Giáo án Vật lý 12 nâng cao - TIẾT 94-95-96: BÀI TẬP PHÓNG XẠ VÀ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN pps

Giáo án Vật lý 12 nâng cao - TIẾT 94-95-96: BÀI
TẬP PHÓNG XẠ VÀ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

A. Mục tiêu bài học:
1.Kiến thức
- Vận dụng được định luật phóng xạ để giải các bài tập
về phóng xạ.
- Vận dụng các kiến thức về phản ứng hạt nhân và các
định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân để giải một số
bài toán về phản ứng hạt nhân.
2.Kỹ năng
- Tìm khối lượng trong phóng xạ, chu kỳ bán rã…
- Viết phương trình phản ứng hạt nhân và tìm năng
lượng trong phản ứng hạt nhân.
- Các công thức viết dưới dạng luỹ thừa cơ số 2.
B. Chuẩn bị:
1. Giáo viên:
a) Kiến thức và dụng cụ:
- Một số bài tập về phóng xạ và phản ứng hạt nhân.
- Đọc những điều chú ý trong SGV.
b) Phiếu học tập:
2. Học sinh:
- Ôn lại một số kiến thức lớp 10 phần cơ học. (cọng vận
tốc, các định luật Niu-tơn, động lượng )
C. KIỂM TRA BÀI CŨ:
-Thế nào là phản ứng hạt nhân?
-Nêu và giải thích các định luật trong phản ứng hạt nhân.
-Điều kiện để một phản ứng hạt nhân toả năng lượng là gì ?
Tại sao phóng xạ lại tỏa năng lượng.
D. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
HĐ CỦA GIÁO

VIÊN
HĐ CỦA HỌC
SINH
NỘI DUNG KIẾN
THỨC
+ Các của phóng xạ?

+ Các định luật bảo
toàn trong phản ứng
- Viết các công thức
theo yêu cầu của
Thầy.
1. Tóm tắt kiến thức:
+ Phóng x
ạ:
t
T
t
eNeN)t(N



00
.
hạt nhân?
+ Quy tắc chuyển
dịch.


+ Bài tập 1:

- Gọi HS đọc đầu
bài, tóm tắt.
- Tìm đại lượng
nào? Dựa vào công
thức nào?
- Viết phương trình
liên hệ.
- Giải phương trình,
tìm đại lượng chưa
biết.
- Nhận xét, đánh giá.






- Đọc đầu bài, tóm
tắt.
- Bài này viết
phương trình phóng
xạ, tìm độ phóng xạ,
tìm khối lượng còn
lại và khối lượng tạo
thành.
- Giải bài tập.

- Nhận xét, bổ xung
tình bày của bạn.

- Đọc đầu bài, tóm
T
,
T
ln 69302

t
;NH;NeN
t
N
H





000

+ Ph
ản ứng hạt nhân: A
+ B  C + D.
+ 4 định luật bảo to
àn
trong phản ứng hạt nhân:

+ Qui tắc dịch chuyển
trong phóng xạ:
a) Phân rã :
YHeX
A

Z
A
Z
4
2
4
2



b) Phân rã 
-
:
YeX
A
Z
A
Z 1
0
1 
 ; 

epn
0
1

c) Phân rã 
+
:
YeX

A
Z
A
Z 1
0
1 
 ; 

enp
0
1

d) Phân rã : Kèm theo
một trong 3 tia trên,
+Năng lượng trong

+ Bài tập 2:
- Gọi HS đọc đầu
bài, tóm tắt.
- Tìm đại lượng
nào? Dựa vào công
thức nào?
- Viết phương trình
liên hệ.
- Giải phương trình,
tìm đại lượng chưa
biết.
- Nhận xét, đánh giá.

+ Bài tập 3:
- Gọi HS đọc đầu
tắt.
- Bài này viết
phương trình phóng
xạ, tìm thời gian khi
còn lại 1/8 khối
lượng chất, tuổi mẫu
vật.
- Giải bài tập.

- Nhận xét, bổ xung
tình bày của bạn.


