Chuyên đề phương pháp giải bài tập vật lý hạt nhân

16
Chuyên đề Vật lí:
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP PHẦN VẬT LÝ HẠT NHÂN
Tác giả: Nguyễn Nguyễn Thị Nguyệt
Giáo viên trường: THPT Quang Hà
Đối tượng bồi dưỡng: Học sinh lớp 12
Số tiết dự kiến: 15 tiết
Nguyễn Thị Nguyệt
17
LỜI NÓI ĐẦU
Theo chương trình cải cách giáo dục thì từ năm học 2007 – 2008 thì bộ
môn vật lí đã chuyển hình thức từ thi tự luận sang thi trắc nghiệm. Hình thức thi
trắc nghiệm đòi hỏi các em phải có tư duy nhanh và tính toán chính xác.
Phần “vật lý hạt nhân” lớp 12 là một phần quan trọng trong cấu trúc đề
thi Đại học hàng năm của Bộ. Đây là phần có nhiều dạng bài tập ,có nhiều
công thức cần nhớ và việc áp dụng các công thức toán học tương đối phức
tạp. vì vậy tôi đã chọn chuyên đề “ Phương pháp giải bài tập phần vật lý
hạt nhân” để đưa ra cho các em một số dạng bài đặc biệt giúp các em
nhận diện và có cách giải nhanh nhất.
Chuyên đề gồm bốn phần:
Phần 1: Tóm tắt lý thuyết.
Phần 2: Phân loại và phương pháp giải
Phần 3: Bài tập ví dụ.
Phần 4: Bài tập đề nghị
Với sự hạn chế về kinh nghiệm ôn luyện thi ĐH-CĐ của bản thân cũng
như thời gian nghiên cứu còn ít, chắc chắc những nội dung trong chuyên đề này
sẽ còn nhiều điểm cần bổ sung, chỉnh sửa cho phù hợp với nhiều đối tượng. Tôi
rất mong các thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp đóng góp ý kiến để chuyên đề
có thể hoàn thiện hơn
Nguyễn Thị Nguyệt
18

Phương pháp giải bài tập phần Vật lý hạt nhân
PHẦN I: TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I – SỰ PHÓNG XẠ
1. Định nghĩa
Phóng xạ là hiện tượng hạt nhân nguyên tử tự động phóng ra các bức xạ
gọi là tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác.
2. Định luật phóng xạ
- Mỗi chất phóng xạ được đặc trưng bởi một thời gian T gọi là chu kỳ bán
rã. Cứ sau mỗi chu kỳ này thì một nửa số nguyên tử của chất ấy biến đổi thành
chất khác.
- Biểu thức: N = N
o
T
t−
2
= N
o
e
-
λ
t
hay m = m
o
T
t−
2
= m
o
e
-

λ
t
; λ =
TT
693,02ln
=
3. Độ phóng xạ
- Độ phóng xạ H của một lượng chất phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho
tính phóng xạ mạnh hay yếu của lượng chất phóng xạ đó và được đo bằng số
phân rã trong 1 giây.
- Độ phóng xạ H giảm theo thời gian với qui luật:
H = λN = λN
o
e
-
λ
t
= H
o
e
-
λ
t
; với H
o
= λN
o
là độ phóng xạ ban đầu.
- Đơn vị độ phóng xạ là Beccơren (Bq) hay Curi (Ci):
1 Bq = 1phân rã/giây ; 1Ci = 3,7.10

10
Bq.
II- NĂNG LƯỢNG LIÊN KIẾT. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
1. Lực hạt nhân
- Các nuclôn trong hạt nhân hút nhau bằng các lực rất mạnh tạo nên hạt nhân
bền vững. Các lực hút đó gọi là lực hạt nhân.
2. Năng lượng liên kết của hạt nhân
- Khối lượng của một hạt nhân luôn nhỏ hơn tổng khối lượng của các nuclôn tạo
thành hạt nhân đó.
- Độ chênh lệch giữa hai khối lượng đó được gọi là độ hụt khối của hạt nhân, kí
hiệu ∆m: ∆m
x
= Zm
p
+ (A - Z)m
n
- m
x
- Năng lượng liên kết của một hạt nhân
W
lk
= [Zm
p
+ (A – Z)m
n
– m
x
]c
2
Hay W

lk
= ∆mc
2
- Năng lượng liên kết riêng (kí hiệu
A
W
lk
) là năng lượng liên kết tính cho một
nuclôn. Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn, thì càng bền vững.
3. Phản ứng hạt nhân
a) Phân loại:
+ Phản ứng tự phát là quá trình phân rã của một hạt nhân không bền vững
thành các hạt nhân khác.
+ Phản ứng hạt nhân kích thích là quá trình các hạt nhân tương tác với nhau
tạo thành các hạt nhân khác.
b) Đặc tính của phản ứng hạt nhân:
+ Biến đổi các hạt nhân.
+ Biến đổi các nguyên tố.
19
+ Không bảo toàn khối lượng nghỉ.
c) Năng lượng phản ứng hạt nhân:
Gọi

tổng khối lượng các hạt nhân trước phản ứng là m
trước
,

tổng khối lượng
các hạt nhân sau phản ứng là m
sau

+ Phản ứng tỏa năng lượng khi m
trước
> m
sau
, năng lượng tỏa ra được tính
bằng công thức: W
tỏa
= W = (m
trước
– m
sau
)c
2
+ Phản ứng thu năng lượng khi m
trước
< m
sau
, năng lượng thu được tính bằng
công thức: W
thu
= |W| = -W
d) Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân

CA B D
A B C D
AA A A
Z Z Z Z
A B C D+ → +
•
Bảo toàn điện tích: (

A B C D
Z Z Z Z
+ = +
)
•
Bảo toàn số nuclôn (bảo toàn số A): (
A B C D
A A A A
+ = +
)
•
Bảo toàn năng lượng toàn phần:

+ + = +
W W W W W )
ñA ñB ñC ñD
•
Bảo toàn động lượng: Động lượng của một hệ kín được bảo toàn.
A B C D
p p p p+ = +
uur uur uur uur
e) Các công thức liên hệ:
- Động năng:
− −
= = =
2 27 13
1
W ; ( ); 1 1,66055.10 ; 1 1,6.10
2
ñ

mv m kg u kg MeV J
- Động lượng:
hay ; p mv p mv p v= = ↑↑
ur r ur r
- Liên hệ:
=
2
ñ
2 Wp m
4. Năng lượng phóng xạ
A B + C
a) Định luật bảo toàn động lượng
Hạt nhân A đứng yên phóng xạ :
A
P
=
B
P
+
C
P
=0 =>
B
P
=-
C
P
• Hạt B và C chuyển động ngược chiều nhau
• P
B

=P
C

⇔
m
C
.v
C
= m
B
.v
B
⇔

C
B
m
m
=
B
C
v
v
(1)
• (P
B
)
2
=(P
C

)
2


⇒
2.m
C
.W
C
=2m
B
.W
B
⇒

C
B
m
m
=
B
C
W
W
(2)
Ta có hệ phương trình:
C
B
m
m

=
B
C
v
v
=
B
C
W
W
(3)
b) Định luật bảo toàn năng lượng
W
đB
+W
đC
=
W
(4)
Nguyễn Thị Nguyệt
20
Phương pháp giải bài tập phần Vật lý hạt nhân
PHẦN II: PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP
DẠNG 1: XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CHO SỰ PHÓNG
XẠ
1. Xác định lượngchất còn lại của chất phóng xạ
- Số nguyên tử còn lại sau thời gian phóng xạ t: N=N
0

t

e
.
λ
−
=N
0
.
T
t
−
2

- Khối lượng còn lại sau thời gian phóng xạ t : m= m
0
.
t
e
.
λ
−
=m
0
T
t
−
2
Với
λ
=
T

2ln
=
T
693,0
- Phần trăm số nguyên tử còn lại %N =
0
N
N
.100% =
t
e
.
λ
−
.100%
- Phần trăm khối lượng còn lại %m =
0
m
m
.100% =
t
e
.
λ
−
.100%
- Số nguyên tử có trong m(g) lượng chất :
A
m
N

N
A
=
N
A
=6,023.10
23
hạt/mol là số Avôgađrô
- Xác định độ phóng xạ của một chất phóng xạ
H=
λ
N=H
0
t
e
.
λ
−
=H
0
T
t
−
2
với H
0
=
λ
N
0

=
T
2ln
.N
0
Đơn vị của độ phóng xạ Bp: 1phân rã /1s= 1Bq (1Ci=3,7.10
10
Bq)
- Khi t << T thì áp dụng công thức gần đúng :
t
e
.
λ
−
=1-
t.
λ
2. Xác định lượng chất phóng xạ đã bị phân rã
- Khối lượng bị phóng xạ sau thời gian phóng xạ t :
∆
m=m
0
-m=m
0
(1-
t
e
.
λ
−

)=m
0
(1-
T
t
−
2
)
- Số nguyên tử bị phóng xạ sau thời gian phóng xạ t :

∆
N=N
0
-N=N
0
(1-
t
e
.
λ
−
)=N
0
(1-
T
t
−
2
)
- Phần trăm số nguyên tử (khối lượng) chất phóng xạ bị phóng xạ sau thời

gian t phân rã là:
%
∆
N=
0
N
N∆
.100%=(1-
t
e
.
λ
−
).100%
%
∆
m =
0
m
m∆
.100% =(1-
t
e
.
λ
−
).100%
3. Xác định số nguyên tử (khối lượng ) hạt nhân con tạo thành sau
thời gian phóng xạ t
- Số hạt nhân con được tạo thành bằng số hạt nhân mẹ đã phân rã

'N∆
=
∆
N=N
0
-N=N
0
(1-
t
e
.
λ
−
)=N
0
(1-
T
t
−
2
)
- Khối lượng hạt nhân mới tạo thành sau thời gian phóng xạ t:

'm∆
=
0
0
' '
. ' '(1 ) (1 )

t t
A A
N
N A
A A e m e
N N A
λ λ
− −
∆
= − = −
21
A’ là số khối của hạt nhân con tạo thành
Chú ý : +Trong sự phóng xạ β hạt nhân mẹ có số khối bằng số khối của hạt
nhân con (A=A’). Do vậy khối lượng hạt nhân con tạo thành bằng khối lượng
hạt nhân bị phóng xạ
+ Trong sự phóng xạ α thì A’=A- 4
4. Trong sự phóng xạ α, xác định thể tích (khối lượng) khí Heli tạo
thành
- Một hạt nhân bị phóng xạ thì sinh ra một hạt α ,do vậy số hạt α tạo
thành sau thời gian phóng xạ t bằng số hạt nhân bị phóng xạ trong thời gian đó.
'N
∆
He
=
∆
N
-Khối lượng khí Heli tạo thành sau thời gian t phóng xạ:
m
He
=4.

