Chuyên đề Vật lý hạt nhân

* Theo Rutherford, nguyên tử rất nhỏ có đường kính khoảng 10-8

m bao gồm một hạt nhân

ở giữa, xung quanh có các electron

 * Hạt nhân có kích thước rất nhỏ (khoảng 10-14

m đến 10

-15

m) được cấu tạo từ các hạt nhỏ

hơn gọi là nuclon.

 * Có 2 loại nuclon:

 - Proton: ký hiệu p mang điện tích nguyên tố +e, khối lượng mp= 1,67263.10

-27

kg lớn hơn

khối lượng electron khoảng 1840 lần

 - Nơtron: ký hiệu n, không mang điện tích, khối lượng mn= 1,67494.10

-27

kg

 * Nếu một nguyên tố có số thứ tự Z trong bảng tuần hoàn Mendeleev (Z gọi là nguyên tử

số) thì nguyên tử của nó sẽ có Z electron ở vỏ ngoài hạt nhân củanguyên tử ấy chứa Z

proton và N nơtron.

pdf19 trang | Chia sẻ: nbgiang88 | Lượt xem: 1625 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Chuyên đề Vật lý hạt nhân, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút TẢI VỀ ở trên
am D. 20 gam 
Câu 57. Đồng vị Na có chu kỳ bán rã T =15h , Na là chất phóng xạ và tạo thành 
đồng vị của magiê. Mẫu Na có khối lượng ban đầu m0 = 24g. Độ phóng xạ ban đầu của 
Na bằng 
24
11
24
11
−β
24
11
24
11
A. 7,73.1018 .Bq B. 2,78.1022 .Bq C. 1,67.1024.Bq D. 3,22.1017 
.Bq 
Câu 58. Đồng vị Na là chất phóng xạ và tạo thành đồng vị của magiê. Mẫu Na có 
khối lượng ban đầu m0 = 8g , chu kỳ bán rã của 24 Na là T =15h. Khối lượng magiê tạo thành 
sau thời gian 45 giờ là 
24
11
−β 2411
11
A. 8g B. 7g C. 1g D. 1,14g 
Câu 59. Cho phản ứng hạt nhân sau: H + Be He + X + 2,1 MeV. Năng lượng tỏa 
ra từ phản ứng trên khi tổng hợp được 4 gam heli bằng 
1
1
9
4 → 42
A.5,61. 1024MeV B.1,26.1024MeV C. 5,06.1024MeV D. 5,61. 
1023MeV 
Câu 60. Côban ( ) phóng xạ với chu kỳ bán rã T = 5,27 năm. Thời gian cần thiết để 
75% khối lượng của một khối chất phóng xạ bị phân rã là 
Co −β
Co6027
A. 42,16 năm B. 21,08năm C. 5,27 năm D. 10,54 năm 
Câu 61. Năng lượng nghỉ của 1 gam nguyên tử Côban ( ) bằng Co6027
A. 9.1016J B.3.108J C. 9.1013J D. 3.105J 
Câu 62. Biết khối lượng của prôton mP = 1,0073u, khối lượng nơtron mn = 1,0087u,khối lượng 
của hạt nhân đơtêri m = 2,0136u và 1u = 931MeV/c2. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 
nguyên tử đơtêri 2 H là 1
A. 1,12MeV B. 2,24MeV C. 3,36MeV D. 1,24MeV 
Câu 63. Cho phản ứng phân hạch Uran 235 : n + 235 U → 144 Ba + 8936 Kr + 3 n + 200 
MeV. Biết 1u = 931 MeV/c2. Độ hụt khối của phản ứng bằng 
1
0 92 56
1
0
A. 0,3148u B. 0,2148u C. 0,2848u D. 0,2248u 
Câu 64. Cho phản ứng hạt nhân : T + D → α + n. Cho biết mT =3,016u; mD = 2,0136u; 
