VẬT LÝ HẠT NHÂN

CHUYÊN ĐỀ 8. VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
DẠNG 1. ĐẠI CƢƠNG VỀ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
I. LÝ THUYẾT
1. Cấu tạo nguyên tử
 Cấu tạo : Gồm hai phần là hạt nhân và lớp vỏ electrôn.
 Điện tích: qnt = 0, nguyên tử ở điều kiện bình thường trung hòa về điện.
2. Hạt nhân
a) Cấu tạo: Gồm hai loại hạt prôtôn (p) và nơtrôn (n) gọi là các nuclôn.
Hạt nuclôn
Khối lượng
Điện tích
-27
Protôn (p)
mp = 1,67262.10 kg
qp = +e = 1,6.10-19 C
Nơtron (n)

mn = 1,67493.10-27 kg

qn = 0 (trung hòa về điện)

 Nơtron trung hòa về điện vì được cấu tạo bởi các hạt quac
2
2
1
 Hạt protôn (p): Được cấu tạo bởi 3 quac u ,u, d có đ iện tích là:  e;  e;  e
3
3
3
2
1

1
 Hạt nơtrôn (n) : Được cấu tạo bởi 3 quac u, d, d có điện tích là:  e;  e;  e
3
3
3
A
A
b) Kí hiệu hạt nhân nguyên tử của nguyên tố X: Z X hoặc X; XA
A là số khối (số nuclôn); Z là điện tích hạt nhân = số thứ tự = số hạt prôtôn = số electrôn
A  Z  N (N số nơtron)
c) Khối lượng hạt nhân nguyên tử của nguyên tố X: mhn  mnt  Z.me
d) Điện tích hạt nhân: Điện tích hạt nhân bằng tổng điện tích của các hạt prôtôn trong hạt nhân:
q hn = +Z.e
1/3
e) Bán kính hạt nhân: Coi hạt nhân có dạng hình cầu, bán kính R: R = R 0 .A  R 0 . 3 A
=> Bán kính hạt nhân tỉ lệ thuận với căn bậc 3 của số khối.R0 = const, cỡ 10-15 m cỡ fecmi.
4 3 4 3
f ) Thể tích hạt nhân: Vhn = πR = πR 0 .A => Thể tích hạt nhân tỉ lệ thuận với số khối
3
3
m
g) Khối lượng riêng của hạt nhân: Dhn = hn (khối lượng riêng hạt nhân cỡ 1017 kg/m3 )
Vhn
h) Lực hạt nhân:
 Mặc dù hạt nhân được cấu tạo từ các nuclôn, trong đó có các hạt p mang điện tích dương  chúng
đẩy nhau  hạt nhân bị phá vỡ  nhưng thực tế hạt nhân rất bền vững  chứng tỏ giữa các hạt
nuclôn phải có lực liên kết gọi là lực hạt nhân.
 Định nghĩa: Lực hạt nhân là lực hút giữa các nuclôn với nhau (p-p; n-n; p-n)
 Đặc điểm của lực hạt nhân:
- Có bản chất khác với lực hấp dẫn, lực điện và lực từ.

- Không phụ thuộc vào điện tích.
- Là lực hút rất mạnh so với các lực trên.
- Bán kính tác dụng của lực hạt nhân cỡ 10 -15 m (cỡ fecmi)
3. Đồng vị và đồng khối
a) Đồng vị
 Định nghĩa: Đồng vị của một nguyên tố hóa học là hạt nhân của các nguyên tử của nguyên tố đó có
cùng số hạt prôtôn nhưng khác số hạt nơtrôn (cùng Z nhưng khác A)
 Kí hiệu: Az1 X ; A2z X ; Az3 X
 Một số đồng vị: Ví dụ: Hiđrô có 3 đồng vị:

Bạn nào có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 thì liên hệ với tôi theo số điện
thoại 0964 889 884
1


