Ôn tập phần Hạt nhân nguyên tử

1





Chủ đề 3
HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ

 Vấn đề 1. Cấu tạo hạt nhân nguyên tử. Sự phóng xạ
 Vấn đề 2. Phản ứng hạt nhân

Khi quá trình sản xuất và xử lí chất thải được bảo đảm an
toàn cao, nhà máy điện nguyên tử sẽ có thể sản xuất
năng lượng điện tương đối rẻ và sạch so với các nhà máy
sản xuất điện khác, đặc biệt nó có thể ít gây ô nhiễm môi
trường hơn các nhà máy nhiệt điện đốt than hay khí thiên
nhiên.
GV. Nguyễn Đức Hiệp
2



2




SỰ PHÓNG XẠ

Kiến thức

- Nêu được cấu tạo của hạt nhân nguyên tử và các đặc
điểm của lực hạt nhân.
- Nêu được độ hụt khối của hạt nhân là gì, viết được
công thức tính độ hụt khối.
- Nêu được hiện tượng phóng xạ là gì. Nêu được
thành phần và bản chất của các tia phóng xạ.
- Phát biểu được định luật phóng xạ và viết được hệ
thức của định luật này.
- Nêu được độ phóng xạ là gì và viết được công thức
tính độ phóng xạ.
- Nêu được ứng dụng của các đồng vị phóng xạ.
Kĩ năng
- Vận dụng được định luật phóng xạ và khái niệm độ
phóng xạ để giải được các bài toán đơn giản về phóng
xạ.

A. CÁC VẤN ĐỀ LÍ THUYẾT CƠ BẢN

1. CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
a. Cấu tạo hạt nhân nguyên tử. Nuclôn
Hạt nhân nguyên tử có kích thước rất nhỏ (bán kính cỡ 10
15
m) và
được cấu tạo từ các prôtôn (mang một điện tích nguyên tố dương), và
các nơtron (trung hòa về điện), gọi chung là nuclôn, liên kết với nhau
bởi lực hạt nhân rất mạnh nhưng có bán kính tác dụng rất ngắn.
Hạt

Điện tích
Khối lượng
Prôtôn (p)
Nơtron (n)
+e
0
 1,673.10
–27
kg
 1,675.10
–27
kg
VẤN ĐỀ

3
Ôn tập Hạt nhân nguyên tử



3
Bán kính hạt nhân : r = (1,2.10
—15
m).
1
3
A
, trong đó A là số nuclôn.

b. Kí hiệu hạt nhân nguyên tử
Hạt nhân của nguyên tố có nguyên tử số Z thì chứa Z prôtôn và

N nơtron : A = Z + N (A gọi là số khối hay số nuclôn). Kí hiệu là
A
Z
X
. Điện tích hạt nhân bằng + Ze.
c. Đồng vị
Các nguyên tử, mà hạt nhân có cùng số prôtôn Z nhưng khác số nơtron
N, gọi là các đồng vị.
Ví dụ :
 Hiđrô có 3 đồng vị là :
1
1
H
(hiđrô thường) ;
2
1
H
(hiđrô nặng hay
đơteri
2
1
D
) ;
3
1
H
(hiđrô siêu nặng hay triti
3
1
T

).
 Urani có các đồng vị là :
234 235
92 92
U ; U
và
238
92
U
.
 Cacbon có 3 đồng vị chính là :
12 13
66
C; C
và
14
6
C
.
d. Đơn vị khối luợng nguyên tử
Đơn vị khối lượng nguyên tử u có trị số bằng
1
12
khối lượng của đồng
vị
12
6
C
.
 1 u = 1,66055.10

27
kg = 931,5 MeV/c
2
.
Hạt nhân có số khối A thì có khối lượng xấp xỉ bằng A u. Khối lượng
hạt nhân còn có thể đo bằng đơn vị MeV/c
2
.
Ví dụ : m
p
= 1,00728 u ; m
n
= 1,00866 u ; m

