Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Tiết 90: Bài tập phóng xạ - Trần Minh Hưng

xạ ? 
A. Phóng xạ là hiện tượng hạt nhân tự phân rã phóng ra các bức xạ không nhìn thấy và biến đổi thành hạt nhân khác . 
B . Sự phóng xạ xảy ra do các nguyên nhân bên trong hạt nhân 
C. Có những chất phóng xạ có sẵn trong tự nhiên và những chất phóng xạ do con người tạo ra . 
D. Ta có thể thay đổi tốc độ phóng xạ nhờ các thiết bị thích hợp . 
bµi tËp 
Home 
C©u hái 22 
 Nơtrôn là hạt sơ cấp 
A. mang điện tích nguyên tố +e và có khối lượng m n =1,008665u. 
B. không mang điện và có khối lượng m n =1,008665u. 
C. không mang điện và có khối lượng m n =1,007276u. 
D. mang điện tích nguyên tố -e, và có khối lượng m n =1,007276u . 
bµi tËp 
Home 
C©u hái 23 
Một lượng chất phóng xạ có chu kì bán rã T. Ban đầu chất phóng xạ có khối lượng m 0 , sau khoảng thời gian t = 3T thì khối lượng chất đã bị phóng xạ là 
A. 0,875m 0 . 
B. 0,125m 0 . 
C. 0,75m 0 . 
D. 0,25m 0 . 
bµi tËp 
Home 
C©u hái 24 
bµi tËp 
 Đơn vị khối lượng nguyên tử bằng 
A . khối lượng của một nguyên tử cacbon 
B . khối lượng của một nguyên tử hyđro 
 khối lượng của một nguyên tử cacbon 
 khối lượng của một nguyên tử cacbon 
Home 
C©u hái 25 
Chu kỳ bán rã c ủa ch ất phóng xạ . 
A. phụ thu ộc kh ối lư ợng ch ất phóng xạ. 
B. thay đ ổi theo nhi ệt độ. 
C. khác nhau đ ối v ới các ch ất phóng xạ khác nhau . 
D. gi ảm theo th ời gian . 
bµi tËp 
Home 
C©u hái 26 
Một chất phóng xạ có chu kỳ bán rã T. Tại thời điểm t = 2T kể từ thời điểm ban đầu t = 0 thì 
A . khối lượng chất phóng xạ giảm đi một nửa so với ban đầu . 
B. độ phóng xạ còn lại giảm một nửa so với ban đầu . 
C. số hạt nhân bị phân rã bằng 3/4 số hạt nhân ban đầu . 
D. số hạt nhân bị phân rã bằng 1/4 số hạt nhân ban đầu . 
bµi tËp 
Home 
C©u hái 27 
Taïi thôøi ñieåm t 1 , ñoä phoùng xaï cuûa moät maãu chaát laø H 1 , vaø ôû thôøi ñieåm t 2 ñoä phoùng xaï laø H 2 . Neáu chu kyø baùn raõ laø T thì soá haït nhaân bò phaân raõ trong khoaûng thôøi gian t 2 – t 1 laø : 
bµi tËp 
A. H 1 – H 2 	 B. (H 1 – H 2 ) 
C. (H 1 – H 2 ) D. H 1 t 1 – H 2 t 2 
Home 
C©u hái 28 
Chọn đáp án SAI. 
 Ban đầu có 10 gam chất phóng xạ , chu 	 kỳ bán rã T = 5 năm . 
A. Sau 5 năm còn 5 gam 
B. Sau 10 năm còn 2,5 gam 
C. Sau 7,5 năm còn 1,5 gam 
D. Sau 15 năm còn 1,25 gam 
bµi tËp 
Home 
C©u hái 29 
