Chương 5: Vật lí hạt nhân ppt

ThS. TRẦN ĐÔNG HẢI Phản ứng hạt nhân
CHƯƠNG V
VẬT LÝ HẠT NHÂN
1. Tính chất và cấu tạo hạt nhân
1. Đồng vị của hạt nhân
7
3
Li là hạt nhân có. Chọn câu trả lời đúng:
A. Z = 4 ;A = 7 B. Z = 3 ; A = 6 C. Z = 3 ; A = 8 D. B, C đúng.
2.
Hạt nhân nguyên tử chì có 82 prôtôn và 125 nơtron. Hạt nhân nguyên tử này có kí hiệu như thế nào? Chọn đáp án Đúng:
A. B.
20
C.
12
D.
206
82
Pb
5
82
Pb
5
82
Pb
207
82
Pb
3.
Số prôtôn trong 15,9949 gam
16

8
O là bao nhiêu? Chọn đáp án Đúng:
A. Z = 4,82. 10
24
B. Z = 6,023. 10
23
C. Z = 96,34. 10
23
D. Z = 14,45. 10
24

4. Chọn đáp án đúng khi nói về cấu tạo của các hạt nhân nguyên tử sau:
1) 2) 3) 4)
16
8
O
17
8
O
235
92
U
238
92
U
A. 1) 8p và 82n B. 2) 9n và 17p C. 3) 92p và 235n D. 4) 92p và 146n
2. Phóng xạ
Vấn đề 1: Xác định khối lượng hạt nhân chất phóng xạ
1. Chất phóng xạ
210

P
o
có chu kỳ bán rã 138 ngày. Tính khối lượng của polôni có độ phóng xạ 1Ci.
A. m= 0,112mg B. 0,222mg C. 0,122mg D. 0,125mg
2.
Iốt phóng xạ
131
53
I dùng trong y tế có chu kì bán rã T = 8 ngày. Lúc đầu có m
o
= 200g chất này. Hỏi sau t = 24 ngày còn lại bao nhiêu?
A. m
I
= 25g B. m
I
= 50g C. m
I
= 20g D. m
I
= 30g

3. Chất phóng xạ I
131
53
có chu kỳ bán rã 8 ngày đêm. Ban đầu có 1,00g chất này thì sau 1 ngày đêm còn lại bao nhiêu?
A. 0,92g B. 0,87g C. 0,78g D. 0,69g
4.
Thời gian bán rã của
90
38

Sr là T = 20 năm. Sau 80 năm số hạt nhân còn lại chưa phân rã bằng:
A. Gần 25% B. Gần 12,5% C. Gần 50% D. Gần 6,25%

Vấn đề 2: Xác định độ phóng xạ
1. Tại thời điểm ban đầu người ta có 1,2g
222
86
R
n . Radon là chất phóng xạ có chu kì bán rã T = 3,6 ngày. Độ phóng xạ ban đầu của 1,2g
222
86
R
n bằng bao nhiêu? Chọn đáp án Đúng:
A. H
o
= 1,234.10
12
Bq B. H
o
= 7,254.10
15
Bq C. H
o
= 2,1343.10
16
Bq D. H
o
= 8,352.10
19
Bq

2. Đồng vị phóng xạ đồng
29
Cu có thời gian bán rã T = 4,3 phút. Sau thời gian t=12,9 phút, độ phóng xạ của đồng vị này giảm xuống
còn bao nhiêu? Chọn đáp án Đúng:
A. ΔH = 85% B. ΔH = 87,5% C. ΔH = 82,5% D. ΔH = 80%
3.
Một mẫu phóng xạ có chu kỳ bán rã là T= 432 năm. Thời gian để độ phóng xạ còn lại bằng 10
-3
độ phóng xạ ban đầu là :
A. 4,3.10
4
năm B. 4,32.10
2
năm C. 4,3.10
5
năm D. 4,3.10
3
năm
4.
1
Một lượng chất phóng xạ
222
86
R
n có khối lượng ban đầu m
o
= 1mg. Sau đó 15,2 ngày thì độ phóng xạ của nó giảm đi 93,75 %. Tính độ
phóng xạ H của lượng chất còn lại:
A. 3,6.10

