Ly nbbl vận dụng sơ đồ tư duy để giải nhanh các dạng bài tập chương “hạt nhân nguyên tử” vật lí 12

1
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

ĐƠN ĐỀ NGHỊ CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN

Tên sáng kiến:
XÂY DỰNG SƠ ĐỒ TƯ DUY ĐỂ GIẢI NHANH CÁC DẠNG BÀI TẬP
CHƯƠNG HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - VẬT LÝ 12

Nhóm tác giả:
1. Đồn Xn Huỳnh – Phó hiệu trưởng
2. Đoàn Thanh Hà – Giáo viên
3. Nguyễn Thị Thanh Nga – Giáo viên
4. Nguyễn Ngọc Lan Anh – Giáo viên
Đơn vị cơng tác: Trường THPT Ninh Bình – Bạc Liêu

Ninh Bình, tháng 5 năm 2022


2
MỤC LỤC
I. TÊN SÁNG KIẾN, LĨNH VỰC ÁP DỤNG...............................................................3
II. NỘI DUNG...............................................................................................................3
1. Giải pháp cũ thường làm............................................................................................3
1.1. Chi tiết giải pháp cũ................................................................................................3
1.2. Ưu điểm, nhược điểm và những tồn tại cần khắc phục...........................................4
1.2.1. Ưu điểm................................................................................................4
1.2.2. Nhược điểm và những tồn tại cần khắc phục........................................4
2. Giải pháp mới cải tiến................................................................................................5
2.1. Mô tả bản chất của giải pháp mới...........................................................................5

2.1.1. Khái niệm sơ đồ tư duy........................................................................5
2.1.2. Ưu điểm của sơ đồ tư duy....................................................................5
2.1.3. Những nguyên tắc khi lập Sơ đồ tư duy...............................................6
2.2. Tính mới, tính sáng tạo của giải pháp.....................................................................6
2.3. Vận dụng Sơ đồ tư duy để giải nhanh các dạng bài tập chương “ Hạt nhân
nguyên tử” – Vật lí 12....................................................................................................6
2.4. Kết quả đạt được.....................................................................................................7
III. HIỆU QUẢ KINH TẾ, XÃ HỘI DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC.......................................8
1. Hiệu quả kinh tế.................................................................................................8
2. Hiệu quả xã hội..................................................................................................8
IV. ĐIỀU KIỆN VÀ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG..............................................................9
1. Điều kiện áp dụng..............................................................................................9
2. Khả năng áp dụng..............................................................................................9
PHỤ LỤC.................................................................................................................... 11
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................34


3
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

ĐƠN YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN
Kính gửi: - Hội đồng sáng kiến trường THPT Ninh Bình – Bạc Liêu.
- Hội đồng sáng kiến Sở GDĐT Ninh Bình
Chúng tơi ghi tên dưới đây:
TT
1
2
3
4

Họ và tên

Ngày
tháng
năm sinh

Nơi cơng tác

Đồn Xn Huỳnh

18/12/1981 Trường THPT
Ninh Bình – Bạc
Liêu
Đồn Thanh Hà
24/12/1983 Trường THPT
Ninh Bình – Bạc
Liêu
Nguyễn Thị Thanh 20/6/1985 Trường THPT
Nga
Ninh Bình – Bạc
Liêu
Nguyễn Ngọc Lan 10/05/1993 Trường THPT
Anh
Ninh Bình – Bạc
Liêu

Chức vụ

Trình độ

chun
mơn

Phó hiệu Thạc sỹ
trưởng

Tỷ lệ (%)
đóng góp
vào việc tạo
ra sáng kiến
25%

Giáo viên Thạc sỹ

25%

Giáo viên Thạc sỹ

25%

Giáo viên Thạc sỹ

25%

I. TÊN SÁNG KIẾN, LĨNH VỰC ÁP DỤNG
- Tên sáng kiến: Vận dụng Sơ đồ tư duy để giải nhanh các dạng bài tập
chương “Hạt nhân nguyên tử” – Vật lí 12.
- Lĩnh vực áp dụng: giảng dạy cho học sinh khối lớp 12, nhằm phát triển năng
lực tự học cho học sinh.
II. NỘI DUNG

1. Giải pháp cũ thường làm
1.1. Chi tiết giải pháp cũ
- Hai năm học 2019-2020, 2021-2022 trở lại đây, kế hoạch dạy học theo chủ đề
được các nhà trường đưa vào triển khai áp dụng, nhằm liên kết các nội dung kiến thức
trong sách giáo khoa theo một trình tự khoa học, giúp học sinh có cái nhìn khái qt và
dễ tiếp cận với đơn vị kiến thức được các thầy cô định hướng và giảng dạy trên lớp.
Để giải các bài tập, thầy cô thường cung cấp các công thức trong từng tiết học, học
sinh ghi chép, đóng khung, ghi nhớ các cơng thức một cách rời rạc, theo từng đơn vị