Điều nào sau đây là SAI khi nói về độ phóng xạ H? 
A. Độ phóng xạ H của một lượng chất phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của lượng chất phóng xạ đó 
B. Với một chất phóng xạ cho trước , độ phóng xạ luôn là 	 một hằng số 
C. Với một lượng chất phóng xạ cho trước , độ phóng xạ 	 giảm dần theo qui luật hàm số mũ theo thời gian 
D. Các chất phóng xạ khác nhau thì độ phóng xạ của cùng 	 một lượng chất là khác nhau . 
bµi tËp 
Home 
C©u hái 30 
Tìm phát biểu SAI về phóng xạ 
A . C ó chất phóng xạ để trong tối sẽ phát sáng .Vậy có loại tia phóng xạ mắt ta nhìn thấy được 
B. C ác tia phóng xạ có những tác dụng lí hoá như ion hoá môi trường , làm đen kính ảnh , gây ra các phản ứng hoá học 
C. C ác tia phóng xạ đều có năng lượng 
D. S ự phóng xạ toả ra năng lượng 
bµi tËp 
Binh ...Boong... 
Binh ...Boong... 
Cấu tạo hạt nhân nguyên tử 
Nguyên tử : 
Gồm hạt nhân mang điện dương , xung quanh có các electron. 
Kích thước hạt nhân rất nhỏ so với kích thước nguyên tử . 
Khối lượng hạt nhân xấp xỉ khối lượng nguyên tử . 
Hạt nhân : 
Gồm các hạt nhỏ hơn , gọi là nuclôn . Có hai loại nuclôn là prôtôn(p ) mang điện tích nguyên tố dương và nơtrôn (n) không mang điện . 
Số prôtôn bằng nguyên tử số Z, số nơtrôn bằng A-Z với A là khối lượng số hoặc số khối . 
Ký hiệu : 
3.Ñoä phoùng xaï : 
* Ñònh nghóa : Ñoä phoùng xaï H cuûa moät löôïng chaát phoùng xaï laø ñaïi löôïng ñaëc tröng cho tính phoùng xaï maïnh hay yeáu , ño baèng soá phaân raõ trong 1 giaây . 
* Coâng thöùc : 
Ñaët H 0 = λN 0 laø ñoä phoùng xaï ban ñaàu thì ñoä phoùng xaï vaøo thôøi ñieåm t laø : 
 H(t ) = H 0 .e -λt = 
 Giống như soá nguyeân töû vaø khoái löôïng chaát phoùng xaï , ñoä phoùng xaï cuûa moät löôïng chaát phoùng xaï cho tröôùc cöù sau moät chu kyø bán rã giaûm ñi moät nöûa 
β - 
β + 
α 
2.C ác tia phóng xạ : 
a)Các loại tia phóng xạ : 
+ Tia  : laø doøng haït nhaân nguyeân töû Heâli , bò leäch veà phía baûn aâm cuûa tuï ñieän . 
Chuyeån ñoäng vôùi vaän toác  2.10 7 m/s laøm ion hoaù moâi tröôøng , ñi xa ñöôïc toái ña 8cm trong khoâng khí . 
  Caùc tính chaát : 
 + Caùc tính chaát veà tia Rônghen ñeàu coù ôû tia  nhöng ôû möùc cao hôn . 
 + Tia  coù theå xuyeân qua taám beâtoâng raát daøy , gaây nguy hieåm cho con ngöôøi 
  Baûn chaát : Tia  laø soùng ñieän töø coù böôùc soùng raát ngaén döôùi 10 -11 m , vaø cuõng laø haït phoâtoân coù naêng löôïng cao . 
 