13
Bq B. 3,26.10
11
Bq C. 3,6.10
13
Bq D. 3,6.10
11
Bq
Vấn đề 3: Xác định tuổi của cổ vật
1.
238
U phân rã thành
206
Pb với chu kì bán dã T = 4,47.10
9
năm. Một khối đá được phát hiện có chứa 46,97mg
238
U và 2,135mg
206
Pb.
Giả sử khối đá lúc mới hình thành không chứ nguyên tố chì và tất cả lượng chì có mặt trong đó đều là sản phẩm phân rã của
ThS. TRẦN ĐÔNG HẢI Phản ứng hạt nhân
238
U. Tuổi của khối đá hiện nay là bao nhiêu? Chọn đáp án Đúng:
A. Gần 2,5.10
6
năm B. Gần 3,4.10
7
năm C. Gần 3.10
8

năm D. Gần 6.10
9
năm
2.
Tìm tuổi của một mẫu chất có chứa chất Po
210
84
mà thời điểm bắt đầu hình thành mẫu thì lượng chì trong mẫu bằng không và tại thời
điểm khảo sát tỉ số giữa khối lượng chì và khối lượng
Po
210
84
có trong mẫu là 0,6, chu kì bán rã của Po
210
84
là 138 ngày.
A. 96 ngày B. 99 ngày C. 95 ngày D. một đáp án khác
3.
Tính tuổi của các tượng cổ bằng gỗ biết rằng độ phóng xạ của nó bằng 0,77 lần độ phóng xạ của một khúc gỗ gống hệt mới chặt. Biết
chu kì bán rã của C14 là 5600 năm.
A. 2150 năm B. 2110 năm C. 2000 năm D. một đáp án khác
3. Phản ứng hạt nhân
Vấn đề 1: Khối lượng. Độ hụt khối
1. Khối lượng của hạt nhân
10
4
B
e là 10,0113(u) khối lượng của nơtron là m
n
= 1,0086(u), khối lượng của prôtôn là m

p
= 1,0072(u) và 1u
= 931 Mev/c
2
. Độ hụt khối của hạt nhân
10
4
B
e là:
A. 0,9110(u) B. 0,0811(u) C. 0,069(u) D. 0,0561(u)
2.
Hạt nhân Co
60
27
có khối lượng là 55,940u. Biết khối lượng của prôton là 1,0073u và khối lượng của nơtron là 1,0087u. Độ hụt khối
của hạt nhân
Co
60
27
là
A. 4,544u B. 4,536u C. 3,154u D. 3,637u
Vấn đề 2: Năng lượng liên kết, năng lượng liên kết riêng
1. Khối lượng của hạt nhân
10
4
B
e là 10,0113(u) khối lượng của nơtron là m
n
= 1,0086(u), khối lượng của prôtôn là m
p

= 1,0072(u) và 1u
= 931 Mev/c
2
. Năng lượng liên kết của hạt nhân
10
4
B
e là:
A. 64,332 (MeV) B. 6,4332 (MeV) C. 0,64332(MeV) D. 6,4332 (KeV)
2.
Tính năng lượng liên kết của hạt nhân đơteri. Biết các khối lượng m
D
= 2,0136u, m
n
= 1. 0078u, m
p
= 1,0073u.
A. ΔE = 3,2 MeV B. ΔE = 2,2 MeV C. ΔE = 1,8 MeV D. ΔE = 4,1 MeV

3. Tính năng lượng liên kết, năng lượng liên kết riêng của hạt α. Cho biết khối lượng các hạt: m
α
= 4,0015u; m
P
= 1. 0073u; m
N
=
1,0087u
A. 1) ΔE = 18,0614 MeV; 2)ε
α
= 7,0988 MeV B. 1) ΔE = 1,80614 MeV; 2)ε

α
= 70,988 MeV
C. 1) ΔE = 1,80614 MeV; 2)ε
α
= 7,0988 MeV D. 1) ΔE = 18,0614 MeV; 2)ε
α
= 70,988 MeV
4.
Biết: m
C
=12u, m
P
=1,0073u, m
He
= 4,0015u, m
n
=1,0087u, 1u = 931 MeV/c
2
.

 Tính năng lượng liên kết riêng của hạt
12
6
C .
A. 7,3 MeV B. 7,448 MeV C. 7,8 MeV D. một đáp án khác
 Tính năng lượng liên kết riêng của
4
2
He.
A. 7,1 MeV B. 7,5 MeV C. 7,8 MeV D. một đáp án khác

5.
Hạt nhân Co
60
27
có khối lượng là 55,940u. Biết khối lượng của prôton là 1,0073u và khối lượng của nơtron là 1,0087u. Năng lượng
liên kết riêng của hạt nhân
Co
60
27
là
A. 70,5MeV B. 70,4MeV C. 48,9MeV D. 54,4MeV
Vấn đề 3: Viết phương trình phản ứng
1. Đồng vị U
234
92
sau một chuỗi phóng xạ
α
và biến đổi thành . Số phóng xạ
−
β
Pb
206
82

α
và trong chuỗi là:
A. 7

−
β

2
α
, 4 B. 5
−
β ;
α
, 5 C. 10
−
β
α
, 8 D. 16
−
β
α
, 12
−
β
ThS. TRẦN ĐÔNG HẢI Phản ứng hạt nhân
2. Chọn câu trả lời đúng: Phương trình phóng xạ:
235 93
92 41
37
A
Z
Un X Nb n
β
−
+→ + + + ; Trong đó: Z, A là:
A. Z = 58 : A = 143 B. Z = 44 : A = 140 C. Z = 58 : A = 140 D. Z = 58 : A = 139
3.