= 4,0015 u.
 Số Avôgađrô N
A
= 6,022.10
23
mol
1
là số nguyên tử chứa trong 1
mol nguyên tử.
 Số nguyên tử có trong m (gam) chất : N =
A
m
N
A

2. NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT

a. Độ hụt khối
Khối lượng của một hạt nhân bao giờ cũng bé hơn tổng khối lượng các
GV. Nguyễn Đức Hiệp
4



4
nuclôn tạo thành hạt nhân đó, hiệu số m gọi là độ hụt khối của hạt
nhân.
m = [Zm
p
+ (A  Z)m
n
]  m


b. Năng lượng liên kết. Năng lượng liên kết riêng
Sự tạo thành hạt nhân tỏa năng lượng tương ứng W = m.c
2
, gọi là
năng lượng liên kết của hạt nhân (vì muốn tách hạt nhân thành các
nuclôn thì cần tốn năng lượng bằng W
lk
).
Năng lượng liên kết của hạt nhân : W
lk
= m.c
2
.

Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân :
lk
W
A

Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng
lk
W
A
càng lớn thì càng bền
vững.
Năng lượng liên kết riêng lớn nhất cỡ 8,8 MeV/nuclôn (đó là các hạt
nhân có số khối A trong khoảng từ 50 đến 95).
c. Lực hạt nhân
Lực tương tác giữa các nuclôn trong hạt nhân gọi là tương tác mạnh
(lực hạt nhân). Loại tương tác này có bản chất khác với tương tác điện
từ và tương tác hấp dẫn.

3. SỰ PHÓNG XẠ
Hiện tượng một hạt nhân không bền vững tự phát phân rã, phát ra các
tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác gọi là hiện tượng phóng
xạ.
Phóng xạ do các nguyên nhân bên trong hạt nhân gây ra và hoàn toàn
không phụ thuộc vào các tác động ngoài.
a. Thành phần các tia phóng xạ
Hạt nhân bị phân rã, phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành hạt
nhân khác.
5
Ôn tập Hạt nhân nguyên tử

5

Hình 1.1. Các tia phóng xạ đi qua từ trường

Thành phần tia phóng xạ gồm : , 
–
, 
+
, .

Tia
phóng xạ
Bản chất
Kí
hiệu
Tính chất

hạt
nhân
của heli
4
2
He

phóng ra từ hạt nhân với tốc độ
khoảng 2.10
7
m/s, có khả năng ion hoá

môi trường mạnh, chỉ đi được tối đa
khoảng 8 cm trong không khí và
không xuyên qua được tờ bìa dày
1 mm.

–

các
êlectron
0
1
e


có tốc độ phóng ra xấp xỉ bằng tốc độ
ánh sáng, có khả năng ion hoá môi
trường yếu hơn tia , xuyên qua được
lá nhôm dày cỡ milimét.

+

các
pôzitron
0
1
e



sóng

điện từ

có bước sóng rất ngắn (ngắn hơn tia
X), cũng là hạt phôtôn có năng lượng
cao, khả năng xuyên thấu lớn hơn
nhiều so với tia  và b.










Lá nhôm
mỏng vài mm
Tấm bìa
dày vài mm
Lá chì
mỏng vài cm

GV. Nguyễn Đức Hiệp
6



6
Hình 1.2. Minh hoạ khả năng đâm xuyên của các tia phóng xạ

b) Chu kì bán rã T
Chu kì bán rã T của một chất phóng xạ là thời gian sau đó số hạt nhân
của một lượng chất ấy chỉ còn bằng 1/2 số hạt nhân ban đầu N
0
. Số hạt
nhân N hoặc khối lượng m chất phóng xạ giảm với thời gian t theo
định luật hàm số mũ :
N(t) = N
0
e
t
; m(t) = m
0
e
t