= 4,0015u; mn = 1,0087u; u = 931 MeV/c2. Khẳng định nào sau đây liên quan đến phản ứng 
hạt nhân trên là đúng ? 
αm 
 A. tỏa 18,06MeV B. thu 18,06MeV C. tỏa 11,02 MeV D. thu 11,02 MeV 
Câu 65. Cho phản ứng hạt nhân: → T + α + 4,8 MeV. Năng lượng tỏa ra khi phân 
tích hoàn toàn 1g Li là 
Lin 6310 +
Trang 12
A. 0,803.1023 MeV B. 4,8.1023 MeV C. 28,89.1023 MeV D. 4,818 .1023 
MeV 
Câu 66. Bắn phá hạt nhân 14 N đứng yên bằng một hạt α thu được hạt proton và một hạt 
nhân Oxy. Cho khối lượng của các hạt nhân : mN = 13,9992u ; mα = 4,0015u ; mP= 1,0073u ; 
mO = 16,9947u , với u = 931 MeV/c2 . Khẳng định nào sau đây liên quan đến phản ứng hạt 
nhân trên là đúng ? 
7
A. Thu 1,39.10–6 MeV năng lượng B. Toả 1,21 MeV năng lượng 
C. Thu 1,21 MeV năng lượng D. Tỏa 1,39.10–6 MeV năng lượng 
Câu 67. Xem ban đầu hạt nhân 12 C đứng yên .Cho biết mC =12,0000u ; mα = 4,0015u. Năng 
lượng tối thiểu cần thiết để chia hạt nhân thành ba hạt α là 
6
C126
A. 6,7.10–13J B. 7,7.10–13J C. 8,2.10–13J D. 5,6.10–13J 
Câu 68. Hạt nhân phóng xạ Pôlôni 210 Po đứng yên phát ra tia α và sinh ra hạt nhân con X. 
Gọi K là động năng ,v là vận tốc,m là khối lượng của các hạt. Biểu thức nào là đúng 
84
A. 
α
α
α
== m
m
v
v
K
K X
X
X B. 
αα
α == m
m
v
v
K
K XX
X
 C. 
XXX m
m
v
v
K
K ααα == D. 
α
αα == m
m
v
v
K
K X
XX
Câu 69. Hạt nhân phóng xạ Pôlôni 210 Po đứng yên phát ra tia α và sinh ra hạt nhân con X. 
Biết rằng mỗi phản ứng phân rã α của Pôlôni giải phóng một năng lượng ΔE = 2,6MeV. Lấy 
gần đúng khối lượng các hạt nhân theo số khối A bằng đơn vị u. Động năng của hạt α có giá 
trị 
84
A. 2,15MeV B. 2,55MeV C. 2,75MeV D. 2,89MeV 
Câu 70. Hạt nhân đứng yên phóng xạ α và biến đổi thành hạt nhân X , biết động năng 
của hạt α là : = 4,8 MeV. Lấy khối lượng hạt nhân tính bằng u bằng số khối của chúng, 
năng lượng tỏa ra trong phản ứng trên bằng 
Ra22688
αK
A. 1.231 MeV B. 2,596 MeV C. 4,886 MeV D. 9,667 
MeV 
Câu 71. Người ta dùng proton bắn phá hạt nhân Beri đứng yên. Hai hạt sinh ra là Hêli và X : 
1
1 p + Be → He + X . Biết proton có động năng K = 5,45MeV, Hêli có vận tốc vuông 
góc với vận tốc của proton và có động năng KHe = 4MeV. Cho rằng độ lớn của khối lượng 
của một hạt nhân (đo bằng đơn vị u) xấp xỉ bằng số khối A của nó. Động năng của hạt X 
bằng 
9
4
4
2 P
A. 1,225MeV B. 3,575MeV C. 6,225MeV D. Một giá trị 
khác 
Câu 72. Cho phản ứng hạt nhân : n + Li → T + α + 4,8 MeV. Cho biết mn = 1,0087u; 