4
A
N m
N A
∆ ∆
=
-Thể tích khí Heli được tạo thành(đktc) sau thời gian t phóng xạ :
V=22,4.
A
N
N
∆
(l)
DẠNG 2: TÍNH CHU KỲ BÁN RÃ CỦA CÁC CHẤT PHÓNG XẠ
1. Tính chu kỳ bán rã khi biết :
a) Nếu biết tỉ số số nguyên tử ban đầu và số nguyên tử còn lại sau thời
gian phóng xạ t hoặc độ phóng ban đầu và độ phóng xạ của chất phóng xạ ở thời
điểm hoặc khối lượng chất phóng xạ ban đầu và khối lượng chất phóng xạ còn
lại ở thời điểm t
t
o o o
m N H
e
m N H
λ
−
= = =
=> T=
N
N

t
0
ln
2ln
=
H
H
t
0
ln
2ln.
=
0
.ln 2
ln
t
m
m
b) Nếu biết tỉ số số nguyên tử ban đầu và số nguyên tử bị phân rã sau thời
gian phóng xạ t

∆
N=N
0
(1-
t
e
.
λ
−

) =>
0
N
N∆
=1-
t
e
.
λ
−
=>T=-
)1ln(
2ln.
0
N
N
t
∆
−
2. Tìm chu kì bán rã khi biết số hạt nhân ở các thời điểm t
1
và t
2
N
1
=N
0

1
.t

e
λ
−
;N
2
=N
0

2
.t
e
λ
−
2
1
N
N
=
).(
12
tt
e
−
λ
=>T =
2
1
12
ln
2ln)(

N
N
tt −
3. Tìm chu kì bán khi biết số hạt nhân bị phân rã trong hai thời gian
khác nhau
1
N∆
là số hạt nhân bị phân rã trong thời gian t
1
Sau đó t (s) :
2
N∆
là số hạt nhân bị phân rã trong thời gian t
2
=t
1

=
T
-Ban đầu : H
0
=
1
1
t
N∆
Nguyễn Thị Nguyệt
22
Phương pháp giải bài tập phần Vật lý hạt nhân
-Sau đó t(s) H=

2
2
t
N∆
mà H=H
0
t
e
.
λ
−
=> T=
2
1
ln
2ln.
N
N
t
∆
∆
4. Tính chu kì bán rã khi biết thể tích khí Heli tạo thành sau thời gian
phóng xạ t
-Số hạt nhân Heli tạo thành :
N
∆
=
4,22
V
N

A
N
∆
là số hạt nhân bị phân rã
∆
N=N
0
(1-
t
e
.
λ
−
) =
4,22
V
N
A
Mà N
0
=
A
m
0
N
A
=>
A
m
0

(1-
t
e
.
λ
−
) =
4,22
V
=> T=-
)
.4,22
.
1ln(
2ln.
0
m
VA
t
−
DẠNG 3: TÍNH TUỔI CỦA MẪU CỔ VẬT
1. Nếu biết tỉ số khối lượng (số nguyên tử) còn lại và khối lượng (số
nguyên tử) ban đầu của một lượng chất phóng xạ có trong mẫu vật cổ
0
N
N
=
0
m
m

=
t
e
.
λ
−
=> t=
2ln
ln.
0
m
m
T
=
2ln
ln.
0
N
N
T
2. Nếu biết tỉ số khối lượng (số nguyên tử) của chất được tạo thành
và khối lượng (số nguyên tử) còn lại của chất phóng xạ có trong mẫu vật cổ
m
m'∆
=
A
A'
(
.t
e

λ
-1) =>t=
2ln
)1
'.
'.
ln(. +
∆
Am
mA
T
N
N∆
=
t
e
λ
-1 => t=
2ln
)1ln(.
N
N
T
∆
+
3. Nếu biết tỉ số khối lượng (số nguyên tử) còn lại của hai chất phóng
xạ có trong mẫu vật cổ
t
eNN
.

011
1
λ
−
=
;
t
eNN
2
022
λ
−
=
=>
)(
02
01
2
1
12
.
λλ
−
=
t
e
N
N
N
N

=>t=
12
012
021
.
.
ln
λλ
−
NN
NN
với
1
1
2ln
T
=
λ
,
2
2
2ln
T
=
λ
4. Tính tuổi của mẫu vật cổ dựa vào
C
14
6
(Đồng hồ Trái Đất)

- Ở khí quyển, trong thành phần tia vũ trụ có các nơtrôn chậm, một nơtrôn
gặp hạt nhân
N
14
7
tạo nên phản ứng
n
1
0
+
N
14
7

C
14
6
+
p
1
1

C
14
6
là đồng vị phóng xạ
−
β
với chu kỳ bán rã 5560 năm
-

C
14
6
có trong điôxit cacbon. Khi thực vật sống hấp thụ CO
2
trong không
khí nên quá trình phân rã cân bằng với quá trình tái tạo
C
14
6

- Thực vật chết chỉ còn quá trình phân rã
C
14
6
,tỉ lệ
C
14
6
trong cây giảm
dần
Do đó:
23
+) Đo độ phóng xạ của
C
14
6
trong mẫu vật cổ => H
+) Đo độ phóng xạ của
C

14
6
trong mẫu vật cùng loại ,cùng khối lượng
của thực vật vừa mới chết =>H
0
H=H
0
t
e
.
λ
−
=> t=
2ln
ln.
0
H
H
T
với T=5560 năm
- Động vật ăn thực vật nên việc tính toán tương tự
DẠNG 4: BÀI TOÁN NĂNG LƯỢNG
1. Xác định năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng:
+ Tính độ hụt khối:
. ( ).
x p n x
m Z m A Z m m
∆ = + − −
.
+ Năng lượng liên kết hạt nhân:

2
.
lk
W m c
= ∆
.
+ Năng lượng liên kết riêng
lk
W
A
=
.
* Chú ý: NLLK riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững.
2. Năng lượng trong hiện tượng phóng xạ
a. Động năng các hạt B,C

C
B
m
m
=
đC
đB
W
W
⇒
đB đC
C B
W W
m m

=
=
đB đC
B C
W W
m m
+
+
=
W
B C
m m+
⇒

W
C
đB
C B
m
W
m m
=
+

⇒
đC
W =
W
B
B C

m
m m+
b. % năng lượng toả ra chuyển thành động năng của các hạt B,C
% W
đC
=
.100%
W
đC
W
=
CB
B
mm
m
+
100%
c. Vận tốc chuyển động của hạt B,C
W
đ
=
2
1
mv
2

⇒
v=
d
2W

m
Chú ý: Khi tính vận tốc của các hạt B,C - Động năng của các hạt phải đổi ra
đơn vị J(Jun)
- Khối lượng các hạt phả đổi ra kg
3. Năng lượng trong phản ứng hạt nhân kích thích

A B C D
+ → +
a. Phản ứng thu hoặc tỏa năng lượng
2 2
W ( ) ( ) W W
t s s t lks lkt
m m c m m c
= − = ∆ −∆ = −
- Nếu W>0 là phản ứng tỏa năng lượng
- Nếu W<0 là phản ứng thu năng lượng
b. Động năng và vận tốc của các hạt
- Vận dụng định luật bảo toàn năng lượng
W + W
đ trước
= W
đ sau
(1)
- Vận dụng định luật bảo toàn động lượng

t s
p p
=
r r
thường hạt nhân B đứng yên nên

A C D
p p p= +
r r r
Nguyễn Thị Nguyệt
24
Phương pháp giải bài tập phần Vật lý hạt nhân
+) Giả sử
C
A
p p⊥
r r
suy ra
2 2 2
W W W
D A C DđD A đA C đC
p p p m m m= + ⇔ = +
(2)
Giải hệ (1) và (2) suy ra động năng của các hạt
+) Giả sử
( , )
A D
v v
α
=
r r
, áp dụng định lý hàm cos :

2 2 2
2 os W W W 2 W W os
C A B A D CđC A đA D đD A D đA đD

p p p p p c m m m m m c
α α
= + − ⇔ = + −
(3)
Giải hệ (1) và (3) suy ra động năng của các hạt hoặc góc α
DẠNG 5: NHÀ MÁY ĐIỆN NGUYÊN TỬ
+ Hiệu suất nhà máy:
(%)
ci
tp
P
H
P
=