(hay : N(t) = N
0
2
t/T
; m(t) = m
0
2
t/T
)
 là hằng số phóng xạ, tỉ lệ nghịch với
chu kì bán rã :  =
ln 2 0,693
TT


c) Độ phóng xạ H
Độ phóng xạ bằng số phân rã trong 1 giây. Nó cũng bằng số nguyên tử
N nhân với . H giảm theo định luật phóng xạ giống như N :
H(t)
dN
dt
  
H
0
e
—t

trong đó : H
0
= N
0
gọi là độ phóng xạ ban đầu.
Đơn vị độ phóng xạ : Bq (1 Bq = 1 phân rã/s)
Đơn vị khác : Ci
1 Ci = 3,7.10
10
Bq ; 1 Ci là độ phóng xạ ứng với số phân rã trong
1 giây của 1 g rađi).
d) Các quy luật phóng xạ
 Trong phân rã , hạt nhân con lùi hai ô trong bảng tuần hoàn so
với hạt nhân mẹ :

A A 4

Z Z 2
XY





 Trong phân rã 

hoặc 
+
hạt nhân con tiến hoặc lùi một ô :


AA
Z Z 1
XY






AA
Z Z 1
XY





Ví dụ :

12 12 0 0
7 6 1 0
N C e



   


Hình 1.3

7
Ôn tập Hạt nhân nguyên tử



7
(
0
0

là hạt nơtrinô, khối lượng rất nhỏ, không tích điện, chuyển động
với tốc độ ánh sáng)

0
14 14 0
0

6 7 1
C N e



   

(
0
0

là phản hạt của nơtrinô)
 Trong phân rã  hạt nhân không biến đổi mà chỉ chuyển xuống mức
năng lượng dưới. Phóng xạ  thường đi kèm trong các phóng xạ , 


hoặc 
+
.
e) Đồng vị phóng xạ và các ứng dụng
Các đồng vị phóng xạ của cùng một nguyên tố hoá học có cùng tính
chất hoá học như đồng vị bền của nguyên tố đó.
Ứng dụng : Xác định tuổi cổ vật (gốc sinh vật), dùng trong phương
pháp nguyên tử đánh dấu để theo dõi diễn biến bệnh lí của các bộ
phận khác nhau của cơ thể, dùng trong nghiên cứu về biến đổi di
truyền (lai tạo giống)


B. PHƢƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN

Dạng 1 : Cấu tạo hạt nhân nguyên tử, đơn vị khối lƣợng nguyên tử

Phƣơng pháp giải : Vận dụng các kiến thức sau :
Hạt nhân của nguyên tố có nguyên tử số Z thì chứa Z prôtôn và N
nơtron : A = Z + N (A gọi là số khối hay số nuclôn). Kí hiệu là
A
Z
X.


Ví dụ 1.1 : Xác định thành phần cấu tạo của các hạt nhân sau đây :
a) Stronti
95
38
Sr.

b) Platin
195
78
Pt.

Hướng dẫn giải
a) Hạt nhân stronti
95
38
Sr
có cấu tạo gồm :
Z = 38 prôtôn và N = A  Z = 95  38 = 57 nơtron.
GV. Nguyễn Đức Hiệp
8

8
b) Hạt nhân platin
195
78
Pt
có cấu tạo gồm :
Z = 78 prôtôn và N = A  Z = 195  78 = 117 nơtron.

Ví dụ 1.2 : Hạt nhân bền vững có số nuclôn lớn nhất là 209, trong khi
hạt nhân có số nuclôn nhỏ nhất là 1. Nếu coi mỗi hạt nhân là
một hình cầu thì tỉ lệ của diện tích mặt cầu (lớn nhất/ nhỏ nhất)
của các hạt nhân này bằng bao nhiêu ?

Hướng dẫn giải
- Bán kính hạt nhân : r = (1,2.10
15
m).
1
3
A
, trong đó A là số nuclôn.
- Diện tích mặt cầu : S = 4r
2
= 4(1,2.10
15
m).
2

3
A
)
Suy ra :
max
min
2
2
15 2
3
3
max
2
15 2
min
3
4 (1,2.10 ) A
S
209
35,2.
S1
4 (1,2.10 ) A




  




Ví dụ 1.3 : Giải thích vì sao 1 u  931,5 MeV/c
2
?