Chọn câu trả lời đúng: Urani phân rã theo phóng xạ X; Trong đó: Z, A là:
238
92
A
Z
UTh Pa
αβ β
−−
⎯⎯→⎯⎯→⎯⎯→
A. Z = 90 : A = 23 B. Z = 92 : A =234 C. Z = 90 : A = 236 D. Z = 90 : A =238
4.
Viết đầy đủ các phương trình phản ứng hạt nhân sau đây để tìm x, y còn thiếu:


9
4
B
e + x
12
+ n; p +
19
y + α

6
C
9
F
Biết rằng n, p, α là kí hiệu các hạt nơtron, prôtôn và α.
A.
20

10
;
x
yN
β
+
==e
B.
14
7
;
x
yN
β
−
==
C.
16
8
;
x
yO
α
==

D.
23
11
;
x

yNa
γ
==

Vấn đề 4: Năng lượng toả ra, thu vào trong phản ứng hạt nhân
1. Cho phản ứng hạt nhân nP
30
15
+α , khối lượng của các hạt nhân là m
α
= 4,0015u, m
Al
= 26,97435u, m
P
= 29,97005u, m
n
=
1,008670u, 1u = 931Mev/c
2
. Năng lượng mà phản ứng này toả ra hoặc thu vào là bao nhiêu?
Al
27
13
→+
A. Toả ra 4,275152MeV. B. Thu vào 2,67197MeV. C. Toả ra 4,275152. 10
-13
J. D. Thu vào 2,67197. 10
-13
J.
2.

Cho phản ứng hạt nhân nAr
37
18
+ , khối lượng của các hạt nhân là m(Ar) = 36,956889u, m(Cl) = 36,956563u, m(n) =
1,008670u, m(p) = 1,007276u, 1u = 931MeV/c
2
. Năng lượng mà phản ứng này toả ra hoặc thu vào là bao nhiêu?
pCl
37
17
→+
A. Toả ra 1,60132MeV. B. Thu vào 1,60132MeV. C. Toả ra 2,562112. 10
-19
J. D. Thu vào 2,562112. 10
-19
J.
3.
Cho phản ứng hạt nhân MeV6, , biết số Avôgađrô N
A
= 6,02. 10
23
. Năng lượng toả ra khi tổng hợp được 1g
khí hêli là bao nhiêu?
17nHH
2
1
3
1
++α→+
A. ∆E = 423,808. 10

3
J. B. ∆E = 503,272. 10
3
J. C. ∆E = 423,808. 10
9
J. D. ∆E = 503,272. 10
9
J.
4.
Xét phân rã
230
90
e Tho
, biết m
U234
= 234,0410u, m
Tho
= 230,0232u, m
He
= 4,0026u, m
n
= 1,0087u, m
p
= 1,0073u. Tính năng
lượng toả ra trong phản ứng trên?
234 4
92 2
UH→+
A. 2,265. 10
-12

(J) B. 2,650. 10
-12
(J) C. 2,256. 10
-12
(J) D. một đáp án khác
5.
Chất phóng xạ Po
210
84
phát ra tia
α
và biến đổi thành Pb
206
82
. Biết khối lượng các hạt là: m
Pb
= 205,9744u, m
Po
= 209,9828u,
α
m

=
4,0026u. Năng lượng tỏa ra khi một hạt nhân Po phân rã là
A. 4,8MeV; B. 5,4MeV C. 5,9MeV D. 6,2MeV
6.
Chất phóng xạ Po
210
84
phát ra tia

α
và biến đổi thành Pb
206
82
. Biết khối lượng các hạt là m
Pb
= 205,9744u, m
Po
= 209,9828u,
α
m

=
4,0026u. Năng lượng tỏa ra khi 10g Po phân rã hết là:
A. 2,2. 10
10
J B. 2,5. 10
10
J C. 2,7. 10
10
J D. 2,8. 10
10
J
3
ThS. TRẦN ĐÔNG HẢI Phản ứng hạt nhân
4