+ Tổng năng lượng thu được từ các phản ứng hạt nhân trong thời gian t: A = P
tp
.
t
+ Số phân hạch:
.
W W
tp
P t
A
N
∆ = =
(Trong đó
W
là năng lượng toả ra trong một phân

hạch)
+ Nhiệt lượng toả ra: Q = m. q.
25
PHẦN III: CÁC VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1 : Phương trình phóng xạ của Pôlôni có dạng:
210
84
Po
A
Z
Pb
α
→ +
1.Cho chu kỳ bán rã của Pôlôni T=138 ngày. Giả sử khối lượng ban đầu
m
0
=1g. Hỏi sau bao lâu khối lượng Pôlôni chỉ còn 0,707g?
2. Tính độ phóng xạ ban đầu của Pôlôni. Cho N
A
=6,023.10
23
nguyên
tử/mol.
Giải:
1.Tính t:
0
m
m
=
t

e
.
λ
−
=> t=
2ln
ln.
0
m
m
T
=
2ln
707,0
1
ln.138
= 69 ngày
2.Tính H
0
: H
0
=
λ
N
0
=
T
2ln
.N
0

=
T
2ln
.
A
m
0
.N
A
=
3600.24.138
2ln
.
210
1
.6,023.10
23

H
0
= 1,667.10
14
Bq
Ví dụ 2 : Hạt nhân
224
88
Ra
phóng ra một hạt
α
, một photon

γ
và tạo thành
A
Z
Rn
.
Một nguồn phóng xạ
224
88
Ra
có khối lượng ban đầu m
0
sau 14,8 ngày khối
lượng của nguồn còn lại là 2,24g. Hãy tìm :
1. m
0
2. Số hạt nhân Ra đã bị phân rã và khối lượng Ra bị phân rã ?
3.Khối lượng và số hạt nhân mới tạo thành ?
4.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
A
=6,02.10
23
mol
-1
.

Giải
1.Tính m
0
: m= m
0
T
t
−
2

⇒
m
0
=m.
T
t
2
=2,24.
7,3
8,14
2
=2,24.2
4
=35,84 g
2 Số hạt nhân Ra đã bị phân rã :
∆
N=N
0
(1-
T

t
−
2
) =
A
m
0
.N
A
(1-
T
t
−
2
)=
224
84,35
6,02.10
23
(1-2
-4
)
∆
N=0,903. 10
23
(nguyên tử)
-Khối lượng Ra đi bị phân rã :
∆
m=m
0

(1-
T
t
−
2
)=35,84.(1-2
-4
)=33,6 g
3. Số hạt nhân mới tạo thành :
'N
∆
=
∆
N=N
0
(1-
T
t
−
2
)=9,03.10
23
hạt
-Khối lượng hạt mới tạo thành:
'm
∆
=
'.
'
A

N
N
A
∆
=
23
23
10.02,6
10.903,0
.220 =33g
Nguyễn Thị Nguyệt
26
Phương pháp giải bài tập phần Vật lý hạt nhân
4 Thể tích khí Heli tạo thành (đktc) : V=22,4.
A
He
N
N∆
=22,4.
23
23
10.02,6
10.903,0
=3,36
(lit)
Ví dụ 3: Silic
31
14
Si
là chất phóng xạ, phát ra hạt

β
−
và biến thành hạt nhân X.
Một mẫu phóng xạ
31
14
Si
ban đầu trong thời gian 5 phút có 190 nguyên tử bị phân
rã, nhưng sau 3 giờ cũng trong thời gian 5 phút chỉ có 85 nguyên tử bị phân rã.
Hãy xác định chu kỳ bán rã của chất phóng xạ.
Giải:
-Ban đầu: Trong thời gian 5 phút có 190 nguyên tử bị phân rã
⇒
H
0
=190phân rã/5phút
-Sau t=3 giờ:Trong thời gian 5 phút có 85 nguyên tử bị phân rã.
⇒
H=85phân rã /5phút
H=H
0
t
e
.
λ
−
=>T=
H
H
t

0
ln
2ln.
=
85
190
ln
2ln.3
= 2,585 giờ
Ví dụ 4 : Để đo chu kỳ của một chất phóng xạ người ta cho máy đếm xung bắt
đầu đếm từ thời điểm t
0
=0. Đến thời điểm t
1
=2 giờ, máy đếm được n
1
xung, đến
thời điểm t
2
=3t
1
, máy đếm được n
2
xung, với n
2
=2,3n
1
. Xác định chu kỳ bán rã
của chất phóng xạ này.
Giải:

-Số xung đếm được chính là số hạt nhân bị phân rã:
∆
N=N
0
(1-
t
e
.
λ
−
)
-Tại thời điểm t
1
:
∆
N
1
= N
0
(1-
1
.t
e
λ
−
)=n
1
-Tại thời điểm t
2
:

∆
N
2
= N
0
(1-
2
.t
e
λ
−
)=n
2
=2,3n
1
1-
2
.t
e
λ
−
=2,3(1-
1
.t
e
λ
−
)
⇔
1-

1
.3 t
e
λ
−
=2,3(1-
1
.t
e
λ
−
)
⇔
1 +
1
.t
e
λ
−
+
1
.2 t
e
λ
−
=2,3
⇔
1
.2 t
e

λ
−
+
1
.t
e
λ
−
-1,3=0 =>
1
.t
e
λ
−
=x>0
⇔
X
2
+x-1,3= 0 => T= 4,71 h
Ví dụ 5 : Hạt nhân Pôlôni là chất phóng xạ
α
,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.Tính chu kì bán rã của Po
Giải:
- Tính chu kì bán rã của Po:
Po
Pb
m
m

=
m
m'∆
=
t
A
t
emN
AeN
.
0
.
.0
')1(
λ
λ
−
−
−
=
A
A'
(1-
t
e
.
λ
−
)
27

T=-
)
'.
.
1ln(
2ln.
Am
Am
t
Po
Pb
−
=
)
206
210.1595,0
1ln(
2ln.30
−
= 138 ngày
Ví dụ 6: Ra224 là chất phóng xạ
α
. Lúc đầu ta dùng m
0
=1g Ra224 thì sau 7,3
ngày ta thu được V=75cm
3
khí Heli ở đktc. Tính chu kỳ bán rã của Ra224
Giải:
T= -

)
.4,22
.
1ln(
2ln.
0
m
VA
t
−
=-
)
1.4,22
075,0.224
1ln(
2ln.3,7
−
= 3,65 ngày
Ví dụ 7 : Hiện nay trong quặng thiên nhiên có chứa cả
238
92
U
và
235
92
U
theo tỉ lệ
nguyên tử là 140 :1. Giả sử ở thời điểm tạo thành Trái Đất, tỷ lệ trên là 1:1.
Hãy tính tuổi của Trái Đất. Biết chu kỳ bán rã của
238

92
U
là 4,5.10
9
năm.
235
92
U
có
chu kỳ bán rã 7,13.10
8
năm
Giải: Phân tích :
t=
12
012
021
.
.
ln
λλ
−
NN
NN
=
)
10.5,4
1
10.13,7
1

(2ln
140ln
98
−
= 60,4 .10
8
(năm)
Ví dụ 8 :Thành phần đồng vị phóng xạ C14 có trong khí quyển có chu kỳ bán rã
là 5568 năm. Mọi thực vật sống trên Trái Đất hấp thụ cacbon dưới dạng CO
2
đều chứa một lượng cân bằng C14. Trong một ngôi mộ cổ, người ta tìm thấy
một mảnh xương nặng 18g với độ phóng xạ 112 phân rã/phút. Hỏi vật hữu cơ
này đã chết cách đây bao nhiêu lâu, biết độ phóng xạ từ C14 ở thực vật sống là
12 phân rã/g.phút.
Giải: Phân tích :Bài này tính tuổi dựa vào C14
H=H
0
t
e
.
λ
−
=> t=
2ln
ln.
0
H
H
T
=

2ln
18/112
12
ln.5560
= 5268,28 (năm)
Chú ý:Khi tính toán cần lưu ý hai mẫu vật phải cùng khối lượng
Ví dụ 9 :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 4,5.10
9
năm, hãy tính tuổi
của quặng trong các trường hợp sau:
1. Khi tỷ lệ tìm thấy là cứ 10 nguyên tử Urani thì có 2 nguyên 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:
m
m'∆
=
5
1
,
N
N∆
=
5
1
Nguyễn Thị Nguyệt
28
Phương pháp giải bài tập phần Vật lý hạt nhân
m

m'∆
=
t
A
t
emN
AeN
.
0
.
.0
')1(
λ
λ
−
−
−
=
A
A'
(1-
t
e
.
λ
−
) =>t=
2ln
)1
'.