Hướng dẫn giải
Ta có : 1 u = 1,66055.10
27
kg ; 1 eV = 1,6022.10
19
J.
Năng lượng tương ứng với khối lượng 1 u bằng công thức : E = mc
2
.
E = (1,66055.10
27
kg)(2,9979.10
8
m.s
1
)
2
= 1,4924.10
10
J.
hay : E =
10
-13

1,4924.10 J
1,6022.10 J/MeV

 931,5 MeV.
Suy ra : 1 u  931,5 MeV/c
2
.

Dạng 2 : Độ hụt khối, năng lƣợng liên kết, năng lƣợng liên kết riêng

Phƣơng pháp giải : Vận dụng các công thức sau :
9
Ôn tập Hạt nhân nguyên tử



9
Độ hụt khối của hạt nhân
A
Z
X
: m = [Zm
p
+ (A  Z)m
n
]  m
Năng lượng liên kết của hạt nhân W
lk
= m.c
2

.
Năng lượng liên kết riêng
lk
W
A
(MeV/nuclôn).
Lưu ý : Khối lượng hạt nhân bằng khối lượng của nguyên tử trừ đi
khối lượng của các êlectron có trong nguyên tử đó :
m
hn
= m
nt
 Zm
e
; với m
e
= 0,000549 u


Ví dụ 1.4 : Tính độ hụt khối của hạt nhân
12
6
C
,
9
4
Be
,
202
80

Hg.

Biết khối lượng của prôtôn xấp xỉ bằng 1,00728 u, của nơtron
xấp xỉ bằng 1,00866 u. Hạt nhân
9
4
Be
có khối lượng là 9,0122 u ;
khối lượng nguyên tử
12
6
C
là 12,00000 u ; khối lượng nguyên tử
202
80
Hg
là 201,970617 u.
Hướng dẫn giải
a) Khối lượng tổng cộng các nuclôn trong hạt nhân
9
4
Be
:
m
0
= Zm
p
+ Nm
n
= 4(1,00728 u) + 5(1,00866 u) = 9,0724 u

Độ hụt khối của hạt nhân
9
4
Be
:
m = m
0
 m
hn
= 9,0724 u  9,0122 u = 0,0602 u.

b) Khối lượng hạt nhân
12
6
C

m
hn
= 12,00000 u  6m
e
= 12,00000 u  6(0,000549 u) = 11,996706 u.
Khối lượng tổng cộng các nuclôn trong hạt nhân
12
6
C
:
m
0
= 6(1,00728 u) + 6(1,00866 u) = 12,09564 u.
Độ hụt khối của hạt nhân

12
6
C
: m = m
0
 m
hn
= 0,09893 u.

c) Khối lượng hạt nhân
202
80
Hg

m
hn
= 201,970617u 80m
e
GV. Nguyễn Đức Hiệp
10



10
= 201,970617 u80(0,000549 u) = 201,926697 u.
Khối lượng tổng cộng các nuclôn trong hạt nhân
202
80
Hg
:

m
0
= 80(1,00728 u) + 122(1,00866 u) = 203,63892 u.
Độ hụt khối của hạt nhân
202
80
Hg
: m = m
0
 m
hn
= 1,712223 u.


Ví dụ 1.5 : Tính năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng
của đồng vị
202
80
Hg
. Cho biết độ hụt khối của hạt nhân
202
80
Hg
là
1,712223 u; 1 u  931,5 MeV/c
2
.

