa phần ( kết cấu nên những mặt trời) và ánh sáng đủ bự , áp suất cao.

- phản ứng nhiệt độ hạch nhân tạo : nghỉ ngơi trên Trái Đất mới chỉ thực hiện được phản bội ứng nhiệt hạch không điều hành và kiểm soát được dưới dạng bom khinh thường khí ( bom H). Vấn đề kiểm soát và điều hành được làm phản ứng nhiệt hạch có ý nghĩa to

lớn do phản ứng sức nóng hạch toả ra một năng lượng rất lớn mà lại sạch với môi trường, vật liệu nhẹ như H xem như thể vô tận .

Chú ý : phản ứng phân hạch với phản ứng nhiệt độ hạch chính là hai dạng đặc biệt quan trọng của phản ứng phân tử nhân . Nhưng có những dạng bài tập riêng nên được bóc tách riêng thành 1 phần !

II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP

Loại 1: Tìm tích điện toả ra của bội nghịch ứng phân hạch, nhiệt độ hạch lúc biết trọng lượng và tính tích điện cho nhà máy hạt nhân hoặc năng lượng thay cầm cố :

- cho cân nặng của những hạt nhân trước với sau bội nghịch ứng : M0  và M . Tìm tích điện toả ra khi xảy 1 phản bội ứng ( phân hạch hoặc nhiệt độ hạch ):

năng lượng toả ra : Q = ( M0 – M ).c2 MeV. (3.1)

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

Ví dụ 1: Năng lượng tỏa ra trong 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 bao nhiêu 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 kinoimidanang.comm C. 28.107 kg D. 28.106 kg

Giải

Rất đơn giản dễ dàng : để sở hữu một năng lượng tương đương với tích điện của 1 kinoimidanang.comm <_92^235U> thì sức nóng lượng toả ra từ việc đốt tích điện thay nạm phải bởi đúng Q toả ra của 235U.Ta tất cả : 1kg <_92^235U> sinh sản Q = 5,13.1026 MeV = 8,208.1013 J.

Suy ra lượng than đề nghị đốt là : m <=fracQ2,93.10^7approx 28.10^5> kinoimidanang.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 phản ứng phân hạch của Urani 235. Biết khối lượng hạt nhân : mU = 234,99 u ; mMo = 94,88 u ; mLa = 138,87 u ; mn = 1,0087 u.Cho năng suất toả sức nóng của xăng là 46.106 J/kg . Khối lượng xăng cần dùng để có thể toả năng lượng tương đương với 1 gam U phân hạch ?

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

Giải

Số hạt nhân nguyên tử 235U trong một gam vật hóa học U là :

N = = phân tử .

- tích điện toả ra khi giải phóng trọn vẹn 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 nghịch 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 để làm thu được tích điện của 1 gam 235U phân hạch :

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

Chọn đáp án D

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

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

Ta tất cả : 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 lên : Q = ∑ Wlk sau  – ∑ Wlk trước . (3.3)

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

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

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

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

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

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

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

Giải

Đây là bội phản ứng sức nóng hạch toả năng lượng được tính theo độ hụt khối của những chất.

Phải xác định đầy đủ độ hụt khối những chất trước cùng sau bội nghịch ứng. Phải ta phải khẳng định hạt nhân X là :

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

- Vậy tích điện toả ra cảu phản nghịch ứng bởi :

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

Chọn lời giải : B

Ví dụ 2: Tìm năng lượng tỏa ra khi 1 hạt nhân $_92^234 extU$ phóng xạ tia α và tạo ra thành đồng vị Thôri $_90^230 extTh$. đến các tích điện liên kết riêng rẽ của hạt 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 bài toán tính tích điện toả ra của một phân tung phóng xạ khi biết Wlk của các hạt nhân trong làm phản ứng .Do kia ta phải xác định được Wlk từ bỏ dữ kiện Wlk riêng rẽ của đề bài.