'.
ln(. +
∆
Am
mA
T
=
2ln
)1
206.5
238
ln(10.5,4
9
+
=1,35.10
9
năm
N
N∆
=
t
e
λ
-1 => t=
2ln
)1ln(.
N
N
T
∆

+
=
2ln
)
5
1
1ln(10.5,4
9
+
= 1,18.10
9
năm
Ví dụ 10 :. Hạt nhân
210
84
Po
có tính phóng xạ
α
. Trước khi phóng xạ hạt nhân Po
đứng yên. Tính động năng của hạt nhân X sau phóng xạ. Cho khối lượng hạt
nhân Po là m
Po
=209,93733u, m
X
=205,92944u, m
α
=4,00150u, 1u=931MeV/c
2
.
Giải :

E∆
=931 (m
A
– m
B
– m
C
)=931.( 209,93733-205,92944-4,00150)=5,949(MeV)
W
α
+ W
X
=
E
∆
=5,949
E
mm
m
W
BC
C
B
∆
+
=
=
210
4

.5,949=0,1133 MeV
Ví dụ 11 :Hãy viết phương trình phóng xạ
α
của Randon (
222
86
Rn
).Có bao nhiêu
phần trăm năng lượng toả ra trong phản ứng trên được chuyển thành động
năng của hạt
α
? Coi rằng hạt nhân Randon ban đầu đứng yên và khối lượng
hạt nhân tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của nó.
Giải : % W
C
=
%100.
E
W
C
∆
=
CB
B
mm
m
+
100%=
222
218

.100%=98,2%
Ví dụ 12 : Pôlôni
210
84
Po
là một chất phóng xạ
α
, có chu kì bán rã T=138 ngày.
Tính vận tốc của hạt
α
, biết rằng mỗi hạt nhân Pôlôni khi phân rã toả ra một
năng lượng E=2,60MeV.
Giải : W
α
+ W
X
=
E
∆
=2,6
X
m
m
α
=
α
W
W
X
=

206
4
=> W
α
= 0,04952MeV=0,07928 .10
-13
J
⇒
v=
m
W2
= 1,545.10
6
m/s
PHẦN IV: BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ
I- Bài tập tự luận
1. Pôlôni
Po
210
84
là nguyên tố phóng xạ α, có chu kì bán rã 138 ngày, nó phóng ra
1 hạt α và biến đổi thành hạt nhân con X.
a) Viết phương trình phản ứng. Nêu cấu tạo, tên gọi của hạt nhân X.
b) Một mẫu pôlôni nguyên chất có khối lượng ban đầu 0,01g.Tính
29
- Số nguyên tử pôlôni ban đầu.
- Số nguyên tử pôlôni còn lại sau thòi gian 552 ngày, khối lượng X tạo thành.
- Tính độ phóng xạ của mẫu chất trên sau 552 ngày.
2. Hạt nhân
C

14
6
là một chất phóng xạ, nó phóng xạ ra tia β
-
có chu kì bán rã là
5730 năm.
a) Viết phương trình của phản ứng phân rã.
b) Sau bao lâu lượng chất phóng xạ của một mẫu chỉ còn bằng 1/8 lượng chất
phóng xạ 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 cùng khối lượng lần lượt là 0,25Bq và 0,215Bq. Tính tuổi
của mẫu gổ cổ đại.
3. Hạt nhân
226
88
Ra có chu kì bán rã 1570 năm phân rã thành 1 hạt α và biến đổi
thành hạt nhân X.
a) Viết phương trình phản ứng.
b) Tính số hạt nhân X được tạo thành trong năm thứ 786. Biết lúc đầu có
2,26g radi. Coi khối lượng của hạt nhân tính theo u xấp xĩ bằng số khối của
chúng và N
A
= 6,02.10
23
mol
-1

.
4. Đồng vị
24
11
Na là chất phóng xạ β
-
và tạo thành đồng vị của magiê. Mẫu
24
11
Na
có khối lượng ban đầu là m
0
= 0,24g. Sau 105 giờ, độ phóng xạ của nó giảm đi
128 lần. Cho N
A
= 6,02.10
23
(mol
-1
).
a) Viết phương trình phản ứng.
b) Tìm chu kì bán rã và độ phóng xạ ban đầu.
c) Tìm khối lượng magiê tạo ra sau thời gian 45 giờ.
5. Dùng 1 prôton có động năng W
p
= 5,58MeV bắn phá hạt nhân
23
11
Na đứng yên
sinh ra hạt α và X. Coi phản ứng không kèm theo bức xạ γ.

a) Viết phương trình phản ứng và nêu cấu tạo hạt nhân X.
b) Phản ứng trên thu hay tỏa năng lượng. Tính năng lượng đó.
c) Biết động năng của hạt α là W
α
= 6,6MeV. Tính động năng của hạt nhân X.
6. Một phản ứng phân hạch của hạt nhân Urannin 235 là :

e7Lan2MonU
O
1
139
57
1
O
95
42
1
O
235
92 −
+++→+
.
Mo là kim loại Molipden, La là kim loại Lantan (họ đất hiếm).
1. Tính ra MeV và J năng lượng ∆ E toả ra từ phản ứng trên. Cho biết
m
U
=234,99u, m
Mo
=94,88u, m
La

=138,87u, m
n
=1,01u, 1u=931MeV/c
2
. Bỏ qua
khối lượng (e).
2. Nếu coi giá trị ∆ E tính ở câu trên là giá trị trung bình toả ra từ một phản
ứng thì trong 1g U 235 phân hạch hoàn toàn toả ra năng lượng bằng bao
nhiêu?cho biết số Avôgađrô N
A
=6,02.10
23
(mol
-1
).
3. Cần phải đốt một lượng bao nhiêu than để có năng lượng như vậy. Biết
rằng năng suất toả nhiệt của than là 2,93.10
7
J/kg.
7. Người ta dùng phôton bắn phá hạt nhân
Be
9
4
đứng yên. Phản ứng cho hạt α
và hạt nhân X .
1. Viết đầy đủ phản ứng hạt nhân trên.
Nguyễn Thị Nguyệt
30
Phương pháp giải bài tập phần Vật lý hạt nhân
2. Biết động năng của phôton là 5,45 Mev, của hạt α là 4 MeV, vận tốc của

hạt α và của prôton vuông góc với nhau. Tính động năng và vận tốc của hạt
nhân X.
3.Tính năng lượng toả ra từ một phản ứng trên. Coi khối lượng của hạt
nhân (đo bằng đơn vị u) xấp xỉ bằng số khối A của nó là 1u=1,66.10
-
27
kg=931MeV/c
2
.
8: Cho prôton có động năng K
P
= 1,46 MeV, bắn phá vào hạt nhân
Li
7
3
đứng
yên. Hai hạt nhân X sinh ra giống nhau và có cùng động năng.
1. Viết phương trình phản ứng. Cho biết cấu tạo hạt nhân X? Đó là hạt nhân
của nguyên tử nào? Còn gọi là hạt gì?.
2. Phản ứng thu hay toả năng lượng? Năng lượng này bằng bao nhiêu và có
phụ thuộc vào K
P
hay không?.
3. Giả sử phản ứng trên tiếp diễn trong một thời gian và lượng khí tạo thành
là 10cm
3
ở điều kiện tiêu chuẩn. Tính năng lượng toả ra hay thu vào( theo
đơn vị kJ).
4. tính động năng của một hạt nhân X sau khi sinh ra. Động năng này có
phụ thuộc vào K

P
hay không?.
5. tính góc hợp bởi các véc tơ vận tốc của hai hạt nhân X sinh ra sau phản
ứng. Biết khối lượng các hạt nhân tính theo u là:m
li
=7,0142u, m
X
=4,0015,
m
P
=1,0073, e=1,6.10
-19
C. số Avôgađrô N
A
=6,02.10
23
(mol
-1
).
II – Bài tập trắc nghiệm
Câu 1. Chất phóng xạ iôt
131
53
I có chu kì bán rã 8 ngày. Lúc đầu có 200g chất này.
Sau 24 ngày, số gam iốt phóng xạ đã bị biến thành chất khác là
A. 50g. B. 175g. C. 25g. D. 150g.
Câu 2. Có 100g chất phóng xạ với chu kì bán rã là 7 ngày đêm. Sau 28 ngày
đêm khối lượng chất phóng xạ đó còn lại là
A. 93,75g. B. 87,5g. C. 12,5g. D. 6,25g.
Câu 3. Có thể tăng hằng số phóng xạ λ của đồng vị phóng xạ bằng cách nào ?

A. Đặt nguồn phóng xạ đó vào trong từ trường mạnh.
B. Đặt nguồn phóng xạ đó vào trong điện trường mạnh.
C. Đốt nóng nguồn phóng xạ đó.
D. Hiện nay chưa có cách nào để thay đổi hằng số phóng xạ.
Câu 4. Chu kì bán rã của chất phóng xạ
90
38
Sr là 20 năm. Sau 80 năm có bao
nhiêu phần trăm chất phóng xạ đó phân rã thành chất khác ?
A. 6,25%. B. 12,5%. C. 87,5%. D. 93,75%.
Câu 5. Trong nguồn phóng xạ
32
15
P với chu kì bán rã 14 ngày có 3.10
23
nguyên
tử. Bốn tuần lễ trước đó số nguyên tử
32
15
P trong nguồn đó là
A. 3.10
23
nguyên tử. B. 6.10
23
nguyên tử.
C. 12.10
23
nguyên tử. D. 48.10
23
nguyên tử.

Câu 6. Chu kỳ bán rã của
60
27
Co bằng gần 5 năm. Sau 10 năm, từ một nguồn
60
27
Co có khối lượng 1g sẽ còn lại
31
A. gần 0,75g. B. hơn 0,75g một lượng nhỏ.
C. gần 0,25g. D. hơn 0,25g một lượng nhỏ.
Câu 7. Tìm độ phóng xạ của 1 gam
226
83
Ra, biết chu kì bán rã của nó là 16622
năm (coi 1 năm là 365 ngày).
A. 0,095Ci. B. 0,796C. C. 0,697Ci. D. 0.769Ci.
Câu 8. Ban đầu có 5 gam chất phóng xạ radon
222
86
Rn với chu kì bán rã 3,8 ngày.
Số nguyên tử radon còn lại sau 9,5 ngày là
A. 23,9.10
21
. B. 2,39.10
21
. C. 3,29.10
21
. D. 32,9.10
21
.