Hướng dẫn giải
Năng lượng liên kết của hạt nhân

202
80
Hg
:
W
lk
= m.c
2
= 1,712223 u.c
2

= (1,712223 u)(931,5 MeV.u
1
)  1594,94 MeV.
Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân
202
80
Hg
:

lk
W
A
=
1594,94
202
 7,90 MeV/nuclôn.
Ví dụ 1.6 : Tính năng lượng liên kết của hạt nhân
16
8

O
, biết rằng
năng lượng liên kết riêng của
16
8
O
là 8,00 MeV/nuclôn.
Hướng dẫn giải
Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân
16
8
O
:
lk
W
A
= 8,00 MeV/nuclôn.
Suy ra năng lượng liên kết của hạt nhân
16
8
O
:
W
lk
= 16 nuclôn.
8,00MeV
nucl«n
= 128 MeV.

11

Ôn tập Hạt nhân nguyên tử



11
Ví dụ 1.7 : Biết tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.10
8
m/s.
Theo hệ thức Anh-xtanh giữa năng lượng và khối lượng thì vật
có khối lượng 0,005 g có năng lượng nghỉ bằng bao nhiêu ?

Hướng dẫn giải
Năng lượng nghỉ : E = mc
2
= 5.10
—6
kg.(3.10
8
m/s)
2
= 4,5.10
11
J.

Dạng 3 : Định luật phóng xạ

Phƣơng pháp giải : Vận dụng các công thức sau :
N(t) = N
0
e

t
; m(t) = m
0
e
t

hay : N(t) = N
0
t
T
2

; m(t) = m
0
t
T
2


Chu kì bán rã T của một chất phóng xạ là thời gian sau đó số hạt nhân
của một lượng chất ấy chỉ còn bằng 1/2 số hạt nhân ban đầu N
0
.
 là hằng số phóng xạ :  =
ln 2 0,693
TT


Độ phóng xạ H bằng số phân rã trong 1 giây.
H(t)

dN
dt
  
N = H
0
e
t

trong đó : H
0
= N
0
gọi là độ phóng xạ ban đầu.
Đơn vị độ phóng xạ : Bq.

Ví dụ 1.8 : Đồng vị phóng xạ
23
11
Na
là chất phóng xạ 
—
có chu kì
bán rã là 15 h. Nếu ban đầu có một lượng chất
23
11
Na
là m
0
. Sau
30 ngày, lượng

23
11
Na
nói trên còn lại bao nhiêu phần trăm ?
Hướng dẫn giải

30
t
15
T
0
m
22
m


  
2
1
0,25
2


GV. Nguyễn Đức Hiệp
12



12
Suy ra phần trăm khối lượng của chất X còn lại : 25%.

Ví dụ 1.9 : Chu kì bán rã của
222
86
Rn
là 3,83 ngày. Một lượng chất
phóng xạ
222
86
Rn
ban đầu có độ phóng xạ H
0
. Sau bao lâu thì độ
phóng xạ của chất này còn 12,5% ?
Hướng dẫn giải

t
T
0
H1
= 12,5% = 2 =
H8

3
2




t

3 t 3T
T
    
3. 3,83 ngày = 11,5 ngày.
Ví dụ 1.10 : Sơ đồ trên Hình 1.4 mô tả các tia phóng xạ X, Y, Z
phóng ra từ một nguồn phóng xạ đi qua một điện trường đều
giữa hai bản của tụ điện. Đó là loại tia phóng xạ nào ?

Hướng dẫn giải

Hình 1.4
- Tia X bị lệch về phía bản dương là tia 

(êlectron).
- Tia Y truyền thẳng là tia  (không mang điện).
- Tia Z bị lệch về phía bản âm (độ lệch ít hơn so với tia X) là tia  (hạt
anpha mang điện dương và có khối lượng lớn hơn so với êlectron).

13
Ôn tập Hạt nhân nguyên tử



13
Ví dụ 1.11 : Sơ đồ trên Hình 1.5 mô tả tia phóng xạ phóng ra từ một
đồng vị phóng xạ đi qua một từ trường đều có đường sức từ
vuông góc với mặt phẳng của hình vẽ và hướng vào trong mặt
phẳng hình vẽ. Đó là loại tia phóng xạ nào ?

