skkn hạt nhân nguyên tử thpt chuyên lương thế vinh

1
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI
Đơn vị: Trường THPT chuyên Lương Thế Vinh
Mã số:
(Do HĐKH Sở GD&ĐT ghi)
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
Người thực hiện: NGUYỄN NGỌC BẢO TRÂN
Lĩnh vực nghiên cứu:
- Quản lý giáo dục 
- Phương pháp dạy học bộ môn: Hóa Học 

- Lĩnh vực khác: 

Có đính kèm: Các sản phẩm không thể hiện trong bản in SKKN
 Mô hình  Đĩa CD (DVD)  Phim ảnh  Hiện vật khác
(các phim, ảnh, sản phẩm phần mềm)
Năm học: 2013 - 2014
SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC
––––––––––––––––––
I. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN
1. Họ và tên: NGUYỄN NGỌC BẢO TRÂN
2. Ngày tháng năm sinh: 21 - 02 - 1983
3. Nam, nữ: Nữ
4. Địa chỉ: 59/65A – Phan Đình Phùng – P. Quang Vinh – TP Biên Hòa - Đồng
Nai
5. Điện thoại: 0613828107 (CQ)/ ĐTDĐ: 0983905945
6. E-mail:
7. Chức vụ: Giáo viên
8. Nhiệm vụ được giao: Giảng dạy môn Hóa
9. Đơn vị công tác: Trường THPT chuyên Lương Thế Vinh

II. TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO
- Học vị (hoặc trình độ chuyên môn, nghiệp vụ) cao nhất: Thạc sĩ
- Năm nhận bằng: 2011
- Chuyên ngành đào tạo: Lý luận và phương pháp dạy học Hóa học
III. KINH NGHIỆM KHOA HỌC
- Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: Hóa học
Số năm có kinh nghiệm: 9 năm
- Các sáng kiến kinh nghiệm đã có trong 5 năm gần đây:
+ Nhiệt động hoá học.
+ Amino axit và peptit.
+ Lý thuyết cân bằng hoá học.
+ Cấu tạo nguyên tử và liên kết hoá học.
+ Lý thuyết động hoá học.
+ Tinh thể.
2
Tên sáng kiến kinh nghiệm:
HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Vấn đề đào tạo học sinh giỏi luôn là một nhiệm vụ quan trọng, nhất là đối với
trường trung học phổ thông chuyên. Tuy nhiên, giáo trình dành cho chương trình
chuyên không nhiều nên giáo viên và cả học sinh đều gặp không ít khó khăn trong
quá trình dạy và học. Xuất phát từ thực tế đó tôi đã biên soạn chuyên đề này góp
phần trong việc giảng dạy cho học sinh chuyên Hoá.
Đây là một chuyên đề của cá nhân nên không tránh khỏi những hạn chế nhất
định, rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thấy cô giáo.
II. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
1. Vai trò, mục đích của bài tập hoá học
Bài tập hoá học vừa là mục tiêu, vừa là mục đích, vừa là nội dung vừa là
phương pháp dạy học hữu hiệu do vậy cần được quan tâm, chú trọng trong các bài
học. Nó cung cấp cho học sinh không những kiến thức, niềm say mê bộ môn mà

còn giúp học sinh con đường giành lấy kiến thức, bước đệm cho quá trình nghiên
cứu khoa học, hình thành phát triển có hiệu quả trong hoạt động nhận thức của học
sinh.
Bằng hệ thống bài tập sẽ thúc đẩy sự hiểu biết của học sinh, sự vận dụng sáng
tạo những hiểu biết vào thực tiễn, sẽ là yếu tố cơ bản của quá trình phát triển xã
hội, tăng trưởng kinh tế nhanh và bền vững.
2. Phân loại bài tập hoá học
Dựa theo nhiều cơ sở có thể chia bài tập hoá học ra thành nhiều loại nhỏ để học
sinh dễ nắm bắt và ghi nhớ.
3
4
TỔNG QUÁT VỀ BÀI TẬP HÓA HỌC
Bài tập đơn giản
Bài tập tổng hợp
Bài tập định tính Bài tập định tính có
nội dung thực nghiệm
Bài tập định lượng
Bài tập định lượng có nội
dung thực nghiệm
Nghiên cứu tài
liệu mới
Hoàn thiện
kiến thức kỹ
năng
Kiểm tra đánh
giá
Nghiên cứu tài
liệu mới
Hoàn thiện
kiến thức kỹ

năng
Kiểm tra đánh
giá
3. Tác dụng của bài tập hoá học đối với việc dạy học nói chung và trong việc
bồi dưỡng học sinh giỏi Hoá học nói riêng
a) Bài tập hoá học có những tác dụng sau:
- Làm chính xác các khái niệm và định luật đã học
- Giúp học sinh năng động, sáng tạo trong học tập, phát huy khả năng suy luận,
tích cực của học sinh.
- Ôn tập, củng cố và hệ thống hoá kiến thức.
- Kiểm tra kiến thức, rèn luyện kỹ năng cơ bản của học sinh.
- Rèn luyện và phát triển tư duy cho học sinh.
b) Ngoài các tác dụng chung trên, trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học,
bài tập hóa học còn có những tác dụng sau :
- Là phương tiện để ôn luyện, kiểm tra, đánh giá nắm bắt kiến thức một cách
chủ động, sáng tạo.
- Là con đường nối liền giữa kiến thức thực tế và lý thuyết tạo ra một thể hoàn
chỉnh và thống nhất biện chứng trong cả quá trình nghiên cứu.
- Phát triển năng lực nhận thức, tăng trí thông minh, là phương tiện để học sinh
tiến tới đỉnh vinh quang, đỉnh cao của tri thức.
4. Nội dung kiến thức hoá học thường được đề cập trong kì thi học sinh giỏi
quốc gia và quốc tế
A - Lý thuyết đại cương
- Cấu tạo nguyên tử, liên kết hoá học. Sự lai hoá các obitan.
- Lý thuyết điện ly. Dung dịch.tính tan của các chất, các loại công thức tính nồng
độ. Các phản ứng axít - bazơ, các loại chỉ thị của quỳ tím, phennolphtalein.
- Tích số tan, các hằng số cân bằng axít – bazơ. Tính pH , K
a
, K
b