4
bài trong sách giáo khoa. Các em thường ghi chép công thức, đánh số thứ tự và học
thuộc theo phương pháp truyền thống, mưa dầm thấm lâu.
1.2. Ưu điểm, nhược điểm và những tồn tại cần khắc phục
1.2.1. Ưu điểm
- Học sinh nắm được kiến thức chuẩn của từng bài, đảm bảo chuẩn kiến thức kĩ
năng để phục vụ kiểm tra, thi cử.
- Khi lên lớp giáo viên thực hiện chương trình theo từng tiết học đã quy định
sẵn, các đơn vị kiến thức được cung cấp với hàm lượng vừa đủ trong một tiết học.
- Giúp học sinh tái hiện được kiến thức vừa học, lí giải được các khía cạnh của
kiến thức, giải được các bài tập mang tính đơn lẻ.
1.2.2. Nhược điểm và những tồn tại cần khắc phục
- Học sinh học tập thụ động, các kiến thức đã sắp đặt sẵn nên tạo thói quen
nghe, ghi chép, học thuộc, do đó chưa phát huy năng lực tư duy sáng tạo, khả năng tự
học, tự tìm tịi, tự xử lý thông tin ở học sinh.
- Kiến thức thu nhận từ các bài học ít gắn với thực tế cuộc sống, không phát
triển năng lực, kĩ năng sống cho học sinh trong khi đây là mục tiêu quan trọng hàng
đầu của giáo dục nói chung và việc dạy học mơn Vật lý nói riêng.
- Người học càng ngày càng mất hứng thú học tập, hạn chế, thậm chí triệt tiêu
sự sáng tạo, luôn thụ động ghi nhớ kiến thức một cách máy móc.

- Dạy học theo phương pháp cũ nhiều khi chưa khuyến khích được học sinh
tham gia vào các hoạt động học, học sinh khơng có nhiều cơ hội được trải nghiệm thực
tế, ít có cơ hội bộc lộ các năng lực khác, hình thức học tập cịn đơn điệu, … Do đó học
sinh ít có hứng thú trong hoạt động học.
- Với hình thức thi trắc nghiệm 100%, đề thi phủ hết chương trình, thời gian trả
lời mỗi câu hỏi ngắn. Bên cạnh đó số lượng lớn các cơng thức vật lý trong chương
trình THPT địi hỏi học sinh phải ghi nhớ hết mới vận dụng, trả lời nhanh được các
câu hỏi trắc nghiệm, nên việc suy luận và chứng minh các công thức cần vận dụng tốn
nhiều thời gian do đó khơng khả thi.
- Đặc biệt, hiện nay dịch bệnh covid phức tạp, học sinh phải nghỉ học dài ngày
hoặc học trực tuyến, làm việc học đôi khi bị gián đoạn hoặc không đạt hiệu quả nhiều
như học trực tiếp do còn phụ thuộc vào các yếu tố khách quan (mạng internet, thiết bị
học tập), yếu tố chủ quan (ý thức học tập của học sinh, sự quan tâm của các bậc phụ
huynh).
2. Giải pháp mới cải tiến
2.1. Mô tả bản chất của giải pháp mới


5
Qua việc nghiên cứu và giảng dạy tại lớp 12A, trường THPT Ninh Bình- Bạc
Liêu, khi học sinh làm các bài tập trắc nghiệm thời gian tính tốn dành cho một câu
hỏi cịn q dài. Vậy để tính nhanh và chính xác thì cần phải có cơng thức tính nhanh
và ghi nhớ công thức này bằng sơ đồ tư duy một cách khoa học. Dùng sơ đồ tư duy, hệ
thống các cơng thức cơ bản và các cơng thức có tính tổng qt nhất của chương trình
và kết hợp với máy tính cầm tay đưa ra các phương pháp, thủ thuật vận dụng nhằm
giải quyết nhanh, chính xác các dạng bài tốn trong chương trình sách giáo khoa Vật lí
12 nói chung và trong chương “Hạt nhân nguyên tử” nói riêng, nhằm đáp ứng yêu cầu
xu thế thi tốt nghiệp THPT và sự phát triển tư duy khoa học công nghệ như hiện nay
và trong tương lai.
2.1.1. Khái niệm sơ đồ tư duy