Hình 1.5

Hướng dẫn giải
Dùng quy tắc bàn tay trái, ta thấy tia này bị lệch về phía dưới nên đó là
tia 

(êlectron).





C. BÀI TẬP TỰ LUẬN

C1.1. Xác định thành phần cấu tạo của hạt nhân sau :
a)
56
26
Fe

b)
206
82
Pb

c)
200
79
Au

C1.2. Biết tốc độ ánh sáng trong chân không là c = 3.10
8

m/s. Theo hệ thức
Anh-xtanh giữa năng lượng và khối lượng thì vật có khối lượng m =
0,0025 g có năng lượng nghỉ bằng bao nhiêu jun ?
GV. Nguyễn Đức Hiệp
14



14
C1.3. Áp dụng hệ thức Anh-xtanh giữa năng lượng và khối lượng, hãy tính
năng lượng của 1 kg của một chất bất kì. So sánh với năng suất toả
nhiệt của xăng lấy bằng 45.10
6
J/kg.
C1.4. Biết khối lượng nguyên tử
16
8
O
là 15,9949 u. Tính năng lượng liên kết
của hạt nhân
16
8
O
.
C1.5. Ban đầu có 5 g Radon (
222
86
Rn
) là chất phóng xạ có chu kì bán rã là
3,8 ngày. Tính số nguyên tử còn lại sau thời gian 9,5 ngày.

C1.6. Biết độ hụt khối của
56
26
Fe
là 0,5285 u. Tính năng lượng liên kết riêng
của
56
26
Fe
.
C1.7. Biết khối lượng của prôtôn là m
p
= 1,0073 u, của nơtron là m
n
=
1,0087 u và của hạt nhân
4
2
He là m

= 4,0015 u, của hạt nhân
238
U là
238,0508 u. Cho 1 u = 931,5 MeV/c
2
. So sánh độ bền vững của các hạt
nhân
238
U và hạt .
C1.8. Một lượng chất phóng xạ

222
86
Rn
ban đầu có độ phóng xạ H
0
. Sau 11,5
ngày độ phóng xạ của chất này giảm 87,5%. Tính chu kì bán rã của
222
86
Rn
.
C1.9. Chu kì bán rã của một đồng vị phóng xạ là T = 120 năm. Khối lượng
ban đầu của đồng vị này là 10 g. Phần trăm khối lượng còn lại của
đồng vị phóng xạ này sau 240 năm là bao nhiêu ?
C1.10. Tính chu kì bán rã của radi
226
Ra biết rằng độ phóng xạ ban đầu của
một gam Ra.
C1.11. Một chất phóng xạ có chu kì bán rã T = 10 s, độ phóng xạ ban đầu là
H
0
= 2.10
7
Bq. Tìm độ phóng xạ sau 30 s.
C1.12. Tính tuổi của một cái tượng cổ bằng gỗ biết rằng độ phóng xạ của nó
bằng 86% độ phóng xạ của một mẫu gỗ cùng khối lượng và vừa mới
chặt. Biết chu kì bán rã của
14
C là T = 5 730 năm.
C1.13. Hạt nhân

14
6
C
là chất phóng xạ có chu kì bán rã là T = 5 730 năm.
15
Ôn tập Hạt nhân nguyên tử



15
Một lượng chất phóng xạ của một mẫu
14
6
C
sau thời gian bao lâu chỉ
còn bằng 25% lượng chất phóng xạ ban đầu của mẫu đó ?
C1.14. Hiện nay trong quặng thiên nhiên có cả U238 và U235 theo tỉ lệ
140 : 1. Giả thiết ở thời điểm hình thành Trái Đất tỉ lệ trên là 1: 1. Biết
chu kì bán rã của U238 và U235 là T
1
= 4,5.10
9
năm, T
2
= 0,713.10
3

năm. Tính tuổi của Trái Đất.
C1.15. Urani
238

93
U
có chu kì bán rã 4,5.10
9
năm, phóng xạ  thành thôri
234
90
Th
. Hỏi sau 2 chu kì bán rã có bao nhiêu gam
4
2
He
tạo thành ?
Biết ban đầu urani có 23,8 g.