Tờ bìa daøy 1mm 
 
 
Taám nhoâm daøy vaøi mm 
Taám beâtoâng daøy 
Các nguyên tử mà hạt nhân chứa cùng số prôtôn Z nhưng có số nơtrôn N khác nhau (do đó có số khối A khác nhau ), gọi là đồng vị . 
Ví dụ :	 Hiđrô có 3 đồng vị : 
 Hiđrô thường : 
 Hiđrô nặng : ( Đơtơri ) 
 Hiđrô siêu nặng : ( Triti ) 
p 
n 
p 
n 
n 
p 
n 
- 
 Lực hạt nhân 
 Các prôtôn và nơtrôn trong hạt nhân liên kết với nhau bởi các lực hút rất mạnh gọi là lực hạt nhân . 
 Lực hạt nhân là loại lực mạnh nhất trong các loại lực nhưng chỉ tác dụng ở khoảng cách nhỏ hơn hoặc bằng kích thước hạt nhân . 
 Bán kính tác dụng khoảng 10 -15 m (1fecmi). 
  Baûn chaát t ia  : 
 
 + laø soùng ñieän töø coù böôùc soùng raát ngaén döôùi 10 -11 m, vaø cuõng laø haït phoâtoân coù naêng löôïng cao . 
 - 
 + 
 
1 
Taám beâtoâng daøy 
 
 + Tia  coù theå xuyeân qua taám beâ toâng raát daøy . 
 + Caùc tính chaát veà tia Rônghen ñeàu coù ôû tia  nhöng ôû möùc cao hôn . 
Ñoä phoùng xaï : 
* Ñònh nghóa : Ñoä phoùng xaï H cuûa moät löôïng chaát phoùng xaï laø ñaïi löôïng ñaëc tröng cho tính phoùng xaï maïnh hay yeáu , ño baèng soá phaân raõ trong 1 giaây . 
* Coâng thöùc : 
Ñaët H 0 = λN 0 laø ñoä phoùng xaï ban ñaàu thì ñoä phoùng xaï vaøo thôøi ñieåm t laø : 
H(t ) = H 0 .e -λt 
* Ñôn vò cuûa ñoä phoùng xaï H laø becôren 
	( kyù hieäu laø Bq ): 1Bq=1 phaân raõ/giaây . 
* Ñôn vò khaùc cuûa H la øcuri(kyù hieäu laø Ci ): 
	1Ci = 3,7.10 10 Bq ( baèng ñoä phoùng xaï cuûa 1g rañi ). 
t(h ) 
0 
t=T=6 
t=2T=12 
t=3T=18 
t=4T=24 
M (g ) 
4 
2 
1 
0,5 
0,25 
Khối lượng chất đã bị phân rã : 
m = m 0 – m = 4 – 0,25 = 3,75 (g) 
Hướng dẫn : 
Sử dụng công thức để giải : 
 + Khối lượng còn lại sau thời gian t= 24 (h) 
 + Khối lượng chất đã bị phân rã : 
m = m 0 – m = 4 – 0,25 = 3,75 (g) 
Cấu tạo hạt nhân nguyên tử 
Hạt nhân : 
Gồm các hạt nhỏ hơn , gọi là nuclôn . Có hai loại nuclôn là prôtôn(p ) mang điện tích nguyên tố dương và nơtrôn (n) không mang điện . 
Một nguyên tử có số thứ tự Z trong bảng phân loại tuần hoàn của Mêđêlêép thì Số prôtôn bằng nguyên tử số Z, số nơtrôn bằng A-Z với A là khối lượng số hoặc số khối . 
Ký hiệu : 
Số khối A cho biết ? 
B. số nuclôn của hạt nhân . 
C. tổng số prôtôn và nơtrôn của hạtnhân . 
D. khối lượng một mol chất đơn nguyên tử tính ra gam . 
Cấu tạo hạt nhân nguyên tử 
Hạt nhân : 
Gồm các hạt nhỏ hơn , gọi là nuclôn . Có hai loại nuclôn là prôtôn(p ) mang điện tích nguyên tố dương và nơtrôn (n) không mang điện . 
Một nguyên tử có số thứ tự Z trong bảng phân loại tuần hoàn của Mêđêlêép thì Số prôtôn bằng nguyên tử số Z, số nơtrôn bằng A-Z với A là khối lượng số hoặc số khối . 
Ký hiệu : 
Nguyên tử số Z cho biết ? 
B . số hạt prôtôn trong hạt nhân . 
C. điện tích của hạt nhân . 
D. vị trí của nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn . 
Loại tia 
Bản chất 
Tia  
laø doøng caùc haït nhaân nguyeân töû heli 
Tia  
Tia  
laø soùng ñieän töø coù böôùc soùng raát ngaén döôùi 10 -11 m, vaø cuõng laø haït phoâtoân coù naêng löôïng cao 
Tia hồng ngoại 
laø soùng ñieän töø coù böôùc soùng lôùn hôn 0,76.10 -6 m, vaø cuõng laø haït phoâtoân coù naêng löôïng nhoû 
Tia - 
laø caùc electron vaø kí hieäu 
Tia + 
laø caùc poâzitroân hay electron döông vaø kí hieäu 
t 
0 
T 
2T 
N(X) 
N 0 
0,5N 0 
0,25N 0 
N(Y) 
0 
0,5N 0 
0,75N 0 
Sau moät chu kyø T thì 0,5 soá nguyeân töû X bieán thaønh 0,5 soá nguyeân töû chaát Y. Cöù lieân tuïc ........ 
Sau 2T thì : 
Soá nguyeân töû chaát Y ñöôïc taïo thaønh laø 0,75N 0 
Soá nguyeân töû chaát X laø 0,25N 0 
 Sau 2T soá nguyeân töû chaát Y seõ gaáp 3 laàn soá nguyeân töû chaát X 
- 
NGUOÀN PHOÙNG XAÏ 
 