Sơ đồ tư duy hay bản đồ tư duy (Mind Map) là một phương pháp học tập hiệu
quả, tích cực, hiện đại và nhiều lí thú nếu bạn biết làm chủ nó.
Theo báo GD& TĐ, Sơ đồ tư duy là hình thức ghi chéo nhằm tìm tịi, đào sâu,
mở rộng một ý tưởng, hệ thống hóa một chủ đề hay một mạch kiến thức nào đó bằng
cách kết hợp đồng thời hình ảnh, đường nét, màu sắc, chữ viết với sự tư duy tích cực.
Đặc biệt, đây là một sơ đồ mở, không yêu cầu tỉ lệ chi tiết, có thể vẽ thêm hoặc xóa
bớt các nhánh, mỗi cá nhân vẽ một kiểu khác nhau trong cùng một chủ đề. Do đó việc
lập sơ đồ tư duy phát huy được tối đa khả năng sáng tạo của mỗi người. Việc ghi chép
thông thường theo từng hàng khiến chúng ta khó hình dung tổng thể vấn đề. Cịn sơ đồ
tư duy tập trung rèn luyện cách xác định chủ đề rõ ràng, sau đó phát triển ý chính, ý
phụ một cách loogic.
Cấu tạo của sơ đồ tư duy bao gồm: chủ đề chính, nhánh con, hình ảnh gợi nhớ,
từ khóa liên kết với nhau và được thể hiện bởi các và các màu sắc, kích cỡ khác nhau
để đẩy mạnh khả năng gợi nhớ thông tin tốt nhất.
2.1.2. Ưu điểm của sơ đồ tư duy
Sơ đồ tư duy có các ưu điểm:
-

Dễ nhìn, dễ viết, đặc biệt là nhìn kiến thức vật lí bằng một bức tranh tổng quát.
Kích thích hứng thú học tập và khả năng sáng tạo của học sinh.
Phát huy tối đa tiềm năng ghi nhớ của bộ não.
Rèn luyện cách xác định chủ đề, và phát triển ý chính, ý phụ một cách logic
Sử dụng Sơ đồ tư duy sẽ giúp:
Sáng tạo hơn
Tiết kiệm thời gian học
Ghi nhớ tốt hơn


6
-

Nhìn thấy bức tranh tổng thể
Phát triển nhận thức, tư duy
2.1.3. Những nguyên tắc khi lập sơ đồ tư duy

Khi lập Sơ đồ tư duy, chúng ta cần:
-

Viết ngắn gọn
Viết có tổ chức
Viết lại theo ý của mình theo mạch kiến thức, nên chừa các khoảng trống để có
thể bổ sung ý.

Điều cần tránh khi lập Sơ đồ tư duy:
-

Ghi lại tuần tự các kiến thức trọng tâm trong chương
Ghi chép quá nhiều ý vụn vặt không cần thiết
Dành quá nhiều thời gian để ghi chép
2.2. Tính mới, tính sáng tạo của giải pháp

- Học sinh lĩnh hội tri thức một cách chủ động, hứng thú, sáng tạo. Các em khơng
cịn sợ phải học q nhiều cơng thức như trước đây.
- Học sinh có cái nhìn tổng quan, bao qt, đầy đủ về toàn bộ kiến thức trong một
chương, các công thức cần nhớ, mối liên hệ giữa các mạch kiến thức, từ đó giải
được các bài tập mang tính khái quát, vận dụng nhiều đơn vị kiến thức khác nhau.
- Học sinh ghi nhớ nhanh, sâu hơn do việc học khơng cịn đơn điệu mà được kết
hợp đồng thời hình ảnh, màu sắc, chữ viết.
- Các cơng thức cơ bản và các cơng thức có tính tổng qt nhất của chương trình,
kết hợp với máy tính cầm tay giúp các em học sinh giải quyết nhanh, chính xác các

dạng bài tốn trong chương trình học, đáp ứng xu thế thi trắc nghiệm hiện nay của
Bộ giáo dục.
2.3. Vận dụng Sơ đồ tư duy để giải nhanh các dạng bài tập chương “ Hạt
nhân nguyên tử” – Vật lí 12
Với những kết quả tích cực thu được trong q trình dạy học Vật lí 12 năm học
2021-2022, tại lớp 12A – trường THPT Ninh Bình- Bạc Liêu theo phương pháp xây
dựng sơ đồ tư duy, chúng tơi xin trình bày chi tiết Sơ đồ tư duy giải nhanh các dạng
bài tập chương “ Hạt nhân nguyên tử” –Vật lí 12, với những lí do sau:
Số lượng cơng thức u cầu học sinh nhớ vận dụng trong chương “Hạt nhân
nguyên tử” rất nhiều, nhưng với số lượng các cơng thức đó cũng chỉ giải quyết được
các câu hỏi rất cơ bản, không thể giải quyết được hết các dạng bài tập đặt ra của