Câu 9. Hạt nhân
C
14
6
là một chất phóng xạ, nó phóng xạ ra tia β
-
có chu kì bán rã
là 5600năm. Sau bao lâu lượng chất phóng xạ của một mẫu chỉ còn bằng 1/8
lượng chất phóng xạ ban đầu của mẫu đó.
A. 16800 năm. B. 18600 năm. C. 7800 năm. D. 16200 năm.
Câu 10 (ĐH 2009): Một đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã T. Cứ sau một
khoảng thời gian bằng bao nhiêu thì số hạt nhân bị phân rã trong khoảng thời
gian đó bằng ba lần số hạt nhân còn lại của đồng vị ấy?
A. 0,5T. B. 3T. C. 2T. D. T.
â Câu 11 (CĐ 2010): Khi nói về tia α, phát biểu nào sau đây là sai?
A. Tia α phóng ra từ hạt nhân với tốc độ bằng 2000 m/s.
B. Khi đi qua điện trường giữa hai bản tụ điện, tia α bị lệch về phía bản âm
của tụ điện.
C. Khi đi trong không khí, tia α làm ion hóa không khí và mất dần năng
lượng.
D. Tia α là dòng các hạt nhân heli (
4
2
He
).
Câu 12 (CĐ 2010 ): Phản ứng nhiệt hạch là
A. sự kết hợp hai hạt nhân có số khối trung bình tạo thành hạt nhân nặng hơn.
B. phản ứng hạt nhân thu năng lượng .
C. phản ứng trong đó một hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ hơn.
D. phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.

Câu 13 (ĐH 2010): Phóng xạ và phân hạch hạt nhân
A. đều có sự hấp thụ nơtron chậm.
B. đều là phản ứng hạt nhân thu năng lượng.
C. đều không phải là phản ứng hạt nhân
D. đều là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.
Câu 14 (ĐH 2010): Ban đầu (t = 0) có một mẫu chất phóng xạ X nguyên chất.
Ở thời điểm t
1
mẫu chất phóng xạ X còn lại 20% hạt nhân chưa bị phân rã. Đến
thời điểm t
2
= t
1
+ 100 (s) số hạt nhân X chưa bị phân rã chỉ còn 5% so với số
hạt nhân ban đầu. Chu kì bán rã của chất phóng xạ đó là
A. 50 s. B. 25 s. C. 400 s. D. 200 s.
Câu 15 (ĐH 2011): Khi nói về tia γ, phát biểu nào sau đây sai?
A. Tia γ không phải là sóng điện từ
B. Tia γ có khả năng đâm xuyên mạnh hơn tia X.
C. Tia γ không mang điện.
D. Tia γ có tần số lớn hơn tần số của tia X.
Nguyễn Thị Nguyệt
32
Phương pháp giải bài tập phần Vật lý hạt nhân
Câu 16. Phản ứng nhiệt hạch khác phản ứng phân hạch ở chỗ
A. Phản ứng nhiệt hạch luôn toả ra năng lượng lớn hơn phản ứng phân hạch
B. Phản ứng nhiệt hạch xảy ra ở mọi nhiệt độ
C. Phản ứng nhiệt hạch không làm thay đổi điện tích hạt nhâ
D. Phản ứng nhiệt hạch không làm thay đổi số khối
Câu 17. Hạt nào sau đây là tác nhân gây ra phản ửng phân hạch khi các điều

kiện của phản ứng đã được thoả mãn
A. n B. p C. n chậm. D. p chậm
Câu 18. Tại sao tổng của số N và số P lại có tên gọi là số khối
A. Vì nó cho biết khối lượng của hạt nhân
B. Nó cho biết khối lượng hạt nhân tính theo u
C. Vì nó cho biết khối lượng của hạt nhân theo dvc
D. Nó cho biết khối lượng hạt nhân tính theo kg
Câu 20. Sau khoảng thời gian 1 ngày đêm 87,5% khối lượng ban đầu của một
chất phóng xạ bị phân rã thành chất khác. Chu kì bán rã của chất phóng xạ đó là
A. 12 giờ. B. 8 giờ. C. 6 giờ. D. 4 giờ.
Câu 21. Người ta trộn 2 nguồn phóng xạ với nhau. Nguồn phóng xạ có hằng số
phóng xạ là λ
1
, nguồn phóng xạ thứ 2 có hằng số phóng xạ là λ
2
. Biết λ
2
= 2 λ
1
.
Số hạt nhân ban đầu của nguồn thứ nhất gấp 3 lần số hạt nhân ban đầu của
nguồn thứ 2. Hằng số phóng xạ của nguồn hỗn hợp là.
A. 1,2λ
1
. B. 1,5λ
1
. C. 3λ
1
. D. 2,5λ
1

.
Câu 22. Một mẫu phóng xạ
Si
31
14
ban đầu trong 5 phút có 196 nguyên tử bị phân
rã, nhưng sau đó 5,2 giờ (Kể từ t = 0) cùng trong 5 phút chỉ có 49 nguyên tử bị
phân rã. Chu kỳ bán rã của
Si
31
14
là
A. 2,6 giờ B. 3,3 giờ C. 4,8 giờ D. 5,2 giờ
Câu 23. Một chất phóng xạ phát ra tia , cứ một hạt nhân bị phân rã cho một
hạt . Trong thời gian 1 phút đầu chất phóng xạ phát ra 360 hạt , nhưng 6 giờ
sau, kể từ lúc bắt đầu đo lần thứ nhất, trong 1 phút chất phóng xạ chỉ phát ra 45
hạt . Chu kỳ bán rã của chất phóng xạ này là:
A. 1 giờ B. 2 giờ C. 3 giờ D. 4 giờ
Câu 24. Lực hạt nhân có các đặc điểm nào trong các đặc điểm sau đây?
A. Có cường độ siêu mạnh và phạm vi tác dụng siêu nhỏ
B. Có bản chất là lực điện
C. Có bản chất là lực hấp dẫn
D. Có bản chất là lực hấp dẫn
Câu 25. Phản ứng hạt nhân khác phản ứng hoá học thông thường ở trỗ
A. Phản ứng hạt nhân làm thay đổi cấu tạo hạt nhân
B. Phản ứng hạt nhân làm thay đổi khối lượng
C. Phản ứng hạt nhân xảy ra ở sâu hơn phản ứng hoá học
Câu 26. Một lượng chất phóng xạ Radon có khối lượng ban đầu là m0. Sau 15,2
ngày thì độ phóng xạ của nó giảm 93,75%. Chu kỳ bán rã T của Radon là :
A. 14,5 ngày B. 1,56 ngày C. 1,9 ngày D. 3,8 ngày

Câu 27. Đồng vị Na là chất phóng xạ và tạo thành đồng vị của magiê. Sau 105
giờ, độ phóng xạ của Na giảm đi 128 lần. Chu kỳ bán rã của Na bằng
33
A. 17,5h B. 21h C. 45h D. 15h
Câu 28. Đồng vị
Si
31
14
phóng xạ β
–
. Một mẫu phóng xạ
Si
31
14
ban đầu trong thời
gian 5 phút có 190 nguyên tử bị phân rã nhưng sau 3h trong thời gian 1 phút có
17 nguyên tử bị phân rã. Chu kì bán rã của chất đó là:
A. 2,5h. B. 2,6h. C. 2,7h. D. 2,8h.
Câu 29: Cho phản ứng nhiệt hạch:
2 2 4
1 1 2
3,25H H He MeV+ → +
. Biết độ hụt khối
của hạt
2
1
H
là
2
1

0,0024
H
m u∆ =
. Cho 1uc
2
= 931 MeV. Năng lượng liên kết riêng
của hạt
4
2
He
là:
A. 7,7188 MeV/nuclon. B. 1,9297 MeV/nuclon.
C. 30,8752 MeV/nuclon. D. 7,7188 eV/nuclon
Câu 30 : I ốt (
131
53
I
) là chất phóng xạ
β
−
có chu kì bán rã 8 ngày đêm (N
A
=
6,02.10
23
mol
-1
). Một mẫu lúc đầu có 10 gam I ốt, sau 20 ngày đêm độ phóng xạ
của mẫu là :
A. 8,15.10

15
Bq. B. 8,15.10
16
Bq. C. 6,75.10
15
Bq. D. 7,25.10
16
Bq.
Câu 31. Hạt nhân
C
14
6
là một chất phóng xạ, nó phóng xạ ra tia β
-
có chu kì bán
rã là 5600năm. 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 chết cùng khối lượng lần lượt là 0,25Bq và
0,215Bq. Hỏi mẫu gỗ cổ đại chết đã bao lâu ?
A. 12178,86 năm. B. 12187,67 năm. C. 1218,77 năm. D.16803,57 năm.
Câu 32. Tính tuổi của một tượng gổ cổ biết rằng độ phóng xạ β- hiện nay của
tượng gổ ấy bằng 0,77 lần độ phóng xạ của một khúc gổ cùng khối lượng mới
chặt. Biết chu kì bán rã của C14 là 5600 năm.
A. 2112 năm. B. 1056 năm. C. 1500 năm. D. 2500 năm.
Câu 33. Câu nào sau đây sai khi nói về tia
γ
:

A. Có bản chất là sóng điện từ.
B. Có bước sóng xấp xỉ bước sóng tia X.
C. Có khả năng đâm xuyên mạnh.
D. Không bị lệch trong điện trường và từ trường.
Câu 34. Câu nào sau đây sai khi nói về tia
α
:
A. Là chùm hạt nhân của nguyên tử Hêli.
B. Có khả năng ion hoá chất khí.
C. Có tính đâm xuyên yếu.
D. Có vận tốc xấp xỉ vận tốc ánh sáng.
Câu 35. Câu nào sau đây sai khi nói về tia
β
:
A. Có khả năng đâm xuyên yếu hơn tia
α
.
B. Tia
β
−
có bản chất là dòng electron.
C. Bị lệch trong điện trường.
D. Tia
β
+
là chùm hạt có khối lượng bằng electron nhưng mang điện tích
dương.
Câu 36. Nếu hạt nhân mẹ phóng xạ
α
thì vị trí của hạt nhân con trong bảng tuần

hoàn so với hạt nhân mẹ sẽ:
A. Lùi 2 ô. B. Tiến 2 ô. C.Lùi1ô. D. Tiến 1 ô.
Nguyễn Thị Nguyệt
34
Phương pháp giải bài tập phần Vật lý hạt nhân
Câu 37. Nếu hạt nhân con tiến 1 ô trong bảng tuần hoàn so với hạt nhân mẹ thì
hạt nhân mẹ có tính phóng xạ:
A.
β
B.
α
C.
β
−
D.
β
+
Câu 37. Dưới tác dụng của bức xạ
γ
, hạt nhân
9
4
Be
có thể tách thành 2 hạt
4
2
He
.
Biết m
Be

= 9,0112u, m
He
= 4,0015u. Để phản ứng trên xảy ra thì bức xạ
γ
phải
có tần số tối thiểu:
A. 1,58.10
20
Hz. B. 2,69. 10
20
Hz. C.1,13.10
20
Hz. D. 2,27. 10
23
Hz.
Câu 38. Trong điện trường của cùng một tụ điện:
A. tia
α
lệch nhiều hơn tia
β
, và hạt
α
mang hai điện tích, hạt
β
chỉ
mang một.
B. tia
β
bị lệch ít hơn vì hạt
β

có tốc độ lớn hơn hàng chục lần hạt
α
.
C. tia
α
lệch nhiều hơn vì hạt
α
to hơn.
D. tia
β
lệch nhiều hơn vì hạt
β
có khối lượng nhỏ hơn hạt
α
hàng vạn
nghìn lần.
Câu 39. Để đo chu kì bán rã của một chất phóng xạ, người ta cho máy đếm
xung bắt đầu đếm từ
0
0t
=
. Đến thời điểm
1
6t h
=
, máy đếm đươc
1
n
xung, đến
thời điểm

2 1
3 ,t t
=
máy đếm được
2 1
2,3n n
=
xung. (Một hạt bị phân rã, thì số
đếm của máy tăng lên 1 đơn vị). Chu kì bán rã của chất phóng xạ này xấp xỉ
bằng :
A. 6,90h. B. 0,77h. C. 7,84h. D. 14,13h
Câu40. Poloni có chu kỳ bán rã là T = 138 ngày, là chất phóng xạ phát ra
tia phóng xạ và chuyển thành hạt nhân chì . Biết rằng ở thời điểm khảo sát
tỷ số giữa số hạt Pb và số hạt Po bằng 7. Tuổi của mẫu chất trên là
A. 276 ngày B. 46 ngày C. 552ngày D. 414 ngày
Câu 41. Khi phân tích một mẫu gỗ, người ta xác định được rằng: 87,5% số
nguyên tử đồng vị phóng xạ có trong mẫu gỗ đã bị phân rã thành các
nguyên tử . Biết chu kỳ bán
rã của là 5570 năm. Tuổi của mẫu gỗ này bằng
A. 16710 năm B. 5570 năm C. 11140 năm D. 44560 năm
Câu 42. Hạt nhân phóng xạ Pôlôni đứng yên phát ra tia và sinh ra hạt
nhân con X. Biết rằng mỗi phản ứng phân rã của Pôlôni giải phóng một năng
lượng . Lấy gần đúng khối lượng các hạt nhân theo số khối A
bằng đơn vị u. Động năng của hạt có giá trị
A. 2,15MeV B. 2,55MeV C. 2,75MeV D. 2,89MeV
Câu 43. Hạt Pôlôni ( A= 210, Z = 84) đứng yên phóng xạ hạt
α
tạo thành chì
Pb. Hạt
α

sinh ra có động năng K
α
=61,8MeV. Năng lượng toả ra trong phản
ứng là
A. 63MeV B. 66MeV C. 68MeV D. 72MeV
Câu 44.
24
11
Na
là chất phóng xạ
β
+
. sau thời gian 15h độ phóng xạ của nó giảm 2
lần, vậy sau đó 30h nữa thì độ phóng xạ sẽ giảm bao nhiêu % so với độ phóng xạ
ban đầu
A. 12,5%. B. 33,3%. C. 66,67%. D. 87,5%.
35
Câu 45.
210
84
Po
phóng xạ α có T = 138 ngày. Sau 46 ngày, từ 21g Po lúc đầu có
bao nhiêu hạt α được phát ra ?
A. 4,8.10
22
B. 1,24.10
22
C. 48.10
22
D. 12,4.10

22
Câu 46.
238
U phân rã thành
206
Pb với chu kỳ bán rã 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 lúc khối đá
mới hình thành không chứa nguyên tố chì và tất cả lượng chì có mặt trong đó
đều là sản phẩm phân rã của
238
U. Tuổi của khối đá hiện nay là:
A. 2,5.10
6
năm. B. 3,3.10
8
năm. C. 3,5.10
7
năm D. 6.10
9
năm.
Câu 47. Hạt nhân
U
234
92

đứng yên phóng xạ α. Biết năng lượng toả ra trong phản
ứng chuyển hết thành động năng của các hạt tạo thành. Cho biết
m 4,0015u
α
=
;
U
m 233,99u=
;
( )
2
Th
m 229,9737u;1u 931 Mev / c= =
. Động năng của hạt anpha là:
A.10,6MeV B. 13,5MeV C. 13,8MeV D. 0,2MeV
Câu 48. Chất phóng xạ
210
84
Po
có chu kì bán ra 138 ngày phóng xạ α và biến
thành hạt chì
206
82
Pb
. Lúc đầu có 0,2g Po. Sau 414 ngày thì khối lượng chì thu
được là
A. 0,175g B. 0,025g C. 0,172g D. 0,0245g
Câu 49. Một chất phóng xạ có chu kỳ bán rã là 3,8 ngày. Sau thời gian 11,4
ngày thì độ phóng xạ (hoạt độ phóng xạ) của lượng chất phóng xạ còn lại bằng
bao nhiêu phần trăm so với độ phóng xạ của lượng chất phóng xạ ban đầu?

A. 25% B. 75% C. 12,5%. D. 87,5%.
Câu 50.
238
92
U
sau một chuỗi các phóng xạ α và β
-
biến thành hạt nhân bền
206
82
Pb
.
Tính thể tích He tạo thành ở đktc sau 2 chu kì bán rã biết lúc đầu có 119g urani
A. 8,4lit B. 2,8lit C. 67,2 lit D. 22,4lit
Câu 51. Hạt nhân
1
1
A
Z
X phóng xạ và biến thành một hạt
2
2
A
Z
Y bền. Coi khối
lượng của hạt nhân X, Y bằng số khối của chúng tính theo đơn vị u. Biết chất
phóng xạ
1
1
A

Z
X có chu kì bán rã là T. Ban đầu có một khối lượng chất
1
1
A
Z
X, sau 2
chu kì bán rã thì tỉ số giữa khối lượng của chất Y và khối lượng của chất X là
A.
1
2
A
4
A
B.
2
1
A
4
A
C.
2
1
A
3
A
D.
1
2
A

3
A
Câu 52. Chu kì bán rã của chất phóng xạ là 5 năm. Sau một năm số hạt nhân
phóng xạ giảm đi:
A. 13 %. B. 16 %. C. 19 %. D. 11 %.
Câu 53. Sau bao nhiêu lần phóng xạ α và phóng xạ β
-
thì hạt nhân
238
92
U
biến đổi
thành hạt nhân
206
82
Pb
.
A. 4 lần phóng xạ α; 6 lần phóng xạ β
-
B. 6 lần phóng xạ α; 4 lần p.xạ β
-
C. 8 lần phóng xạ α; 6 lần phóng xạ β
-
D. 6 lần phóng xạ α; 8 lần phóng xạ β
-
Câu 54. Nhờ một máy đếm xung người ta có được thông tin sau về 1 chất
phóng xạ X. Ban đầu, trong thời gian 2 phút có 3200 nguyên tử của chất X
Nguyễn Thị Nguyệt
36
Phương pháp giải bài tập phần Vật lý hạt nhân

phóng xạ, nhưng 4h sau ( kể từ thời điểm ban đầu) thì trong 2 phút chỉ có 200
nguyên tử phóng xạ. Tìm chu kì bán rã của chất phóng xạ này.
A. 1h B. 2h C. 1,5h D. 3h
Câu 55. Một chất phóng xạ có hằng số phóng xạ λ. Sau khoảng thời gian bằng
λ
1
tỉ lệ số hạt nhân của chất phóng xạ bị phân rã so với số hạt nhân chất phóng xạ
ban đầu xấp xĩ bằng
A. 37%. B. 63,2%. C. 0,37%. D. 63,2%.
Câu 56. Một nguồn ban đầu chứa
0
N
hạt nhân nguyên tử phóng xạ. Có bao
nhiêu hạt nhân này chưa bị phân rã sau thời gian bằng 4 chu kỳ bán rã ?
A.
0
1
8
N
B.
0
1
16
N
C.
0
15
16
N
D.