 - 
 
 + 
+ Tia  có thể phóng ra từ hạt nhân cùng vớI tia gamma 
+ Tia  bị lệch trong từ trường 
1 
Tờ bìa daøy 
1mm 
 
Tia  coù tính ñaâm xuyeân yeáu , khoâng xuyeân qua ñöôïc taám bìa daøy côû 1mm 
 
Tờ bìa daøy 1mm 
 
Taám nhoâm daøy vaøi mm 
Tia  coù taùc duïng ñaâm xuyeân maïnh hôn tia , coù theå ñaâm xuyeân qua moät taám nhoâm daøy côû vaøi mm 
 a) Soá nguyeân töû ban ñaàu 
= 5,42.10 21 ( nguyeân töû ) 
 b) Soá nguyeân töû coøn laïi sau t = 1,5 T 
= 1,91.10 21 ( nguyeân töû ) 
Quaù trình phoùng xaï chæ do caùc nguyeân nhaân beân trong gaây ra vaø hoaøn toaøn khoâng phuï thuoäc vaøo taùc ñoäng beân ngoaøi . duø nguyeân töû caùc chaát phoùng xaï coù naèm trong caùc hôïp chaát khaùc nhau . 
Vaäy : 
 Quaù trình phaân raõ thöïc chaát laø quaù trình bieán ñoåi haït nhaân . 
1 
2 
t 
0 
t=T 
t=2T 
t=3T 
M 
1m 0 
0,5m 0 
0,25m 0 
0,125m 0 
Khối lượng chất đã bị phân rã : 
m = m 0 – m = m 0 – 0,125 m 0 = 0,875 m 0 
Hướng dẫn : 
t 
0 
t=T 
t=2T 
N 
1N 0 
0,5N 0 
0,25N 0 
N=N 0 -N 
0 
0,5N 0 
0,75N 0 
Số hạt nhân đã bị phân rã : 
 N = N 0 – N = N 0 – 0,25 N 0 
 = 0,75 N 0 = 3/4 N 0 
Hướng dẫn : 
Độ phóng xạ ở thời điểm t 1 : H 1 = N 1  N 1 =  Độ phóng xạ ở thời điểm t 2 : H 2 = N 2  N 2 = 
Số nguyên tử bị phân rã sau thời gian t = t 2 - t 1 : 
N = N 1 - N 2 = - 
 = (H 1 – H 2 ) 
 = 
Hướng dẫn : 
t (năm ) 
0 
5=T 
10=2T 
15=3T 
m 
10 
5 
2,5 
1,25 
Hướng dẫn : 
 Khối lượng chất còn lại sau 7,5 năm : 
Baøi hoïc ñeán ñaây ñaõ heát . Caûm ôn caùc thaày coâ ñeán döï giôø vôùi lôùp !