C1.16. Hạt nhân U238 phân rã thành Pb206 với chu kì bán rã 4,47.10
9
năm.
Một khối đá được phát hiện có chứa 46,97 mg U238 và 2,135 mg
Pb206. 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 U238.
Tính tuổi của khối đá hiện nay.

C1.17. Ban đầu có một mẫu chất phóng xạ nguyên chất X với chu kì bán rã
T. Cứ một hạt nhân X sau khi phóng xạ tạo thành một hạt nhân Y.
Chứng tỏ rằng nếu hiện nay trong mẫu chất đó tỉ lệ với số nguyên tử
của chất Y và chất X là k thì tuổi của mẫu chất được xác định theo hệ
thức sau : t = T
ln(1 k)
.

ln 2


C1.18. Silic
31
14
Si là chất phóng xạ, phát ra hạt 

và biến thành hạt nhân X.
a) Viết phương trình phân rã.
b) Ban đầu, trong thời gian 5 phút, một mẫu chất phóng xạ
31
14
Si 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. Xác định chu kì bán rã của
31
14
Si.
C1.19. Hạt nhân rađi
226
88
Ra
phóng xạ anpha, tạo thành rađon
222
88
Rn
. Tính
năng lượng toả ra trong phản ứng phóng xạ này. Biết khối lượng của
rađi

226
88
Ra
là 226,025406 u, của
222
88
Rn
là 222,017574 u, của hạt nhân
4
2
He
là 4,002603 u.

GV. Nguyễn Đức Hiệp
16



16

D. CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM

 Cấu tạo hạt nhân nguyên tử. Năng lƣợng liên kết

1. Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ các hạt
A. prôtôn và êlectron. B. nơtron và êlectron.
C. êlectron và nuclôn. D. prôtôn và nơtron.
2. Hạt nhân
235
92

U
có
A. số nuclôn bằng 235. B. số nơtron bằng 235.
C. số prôtôn bằng 143. D. số nơtron bằng 92.
3. Đơn vị khối lượng nguyên tử là
A. khối lượng của nguyên tử hiđrô.
B. khối lượng của nguyên tử cacbon 12.
C. 1/12 khối lượng của nguyên tử cacbon 12.
D. 1 MeV/c
2
.
4. Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có
A. cùng số Z. B. cùng số khối A.
C. cùng số nơtron N. D. cùng khối lượng.
5. Hạt nhân nguyên tử
226
88
Ra
có
A. 88 prôtôn và 226 nơtron. B. 226 prôtôn và 138 nơtron.
C. 138 prôtôn và 88 nơtron. D. 88 prôtôn và 138 nơtron.
6. Nguyên tử oxi có khối lượng 15,999 u. Trong một gam khí oxi có số
phân tử oxi là
A. 6,023.10
23
. B. 32.10
23
. C. 1,88.10
22
. D. 0,188.10

20
.
7. Biết số Avôgađrô N
A
= 6,02.10
23
hạt/mol và khối lượng của hạt nhân
bằng số khối của nó. Số prôtôn có trong 0,27 g
27
13
Al
là
A. 6,826.10
22
. B. 8,826.10
22
.
C. 9,826.10
22
. D. 7,826.10
22
.
17
Ôn tập Hạt nhân nguyên tử



17
8. Biết năng lượng liên kết riêng của hạt nhân
37

17
Cl
bằng 8,57
MeV/nuclôn ; c = 3.10
8
m/s. Độ hụt khối lượng của hạt nhân
37
17
Cl
là
A. 0,3404 u. B. 0,4325 u. C. 0,3545 u. D. 0,6808 u.


 Sự phóng xạ

9. Trong Hình vẽ 1.6, hình nào mô tả đúng hướng dịch chuyển của tia ,
khi cho các tia phóng xạ đi qua từ trường giữa hai cực của nam châm ?