7
chương này để thi cao đẳng đại học đạt kết quả cao. Hơn nữa học sinh không hệ thống
được và phân biệt từng dạng bài tập.
Ở phần kiến thức toán liên quan là các cơng thức về phương trình mũ, lũy thừa,
ln… và giải các phương trình này số khơng chẳn thì khơng giải được hoặc được thì rất
khó khăn đối với đa số các loại đối tượng học sinh kể cả học sinh khá giỏi. Hầu hết
học sinh rất ngại học chương này vì q nhiều cơng thức và các cơng thức khơng liên
quan với nhau nên rất khó nhớ và khi thi, kiểm tra điểm thấp.
Để khắc phục những khó khăn trên, chúng tơi hướng dẫn học sinh cách hệ
thống các công thức cơ bản bằng sơ đồ tư duy, vì sơ đồ tư duy là cách ghi nhớ kiến
thức tốt nhất, các em chỉ cần bỏ ra từ 3 – 5 phút và tờ giấy nháp là hệ thống được các
dạng bài tập của chương này. Đồng thời kết hợp với máy tính cầm tay, các em sẽ giải
các bài tập phần vật lý hạt nhân nguyên tử nhanh nhất, chính xác nhất.
Nội dung sơ đồ tư duy để giải nhanh các dạng bài tập chương “Hạt nhân
ngun tử ” – Vật lí 12 được chúng tơi trình bày chi tiết trong phần phụ lục bên dưới.
2.4.

Kết quả đạt được

Trong q trình giảng dạy Vật lí tại lớp 12A chúng tơi đã sử dụng hình thức
như sau: Ở chương đầu tiên của Vật lí 12, tơi sử dụng phương pháp thông thường, như
cách chúng tôi đã dạy trước đây. Bắt đầu từ chương 2 của Vật lí 12, chúng tôi định
hướng học sinh ghi nhớ công thức theo sơ đồ tư duy, mỗi nhóm, mỗi cá nhân sẽ tự xây
dụng sơ đồ tư duy và cập nhật hàng ngày qua từng tiết học, dựa trên sơ đồ tư duy đã
xây dựng sẵn của giáo viên. Chúng tôi đã nhận được sự ủng hộ rất lớn của các em khi
sử dụng phương pháp này. Các được tự xây dựng sơ đồ tư duy cho riêng mình và coi
đó là bí kíp học tập cho bản thân. Sau mỗi lần làm xong một chủ đề tôi đã làm một
cuộc điều tra và đã thu được kết quả so sánh 2 phương pháp.
Đặc biệt sau một thời gian vài tháng ôn lại, lúc này hầu như tất cả học sinh đều
dùng phương pháp “xây dựng sơ đồ tư duy” để ghi nhớ kiến thức, giải bài tập,
đồng thời áp dụng cho các môn học khác.

(Bảng thống kê thực hiện năm học 2021-2022)

Lớp

Dễ hiểu

Hứng thú

Nhanh hơn


8
Dùng các phương
pháp khác
Dùng sơ đồ tư duy

12A

22 %

10%

10%

12A

85%

90%

90%

Trong quá trình theo dõi học sinh làm bài trong các lần giải bài tập, chúng tôi
nhận thấy những học sinh sử dụng tốt máy tính áp dụng được phương pháp trên và hầu
như các bài tập rơi vào dạng các em giải theo phương pháp trên một cách nhanh gọn.
Việc sử dụng sơ đồ giúp học sinh dễ nhớ và hệ thống hóa kiến thức, cơng thức hơn so
với ghi nhớ thông thường.
III. HIỆU QUẢ KINH TẾ, XÃ HỘI DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC
1. Hiệu quả kinh tế
- Sáng kiến này là tài liệu tổng hợp ngắn gọn, dễ hiểu về các công thức, các
dạng bài tập chương “Hạt nhân nguyên tử” Vật lý 12. Kết hợp với sử dụng sách giáo
khoa Vật lí 12, hướng dẫn của giáo viên bộ mơn, sự thống nhất giữa giáo viên và học
sinh trong việc hình thành sơ đồ tư duy các cơng thức để giải nhanh bài tập, học sinh
có thể tự vẽ lại sơ đồ tư duy theo cách riêng của mình trên các khổ giấy, màu sắc và
cách trình bày các em cảm thấy hứng thú và dễ nhớ nhất, các em có thể nắm được kiến

