Phan ung hat nhan (1)

Chủ đề cơ bản :


LÝ THUYẾT
1) Phương trình tổng quát của phản ứng hạt
nhân :

A +B  
 C +D
Với : A, B : Các hạt nhân tương tác
C, D : Các hạt nhân sản phẩm


LÝ THUYẾT
2) Các định luật bảo toàn phản ứng hạt
nhân
 Bảo toàn điện tích (Z)
 Bảo toàn số nuclôn (A)
Ta có :
A1
z1A +

A2
z2

B


A3
z3

C+

A4
z4

D

Với : A1 + A2 = A3 + A4
Z1 + Z2 = Z3 + Z4
 Bảo toàn năng lượng toàn phần.


LÝ THUYẾT
3) Phản ứng hạt nhân tỏa va thu năng lượng
Ta có :
 M0 > M : Phản ứng tỏa năng lượng
 M0 < M : Phản ứng thu năng lượng
Với :
M0 : Tổng khối lượng của các hạt nhân
trước phản ứng
M : Tổng khối lượng của các hạt nhân sau
phản ứng


LÝ THUYẾT
4) Sự phóng xạ : Là từng trường hợp riêng
của phản ứng hạt nhân.

A 

 B+C
Với :
A : Hạt nhân mẹ
B : Hạt nhân con
C : Hạt  hay 


LÝ THUYẾT
4) Sự phóng xạ : Là từng trường hợp riêng
của phản ứng hạt nhân.
Ta có công thức :

N0
- t
N = K = N0e
2

m0
- t
m = K = m0e
2

0,693
t
Với : K = ;  
T
T
t : Thời gian phóng xạ
T : Chu kỳ bán rã

LÝ THUYẾT
4) Sự phóng xạ : Là từng trường hợp riêng
của phản ứng hạt nhân.
 H0 = N0

H0
- t
 H = K = H0e = N
2

Với :
m0 : Khối lượng ban đầu của chất phóng xạ
m : Khối lượng của chất phóng xạ ở thời điểm t
N0 : Số nguyên tử ban đầu của chất phóng xạ
N : Số nguyên tử của chất phóng xạ ở thời
điểm t
H0 : Độ phóng xạ ban đầu của chất phóng xạ
H : Độ phóng xạ của chất phóng xạ ở thời
điểm t


BÀI TẬP
Bài 1 : Ban đầu có 2g Radon Rn là chất
phóng xạ với chu kỳ bán rã T = 3,8 ( ngày
đêm) . Tính :
a)Số nguên tử ban đầu
b)Số nguyên tử còn lại sau thời gian t = 1,5
T
c)Tính ra (Bq) và (Ci) độ phóng xạ của

lượng 222
86 Rn nói trên sau t = 1,5T.
222
86


Bài giải 1 :

BÀI TẬP

a) Số nguyên tử ban đầu

NA .m0
= 5,42.1021 (nguyên tử)
N0 =
A
b) Số nguyên tử còn lại sau t = 1,5 T
N0 =

N0
2

t
T

N0
=
= 1,91.1021 ( nguyên tử)
2 2

Bài giải 1 :

BÀI TẬP

c) Độ phóng xạ sau t = 1,5T

0,693
H = .N =
N
T
0,693.1,91.1021
H=
= 4,05.1015 (Bq)
3,8.24.3600

4,05.1015
H=
= 1,1.105 (Ci)
10
3,7.10


BÀI TẬP
Bài 2 : Chu kì bán rã của U238 là 4,5.109 năm
a) Tính số nguyên tử bị phân rã trong 1 năm
của 1 (g) U238
b) Hiện nay trong quặng Urani thiên nhiên có
lẫn U238 và U235 theo tỉ lệ số nguyên tử là 140:1.
Giả thiết ở thời điểm tạo thành Trái Đất tỉ lệ trên

1:1. Hãy tính tuổi của Trái Đất. Biết chu kỳ bán
rã của U235 là 7,13.108 (năm)
Chú thích :
x << 1 có thể coi e-x = 1 – x
lnx = 2,3 logx
NA = 6,022.1023 /mol


BÀI TẬP

Bài giải 2 :
a) Số nguyên tử U238 bị phân rã
N = N0 – N = N0(1 – e-t) = N0(1 – 1 + t)
N = N0t = 3,9.1011 (nguyên tử)
b) Tuổi của Trái Đất
Chu kỳ bán rã của U235 : T2 = 7,13.108 (năm)
Tạo thành : 1 : 1 ; Hieän nay : 140 : 1
U238 > U235  N1 > N2


BÀI TẬP

Bài giải 2 :
Gọi N0 : Số nguyên tử ban đầu của mỗi đồng
vị U238 và U235 khi Trái Đất hình thành.
N1, N2 : Số nguyên tử của mỗi đồng vị tại lúc
xét :

N1 N0e
-( 1-2 ).t

=
=e
=140 (1)
2t
N2 N0e
1t


Bài giải 2 :

BÀI TẬP

Với :

0,693
= 1,54.10-10 (năm -1)
1 
T1
0,693
= 9,72.10-10 (năm -1)
2 
T2

Từ (1) : - (1 - 2)t = ln140

ln140
t=
= 6.109 ( naêm )
2  1

BÀI TẬP

Bài 3 :

Câu 1 : Cho các phản ứng hạt nhân :
20
10

Na + P  
 X + Ne

(1)

Cl + X  
 n+

Ar

(2)

23
11
23
11

1
1

37

18

a) Viết đầy đủ các phản ứng trên : Cho biết
tên gọi, số khối và số thứ tự của các hạt
nhân X.
b) Trong các phản ứng trên : phản ứng nào là
tỏa ? Thu năng lượng ? Tính độ lớn của
năng lượng tỏa ra hay thu vào đó ra (ev).


Bài 3 :

BÀI TẬP

Câu 1 : Cho khối lượng của hạt nhân :

Na = 22,983734 u

23
11

Cl = 36,956563 u

23
11
37
18

Ar = 36,956889 u

H = 1,007276 u

1
1

n = 1,008670 u

1
0


BÀI TẬP

Bài giải 3 :
Câu 1a :

Áp dụng định luật bào toàn điện tích và bảo
toàn số nuclôn trong phản ứng hạt nhân.
1
A
20
Với phản ứng (1) : 23
 Z X + 10 Ne
11Na + 1H  
A = 23 + 1 – 20 = 4 ; Z = 11 + 1 – 10 = 2
Vậy :

A
Z

X = He : Hạt nhân nguyên tử Hêli
4
2

Dạng đầy đủ của phản ứng trên :

Na + H  
 He +

23
11

1
1

4
2

20
10

Ne


Bài giải 3 :

BÀI TẬP

Câu 1a :
Áp dụng định luật bào toàn điện tích và bảo

toàn số nuclôn trong phản ứng hạt nhân.
37
Với phản ứng (2) : 23
 n+ 18 Ar
11Cl + X  
A = 38 -37 = 1 ; Z = 18 – 17 = 1
Vaäy : AZ X = 11H : Hạt nhân nguyên tử Hiđrô
Dạng đầy đủ của phản ứng trên :

Cl + H  
 n+

23
11

1
1

37
18

Ar


Bài giải 3 :

BÀI TẬP

Câu 1b :
Gọi :

mA, mB : Khối lượng hạt nhân trước phản ứng.
mC, mD : Khối lượng hạt nhân sau phản ứng.
Độ chênh lệch khối lượng sau phản ứng :
m = (mC + mD) – (mA + mB)