.
- Các định luật về chất khí: Định luật Avogađrô, tỷ khối …
- Phản ứng oxi hoá -khử, dãy điện hoá, thế oxi hoá -khử, sức điện động thành lập
pin.
- Các loại mạng tinh thể.
- Lý thuyết về phản ứng hoá học : Cân bằng hoá học, hiệu ứng nhiệt, nhiệt tạo
thành, nhiệt đốt cháy, nhiệt hoà tan, năng lượng mạng lưới tinh thể, năng lượng
liên kết, tốc độ phản ứng.
- Năng lương tự do Gibbs, chu trình Bocnơ-habơ, định luật Hess.
- Hạt nhân nguyên tử .
- Hiện tượng phóng xạ, đồng vị phóng xạ, phản ứng hạn nhân.
- Chu kỳ bán huỷ, độ phóng xạ, sự phân rã các hạn α, β, γ.
5
B - Hóa học vô cơ (hoá học về các ngưyên tố)
- Các nguyên tố halogen, các nguyên tố oxi, lưu huỳnh, nitơ, phốt pho, cacbon.
- Các hơp chất đơn giản, thông dụng của các nguyên tố trên .
- Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm, sắt, đồng, chì, crôm, kẽm, thuỷ ngân.
- Các hợp chất đơn giản, thông dụng của chúng.
- Nhận biết các chất vô cơ.
C - Hóa hữu cơ
- Danh pháp :Tên quốc tế, tên thông thường.
- Hiệu ứng cấu trúc: Hiệu ứng cảm ứng, hiệu ứng liên hợp, hiệu ứng siêu liên hợp.
- Đồng đẳng, đồng phân, lập công thức phân tử, công thức cấu tạo.
- Hoá lập thể chất hữu cơ.
- Cấu trúc và tính chất vật lý.
- Phản ứng Hữu cơ và cơ chế phản phản ứng.
- Xác định cấu tạo chất hữu cơ.
- Tổng hợp hữu cơ.
- Phân tích định tính, định lượng bằng các phương pháp đơn giản.
- Thuyết cấu tạo hoá học, định luật Raun, tỉ khối.

5. Nội dung đề tài đã nghiên cứu
CHƯƠNG I: MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ HÓA HỌC HẠT NHÂN
I. 1. CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA HẠT NHÂN
I. 1. 1. Điện tích
I. 1. 2. Khối lượng hạt nhân
I. 1. 3. Các đồng vị
I. 1. 4. Quy ước cách viết nguyên tử của một nguyên tố
I. 1. 5. Bán kính hạt nhân
I. 2. CẤU TRÚC PROTON – NƠTRON CỦA HẠT NHÂN
I. 2. 1. Thuyết proton – nơtron
I. 2. 2. Một số quy luật về mối liên hệ giữa số nucleon
I. 2. 3. Độ hụt khối lượng – Năng lượng liên kết của hạt nhân
I. 3. MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA TÍNH PHÓNG XẠ
I. 3. 1. Tính phóng xạ tự nhiên
I. 3. 2. Thành phần của tia phóng xạ
6
I. 3. 3. Định luật chuyển dời
I. 3. 4. Các họ phóng xạ
I. 3. 5. Định luật phân rã phóng xạ
I. 3. 6. Độ phóng xạ
I. 3. 7. Tính phóng xạ nhân tạo
I. 4. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
I. 4. 1. Khái niệm
I. 4. 2. Kí hiệu
I. 4. 3. Một số ví dụ
I. 5. SỰ PHÂN HẠCH HẠT NHÂN
I. 5. 1. Khái niệm
I. 5. 2. Phản ứng phân hạch dây chuyền
I. 6. PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH
I. 6. 1. Khái niệm

I. 6. 2. Một số ví dụ
CHƯƠNG II: BÀI TẬP VỀ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
III. TỔ CHỨC THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP
- Nghiên cứu lý luận:
+ Nghiên cứu lý luận về mục đích, yêu cầu, biện pháp phát hiện và bồi dưỡng
học sinh giỏi Hóa học.
+ Nghiên cứu lý luận về việc xây dựng hệ thống các câu hỏi và bài tập phần
“Hạt nhân nguyên tử”.
+ Tìm hiểu tài liệu có liên quan đến đề tài: Sách, nội dung chương trình, tài liệu
giáo khoa chuyên Hóa học, các đề thi Hóa học trong nước và quốc tế.
- Nghiên cứu thực tiễn
+ Tìm hiểu thực tiễn giảng dạy và bồi dưỡng học sinh khá, giỏi ở các lớp
chuyên, chọn Hóa học nhằm phát hiện vấn đề nghiên cứu.
+ Trao đổi kinh nghiệm với các giáo viên có nhiều kinh nghiệm trong bồi
dưỡng học sinh khá, giỏi, …
- Thực nghiệm sư phạm: Nhằm đánh giá hệ thống bài tập do tôi sưu tầm, biên
soạn khi áp dụng vào thực tế giảng dạy, bồi dưỡng học sinh giỏi để dự thi học sinh
giỏi cấp tỉnh và cấp quốc gia.
7
IV. HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI
1. Về lí luận
Bước đầu sáng kiến kinh nghiệm đã xác định và góp phần xây dựng được một
hệ thống bài tập về hạt nhân nguyên tử tương đối phù hợp với yêu cầu và mục đích
bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học ở trường phổ thông và giảng dạy các lớp chuyên
hiện nay.
2. Về mặt thực tiễn
Nội dung của sáng kiến kinh nghiệm giúp giáo viên có thêm nhiều tư liệu bổ ích
trong việc giảng dạy lớp chuyên và bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi.
V. ĐỀ XUẤT, KHUYẾN NGHỊ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG
1. Đối với Sở giáo dục và nhà trường

- Tổ chức nhiều đợt tập huấn báo cáo các chuyên đề dạy chuyên có chất lượng cao
và áp dụng vào giảng dạy cho học sinh các lớp chuyên.
- Khuyến khích và tạo điều kiện để giáo viên đầu tư soạn giảng các tài liệu dạy
chuyên có chất lượng và hiệu quả cao.
2. Đối với giáo viên
- Luôn tự học tập để nâng cao trình độ chuyên môn nhằm đáp ứng với yêu cầu có
thể soạn giảng và giảng dạy các lớp chuyên.
- Đầu tư soạn giảng những tài liệu giảng dạy cho các lớp chuyên.
VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bài tập Hóa học đại cương và vô cơ - Nguyễn Duy Ái, Đào Hữu Vinh -NXB
Giáo dục, 2003.
2. Đề thi học sinh giỏi Quốc Gia từ năm 1996 đến 2012.
3. Để thi chọn đội tuyển dự thi Olympic Quốc tế từ năm 2005 đến 2012.
4. Đề thi Olympic Hóa học 30 - 4 từ năm 1998 đến 2010.
5. Đề thi học sinh giỏi giải toán trên máy tính cầm tay cấp tỉnh và cấp quốc gia từ
năm 2008 đến 2011.
6. Một số vấn đề chọn lọc của Hóa học. Tập I - Nguyễn Duy Ái, Nguyễn Tinh
Dung, Trần Thành Huế, Trần Quốc Sơn, Nguyễn Văn Tòng - NXB Giáo dục,
2004.
7. Tài liệu giáo khoa chuyên Hóa học 10 - Đào Hữu Vinh, Nguyễn Duy Ái - NXB
Giáo dục, 2002.
8. Tuyển tập 10 năm đề thi Olympic Hóa học 30 tháng 4 - NXB Giáo dục, 2006.
8