thức một cách hệ thống mà khơng cần tìm hiểu thêm nhiều tài liệu liên quan dẫn đến
tốn tiền và tốn thời gian. Chi phí mua bút màu, giấy A4 để vẽ sơ đồ tư duy khoảng
20.000 đồng. Các em có thể dán vào góc học tập hoặc bỏ cặp mang theo đi học, tra
cứu công thức khi có bài tập vật lí liên quan.
2. Hiệu quả xã hội
- Đối với giáo viên
+ Thiết thực góp phần đổi mới hình thức dạy học, kiểm tra đánh giá chất lượng
của HS theo hướng phát huy năng lực tự học, tự khám phá tri thức cho HS.
+ Củng cố niềm tin, sức mạnh, gắn bó với sự nghiệp trồng người.
- Đối với các cơ quan quản lý giáo dục
+ Góp phần nâng cao chất lượng đại trà cho học sinh trong tình hình dịch bệnh
Covid hiện nay.
+ Tạo ra niềm tin đối với xã hội trong sự nghiệp giáo dục
- Đối với học sinh, giải pháp này
+ Giúp đổi mới phương pháp dạy học, tạo hứng thú, khả năng tìm tịi, sáng tạo
ở người học.
+ Góp phần rèn luyện, phát triển năng lực tư duy nghiên cứu, phát triển não bộ
cho học sinh.
+ Hạn chế học sinh sử dụng điện thoại, máy tính, mạng Internet vào những mục


9
đích vơ bổ, hại mắt… Sử dụng nhiều có thể ảnh hưởng đến thần kinh.
IV. ĐIỀU KIỆN VÀ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG
1. Điều kiện áp dụng
- Giáo viên đã chuẩn bị và sâu chuỗi các nội dung kiến thức theo chương, các
dạng bài tập, công thức liên quan thường gặp trong các đề thi THPT hằng năm, các
công thức thuộc phần chứng minh ngoài sách giáo khoa, được lồng ghép, bổ trợ chứng
minh trong các tiết bài tập, để hoàn thiện sơ đồ tư duy một cách đầy đủ nhất.
- Học sinh hứng thú, say mê tìm tịi, khám phá và không ngại tiếp cận với các

phương pháp học tập mới mà các thầy cơ đưa ra.
- Học sinh có kĩ năng giải tốn vật lí trên máy tính cầm tay.
- Sơ đồ tư duy được học sinh vẽ lại và dán vào góc học tập ở nhà của các em.
2. Khả năng áp dụng
- Đây là hoạt động dạy học để phát triển năng lực tư duy, sáng tạo của học sinh.
Do đó có thể áp dụng thường xuyên trên tất cả học sinh THPT và tất cả giáo viên bộ
mơn Vật lý – THPT đều có thể sử dụng được phương pháp này trong mọi điều kiện cơ
sở vật chất hiện có của tất cả các nhà trường.
Mỗi năm học sau khi giảng dạy chúng tôi sẽ sưu tầm thêm các dạng bài đồng
thời xây dựng các sơ đồ tư duy mới hay hơn để tăng thêm hiệu quả trong q trình
giảng dạy.
Chúng tơi xin cam đoan mọi thông tin nêu trong đơn là trung thực, đúng sự thật
và hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật.
XÁC NHẬN CỦA LÃNH ĐẠO
ĐƠN VỊ CƠ SỞ

Ninh Bình, ngày 03 tháng 5 năm 2022
Người nộp đơn

Đoàn Xuân Huỳnh

Đoàn Thanh Hà

Nguyễn Thị Thanh Nga

Nguyễn Ngọc Lan Anh


10

11
PHỤ LỤC
I. Kiến thức cơ bản chương “Hạt nhân nguyên tử”
1.1. Cấu tạo hạt nhân nguyên tử

 Cấu tạo hạt nhân ngun tử. Nuclơn
Hạt nhân ngun tử có kích thước rất nhỏ (bán kính cỡ 10 -15 m) và được cấu tạo
từ các prơtơn (mang một điện tích ngun tố dương), và các nơtron (trung hòa về
điện), gọi chung là nuclôn, liên kết với nhau bởi lực hạt nhân rất mạnh nhưng có bán
kính tác dụng rất ngắn.

 Kí hiệu hạt nhân nguyên tử
Hạt nhân của nguyên tố có nguyên tử số Z thì chứa Z prơtơn và N nơtron : A =
Z + N (A gọi là số khối hay số nuclơn).
A
Kí hiệu là Z X . Điện tích hạt nhân bằng + Ze.