0
7
8
N
Câu 57: Cho hạt nhân
P
30
15
sau khi phóng xạ tao ra hạt nhân
Si
30
14
. Cho biết loại
phóng xạ ?
A.
α
. B.
+
β
. C.
−
β
. D.
γ
.
Câu 58:
210
84
Po
là chất phóng xạ

α
biến thành hạt chì Pb. Coi khối lượng hạt nhân
gần bằng số khối (tính theo u) của hạt nhân đó và coi hạt nhân Po đứng yên khi
phóng xạ. Tính phần trăm năng lượng tỏa ra chuyển thành động năng hạt nhân
con
A. 1,9% B. 2,2% C. 2,9% D. 4,9%
Câu 59: (ĐH 2011) Một hạt nhân X đứng yên, phóng xạ α và biến thành hạt
nhân Y. Gọi m
1
và m
2
, v
1
và v
2
, K
1
và K
2
tương ứng là khối lượng, tốc độ, động
năng của hạt α và hạt nhân Y. Hệ thức nào sau đây là đúng?
A.
1 2 2
2 1 1
v m K
v m K
= =
B.
2 2 1
1 1 2

v m K
v m K
= =
C.
1 1 1
2 2 2
v m K
v m K
= =
D.
1 2 1
2 1 2
v m K
v m K
= =
Câu 60: Hạt nhân
Po
210
84
đứng yên, phân rã
α
thành hạt nhân chì. Động năng của
hạt
α
bay ra chiếm bao nhiêu phần trăm của năng lượng phân rã ?
A. 1,9%. B. 98,1%. C. 81,6%. D. 19,4%.
Câu 61: Hạt nhân
Po
210
84

đứng yên, phân rã
α
biến thành hạt nhân X:
Po
210
84
He
4
2
→
+
X
A
Z
. Biết khối lượng của các nguyên tử tương ứng là
Po
m
= 209,982876u,
He
m
=
4,002603u, m
X
= 205,974468u. Biết 1u = 931,5MeV/c
2
. Vận tốc của hạt
α
bay
ra xấp xỉ bằng
A. 1,2.10

6
m/s. B. 12.10
6
m/s. C. 1,6.10
6
m/s. D. 16.10
6
m/s.
Câu 62: Xét phản ứng hạt nhân: X
→
Y +
α
. Hạt nhân mẹ đứng yên. Gọi K
Y
,
m
Y
và
α
K
,
α
m
lần lượt là động năng, khối lượng của hạt nhân con Y và
α
. Tỉ số
α
K
K
Y

bằng
A.
α
m
m
Y
. B.
Y
m
m4
α
. C.
Y
m
m
α
. D.
Y
m
m2
α
.
Câu 63: Pôlôni(
Po
210
84
) là chất phóng xạ, phát ra hạt
α
và biến thành hạt nhân
Chì (Pb). Cho m

Po
= 209,9828u; m(
α
) = 4,0026u; m
Pb
= 205, 9744u. Trước
phóng xạ hạt nhân Po đứng yên, tính vận tốc của hạt nhân Chì sau khi phóng xạ.
37
A. 3,06.10
5
km/s. B. 3,06.10
5
m/s. C. 5.10
5
m/s. D. 30,6.10
5
m/s.
Câu 64: Trong dãy phân rã phóng xạ
235 207
92 82
X Y→
có bao nhiêu hạt
α
và
β
được
phát ra?
A. 3
α
và 4

β
B. 7
α
và 4
β
C. 7
α
và 7
β
D. 7
α
và 2
β
Câu 65: Cho hạt nhân
α
có khối lượng 4,0015u. Biết m
P
= 1,0073u; m
n
=
1,0087u; 1u = 931MeV/c
2
. Năng lượng liên kết riêng của hạt
α
bằng
A. 7,5MeV. B. 28,4MeV. C. 7,1MeV. D. 7,1eV.
Câu 66: Cho hạt nhân Urani (
U
238
92

) có khối lượng m(U) = 238,0004u. Biết m
P
=
1,0073u; m
n
= 1,0087u; 1u = 931MeV/c
2
, N
A
= 6,022.10
23
. Khi tổng hợp được
một mol hạt nhân U238 thì năng lượng toả ra là
A. 1,084.10
27
J. B. 1,084.10
27
MeV. C. 1800MeV.D. 1,84.10
22
MeV.
Câu 67: Số prôtôn có trong 15,9949 gam
O
16
8
là bao nhiêu ?
A. 4,82.10
24
. B. 6,023.10
23
. C. 96,34.10

23
. D. 14,45.10
24
.
Câu 68: Đơn vị khối lượng nguyên tử là
A. khối lượng của một nguyên tử hiđrô.
B. khối lượng của một prôtôn.
C. khối lượng của một nơtron.
D. khối lượng bằng 1/12 khối lượng của một nguyên tử cacbon.
Câu 69: Đại lượng nào đặc trưng cho mức độ bền vững của một hạt nhân ?
A. Năng lượng liên kết. B. Năng lượng liên kết riêng.
C. Số hạt prôtôn. D. Số hạt nuclôn.
Câu 70: Biết độ hụt khối của các hạt nhân D, T và
α
lần lượt là
∆
m
D
=
0,0024u;
∆
m
T
= 0,0087u;
∆
m
α
= 0,0305u. Cho u = 931MeV. Phản ứng
D T n
α

+ → +
là phản ứng tỏa hay thu lượng năng lượng bằng bao nhiêu?
A. Thu 18,06MeV B. Tỏa 18,06MeV
C. Thu 8,06MeV D. Tỏa 8,06MeV
Câu 71: Tìm năng lượng tỏa ra khi một hạt nhân U234 phóng xạ tia
α
tạo thành
đồng vị Th230. Cho các năng lượng liên kết riêng của
α
, U234, Th230 tương
ứng là 7,1MeV, 7,59MeV, 7,66MeV.
A. 14MeV B. 15MeV C.16MeV D.17MeV
Câu 72: Cho phản ứng hạt nhân sau:
Cl
37
17
+ X
→
n +
Ar
37
18
. Biết: m
Cl
= 36,9569u;
m
n
= 1,0087u; m
X
= 1,0073u; m

Ar
= 38,6525u. Hỏi phản ứng toả hay thu bao
nhiêu năng lượng?
A. Toả 1,58MeV. B. Thu 1,58.10
3
MeV.C. Toả 1,58J. D. Thu 1,58eV.
Câu 73: Biết năng lượng liên kết riêng của hạt nhân đơteri là 1,1MeV/nuclon và
của hêli là 7MeV/nuclon. Khi hai hạt đơteri tổng hợp thành một nhân hêli(
He
4
2
)
năng lượng toả ra là
A. 30,2MeV. B. 25,8MeV. C. 23,6MeV. D. 19,2MeV.
Câu 74: Cho phản ứng tổng hợp hạt nhân:
nXDD
1
0
A
Z
2
1
2
1
+→+
. Biết độ hụt khối của
hạt nhân D là
D
m∆
= 0,0024u và của hạt nhân X là

X
m∆
= 0,0083u. Phản ứng
này thu hay toả bao nhiêu năng lượng? Cho 1u = 931MeV/c
2
A. toả năng lượng là 4,24MeV. B. toả năng lượng là 3,26MeV.
C. thu năng lượng là 4,24MeV. D. thu năng lượng là 3,26MeV.
Nguyễn Thị Nguyệt
38
Phương pháp giải bài tập phần Vật lý hạt nhân
Câu 75: Cho phản ứng hạt nhân sau: p +
Li
7
3

→
X +
α
+ 17,3MeV. Năng lượng
toả ra khi tổng hợp được 1 gam khí Hêli là.
A. 13,02.10
26
MeV. B. 13,02.10
23
MeV.
C. 13,02.10
20
MeV. D. 13,02.10
19
MeV.

Câu 76: Cho phản ứng hạt nhân sau:
)(, MeV12LiHeBeH
7
3
4
2
9
4
1
1
++→+
. Năng lượng
toả ra từ phản ứng trên khi tổng hợp được 89,5cm
3
khí heli ở điều kiện tiêu
chuẩn là
A. 187,95 meV. B. 5,061.10
21
MeV.
C. 5,061.10
24
MeV. D. 1,88.10
5
MeV.
Câu 77: Biết m
C
= 11,9967u;
α
m
= 4,0015u. Năng lượng cần thiết để tách hạt

nhân
C
12
6
thành 3 hạt
α
là
A. 7,2618J. B. 7,2618MeV. C. 1,16189.10
-19
J. D. 1,16189.10
-13
MeV.
Câu 78: Cho phản ứng hạt nhân sau:
Be
9
4
+ p
→
X +
Li
6
3
. Biết : m(Be) =
9,01219u; m(p) = 1,00783u; m(X) = 4,00620u; m(Li) = 6,01515u; 1u =
931MeV/c
2
. Cho hạt p có động năng K
P
= 5,45MeV bắn phá hạt nhân Be đứng
yên, hạt nhân Li bay ra với động năng 3,55MeV. Động năng của hạt X bay ra có

giá trị là
A. K
X
= 0,66MeV. B. K
X
= 0,66eV. C. K
X
= 66MeV. D. K
X
= 660eV.
Câu 79: Hạt proton có động năng K
P
= 6MeV bắn phá hạt nhân
Be
9
4
đứng yên
tạo thành hạt
α
và hạt nhân X. Hạt
α
bay ra theo phương vuông góc với phương
chuyển động của proton với động năng bằng 7,5MeV. Cho khối lượng của các
hạt nhân bằng số khối. Động năng của hạt nhân X là
A. 6 MeV. B. 14 MeV. C. 2 MeV. D. 10 MeV.
Câu 80. Hạt nhân α có động năng W
α
=5,3MeV bắn vào hạt nhân bền
9
4