NGƯỜI THỰC HIỆN
NGUYỄN NGỌC BẢO TRÂN
9
SỞ GD&ĐT ĐỒNG NAI
Đơn vị: Trường THPT chuyên
Lương Thế Vinh

–––––––––––

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
––––––––––––––––––––––––
Đồng Nai, ngày 24 tháng 04 năm 2014
PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
Năm học: 2013 – 2014
–––––––––––––––––
Tên sáng kiến kinh nghiệm: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
Họ và tên tác giả: NGUYỄN NGỌC BẢO TRÂN Chức vụ: Giáo viên
Đơn vị: Trường THPT chuyên Lương Thế Vinh
Lĩnh vực: (Đánh dấu X vào các ô tương ứng, ghi rõ tên bộ môn hoặc lĩnh vực khác)
- Quản lý giáo dục  - Phương pháp dạy học bộ môn: Hóa học 
- Phương pháp giáo dục  - Lĩnh vực khác: 
Sáng kiến kinh nghiệm đã được triển khai áp dụng: Tại đơn vị  Trong Ngành 
1. Tính mới (Đánh dấu X vào 1 trong 3 ô dưới đây)
- Đề ra giải pháp thay thế hoàn toàn mới, bảo đảm tính khoa học, đúng đắn 
- Đề ra giải pháp thay thế một phần giải pháp đã có, bảo đảm tính khoa học, đúng đắn 
- Giải pháp mới gần đây đã áp dụng ở đơn vị khác nhưng chưa từng áp dụng ở đơn vị mình,
nay tác giả tổ chức thực hiện và có hiệu quả cho đơn vị 
2. Hiệu quả (Đánh dấu X vào 1 trong 5 ô dưới đây)
- Giải pháp thay thế hoàn toàn mới, đã được thực hiện trong toàn ngành có hiệu quả cao 
- Giải pháp thay thế một phần giải pháp đã có, đã được thực hiện trong toàn ngành có hiệu
quả cao 
- Giải pháp thay thế hoàn toàn mới, đã được thực hiện tại đơn vị có hiệu quả cao 
- Giải pháp thay thế một phần giải pháp đã có, đã được thực hiện tại đơn vị có hiệu quả 
- Giải pháp mới gần đây đã áp dụng ở đơn vị khác nhưng chưa từng áp dụng ở đơn vị mình,
nay tác giả tổ chức thực hiện và có hiệu quả cho đơn vị 
3. Khả năng áp dụng (Đánh dấu X vào 1 trong 3 ô mỗi dòng dưới đây)

- Cung cấp được các luận cứ khoa học cho việc hoạch định đường lối, chính sách:
Trong Tổ/Phòng/Ban  Trong cơ quan, đơn vị, cơ sở GD&ĐT  Trong ngành 
- Đưa ra các giải pháp khuyến nghị có khả năng ứng dụng thực tiễn, dễ thực hiện và dễ đi vào cuộc
sống: Trong Tổ/Phòng/Ban  Trong cơ quan, đơn vị, cơ sở GD&ĐT  Trong ngành

- Đã được áp dụng trong thực tế đạt hiệu quả hoặc có khả năng áp dụng đạt hiệu quả trong phạm vi rộng:
Trong Tổ/Phòng/Ban  Trong cơ quan, đơn vị, cơ sở GD&ĐT  Trong ngành 
Xếp loại chung: Xuất sắc  Khá  Đạt  Không xếp loại 
Cá nhân viết sáng kiến kinh nghiệm cam kết và chịu trách nhiệm không sao chép tài liệu của
người khác hoặc sao chép lại nội dung sáng kiến kinh nghiệm cũ của mình.
Tổ trưởng và Thủ trưởng đơn vị xác nhận đã kiểm tra và ghi nhận sáng kiến kinh nghiệm này
đã được tổ chức thực hiện tại đơn vị, được Hội đồng chuyên môn trường xem xét, đánh giá; tác
giả không sao chép tài liệu của người khác hoặc sao chép lại nội dung sáng kiến kinh nghiệm cũ
của chính tác giả.
Phiếu này được đánh dấu X đầy đủ các ô tương ứng, có ký tên xác nhận của tác giả và người
có thẩm quyền, đóng dấu của đơn vị và đóng kèm vào cuối mỗi bản sáng kiến kinh nghiệm.
NGƯỜI THỰC HIỆN SKKN
(Ký tên và ghi rõ họ tên)
XÁC NHẬN CỦA TỔ
CHUYÊN MÔN
(Ký tên và ghi rõ họ tên)
THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ
(Ký tên, ghi rõ
họ tên và đóng dấu)
10
CHƯƠNG I: MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ HÓA HỌC HẠT NHÂN
I. 1. CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA HẠT NHÂN
I. 1. 1. Điện tích
Biết điện tích nguyên tố (hay điện tích sơ đẳng)
e

o
= 4,8.10
-10
CGSE = 1,6.10
-19
C
nên số đơn vị điện tích dương của một hạt nhân bằng Ze
o
, với Z là kí hiệu số thứ tự
của nguyên tố trong HTTH.
Z là số đơn vị điện tích dương của hạt nhân.
Hạt nơtron có Z = 0.
Hạt nhân nguyên tử hiđro (proton, đơton, triton) có Z = 1.
Hiện nay trong bảng HTTH có nguyên tố từ Z = 1 đến Z = 114.
Nhiều nguyên tố trong số đó thu được bằng nhân tạo, như nguyên tố có Z = 43;
64; 85 và các nguyên tố có Z > 92.
I. 1. 2. Khối lượng hạt nhân
Số đo cơ sở của các hạt cơ bản là khối lượng nghỉ của electron, kí hiệu m
o
m
o
= 9,108.10
-28
g = 9,108.10
-31
kg.
Khối lượng hạt proton: m
p
= 1836,12m
o