 Đơn vị khối luợng nguyên tử
1
Đơn vị khối lượng nguyên tửu có trị số bằng 12 khối lượng của đồng vị cacbon
12
6

C.
2
1 u = 1,66055.10-27 kg = 931,5 Mev / c .

1.2. Năng lượng liên kết

 Độ hụt khối
Khối lượng của một hạt nhân bao giờ cũng bé hơn tổng khối lượng các nuclôn
tạo thành hạt nhân đó, hiệu số

m gọi là độ hụt khối của hạt nhân.

m  Zm p  ( A  Z )mn   m

 Năng lượng liên kết. Năng lượng liên kết riêng
2
Sự tạo thành hạt nhân tỏa năng lượng tương ứng w m.c , gọi là năng lượng

liên kết của hạt nhân.
2
Năng lượng liên kết của hạt nhân : w lk m.c . (Là năng lượng tối thiểu để

tách các Nuclon ra khỏi liên kết)
w lk
Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân : A


12
w lk
Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng A càng lớn thì càng bền vững.

1.3. Phản ứng hạt nhân

 Định nghĩa
Phản ứng hạt là mọi quá trình dẫn tới sự biến đổi sự biến đổi của hạt nhân.
A1

Z1

A

X 1  Z22 X 2 

A3
Z3

A

X 3  Z 44 X 4

hay A + B → C + D.

 Các định luật bảo tồn
Định luật bảo tồn số nuclơn (số khối A)

A1  A2  A3  A4

Định luật bảo toàn điện tích (nguyên tử số Z) Z1  Z 2 Z3  Z 4
Định luật bảo toàn động lượng:

∑ ⃗Pt =∑ P⃗ s

Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần W t =Ws

 Năng lượng trong phản ứng hạt nhân
Gọi tổng khối lượng các hạt trước phản ứng là mtr = m0 = mA+mB và tổng khối lượng
các hạt sau phản ứng là ms = m = mC + mD

Trong trường hợp m (kg ) ; W ( J ) :
ΔEE=( m0−m) c2 =( ΔEm− ΔEm0 )c 2

(J)

Trong trường hợp: ΔEE( MeV );m(u)

ΔEE=(m0−m)931, 5=( ΔEm−ΔEm0 )931 ,5
Nếu m0> m: ΔEE >0 : phản ứng tỏa năng lượng
Nếu m0< m : ΔEE <0 : phản ứng thu năng lượng
1.4. Sự phóng xạ

 Định nghĩa
Hiện tượng một hạt nhân không bền vững tự phát phân rã, phát ra các tia phóng
xạ và biến đổi thành hạt nhân khác gọi là hiện tượng phóng xạ.


13
Phóng xạ do các nguyên nhân bên trong hạt nhân gây ra và hồn tồn khơng phụ thuộc
vào các tác động ngồi.


Thành phần tia phóng xạ gồm :  ,  ,  , 

 Chu kì bán rã T
Chu kì bán rã T của một chất phóng xạ là thời gian sau đó số hạt nhân của một
lượng chất ấy chỉ còn bằng 1/2 số hạt nhân ban đầu N0. Số hạt nhân N hoặc khối
lượng m chất phóng xạ giảm với thời gian t theo định luật hàm số mũ.
m m0 e  t m0 2
N N0e



 t



t
T



t
T

N 0 2

ln 2 0, 693

T
T là hằng số phóng xạ.

 Độ phóng xạ H
Độ phóng xạ bằng số phân rã trong 1 giây. Nó cũng bằng số nguyên tử N nhân
với  . H giảm theo định luật phóng xạ giống như N: H H 0e

 t

H 0 2



t
T

.

Trong đó : H o  N 0 gọi là độ phóng xạ ban đầu.
Đơn vị độ phóng xạ : Bq (1 Bq = 1 phân rã/s)
Đơn vị khác : Ci
1 Ci = 3,7.1010 Bq ; 1 Ci là độ phóng xạ ứng với số phân rã trong 1 giây của 1
građi).
II. Xây dựng sơ đồ tư duy hệ thống kiến thức theo từng nhóm dạng bài tập.
2.1. Sơ đồ tư duy hệ thống kiến thức giải các dạng bài tập áp dụng định luật phóng
xạ


14

2.2. Sơ đồ tư duy hệ thống kiến thức giải các dạng bài tập tính năng lượng của
phản ứng


15
2.3. Sơ đồ tư duy hệ thống kiến thức giải các dạng bài tập tính động năng và vận
tốc các hạt sau phản ứng