Ta tất cả 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 công thức ta có năng lượng toả ra phân tung trên là:

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

Chọn lời giải : B

IV.PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT

1. Bội nghịch ứng hạt nhân :

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

- bội phản ứng hạt nhân thương được tạo thành hai loại :

phản nghịch ứng xúc tiến : giữa hai hạt nhân dẫn mang lại sự chuyển đổi của bọn chúng thành các hạt nhân khác .

bội nghịch ứng trường đoản cú phân tan của một hạt nhân không bền (hạt nhân mẹ) thành các hạt nhân khác (hạt nhân con) với kèm theo các tia phóng xạ .

2. Các định dụng cụ bảo toàn trong làm phản ứng phân tử nhân :

A + B → C + D.

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

Trong phản ứng phân tử nhân, toàn bô nuclon của những hạt liên quan bằng tổng số nuclon của các hạt sản phẩm.

 Ta có : AA + AB = AC + AD.

b) Định pháp luật bảo toàn điện tích :

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

Ta tất cả : ZA +ZB = ZC + ZD

c) Định nguyên lý bảo toàn tích điện toàn phần : gồm cả rượu cồn năng và tích điện nghỉ.

Tổng tích điện toàn phần của các hạt can dự bằng tổng năng lượng toàn phần của các hạt thành phầm .

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

WA + WB  + Q = WC + WD .

Với Q là năng lượng của bội phản ứng hạt nhân ( của cả dấu để xem là thuộc nhiều loại phản ứng toả hay thu nhiệt nhưng mà sẽ đề cập ở đoạn dưới ).

d) Định chính sách bảo toàn cồn lượng :

Vector tổng rượu cồn lượng của những hạt hệ trọng bằng vector tổng hễ lượng của các hạt sản phẩm.

Ta gồm : .

3. Tích điện trong phản bội ứng hạt nhân :

Trong bội phản ứng hạt nhân rất có thể là bội phản ứng toả sức nóng hoặc thu nhiệt. Với M0 = mA + mB là tổng cân nặng nghỉ của những hạt nhân trước làm phản ứng . M = mC + mD là tổng trọng lượng nghỉ của những hạt nhân sau phản nghịch ứng . Khi đó năng lượng của một bội nghịch ứng phân tử nhân có mức giá trị :

Q = ( M0 – M ).c2 = Δm.c2

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

 +nếu Q

II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP

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

a) xác định tên hạt nhân còn thiếu :

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

Chú ý : cần học trực thuộc một vài ba chất tất cả số điện tích thường gặp gỡ trong phản ứng phân tử nhân (không cần suy nghĩ số khối vì nguyên tố các loại nào chỉ phụ thuộc vào vào Z : số vật dụng tự trong bảng HTTH .

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

phân tử α ≡ <_2^4>He , phân tử nơtron ≡ <_0^1>n , phân tử 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 minh số các hạt ( tia ) phóng xạ vạc ra của một phản ứng :

- thông thường thì loại bài bác tập này thuộc làm phản ứng phân hạch hạt nhân . Khi ấy hạt nhân mẹ sau rất nhiều

lần phóng xạ tạo thành x phân tử α và y hạt β ( để ý là những phản ứng đa số tạo nhiều loại β– do nguồn phóng xạ β+ là rất hiếm ) . Cho nên vì vậy khi giải bài xích tập loại này cứ cho chính là β– , trường hợp giải hệ hai ẩn không có nghiệm thì mới giải với β+ - cơ mà mà chắc không tồn tại 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 có Z với A bởi bao nhiêu . α ≡ <_2^4>He nên vận dụng định chế độ bảo toàn số khối với điện tích. Khi đó suy ra : X gồm điện tích Z = 2+ 4 – 5 =1

với số khối A = 4 + 8 – 10 = 2.

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

Chọn lời giải 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 bắt buộc biết cấu trúc của những hạt khác trong làm phản ứng : <_1^3>T , α ≡ <_2^4>He , <_0^1>n .

 -  Áp dụng định mức sử dụng bảo toàn năng lượng điện tích cùng số khối , ta được :

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

Chọn câu trả lời : D

Loại 2. Xác định năng lượng của bội nghịch ứng phân tử nhân .

Xét phản bội ứng hạt nhân : A + B → C + D . Khi ấy : + M0 = mA + mB là tổng cân nặng nghỉ của các hạt nhân trước làm phản ứng .