Khối lượng hạt nhân nhỏ thua khối lượng nguyên tử tương ứng một lượng là
Zm
o
.
Khối lượng là một đặc trưng cơ bản của hạt nhân.
I. 1. 3. Các đồng vị
Cho đến nay, số lượng các đồng vị lên tới khoảng 1080, kể cả đồng vị tự nhiên
và nhân tạo. Bình quân mỗi nguyên tố có ba đồng vị bền.
Hiđro có 2 đồng vị bền; thủy ngân có 7 đồng vị; thiếc có tới 10 đồng vị; beri,
flo, photpho: mỗi nguyên tố có 1 đồng vị bền;
I. 1. 4. Quy ước cách viết nguyên tử của một nguyên tố

A
Z
X

hay
X
A
Z
hay X
A
hay
A
Z
X
11
Ví dụ:

16

8
O

hay
O
16
8
hay O
16
hay
16
8
O
Hiện nay các nguyên tố có số khối A từ 1 đến 260.
I. 1. 5. Bán kính hạt nhân
Có một số phương pháp khác nhau xác định bán kính R của hạt nhân. Kết quả
được khái quát là:
R = (0,7 + A
1/3
) . 1,2.10
-13
cm (A > 1)
Trên đây là một số đặc trưng thường được xét đến của hạt nhân. Trong một số
trường hợp người ta phải xét thêm các đặc trưng: spin, momen từ, momen điện từ
cực của hạt nhân.
I. 2. CẤU TRÚC PROTON – NƠTRON CỦA HẠT NHÂN
I. 2. 1. Thuyết proton – nơtron
Ban đầu các nhà vật lý Haixenbec (người Đức), Ivanenkô (người Nga) đưa ra
giả thuyết; về sau được thực nghiệm xác nhận: Hạt nhân gồm proton và nơtron.
Số hạt proton là Z trong một hạt nhân có số khối A.

Vậy số hạt nơtron trong hạt nhân đó là:
N = A – Z hay A = Z + N
Các đồng vị là các hạt nhân có cùng số proton (Z) nhưng khác số nơtron (N).
Ví dụ:
Đơtêri
1
D
2
có 1 proton và 1 nơtron.
Triti
1
T
3
có 1 proton và 2 nơtron.
Các hạt cấu tạo nên hạt nhân (proton và nơtron) có tên chung là các nucleon.
I. 2. 2. Một số quy luật về mối liên hệ giữa số nucleon
a) Đặc biệt bền là các hạt nhân có số nucleon:
Z = N = 2 ; 8 ; 20. Đó là các số “kì diệu” hai lần; hay Z = 28 ; 50 ; 82.
N = 50 ; 82 ; 126. Đó là các số “kì diệu” một lần.
b) Tổng số các hạt nhân có Z chẵn lớn hơn nhiều so với tổng số các hạt nhân có
Z lẻ.
c) Tổng số các hạt nhân có A chẵn lớn hơn nhiều so với tổng số các hạt nhân có
A lẻ.
12
d) Hầu hết các hạt nhân có A chẵn đều có Z chẵn (trừ
1
D
2
,
3

Li
6
,
5
B
10
,
7
N
14
).
I. 2. 3. Độ hụt khối lượng – Năng lượng liên kết của hạt nhân
a) Độ hụt khối lượng
Hạt nhân có Z proton và N nơtron thì khối lượng của hạt nhân đó bằng:
Zm
p
+ Nm
n
Khối lượng của hạt nhân đo được là
Z
m
A
h.n
Ta luôn có: Zm
p
+ Nm
n
>
Z
m

A
h.n
Nghĩa là khối lượng hạt nhân đo được nhỏ thua tổng khối lượng nucleon của hạt
nhân đó.
Hiệu số khối lượng các nucleon với khối lượng đo được của chính hạt nhân đó,
được gọi là độ hụt khối lượng ∆m (đôi khi gọi tắt là độ hụt khối).
Vậy: ∆m = (Zm
p
+ Nm
n
) –
Z
m
A
h.n
Kết quả khảo cứu cho biết: Độ hụt khối do một phần khối lượng các nucleon
ban đầu được truyền cho môi trường bên ngoài (hạt nhân) dưới một dạng nào đó.
b) Năng lượng liên kết hạt nhân
Khi tạo thành một hạt nhân nào đó, một phần khối lượng các nucleon ban đầu
được truyền cho môi trường ngoài dưới dạng năng lượng; tức là quá trình đó giải
phóng năng lượng.
Từ định luật Anhxtanh: E = mc
2
Ta có: ∆E = ∆mc
2
Để tách hạt nhân (được tạo thành) thành các hạt ban đầu, cần phải tiêu tốn cùng
năng lượng ∆E đó.
Vậy ∆E đặc trưng cho sự ổn định (bền vững) của hạt nhân; ∆E được gọi là năng
lượng liên kết hạt nhân.
Ta dễ dàng nhận thấy ∆E càng lớn (tức ∆m càng lớn) thì hạt nhân càng bền

vững.
Ví dụ:
Tính năng lượng liên kết của hạt nhân:
26
Fe
54
(biết: đo được
54
h.n26
m
= 53,956 đvC)
92
U
238
(biết: đo được
238
h.n92
m
= 238,125 đvC)
Giải
26
Fe
54
có 26 proton ; 54 - 26 = 28 nơtron.
Vậy:
∆m = (26.1,00728 + 28.1,00866) - 53,956 = 0,47576
13
∆E = ∆mc
2
= 0,47576 . (3,0.10

8
m.s
-1
)
2















g 1000
kg 1
6,022.10
g 1
23
∆E = 0,7110328.10
-10
J
≈
7,110.10

-11
J.
92
U
238
có 92 proton và 238 - 92 = 146 nơtron.
Thực nghiệm đo được
92
U
238
= 238,125 đvC.
Vậy:
∆m = (92.1,00728 + 146.1,00866) - 238,15 = 1,78412
∆E = ∆mc
2
= 1,78412 . (3,0.10
8
m.s
-1
)
2
















g 1000
kg 1
6,022.10
g 1
23
∆E = 2,6664031.10
-10
J
≈
2,666.10
-10
J.
Từ hai kết quả tính ∆E trên ta thấy sự hình thành một hạt nhân
92
U
238
giải phóng
năng lượng nhiều hơn sự hình thành một hạt nhân
26
Fe
54
.
Người ta còn biểu thị năng lượng liên kết hạt nhân quy về cho một nucleon. Ta
có:

A
E
E
∆
=
δ
Áp dụng:
Với
26
Fe
54
có
≈=
−
54
10.110,7
E
8
δ
1,317.10
-9
(kJ/nucleon).
Với
92
U
238
có
≈=
−
238

10.666,2
E
7
δ
1,120.10
-9
(kJ/nucleon).
Chú ý:
- Trong sự tính trên, nếu không dùng đơn vị năng lượng là J mà dùng MeV thì
từ liên hệ: ∆E = ∆mc
2
ta có: 1 đvC biến đổi thành 931.10
6
eV = 931 MeV.
- Năng lượng trên được tính với một hạt nhân (∆E) hay một nucleon (
E
δ
).
I. 3. MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA TÍNH PHÓNG XẠ
I. 3. 1. Tính phóng xạ tự nhiên
Tính phóng xạ tự nhiên là khả năng của các chất chứa các nguyên tố xác định
không cần tác động bên ngoài, tự phát ra bức xạ không nhìn thấy với thành phần
phức tạp.
Hiện tượng này được nhà bác học Pháp là Henri Beckơren phát hiện ra năm
1896. Mari Xklôđôvxka Quyri tiến hành nghiên cứu có hệ thống cơ sở của tính
phóng xạ.
14
I. 3. 2. Thành phần của tia phóng xạ
Bức xạ do các tia phóng xạ phát ra có thành phần phức tạp. Các kết quả nghiên
cứu khẳng định bức xạ đó gồm:

- Các hạt tích điện dương (+), gọi là hạt α hay tia α; thực chất đó là hạt nhân
heli
2
He
4
(chùm hạt α hơi bị lệch trong từ trường).
- Các hạt tích điện âm (-), gọi là hạt β hay tia β; thực chất đó là chùm electron
(chùm hạt β bị lệch mạnh trong từ trường).
- Các hạt trung hòa, gọi là hạt γ hay tia γ; thực chất đó là dòng các photon, các
lượng tử, cùng bản chất với ánh sáng. Năng lượng của các photon được xác định từ
phương trình quen thuộc:
E = h ν  ν = E / h
Các tia α, β, γ khác nhau về khả năng xuyên và gây ion hóa.
Cụ thể là:
- Năng suất xuyên cực đại là tia γ, năng suất xuyên cực tiểu là tia α.
- Gây ion hóa: cực đại là tia α, cực tiểu là tia γ.
Một điểm cần lưu ý nữa là: Sự phóng xạ là một quá trình nội hạt nhân, nghĩa là
nó không phụ thuộc dạng chất (nguyên chất hay hợp chất, hợp chất loại nào),
không phụ thuộc trạng thái của chất, nhiệt độ, áp suất, từ trường, điện
trường Chỉ có thể tác động lên quá trình phóng xạ tự nhiên bằng cách làm thay
đổi trạng thái hạt nhân như bắn hạt nơtron vào hạt nhân.
Nguyên tố phóng xạ ở dạng hợp chất phát ra bức xạ chứa các tia α, β, γ; ở
dạng đơn chất phát ra tia α hoặc β, có thể kèm theo tia γ. Rất hiếm trường hợp chỉ
phát ra tia γ.
I. 3. 3. Định luật chuyển dời
Người ta quy ước gọi nguyên tố phóng xạ đầu tiên là nguyên tố mẹ, sản phẩm
phóng xạ của nguyên tố mẹ là một nguyên tố mới có thể có hay không có tính
phóng xạ, nếu có tính phóng xạ thì gọi là nguyên tố con;
Sự biến đổi các nguyên tố trong quá trình phóng xạ tuân theo một quy luật,
thường được gọi là định luật chuyển dời.

Quá trình phóng xạ phát ra tia α thì nguyên tố mẹ bị giảm 2 đơn vị điện tích hạt
nhân và 4 đơn vị của số khối. Vậy nguyên tố sản phẩm của sự phóng xạ (hay sự
phân rã) dịch chuyển hai ô về bên trái nguyên tố mẹ trong bảng HTTH.
Có thể diễn tả quá trình đó như sau:
Z
X
A

→
α

Z - 2
Y
A - 4
+
2
He
4
(hạt α)
Ví dụ:
88
Ra
226

→
α

86
Rn
222

+
2
He
4
15
Trong sự phóng xạ phát ra tia β thì nguyên tố mẹ không bị thay đổi số khối
nhưng số đơn vị điện tích dương hạt nhân tăng thêm 1. Nguyên tố mới được tạo
thành dịch một ô về bên phải nguyên tố mẹ trong bảng HTTH.
Sơ đồ như sau:
Z
X
A

→
β

Z + 1
Y
A
+ e
-
(hạt β)
Ví dụ:
19
K
40

→
β

20
Ca
40
+ e
-
(hạt β hay β
-
)
Trong sự phân rã phát ra tia γ không kèm theo sự biến đổi nguyên tố mẹ về mặt
hóa học nhưng có sự thay đổi trạng thái năng lượng của hạt nhân.
Các nội dung trên của định luật chuyển dời thực chất bắt nguồn từ Định luật
bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích.
I. 3. 4. Các họ phóng xạ
Trong sự phân rã nguyên tố mẹ, nguyên tố mới được tạo thành lại có tính phóng
xạ; đến lượt nó nguyên tố sản phẩm của sự phân rã nguyên tố còn lại có tính phóng
xạ như vậy ta có một dãy các nguyên tố phóng xạ kế tiếp nhau. Người ta nói: có
một họ phóng xạ. Nguyên tố mẹ đầu tiên còn được gọi là nguyên tố gốc của họ
phóng xạ.
Cho đến nay đã biết có ba họ phóng xạ tự nhiên và một họ phóng xạ nhân tạo.
a) Họ Uran
92
U
238
là nguyên tố gốc của họ này.
Số khối của họ này có liên hệ: A = 4n + 2, với n nguyên và 51 ≤ n ≤ 59.
Trong họ này có
88
Ra
226
,

86
Rn
222
,
84
Po
208
. Kết thúc dãy này bằng đồng vị bền của
chì:
82
Pb
206
.
b) Họ Thori
90
Th232
là nguyên tố gốc.
Số khối thỏa mãn liên hệ: A = 4n , với n nguyên và 52 ≤ n ≤ 58.
Cuối cùng của họ này cũng là một đồng vị bền của chì:
82
Pb
208
.
c) Họ Actini hay Actini – Uran
92
U
235
là nguyên tố gốc.
Có liên hệ: A = 4n + 3, với n nguyên và 51 ≤ n ≤ 58.
Kết thúc họ này cũng là một đồng vị bền của chì:

82
Pb
207
.
Ba họ phóng xạ trên là các họ phóng xạ tự nhiên.
d) Họ Neptun
Bắt đầu họ không phải là
90
Np
241
, nhưng người ta vẫn dùng nó để gọi tên họ này.
Có liên hệ: A = 4n + 1
16
Cuối cùng của họ này là đồng vị bền của bitmut:
83
Bi
209
.
Trong họ này có
92
U
233
.
Họ này thu được bằng phương pháp nhân tạo.
Ngoài các họ trên, còn có các nguyên tố phóng xạ riêng lẻ như:
19
K
40
;
37

Rb
87
;
62
Sm
125
(samari);
71
Lu
176
(lutexi);
75
Re
278
(reni);…
I. 3. 5. Định luật phân rã phóng xạ
a) Phương trình động học
Thực nghiệm xác nhận rằng về mặt động hóa học tất cả các quá trình phân rã
phóng xạ đều tuân theo quy luật phản ứng một chiều bậc nhất.
Ta có: A
→
sản phẩm
Phương trình động học phản ứng là: v = -
dt
dx
= k (a – x)
Trong đó:
k là hằng số tốc độ của phản ứng (tại nhiệt độ xác định).
a là nồng độ ở thời điểm đầu của chất A (t = 0).
x là nồng độ A bị mất đi sau thời gian dt.

Vậy (a – x) là nồng độ chất A còn lại tại thời điểm đang xét (t
≠
0).
Thực hiện các biến đổi cần thiết về mặt toán học, ta có phương trình:
k =
t
1
ln
x- a
a
hay viết dưới dạng hàm mũ: (a – x) = a . e
–kt

Áp dụng cho sự phân rã phóng xạ:
k là hằng số phân rã phóng xạ (đôi khi kí hiệu bằng λ).
N
o
là số hạt nhân phóng xạ có thời điểm đầu (tức t = 0).
N là số hạt nhân đó còn lại ở thời điểm t đang xét.
Dùng các kí hiệu trên ta viết lại phương trình động học thường dùng:
k =
t
1
ln
N
N
o
N = N
o
. e

–kt
b) Chu kì bán hủy
17
Thời gian để lượng chất có ban đầu (a hay N
o
) mất đi một nửa (a/2 hay N
o
/2),
được gọi là thời gian bán hủy hay chu kì bán hủy (trong phóng xạ hạt nhân thường
gọi là thời gian bán rã hay chu kì bán rã). Nó là đặc trưng quan trọng cho từng
nguyên tố phóng xạ.
Kí hiệu: t
1/2
hay
τ
(đọc là tau)
Thay N = N
o
/2 vào biểu thức k =
t
1
ln
N
N
o
, ta có:
k =
1/2
t
1

ln2 hay t
1/2
=
k
0,693
Ví dụ:
Đồng vị phóng xạ
53
I
131
được dùng trong các nghiên cứu và chữa bệnh bướu cổ.
Một mẫu thử ban đầu có 1,00 mg
53
I
131
. Sau 13,3 ngày lượng iot đó còn lại là 0,32
mg. Tìm thời gian bán hủy của iot phóng xạ đó?
Giải
Ta có: t
1/2
=
k
0,693
(a)
Mặt khác, từ k =
t
1
ln
N
N

o
, ta có:
k =
t
1
ln
c )I(
đ )I(
131
53
131
53
(đ: đầu; c: cuối)
k =
13,3
1
ln
0,32
1,00
(b)
Kết hợp (a) với (b) ta có:
t
1/2
=
08,8
1,14
13,3 . 693,0
0,32
1,00
ln

13,3 . 0,693
==
(ngày)
Vậy:
53
I
131
có chu kì bán rã là t
1/2
= 8,08 ngày.
c) Xác định niên đại dựa vào hóa học phóng xạ
Ta có thể xác định niên đại các vật cổ, hóa thạch…
Như trên đã xét, họ uran là phóng xạ tự nhiên. Cuối cùng trong họ đó là đồng vị
bền của chì:
82
Pb
206
. Nếu tại thời điểm nghiên cứu, bằng phương pháp khối phổ
chẳng hạn, ta thu được lượng U
238
và Pb
206
trong một mẫu đá. Từ số liệu này ta tìm
được thời gian cần để tạo ra lượng Pb
206
đó cũng là thời gian tồn tại của mẫu đá.
Ví dụ:
Một mẫu đá chứa 17,4 mg U
238
và 1,45 mg Pb

206
. Biết rằng chu kì bán rã của
U
238
là 4,51.10
9
năm. Mẫu đá đó đã tồn tại bao nhiêu năm rồi?
Giải
18
Ta có liên hệ:
(chì) m
(uran) m
(chì)A
(uran)A
=
Vậy: m
uran
= m
chì
.
(mg) 68,1
206
238
.45,1
(chì)A
(uran)A
≈=
Từ: k =
1/2
t

693,0
=
9
10 . 4,51
693,0
(a)
k =
t
303,2
lg
17,40
08,19
=
t
303,2
lg 1,097 (b)
Vậy: k =
9
10 . 4,51
693,0
=
t
303,2
lg 1,097
t =
0,693
10 . 4,51 . 303,2
9
lg 1,097 = 6 . 10
8

(năm)
Xét việc dùng đồng vị phóng xạ để xác định niên đại của vật cổ.
Đồng vị
14
C (hay C
14
) bị phân rã theo phản ứng:
C
14
6

→

-14
7
N
β
+
(hay – e
o
)
Chu kì bán hủy của
C
14
6
là 5730 năm. Trong thiên nhiên C
14
được hình thành từ
phản ứng:
H C n N

1
1
14
6
1
o
14
7
+→+
Vì rằng
14
C được tạo thành ở thượng tầng khí quyển với một tốc độ hằng định
và nó lại bị phân hủy cũng với một tốc độ hằng định khác, nên trong khí quyển có
một lượng nhỏ nhưng hằng định
14
CO
2
. Thực vật dùng một lượng
14
CO
2
trong phản
ứng quang hợp. Vì vậy cũng có một lượng nhỏ nhưng hằng định cacbon – 14 trong
cơ thể động, thực vật sống. Khi một động hay thực vật chết lượng
14
C này dần
thoát ra ngoài làm cho lượng cacbon – 14 này giảm đều đặn theo thời gian. Vậy từ
lượng
14
C còn lại trong xác chết ta có thể xác định được khoảng thời gian kể từ lúc

sinh vật này chết, tức là xác định được khoảng thời gian hình thành di vật. Người
ta đã xác định được rằng: trong khí quyển, trong mỗi cơ thể động, thực vật đang
sống cứ 1 giây trong 1 gam cacbon có 15,3 phân hủy
14
C. Khi cơ thể này chết đi
tốc độ phân hủy đó giảm dần với chu kì bán hủy 5730 năm. Vậy ở thời điểm t tốc
độ phân hủy
14
C là R tỉ lệ với số hạt nhân C – 14 đang có N. Dựa vào các số liệu
trên và các biểu thức tính trên, biến đổi thích hợp ta có:
t =