Kết hợp với chức năng Solve for X(của máy tính Casio 570ES) và một số tính
năng khác.
III. Xây dựng hệ thống bài tập vận dụng

Trong phần vận dụng chúng tơi có sử dụng nhiều bài tập trong đề thi tốt nghiệp
THPT, các bài này hầu hết đều đã được giải, nhưng chúng tôi không giải theo cách cũ
mà sử dụng công thức đã hệ thống ở trên và kết hợp với máy tính để giải....Tuy chỉ có
3 chủ đề, nhưng nội dung bao quát gần hết chương vật lý hạt nhân.
3.1. Bài tập liên quan đến phóng xạ
3.1.1. Hệ thống kiến thức theo sơ đồ khối


16

3.1.2. Bài tập tự luận
Phần này học sinh phải phân biệt được các cụm từ của đề cho: theo phần dẫn ở
trên sơ đồ khối để vận dụng nhóm cơng thức nào cho đúng.
Bài 1: Chất phóng xạ urani 238 sau một loạt phóng xạ  và  thì biến thành chì
206. Chu kì bán rã của sự biến đổi tổng hợp này là 4,6 x 10 9 năm. Giả sử ban đầu một
loại đá chỉ chứa urani không chứa chì. Nếu hiện nay tỉ lệ các khối lượng của urani và

chì trong đá là

mu
37
m(Pb)

thì tuổi của đá là bao nhiêu?

Giải:
* Cách giải bình thường
Số hạt U 238 bị phân rã hiện nay bằng số hạt chì pb 206 được tạo thành:

N No  N No (1  e t )

Khối lượng Pb 206:

m(Pb) 

A(Pb)
NA

No (1  e t )


17

Khối lượng U 238:

m(U)
Giả thiết

m pb

m(U) 

N e t
.N A(U). o
NA
NA

A(U)

e  t

37 206

32,025
238
1  e  t

37 

33,025
 et 
1,031


t

t
 (1  e
)32,025.e 1
32,025
 t ln1,031 0.03

 t

0.03
4,6 109 2 108 naêm
0.693
.

Cách giải này quá lâu thời gian trong 1,8 phút không thể làm kịp.
* Cách giải theo công thức sơ đồ trên

Dùng chức năng Solve for X(của máy tính Casio 570ES) bấm máy và kết quả

t 2.108 năm.
Với chức năng Solve for X(của máy tính Casio 570ES) thì thiếu một số hạng
trong một biểu thức (phương trình) thì máy đều giải ra kết quả nhanh chóng. Các bài
sau này chúng tôi không đề cập đến việc sử dụng máy nhưng hầu như 100% bài tập
trong đề tài này đều phải sử dụng qua máy.
Bài 2: Trong các mẫu quặng Urani người ta thường thấy có lẫn chì Pb206 cùng
với Urani U238. Biết chu kỳ bán rã của U238 là 4,5.109 năm, hãy tính tuổi của quặng
trong các trường hợp sau:
1. Khi tỷ lệ tìm thấy là cứ 10 ngun tử Urani thì có 2 ngun tử chì.
2. Tỷ lệ khối lượng giữa hai chất là 1g chì . 5g Urani.
Giải:
Phân tích: Trong bài này tính tuổi khi biết tỉ số số nguyên tử (khối lượng) còn
lại và số nguyên tử (khối lượng ) hạt mới tạo thành:

t
N N x 1
N N x
1


2T  1 
N = 5 ta có: N
N
5 => t= 1,18.109 năm
1. Đề cho N

m ' mx 1


m = 5 , ta có:
2.Đề cho m


18

t
t
9
mx
A
206 1
(2T  1) x  (2 4,5.10  1)
  t
m
A
238 5
1,35.109 năm
224Ra
ARn


Z
88
Bài 3: Hạt nhân
phóng ra một hạt , một photon và tạo thành
224Ra
. Một nguồn phóng xạ 88
có khối lượng ban đầu m0 sau 14,8 ngày khối lượng của
nguồn cịn lại là 2,24g. Hãy tìm :

1. m0
2. Số hạt nhân Ra đã bị phân rã và khối lượng Ra bị phân rã ?
3.Thể tích khí Heli tạo thành (đktc)
Cho biết chu kỳ phân rã của

224
88

Ra là 3,7 ngày và số Avôgađrô N =6,02.1023mol-1.
A

Giải:

 14,8
t
  2,24 m 2 3,7  m 
0
0 35,84 g
2
1.Tính m0: m= m0 T
2.Số hạt nhân Ra đã bị phân rã:

t
N

N
'
+Số hạt nhân mới tạo thành: x
=  N=N0(1- 2 T )=9,03.1023 hạt
Nx

0,903.1023
mx  . A '
23
NA

m
'
+Khối lượng hạt mới tạo thành:
=
= 6,02.10
.220 =33g
3. Thể tích khí Heli tạo thành (đktc):