+ M = mC + mD là tổng khối lượng nghỉ của những hạt nhân sau bội phản ứng .

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

Q = ( M0 – M ).c2 = Δm.c2 .

+ trường hợp Q > 0 : phản bội ứng toả sức nóng .

+ nếu như Q

Với việc tìm năng lượng khi m (g) hóa học A thâm nhập phản ứng hạt nhân. Ta sẽ có được tổng tích điện của phản nghịch 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 tốt thu một năng lượng bằng bao nhiêu 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 bội nghịch ứng hạt nhân trên là :

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

 Dấu “ + ” chứng minh đây là bội nghịch ứng toả năng lượng .

Chọn câu trả lời B.

Ví dụ 2: trong phản nghịch ứng phân hạch hạt nhânUrani <_92^235>U năng lượng trung bình toả ra khi phân loại một phân tử nhân là 200 MeV. Tính năng lượng toả ra trong quá trình phân phân chia hạt nhân của một kg Urani vào lò phản nghịch 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 có trong 1kg Urani:

N === 2,563.1024 hạt

Năng lượng toả ra của 1kg Urani:

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

Chọn câu trả lời B

Ví dụ 3: đến phản ứng hạt nhân: <_1^3>T + <_1^2>D < o > <_2^4>He + X +17,6MeV . Tính năng lượng toả ra từ phản ứng trên khi tổng thích 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 có trong 2g hêli:

N = = = 3,01.1023 MeV

 - tích điện toả ra cấp N lần tích điện của một bội nghịch ứng sức nóng hạch:

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

Chọn lời giải A.

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

Xét phản bội ứng phân tử nhân : A + B → C + D . Khi biết cân nặng đầy đủ của những chất gia nhập phản ứng .Ta sẽ vận dụng định biện pháp bảo toàn tích điện :

M0c2 + WA +WB = Mc2 + WC +WD

Q + WA +WB = WC +WD  .

Chú ý : vết của Q là toả tích điện hay thu năng lượng để khỏi bị nhầm lúc làm cho toán.

Khi biết khối lượng không không thiếu và một đôi điều kiện về hễ năng và tốc độ của hạt nhân .Ta sẽ áp dụng định biện pháp bảo toàn cồn lượng :

.

Chú ý :

 

Ví dụ 1. phân tử α bắn vào hạt nhân Al đứng yên tạo ra phản ứng : α + <_13^27>Al → <_15^30>P + n. Làm phản ứng này thu năng lượng Q= 2,7 MeV. Biết nhị hạt sinh ra bao gồm cùng vận tốc, tính động năng của hạt α . ( coi trọng lượng hạt nhân bằng 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 qui định bảo toàn động 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 tất cả Q = Kα =

Chọn câu trả lời C.

 

Ví dụ 2: bạn ta dùng hạt prôtôn có động năng Wp= 2,69 MeV bắn vào phân tử nhân Liti đứng lặng thu được 2 phân tử α tất cả cùng rượu cồn năng . Mang lại mp = 1,,0073u; mLi = 7,0144u; m α =4,0015u ; 1u = 931 MeV/c2  . Tính hễ năng và vận tốc của mổi phân tử 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 bội phản ứng hạt nhân là : Q = ( M0 – M ).c2 = 0,0187uc2 = 17,4097 MeV.

Áp dụng định phương pháp bảo toàn năng lượng ta bao gồm Q +Wp= 2W α W α =

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

Chọn đáp án B.

 

Ví dụ 3: Một nơtơron bao gồm động năng Wn = 1,1 MeV phun 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 phân tử nhân X cùng He lần lượt là :?