N
N
ln
0,693
t
o1/2
=

R
R
ln
0,693
t
o1/2
Với R
o
= 15,3 phân hủy trong 1 giây trong 1 gam cacbon.
Vậy ta có phương trình xác định thời gian tồn tại cổ vật chứa

14
C là:
19
t =

R
15,3
ln
0,693
5730
=

R
15,3
ln 8,27.10
3
(năm)
Ví dụ:
Một mẫu than lấy từ hang động của người Pôlinêxian cổ tại Haoai có tốc độ là
13,6 phân hủy C
14
trong 1 giây với 1 gam cacbon. Hãy cho biết niên đại của mẫu
than đó?
Giải
Ta có:
t =
≈
13,6
15,3
ln 8,27.10

3
974 (năm)
I. 3. 6. Độ phóng xạ
Các sản phẩm của sự phân rã hạt nhân bay ra với vận tốc lớn. Trên đường đi,
nếu gặp các vật chắn sẽ gây ra các biến đổi trong vật chắn đó. Tác động của bức xạ
càng lớn nếu số phân rã xảy ra trong một đơn vị thời gian càng lớn.
Độ phóng xạ A của một mẫu phóng xạ là đại lượng bằng số các phân rã trong
một đơn vị thời gian.
Công thức: A =
dt
dN
A = A
o
. e
-λt
= λ.N
A
o
= λ. N
o
: Độ phóng xạ ban đầu.
Thực chất đây là tốc độ phân rã của mẫu phóng xạ đó.
Đơn vị độ phóng xạ là beccơren(Becquerel) kí hiệu Bq
1Bq = 1 phân rã trong 1 giây.
Ngoài ra độ phóng xạ còn được đo bằng quyri (Ci).
1 Ci là số phân rã do 1 gam rađi tạo ra.
Vì trong 1 gam rađi trong một giây có 3,7.10
10
phân rã nên cũng có thể nói:
1 Ci ứng với 3,7.10

10
phân rã trong 1 giây.
Ta viết: 1 Ci = 3,7.10
10
phân rã / giây hay 1 Ci = 3,7.10
10
Bq

Các đơn vị khác:
1mCi (miliquyri) = 10
-3
Ci
1
µ
Ci (microquyri) = 10
-6
Ci
20
I. 3. 7. Tính phóng xạ nhân tạo
Năm 1934 lần đầu tiên các nhà bác học Pháp là Iren và Fređeric Giôliô Quyri
phát hiện ra hiện tượng này.
Ban đầu dùng hạt α làm đạn:
5
B
10
+
2
He
4

→
[
7
N
14
]
→

7
N
13
+
o
n
1
Sau đó có quá trình thứ cấp là sự phóng xạ của các nguyên tố được tạo thành:
7
N
13

→

6
C
13
+ β
+
(hay
+1
e

o
: pozitron)
Sự phóng xạ nhân tạo có nhiều ứng dụng trong công nghệ và đời sống.
Chẳng hạn:
27
Co
59
+
o
n
1

→

27
Co
60
27
Co
60

→

28
Ni
60
+ β
-
, hν
≈

1,25 MeV
Bức xạ γ này được dùng để chữa ung thư, chụp ảnh,
I. 4. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
I. 4. 1. Khái niệm
Sự tương tác của hai hay nhiều hạt dẫn đến tạo thành nguyên tố mới (và có thể
thêm các phần khác) được gọi là phản ứng hạt nhân.
Phản ứng hạt nhân đầu tiên do Rơzơfo phát hiện vào năm 1919. Hiện nay đã
biết khoảng 1000 phản ứng hạt nhân.
I. 4. 2. Kí hiệu
Biểu thị đầy đủ một phản ứng hạt nhân như sau:
Bia + Đạn → [Hạt nhân trung gian] → Sản phẩm
Ví dụ:
7
N
14
+
2
He
4
→ [
9
F
18
] →
8
O
17
+
1
H

1

Đạn là hạt α tức
2
He
4
.
Thực tế người ta thường quy ước viết tắt gồm một dãy kí hiệu từ trái sang phải:
Bia (đạn, hạt tạo thành) nguyên tố mới.
Ví dụ:
7
N
14
(α, p) O
17
là viết tắt của phản ứng trên.
Đôi khi người ta còn viết gọn hơn, chỉ gồm đạn và hạt tạo thành.
Các nguồn hạt cho phản ứng hạt nhân lấy từ:
- Máy gia tốc.
- Chất phóng xạ (tự nhiên, nhân tạo).
21
- Các lò phản ứng.
….
Trong phản ứng hạt nhân có các định luật bảo toàn: Năng lượng, khối lượng,
xung lượng, điện tích, số khối.
I. 4. 3. Một số ví dụ
Dưới đây ta chỉ nhắc đến hạt làm đạn.
a) Các phản ứng gây ra bởi hạt α
+ (α, p) :
7

N
14
+
2
He
4
→ [
9
F
18
] →
8
O
17
+
1
H
1

+ (α, n) :
4
Be
9
+
2
He
4
→ [
6
C

13
] →
6
C
12
+
o
n
1

b) Các phản ứng gây ra bởi proton
+ (p, α) :
3
Li
6
+
1
H
1
→ [
4
Be
7
] →
2
He
4
+
2
He

3
+ (p, n) :
8
O
18
+
1
H
1
→ [
9
F
19
] →
9
F
18
+
o
n
1
c) Các phản ứng gây ra bởi đơtron (
1
D
2
)
+ (p, n) và (d, n)
1
D
2

+
1
D
2
→ [
2
He
4
] →
1
H
3
+
1
H
1
(hay
1
T
3
+
1
H
1
)
1
D
2
+
1

D
2
→ [
2
He
4
] →
2
He
3
+
o
n
1
Đây là các phản ứng cơ sở cho các công trình thực nghiệm về phản ứng nhiệt
hạch.
+ (d, p)
3
Li
6
+
1
D
2
→ [
4
Be
8
] → 2
2