Hình a Hình b


Hình c Hình d

Hình 1.6

A. Hình a. B. Hình b. C. Hình c. D. Hình d.
10. Hình vẽ 1.7 mô tả tỉ lệ phần trăm số nguyên tử bị giảm theo thời gian
(tính bằng giờ) của một lượng chất phóng xạ. Dựa vào hình vẽ, hãy
cho biết chu kì bán rã của chất phóng xạ này bằng bao nhiêu ?
GV. Nguyễn Đức Hiệp

18



18

Hình 1.7

A. 3 h. B. 1,5 h. C. 0,6 h. D. 1,2 h.
11. Một cái tượng cổ bằng gỗ có niên đại cách đây 1 250 năm. So với một
mẫu gỗ cùng khối lượng còn tươi thì độ phóng xạ của cái tượng cổ còn
lại bằng bao nhiêu phần trăm ? Biết chu kì bán rã của
14
C là T = 5 730
năm.
A. 50%. B. 86%. C. 43%. D. 25%.
12. Trong khoảng thời gian 2 h có 75% số hạt nhân của một đồng vị
phóng xạ bị phân rã. Chu kì bán rã của đồng vị phóng xạ đó bằng
A. 0,5 h. B. 1 h. C. 1,5 h. D. 2 h.
13. Chất phóng xạ pôlôni (
210
84
Po
) có chu kì bán rã là 138 ngày. Sau bao
lâu thì tỉ lệ phần trăm số hạt pôlôni bị phân rã là 87,5% ?
A. 25 ngày. B. 414 ngày. C. 276 ngày. D. 69 ngày.
14. Một lượng chất phóng xạ có chu kì bán rã là T, ban đầu có khối lượng
m
0
, sau thời gian 2T.

A. Đã có 25% khối lượng ban đầu bị phân rã.
B. Đã có 75% khối lượng ban đầu bị phân rã.
C. Còn lại 12,5% khối lượng ban đầu.
D. Đã có 50% lượng ban đầu bị phân rã.
15. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về sự phóng xạ ?
19
Ôn tập Hạt nhân nguyên tử



19
A. Trong phóng xạ 
+
, hạt nhân con có số khối không đổi.
B. Trong phóng xạ , hạt nhân con lùi 2 ô trong bảng hệ thống tuần
hoàn.
C. Phóng xạ  là phóng xạ đi kèm phóng xạ  và .
D. Thực chất của phóng xạ 

là trong hạt nhân, một prôtôn biến đổi
thành nơtron, pôzitron và một êlectron.
16. Một hạt nhân X sau khi hấp thụ một nơtron lại phát ra một êlectron và
tự tách thành hai hạt anpha. X là hạt nhân của nguyên tố nào ?
A. Liti. B. Beri. C. Bo. D. Nitơ.
17. Một chất phóng xạ có chu kì bán rã T. Sau thời gian t bao lâu, kể từ
thời điểm ban đầu, thì độ phóng xạ của nó bằng 25% so với độ phóng
xạ ban đầu ?
A. 2T. B. 1,5T. C. 0,5T. D. 0,25T.
18. Chất phóng xạ pôlôni
210

Po có chu kì bán rã 138 ngày và biến đổi
thành chì
206
Pb. Lúc đầu có 0,168 g
210
Po. Sau 414 ngày đêm, khối
lượng chì tạo ra là
A. 0,144 g. B. 0,0144 g. C. 0,147 g. D. 0,0147 g.
19. Hạt nhân urani
238
92
U
phân rã phóng xạ cho hạt nhân con là thôri
234
90
Th
. Đó là sự phóng xạ
A. . B. 
+
. C. 

. D. .
20. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về tia 

?
A. Trong điện trường, giữa hai bản tụ điện, tia 

bị lệch về phía bản
mang điện âm.
B. Có khả năng ion hóa môi trường nhưng yếu hơn so với tia .

C. Có tầm bay trong không khí dài hơn tia .
D. Có thể phóng ra từ hạt nhân cùng với tia .