Be
đứng
yên thu được hạt nơtrôn và hạt X. Hai hạt sinh ra có vận tốc vuông góc với nhau
và tổng động năng của chúng là 10,98MeV. Động năng của hạt X là
A. 0,93MeV B. 1,25MeV C. 0,84MeV D. 10,13MeV
Câu 81: Bắn hạt
α
có động năng 4MeV vào hạt nhân
14
7
N
đứng yên thì thu
được một hạt proton và một hạt nhân X. Cho
m
α
= 4,0015u; m
X
= 16,9947u; m
N
= 13,9992u; m
p
= 1,0073u; 1u = 931MeV/c
2
;
a) Tính xem phản ứng đó thu vào hay tỏa ra năng lượng bao nhiêu?
A tỏa 1,2103 MeV; B. thu 1,2103 MeV
C. thu 1,2103 MeV D. tỏa 1,2103 MeV;
b) Giả sử hai hạt sinh ra có cùng tốc độ, tính động năng và tốc độ của proton.
A. 0,078MeV; 5,47.10
6

m/s B. 0,156MeV; 5,47.10
6
m/s
C. 0,156MeV; 3,89.10
5
m/s D. 0,078MeV, 3,89.10
5
m/s
Câu 82: Cho hạt α có động năng K
α
= 4MeV bắn phá hạt nhân nhôm (
27
13
Al
)
đứng yên. Sau phản ứng, hai hạt sinh ra là X và nơtrôn. Hạt nơtrôn sinh ra có
phương chuyển động vuông góc với phương chuyển động của các hạt α. Cho m
α
= 4,0015u; m
Al
= 26,974u; m
X
= 29,970u; m
n
= 1,0087u. Động năng các hạt
nhâm X và nơtrôn có thể nhận giá trị nào sau đây
A. K
X
= 5,490 MeV và K
n

= 0,4702 MeV
B. K
X
= 5,490 MeV và K
n
= 4,702 MeV
39
C. K
X
= 0,5490 MeV và K
n
= 4,702 MeV
D. K
X
= 0,5490 MeV và K
n
= 0,4702 MeV
Câu 83: (ĐH 2011) Bắn một prôtôn vào hạt nhân
7
3
Li
đứng yên. Phản ứng tạo
ra hai hạt nhân X giống nhau bay ra với cùng tốc độ và theo các phương hợp với
phương tới của prôtôn các góc bằng nhau là 60. Lấy khối lượng của mỗi hạt
nhân tính theo đơn vị u bằng số khối của nó. Tỉ số giữa tốc độ của prôtôn và tốc
độ của hạt nhân X là
A. 1/4 B. 2. C. 1/2 D. 4.
Câu 84: Cho hạt p có động năng 5,45MeV bắn vào hạt nhân
9
4

Be
đứng yên.
Phản ứng cho hạt
α
và hạt nhân X. Biết hạt nhân
α
bay với động năng 4MeV
và có hướng vuông góc với hạt proton. Cho biết khối lượng hạt nhân xấp xỉ
bằng số khối của nó. Tính năng lượng tỏa ra của phản ứng.
A. 0,125MeV B. 1,125MeV C. 2,125MeV D. 3,125MeV
Câu 85: Sự phóng xạ là phản ứng hạt nhân loại nào ?
A. Toả năng lượng. B. Không toả, không thu.
C. Có thể toả hoặc thu. D. Thu năng lượng.
Câu 86: Độ hụt khối khi tạo thành các hạt nhân
He,T,D
4
2
3
1
2
1
lần lượt là
;u0087,0m;u0024,0m
TD
=∆=∆

.u0305,0m
He
=∆
Hãy cho biết phản ứng :

nHeTD
1
0
4
2
3
1
2
1
+→+
. Toả hay thu bao nhiêu năng lượng? Chọn kết quả đúng
trong các kết quả sau:
A. Toả năng lượng 18,06 eV. B. Thu năng lượng 18,06 eV
C. Toả năng lượng 18,06 MeV. D. Thu năng lượng 18,06 MeV.
Câu 87: Mối quan hệ giữa động lượng p và động năng K của hạt nhân là
A. p = 2mK. B. p
2
= 2mK. C. p =
2
mK. D. p
2
=
mK2
.
hợp hêli từ 1g liti thì năng lượng tỏa ra có thể đun sôi bao nhiêu kg nước có
nhiệt độ ban đầu là 0
0
C? Lấy nhiệt dung riêng của nước C = 4200J/(kg.K).
A. 4,95.10
5

kg B. 1,95.10
5
kg C. 3,95.10
5
kg D. 2,95.10
5
kg
Câu 88: Cho hạt prôtôn có động năng K
P
= 1,46MeV bắn vào hạt nhân Li đứng
yên. Hai hạt nhân X sinh ra giống nhau và có cùng động năng. Cho m
Li
=
7,0142u, m
p
= 1,0073u, m
X
= 4,0015u. Góc tạo bởi các vectơ vận tốc của hai hạt
X sau phản ứng là
A. 168
0
36’. B. 48
0
18’
.
C. 60
0
. D. 70
0
.

Câu 89: Dùng p có động năng K
1
bắn vào hạt nhân
Be
9
4
đứng yên gây ra phản
ứng:
p +
Be
9
4

→

α
+
Li
6
3
Phản ứng này thu năng lượng bằng 2,125MeV. Hạt nhân
Li
6
3
và hạt
α
bay ra với
các động năng lần lượt bằng K
2
= 4MeV và K

3
= 3,575MeV(lấy gần đúng khối
lượng các hạt nhân, tính theo đơn vị u, bằng số khối). 1u = 931,5MeV/c
2
. Góc
giữa hướng chuyển động của hạt
α
và p bằng
A. 45
0
. B. 90
0
. C. 75
0
. D. 120
0
.
Câu 90. Cho phản ứng hạt nhân sau:
α
+
N
14
7

→
p +
O
17
8
. Hạt

α
chuyển động
với động năng
α
K
= 9,7MeV đến bắn vào hạt N đứng yên, sau phản ứng hạt p
có động năng K
P
= 7,0MeV. Cho biết: m
N
= 14,003074u; m
P
= 1,007825u; m
O
=
Nguyễn Thị Nguyệt
40
Phương pháp giải bài tập phần Vật lý hạt nhân
16,999133u;
α
m
= 4,002603u. Xác định góc giữa các phương chuyển động của
hạt
α
và hạt p?
A. 127
0
. B. 41
0
. C. 52

0
. D. 60
0
.
Câu 91: Cho hạt prôtôn có động năng K
P
= 1,46MeV bắn vào hạt nhân Li đứng
yên. Hai hạt nhân X sinh ra giống nhau và có cùng động năng. Cho m
Li
=
7,0142u, m
p
= 1,0073u, m
X
= 4,0015u. Góc tạo bởi các vectơ vận tốc của hai hạt
X sau phản ứng là
A. 168
0
36’. B. 48
0
18’
.
C. 60
0
. D. 70
0
.
Câu 92: Xét phản ứng nhiệt hạch
2 2 3
1 1 1

D D T p+ → +
. Cho m
D
= 2,0136u; m
T
=
3,0160u, m
p
= 1,0073u, 1u = 931,5 MeV/c
2
a) Tính năng lượng mà phản ứng tỏa ra
A. 2,54MeV B. 3,63MeV C. 4,65MeV D. 5,21MeV
b) Tính năng lượng có thể thu được từ 1kg nước thường, nếu toàn bộ đơtêri rút
ra làm nhiên liệu hạt nhân (biết đơtêri chiếm 0,015% trong nước thường)
A 2,62.10
8
J B. 3,02.10
7
J C. 2,62.10
9
J D. 4,22.10
9
J
Câu 93: Cho phản ứng nhiệt hạch:
2 2
1 1
D T n
α
+ → +
Biết m

D
= 2,0136u; m
T
=
3,0160u; m
n
= 1,0087u và m
α
= 4,0015u; Nước tự nhiên có chứa 0,015% nước
nặng D
2
O. Nếu dùng toàn bộ đơteri có trong 0,5m
3
nước để làm nhiên liệu cho
phản ứng trên thì năng lượng thu được là
A. 7,8.10
12
J B. 1,3.10
13
J C. 2,6.10
14
J D. 5,2.10
15
J
Câu 94: Hạt α có động năng K
α
= 3,51 MeV đập vào hạt nhân nhôm đứng yên
gây phản ứng : α + Al
27
13

→ P
30
15
+ x. Giả sử hai hạt sinh ra có cùng động năng.
Tìm vận tốc của hạt nhân phốtpho (v
P
) và của hạt x (v
x
). Biết rằng phản ứng thu
vào năng lượng 4,176.10
-13
J. Có thể lấy gần đúng khối lượng các hạt sinh ra theo
số khối m
P
= 30u và m
x
= 1u.
A. v
P
= 8,4.10
6
m/s; v
n
= 16,7.10
6
m/s.B. v
P
= 4,43.10
6
m/s; v

n
= 2,4282.10
7
m/s.
C. v
P
= 12,4.10
6
m/s; v
n
= 7,5.10
6
m/s. D. v
P
= 1,7.10
6
m/s; v
n
= 9,3.10
6
m/s.
Câu 95. Một nhà máy điện hạt nhân có công suất phát điện 0,5(GW), dùng năng
lượng phân hạch của hạt nhân U235 với hiệu suất 35%. Trung bình mỗi phân
hạch toả ra năng lượng 200 (MeV). Hỏi trong một năm (365 ngày) hoạt động
nhà máy tiêu thụ một khối lượng U235 nguyên chất là bao nhiêu.
A. 2333,4kg B.269,2kg C.269204,2kg
Tài liệu tham khảo
1.SGK vật lý 12 cơ bản và nâng cao-NXB Giáo dục
2.Wedsite: Onthi .com
Đề thi. Violet.vn

Thư viện vật lý .com