He
4
I. 5. SỰ PHÂN HẠCH HẠT NHÂN
I. 5. 1. Khái niệm
Lần đầu tiên vào năm 1938 Quyri và Savit phát hiện ra hiện tượng này từ thực
nghiệm.
Đó là hiện tượng khi bắn một hạt nào đó, chẳng hạn hạt α, hạt nhân làm bia bị
“vỡ ra” thành các mảnh.
I. 5. 2. Phản ứng phân hạch dây chuyền
Trong một quá trình phân hạch hạt nhân, chẳng hạn với U
235
, tính trung bình với
mỗi hạt nhân này, khi bắn vào 1 nơtron thì khi phân hạch có tới 2 đến 3 nơtron mới
phát ra có năng lượng đủ lớn. Đến lượt chúng, các nơtron này lại làm phân hạch
hạt nhân khác.
22
Vậy, trong những điều kiện xác định phản ứng phân hạch U
235
có thể tự duy trì.
Người ta nói phản ứng phân hạch U
235
là phản ứng dây chuyền.
Để phản ứng phân hạch dây chuyền có thể xảy ra được thì cần:
- Nguyên liệu hạt nhân phải được tinh chế.
- Phải thỏa mãn điều kiện về khối lượng; đối với U
235
ta đang xét, khối lượng tới
hạn vào khoảng 900 gam đến 1000 gam.
Khi phản ứng với lượng này xảy ra sẽ giải phóng một năng lượng khoảng
8,4.10

13
J. Sức công phá tương đương với sức công phá của 20000 tấn thuốc nổ
TNT.
Có hai trường hợp xảy ra phản ứng phân hạch dây chuyền:
- Không điều khiển được (người ta gọi là phản ứng kiểu thác). Trường hợp này
xảy ra khi bom A nổ.
- Điều khiển được hay phản ứng có thể dừng. Đó là trường hợp phản ứng xảy ra
trong lò phản ứng của tàu phá băng, nhà máy điện nguyên tử.
Các nguyên tố gốc của một trong bốn họ phóng xạ đã đề cập ở trên đều có thể
cho phản ứng dây chuyền.
I. 6. PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH
I. 6. 1. Khái niệm
Có một loại phản ứng hạt nhân ngược lại với quá trình phân hạch vừa mới được
xét ở trên. Đó là các phản ứng tổng hợp hạt nhân. Các hạt nhân tham gia phản ứng
này phải được nung nóng trước. Do đó người ta thường gọi đấy là phản ứng nhiệt
hạch.
Để các hạt nhân tiến lại gần nhau, thắng lực đẩy Culông, thực hiện phản ứng,
thì cần nhiệt độ vào cỡ 10
8
Kenvin. Song, do hiệu ứng đường hầm, thực tế nhiệt độ
đó có thể thấp hơn.
I. 6. 2. Một số ví dụ
Người ta thường đề cập đến các phản ứng sau đây:
a)
1
H
1
+
1
T

3
→
2
He
4
; ∆H = - 19,8 MeV
b)
1
D
2
+
1
T
3
→
2
He
4
+
o
n
1
; ∆H = - 17,6 MeV
c)
3
Li
6
+
1
D

2
→ 2
2
He
4
; ∆H = - 22,0 MeV
Trên thực tế cho tới hiện nay các phản ứng nhiệt hạch chủ yếu xảy ra dạng tự
phát trong vũ trụ. Người ta cho rằng đó là nguồn năng lượng của mặt trời cũng như
của thiên thể phát sáng khác.
23
KÍ HIỆU, TÊN GỌI MỘT SỐ HẠT CƠ BẢN
1. Photon: Kí hiệu là γ ; là hạt trung hòa.
Khối lượng: m =
c
h
c
h
2
λ
ν
=
; năng lượng: E = hλ
c
≈
3,0.10
8
m/s là tốc độ ánh sáng trong chân không.
2. a) Electron: Kí hiệu e
-
; Khối lượng: m

o
Nó còn được kí hiệu là β hay β
-
(hạt bêta).
b) Phản hạt của e
-
là pozitron, kí hiệu e
+
. Nó còn được kí hiệu là β
+
.
3. a) Proton: Khối lượng: m
p
= 1836,12m
o
; kí hiệu:
1
p
1

≡

1
H
1
.
b) Phản hạt của proton. Kí hiệu p', có điện tích - 1.
4. a) Nơtron: Khối lượng: m
n
= 1836,6m

o
; hạt trung hòa ; kí hiệu:
o
n
1
.
b) Phản hạt của nơtron: kí hiệu n'.
Nó chỉ khác nơtron ở chiều của momen từ.
5. a) Nơtrino: Kí hiệu ν là hạt trung hòa điện ; Khối lượng gần bằng không.
b) Phản hạt của nơtrino: kí hiệu ν'.
Hạt này khác ν ở sự định hướng spin của nó.
24
CHƯƠNG II: BÀI TẬP HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
Bài 1: Một mẫu ban đầu có 0,30 mg Co
60
. Sau 1,4 năm lượng Co
60
còn lại là 0,25
mg. Tính chu kì bán hủy của Co
60
.
Giải
Hằng số phóng xạ: k =
1
2
ln 2
t
và t =
0
1

ln
t
N
k N
Từ biểu thức: t =
0
1
ln
t
N
k N
→ 1,4 =
0
1
ln
m
k m

→
k = 0,13
→
t
1/2
= 5,33 năm.
Bài 2: Đồng vị phóng xạ
131
53
I
được dùng trong các nghiên cứu và chữa bệnh bứu
cổ. Một mẫu

131
53
I
sau 3,325 ngày phóng xạ được 25%.
1) Xác định hằng số phóng xạ và chu kì bán hủy.
2) Sau thời gian 26,624 ngày, lượng chất ban đầu còn lại bao nhiêu phần trăm?
Biết: Hằng số phóng xạ
1
ln
o
t
N
k
t N
=
Giải
1) Áp dụng công thức
- Hằng số phóng xạ:
1 1
ln ln
3,325 0,25
0,0865
o o
t o o
N N
k
t N N N
k
= =
−

=
- Chu kì bán hủy:
1/2
1/2
1 1
ln ln 2
0,5.
1
ln 2 8,0133( )
0,0865
o
o
N
t
k N k
t ngày
= =
= =
2)

1 1 1
ln ln 26,624( )
. 0,0865
0,1 10%
o
o
N
t ngày
k x N x
x

= = =
⇒ = =
25