mT = 3,016u; mα = 4,0015u; 1u = 931 MeV/c2. Khối lượng của hạt nhân Li có giá trị bằng 
1
0
6
3
A. 6,1139u B. 6,0839u C. 6,411u D. 6,0139u 
Trang 13
Đáp Án : 
1A.2C.3D.4C.5B.C6.7D.8D.9B.10A.11C.12D.13A. 
14C.15D.16B.17A.18D.19C.20A.21B.22B.23D.24B. 
25D.26B.27D.28C.29C.30B.31D.32A.33D.34B.35C. 
36C.37A.38C.39B.40B.41D.42A.43C.44C.45A.46D. 
47B.48C.49D.50A.51A.52C.53C.54A.55D.56B.57A. 
58B.59B.60D.61C.62A.63B.64A.65D.66C.67A.68D. 
69B.70C.71B.72D. 
HƯỚNG DẪN GIẢI 
1 Khối lượng của nguyên tử xấp xỉ khối lượng hạt nhân. chọn câu A ⇒
2Trong hạt nhân số proton bằng hoặc nhỏ hơn số nơtron chọn câu C ⇒
3 Nguyên tử đồng vị phóng xạ có: A =235 ; Z = 92 chọn câu D U23592 ⇒
4 Ký hiệu của nguyên tử mà hạt nhân của nó chứa 3 prôton và 4 nơtron là chọn câu Li73 ⇒
C 
5 NA nguyên tử nặng 4g một hạt nhân nặng m = He42 ⇒ He42
AN
4 = 6,64.10–24g chọn ⇒
câu B 
6 Điều kiện tiêu chuẩn : NA nguyên tử 4g 22,4 l He42 → →
 Có 2 gam chiếm một thể tích tương ứng là 11,2 lít chọn câu C ⇒ He42 ⇒
7 Khối lượng của các hạt nhân sau đây : D , 3 T , 21 1 α= > mT > mD ⇒ chọn câu He42 ⇒ αm
D 
16 
8
16
T
t
o
2
100
2
mm == = 25g⇒ chọn câu B 
17 20Ao
T
to 10.39,3A16
Nm
2
1.NN === ⇒ chọn câu A 
18 8,3T9375,01
2
1
2
11H
H
T
t
T
to
=⇒−=⇒−=Δ ngày⇒ chọn câu D 
19 ==λ=−=Δ t.T2Ln.A
NmtNNNN Aooo 3,895.10
11 nguyên tử ⇒ chọn câu C 
20 ⇒−=⇒=−=Δ 875,01
2
1875,0
2
11N
N
T
t
T
to
 t = 16710 năm chọn câu A ⇒
Trang 14
21 ==λ== λ−
T
t
Ao
T
to
t
o
2
1.A
Nm
T
2Ln
2
1NeHH 5,51.1013Bq chọn câu B ⇒
22 )e1(NNN360N too λ−−=−==Δ
 )e1('N'N'N45'N too λ−−=−==Δ ⇒ h236T3Tt2'N
N845
360 T
t
o
o ==⇒=⇒=== ⇒ 
chọn câu B 
23 25,2
18
m
m2
2
mm oT
t
T
t
o ==⇒= ⇒ t = 414 ngày chọn câu D ⇒
24 g2A2
A.mmA
N.mNA
N.m
2
1
2
N)e1(NNNN oAAotoo ==⇒====−=−=Δ αα
ααλ− ⇒ chọn 
câu B 
25 === λ−
T
to
t
o
2
1HeHH 0,5.105 Bq chọn câu D ⇒
26 ⇒=λ= A
Nm
T
2LnNH Aooo mo= 2,15.10
-8g chọn câu B ⇒
27 === λ−
T
to
t
o
2
1HeHH 0,25Ho⇒ t = 11200 năm ⇒ chọn câu D 
29 ⇒==⇒== λ− 13,7
2,19
H
H2
2
1HeHH oT
t
T
to
t
o T = 3,5 phút 
30 2Ln
Tt1t.e
NeNN oto =Δ⇒=Δλ⇒== λ− ⇒ chọn câu B 
31 ⇒ A = 1 ; Z = 0 ⇒ chọn câu D −−+++→+ e7X2LaMoUn 01AZ1395795422359210
32 A
Nm
T
2LnNH Aooo =λ= = 2,56.1013Bq ⇒ chọn câu A 
33 → Pb + x He + y e x = 6 ; y = 4 chọn câu D Th23290 20682 42 01− ⇒ ⇒
39 + → + X là hạt Proton chọn câu B D21 D21 T31 X11 ⇒ ⇒
46 821N
N
N
NN
N
N7 T
t
ooPb =⇒−=−== ⇒ t = 414 ngày⇒ chọn câu D 
47 ⇒== λ−
T
to
t
o
2
1HeHH t = 9936h ⇒ chọn câu B 
Trang 15
50 ⇒== λ−
T
to
t
o
2
1memm t = 30 giờ ⇒ chọn câu A 
51 905,4210
206.5
m
m