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

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

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

Giải

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

- Áp dụng định nguyên tắc bảo toàn hễ lượng:

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

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

*

Chọn đáp án B

BÀI TẬP VẬN DỤNG

Câu 1. Năng lượng nhỏ nhất để tách bóc hạt nhân He thành nhị phần tương đương nhau là bao nhiêu ? mang đến 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 links cho một nuclon trong các hạt nhân

*
Ne ; He và
*
C khớp ứng bằng 8,03 MeV ; 7,07 MeV và 7,68 MeV. Năng lượng cần thiết để tách một phân tử nhân
*
Ne thành nhị hạt nhân
*
He với 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 chế tạo ra thành Cl37, mang đến biết: cân nặng của nguyên tử <_17^37>Cl = 36,96590 u; khối lượng proton, mp = 1,00728 u; trọng lượng electron, me = 0,00055 u; trọng 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 trọng lượng 7,0144u. Tích điện liên kết của phân tử nhân là từng nào ? mang lại 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 phân tử nhân

*
Na là bao nhiêu ? đến 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 vấn đáp đúng. Tính số phân tử nitơ trong một gam khí niơ. Biết trọng 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 phân tử C. 215.1021 .hạt D. 215.1020 hạt

Câu 7. Năng lượng liên kết riêng biệt của 235U là 7,7 MeV thì trọng lượng hạt nhân U235 là từng nào ? 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. Phương pháp gần đúng cho nửa đường kính hạt nhân là R=R0A<^frac13> với R0=1,2 fecmi với 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 rã λ = 1,44.10-3 (h-1). Trong thời gian 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 có chu kì bán rã T = 4,3 phút. Sau thời gian 12,9 phút thì độ phóng xạ của đồng vị này giảm đi 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 buôn bán rã của Au 200 là bao nhiêu ?

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

Câu 12. Khi so với một mẫu mã gỗ, bạn ta thấy có 87,5% số nguyên tử đồng vị phóng xạ <_6^14>C đã bị 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 chất phóng xạ cùng với chu kì chào bán rã T = 3,8 ngày. Độ phóng xạ của lượng Rn trên sau thời hạn 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 tất cả chu kì buôn bán rã T= 3,6 ngày. Tại thời điểm lúc đầu có 1,2 g <_86^222>Rn, sau khoảng thời gian t = 1,4T thì số nguyên tử Rn còn sót lại là bao nhiêu ?

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

Câu 14b. Một chất phóng xạ có hằng số phóng xạ bởi 1,44.10 –3.h-1. Sau thời gian bao lâu thì 75% số hạt nhân lúc 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 nhiều lần phóng xạ phân tử α và β – biến thành hạt nhân <_82^206>Pb. Biết chu kì cung cấp rã của sự biến hóa tổng thích hợp này là 4,6.109 năm. đưa sử ban sơ một loại đá chỉ cất <_92^238>U không chứa <_82^206>Pb. Hiệnnay tỉ lệ cân nặng các chất <_92^238>U với <_82^206>Pb là 37 thì tuổi của chủng loại đá là ?

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

Câu 16. Một nguồn phóng xạ có chu kì chào bán rã T với tại thời điểm thuở đầu có 32N0 phân tử nhân . Sau những khoảng thời hạn T/2, 2T và 3T thì số hạt nhân còn sót lại lần lượt là ?

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

Câu 17. Bao gồm bao nhiêu hạt β – được hóa giải trong một tiếng từ 1 đồng vị <_11^23>Na. Biết đồng vị phóng xạ <_11^23>Na có chu kì chào bán rã là 15 h.

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

Câu 18. Chất phóng xạ Po có chu kì cung cấp rã là 138 ngày. Tính số hạt nhân Po để sở hữu độ phóng xạ là một trong Ci.

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

Câu 19. Một gam chất phóng xạ trong 1s vạc ra 4,2.1013 phân tử β– . Khối lượng nguyên tử của hóa học phóng xạ này là 58,933 u; 1u = 1,66.10-27 kinoimidanang.comm . Chu kì phân phối rã của hóa học 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. Lúc phóng ra tia anpha poloni trở thành chì. Sau 276 ngày, trọng lượng chì được tạo thành từ 1mmg Po là :

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

Câu 21. Một chất phóng xạ có chu kỳ luân hồi bán rã T =10s. Ban sơ có độ phóng xạ 2.107  Bq làm cho độ phóng xạ giảm đi còn 0,25.107 Bq thì cần mất một khoảng thời gian bao

Bài viết liên quan