N

0,903.1023
23
N
A =22,4. 6,02.10
V=22,4.
=3,36l
He

Bài 4: Vào đầu năm 1985 phịng thí nghiệm nhân mẫu quặng chứa chất phóng

173Cs
xạ 55
khi đó độ phóng xạ là : H0 = 1,8.105Bq .
a. Tính khối lượng Cs trong quặng biết chu kỳ bán rã của Cs là 30 năm .
b. Tìm độ phóng xạ vào đầu năm 1985.

c. Vào thời gian nào độ phóng xạ cịn 3,6.104Bq .
Giải:


19

mN
a. Ta biết H0 = N0 , với N0 =

A

A

H A
H AT
0  0
 .N
0,693.N
A
A
=> m =

Thay số m = 5,6.10—8g

 10
t
5
T
H H 2
1,8.10 2 30 

0
b. Sau 10 năm:
1,4.105 Bq .
t
 t
H
3,6.104  30
T ln 5
T
2 
2
4
H
18.10
c. H = 3,6.104Bq => 0
=> t = 0,693 = 69 năm .

60Co

Bài 5: Cơban 27
là đồng vị phóng xạ phát ra tia  và  với chu kì bán rã
T=71,3 ngày.
1. Xác định tỷ lệ phần trăm chất Co bị phân rã trong 1 tháng (30 ngày).
2. Có bao nhiêu hạt  được giải phóng sau 1h từ 1g chất Co tinh khiết.
Giải:
1. Tỷ lệ phần trăm chất Co bị phân rã trong 1 tháng (30 ngày).

N
t
N

%C0= 0 .100%=(1- 2 T ).100%= 25,3%
2. Số hạt  được giải phóng sau 1h từ 1g chất Co tinh khiết
m

0
 N 0  .N A
t
m
A
0
 N  .N .(1  2 T ) 4,06.1018

A A
t

T
 N N0 (1  2 )

210 Po
84
Bài 6: Lúc đầu một mẫu Pơlơni
ngun chất, có khối lượng 2g, chất
phóng xạ này phát ra hạt  và biến thành hạt nhân X.
a. Viết phương trình phản ứng. Nêu cấu tạo hạt nhân X.
b. Tại thới điểm khảo sát, người ta biết được tỉ số giữa khối lượng X và khối
lượng Pôlôni cịn lại trong mẫu vật là 0,6. Tính tuổi của mẫu vật. Cho biết chu kì bán
rã của Pơlơni là T = 138 ngày, NA = 6,023 x 1023 hạt/mol.
Giải:

20

210 Po  4 He A X
Z
2

a. Viết phương trình : 84

Áp dụng định luật bảo toàn số khối : 210 = 4 + A  A = 206
Áp dụng định luật bảo tồn điện tích : 84 = 2 + Z  Z = 82

210 Po  4 He 206 Pb
206 Pb
2
82
Vậy 84
. Hạt nhân 82
được cấu tạo từ 82 prôtôn
và 124 nơtrôn.

t
t
mx
Ax
206
138
T
95
(2  1)  0,6 (2  1)
A

210
b. Ta có : m
ngày.
Bài này nếu ta khơng dùng cơng thức tính nhanh thì giải như sau:

- Số hạt Pơlơni ban đầu :
- Số Pơlơni cịn lại :

No 

A

A
;

N No.e t

-Số hạt Pôlôni bị phân rã :
- Số hạt chì sinh ra :

mo N

N

Pb

N No  N ;

N No (1  e t )

m
- Khối lượng chì tạo thành :
- Khối Pơlơni cịn lại :

N .A
 Pb Pb
Pb
N
A
(1);

m moe t  2 

 t
 t
 1  mPb  N Pb .APb APb 1  e
206 1  e

0,6


t


t


t
m
210

 2
N .moe
A
e
e
A









 e t 0,62  t 95,19
ngày
3.1.3. Bài tập trắc nghiệm
Câu 1: Hạt nhân Pơlơni là chất phóng xạ  ,sau khi phóng xạ nó trở thành hạt
nhân chì bền. Dùng một mẫu Po nào đó, sau 30 ngày người ta thấy tỉ số khối lượng
của chì và Po trong mẫu bằng 0,1595. Chu kì bán rã của Po là
A. 138 ngày.

B. 139 ngày.

C. 137 ngày.

D. 140 ngày.