- Đọc đầu bài, tóm
tắt.
- Bài này viết
phương trình phản
ứng hạt nhân, tìm
năng lượng của phản
phản ứng hạt nhân:
M = M
0
– M. M
0
= m
A

+ m
B
; M = m
C
+ m
D
.
E = mc
2
. E > 0 toả
NL; E < 0 thu NL;
2. Bài tập: SGK
a) Bài 1: Tóm tắt
Giải:
b) Bài 2: Tóm tắt
Giải:
c) Bài 3: Tóm tắt
Giải:
bài, tóm tắt.
- Tìm đại lượng
nào? Dựa vào công
thức nào?
- Viết phương trình
liên hệ.
- Giải phương trình,
tìm đại lượng chưa
biết.
- Nhận xét, đánh giá.

-Nhận xét, đánh giá
giờ dạy.
ứng, tìm động năng
của hạt tạo thành.
- Giải bài tập.
- Nhận xét, bổ xung
trình bày của bạn.
1/ Pôlôni Po
210
84
là nguyên tố phóng xạ  nó phóng ra một
tia  và biến đổi thành hạt nhân con X. Chu kỳ bán rã của
Pôlôni là T = 138 ngày.
a) Viết phương trình phản ứng. Xác định cấu tạo, tên gọi
của hạt nhân X.
b) Một mẩu Pôlôni nguyên chất có khối lượng ban đầu
0,01g. Tính độ phóng xạ của mẫu trên sau 3 chu kỳ phân rã.
Choi biết số avôgađrô N
A
= 6,023.10
23
nguyên tử/mol.
c) Tính tỉ số giữa khối lượng pôlôni và khối lượng hạt
nhân X trong mẫu trên sau 4 chu kỳ phân rã.
2/ Hạt nhân C
14
6
là một chất phóng xạ, nó phóng ra tia 
-

có chu kỳ bán rã là 5600 năm.
a) Viết phương trình của phản ứng phân rã.
b) sau bao lâu lượng chất phóng xạ của mật mẫu Pôlôni
chỉ còn 1/8 lượng chất ban đầu của mẫu đó.
c) Trong cây cối có chất phóng xạ C
14
6
. Độ phóng xạ của
một mẫu gỗ tươi và một mẫu gỗ cổ đại đã chất có cùng
khối lượng lần lượt là 0,25 Bq và 0,215 Bq. Xác định xem
mẫu gỗ cổ đại đã chất cách đây bao nhiêu lâu? Cho biết :
ln(1,186) = 0,1706.
3/ Bắn hạt  có động năng 4MeV vào hạt nhân N
14
7
đứng
yên thì thu được một hạt prôtôn và một hạt nhân X.
a) Tìm hạt nhân X và tính xem phản ứng đó thu vào hay
toả ra năng lượng bao nhiêu MeV?
b) Giả sử hai hạt nhân sinh ra có cùng vận tốc, tính động
năng và vận tốc của prôtôn?
Cho m() = 4,0015u; m(X) = 16,9947u; m(N) =
13,9992u; m(p) = 1,0073u;
1u = 931MeV/c
2
; c = 3.10
8
m/s.
4/ Cho phản ứng hạt nhân nArpCl
37

18
37
17
 , 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?
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.
5/ Cho phản ứng hạt nhân nPAl
30
15
27
13
 , khối lượng của các
hạt nhân là m
#
= 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?
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.
6/. Hạt  có động năng K

= 3,1MeV đập vào hạt nhân
nhôm gây ra phản ứng nPAl
30
15
27
13
 , khối lượng của các hạt
nhân là m

= 4,0015u, m
Al
= 26,97435u, m
P

= 29,97005u,
m
n
= 1,008670u, 1u = 931Mev/c
2
. Giả sử hai hạt sinh ra có
cùng vận tốc. Động năng của hạt n là
A. K
n
= 8,8716MeV. B. K
n
= 8,9367MeV.
C. K
n
= 9,2367MeV. D. K
n
= 10,4699MeV.
ĐÁP ÁN: 1(hạt X là
Pb
206
82
;2,084.10
11
Bq; 0,068). 2(hạt X là
N
14
7
; 16 800năm; 1 380năm). 3(hạt X là
O
17

8
; thu năng lượng
1,2103MeV; E
d
= 0,156MeV, 5,5.10
6
m/s); 4(B); 5(B);
6(C).
V/ CỦNG CỐ - DẶN DÒ
- Làm các bài tập trong SGK.
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà
- Về làm bài tập và đọc bài sau.