5
1
A
A
m
m
A
Nm
A
Nm
N
N
Po
Pb
Po
Pb
Pb
Po
Pb
APb
Po
APo
Pb
Po ==⇒=== ⇒ chọn câu A 
52 =−=−=−=Δ= λ−β− )2
11(A
N.m)e1(NNNNN 3
Aot
oo 5,27.10
23 hạt ⇒ chọn câu C 
53 ⇒−=⇒−=−=−=Δ λ− )
2
11(1000375,984)
2
11(m)e1(mmmm
T
t
T
to
t
oo t = 32 năm chọn ⇒
câu C 
54 =−=−=−=Δ λ−
3,71
365
T
t
t
o 2
11
2
11e1N
N 97,1% ⇒ chọn câu A 
55 ⇒==
T
too
2
1H.128H128H T = 15h chọn câu D ⇒
58 g7m8
7
N
A.N
mA
N.m
8
7)e1(NNNNN o
A
MgMg
Mg
At
ooNaMg ===⇒=−=−=Δ= λ− ⇒ chọn 
câu B 
59 11 H + Be He + X + 2,1 MeV 94 → 42
 1 hạt toả năng lượng 2,1 MeV .Vậy NA hạt α α ( 4g He ) toả năng lượng1,26.1024MeV⇒ 
chọn câu B 
4
2
60 ⇒=−=−=Δ λ− 75,0
2
11e1m
m
T
t
t
o
 t = 10,54 năm⇒ chọn câu D 
61 E = mc2=10-3.(3.108)2 = 9.1013J ⇒ chọn câu C 
62 A
c)mmm(
A
c)mm(
A
E'E
2
HnP2o
2
1
−+=−=Δ=Δ =1,12MeV chọn câu A ⇒
63 ===Δ=Δ⇒Δ=Δ 931u200c
MeV200
c
EMc.ME 22
2 0,2148u ⇒ chọn câu B 
64 T + D → α + n 
 MO= mT + mD ; M = + mn . Vì MO > M ⇒ Phản ứng tỏa năng lượng, năng lượng toả ra 
là : 
αm
Trang 16
=−=Δ=Δ 2O2 c)MM(c.ME 18,06MeV chọn câu A ⇒
65 → T + α + 4,8 MeV . Ta có : NLi = Lin 6310 +
Li
A
A
N.m 
 1 hạt Li toả năng lượng 4,8 MeV, vậy NLi hạt Li toả năng lượng : E = 4,818 .1023 
MeV⇒ chọn câu D 
66 α + 14 N p + O 7 →
MO= + mN ; M = mP + mO . Vì MO < M Phản ứng thu năng lượng, năng lượng thu 
vào là : 
αm ⇒
=−=Δ=Δ 2o2 c)MM(c.ME 1,21 MeV chọn câu C ⇒
67 E = 3 - EC = (3 -mC) c2 = 4,1895 MeV = 6,7.10–13J chọn câu A αE αm ⇒
68 210 Po α + X . Định luật bảo toàn động lượng ⇒ 84 → Xpp =α ⇒
⇒=αα XXvmvm α
α = m
m
v
v X
X
 (1) 
 Từ : Xpp =α ⇒ 2X2 pp =α ⇒ ⇒=αα XXKmKm α
α = m
m
K
K X
X
 (2) 
 (1) (2) ⇒
α
αα == m
m
v
v
K
K X
XX
⇒ chọn câu D 
69 Po α + X 21084 → ⇔ PbHePo 206824221084 +→
 Định luật bảo toàn năng lượng : )1(MeV5,51KKE X =+=Δ α 
Ta có : )2(5,514
206
m
m
K
K X
X
===
α
α . Từ (1) (2) ⇒ αK = 2,55MeV chọn câu B ⇒
70 XHeRa 222864222688 +→
Định luật bảo toàn năng lượng : )1(KKE X+=Δ α 
Định luật bảo toàn động lượng ⇒ Xpp =α ⇒ 2X2 pp =α ⇒ ⇒=αα XXKmKm
X
X m
KmK αα= 
(2) 
(1) (2) 4,886 MeV⇒ chọn câu C ⇒ =ΔE
 71 11 p + Be → He + 94 42 X63
Định luật bảo toàn động lượng : Xp ppp
rrr += α . Vì α⊥ ppp rr ⇒ 2p22X ppp += α
⇒ XXppXX K45,516K6KmKmKm ⇒+=⇔+= αα = 3,575MeV chọn câu B ⇒
72 n + Li → T + α + 4,8 MeV . 10 63
=−=Δ=Δ 2O2 c)MM(c.ME ( mn + mLi – mT – ) c2 = 4,8 MeV αm
Trang 17
⇒ mLi = 6,0139u⇒ chọn câu D 
GV. Nguyễn Hữu Lộc và Trần Ngọc Lân 
TT luyện thi đại học CLC Vĩnh Viễn 
Trang 18

File đính kèm:

  • pdfontapvatlyhatnhancalythuyetvabaitappdf.pdf
Bài giảng liên quan