1
1H
2
1D

hiđrô thường, tạo ra nước thường H2 O
hiđrô nặng (Đơtơri), tạo ra nước nặng D2 O

hiđrô siêu nặng (Triti)
b) Đồng khối: Là hai hạt nhân có cùng số khối A nhưng khác số prôtôn (cùng A, khác Z)
Ví dụ: 23 He; 31T hoặc 146 C; 147 N
 Chú ý: Hai hạt nhân đồng khối thì không cùng khối lượng, hạt nhân nào có nhiều nơtrôn hơn thì hạt
nhân đó nặng hơn (Z nhỏ thì m lớn)
4. Hệ thức Anhxtanh giữa năng lƣợng và khối lƣợng
a) Khối lượng tương đối tính: Gọi m0 là khối lượng nghỉ của vật (khi v = 0); m là khối lượng tương

m0
đối tính (chuyển động với tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng v  c ): m 
2
v
1  
c
b) Hệ thức Anhxtanh giữa năng lượng và khối lượng:
- Năng lượng nghỉ: E0 = m0c2
3

1T

- Năng lượng (năng lượng toàn phần) E = mc2
c) Động năng:
1
mv 2
2
- Theo cơ học tương đối của Anhxtanh ( v  c ): Wđ = E - E0 = (m - m0 )c2
5. Đơn vị khối lƣợng nguyên tử:
- Đơn vị khối lượng nguyên tử tính theo khối lượng nguyên tử cácbon C12
1
- Kí hiệu là u: 1u = m( 126 C) ; 1u = 1,66055.10-27 kg = 931,5 MeV / c2 ;
12
- Còn sử dụng đơn vị: MeV/c2 1u = 931,5 MeV / c2  1uc2 = 931,5 MeV
- Khối lượng các hạt cơ bản
Hạt cơ bản
Đơn vị kg
Đơn vị u

- Theo cơ học cổ tương đối điển (v<

Đơn vị MeV/c2

Êlectrôn

me = 9,1.10-31

0,000548

0,511

Prôtôn

mp = 1,67262.10-27

1,0073

938

Nơtrôn

mn = 1,67493.10-27

1,0087

939

 Chú ý: Nếu không cần độ chính xác cao thì: mp  mn  u  mnt  A(u)
6. Công thức liên hệ giữa khối lƣợng (m) và số nguyên tử (N)
m

 Số nguyên tử (N): N = .N A
M
N
.M
 Khối lượng: m =
NA
 Các đơn vị thường dùng:
23
1
- Số Avôgađrô: NA  6,022.10 mol
-19
6
-13
- Đơn vị năng lượng: 1eV = 1,6.10 J; 1MeV = 10 eV; 1MeV = 1,6.10 J

II. BÀI TẬP
Câu 1: Chọn câu sai khi nói về hạt nhân nguyên tử?
A. Kích thước hạt nhân rất nhỏ so với kích thước nguyên tử, nhỏ hơn từ 104 đến 105 lần
B. Khối lượng nguyên tử tập trung toàn bộ tại nhân vì khối electron rất nhỏ so với khối lượng hạt nhân.
C. Điện tích hạt nhân tỉ lệ với số nơtrôn.
D. Khối lượng của một hạt nhân luôn bằng tổng khối lượng các nuclôn tạo hành hạt nhân đó.
Bạn nào có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 thì liên hệ với tôi theo số điện
thoại 0964 889 884
2


Câu 2: Hạt nhân nguyên tử cấu tạo bởi:
A. prôtôn, nơtron và êlectron.
B. nơtron và êlectron.
C. prôtôn, nơtron.

D. prôtôn và êlectron.
Câu 3: Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ
A. các prôtôn.
B. các nơtrôn.
C. các nuclôn.
D. các electrôn.
Câu 4: Hạt nhân nguyên tử AZ X được cấu tạo gồm
A. Z nơtron và A prôtôn.
B. Z nơtron và A nơtron.
C. Z prôtôn và (A – Z) nơtron.
D. Z nơtron và (A – Z) prôton.
Câu 5: Kí hiệu của hạt nhân nguyên tử X có 3 proton và 4 notron là
4
7
7
3
A. 3 X .
B. 3 X .
C. 4 X .
D. 7 X .
Câu 6: Hạt nhân Liti có 3 proton và 4 notron. Hạt nhân này có kí hiệu như thế nào
A. 73 Li
B. 43 Li
C. 43 Li
D.
Câu 7: Trong hạt nhân nguyên tử
A. 14 prôtôn và 6 nơtron.
C. 6 prôtôn và 8 nơtron.
Câu 8: Hạt nhân 24
11 Na có

A. 11 prôtôn và 24 nơtron.
C. 24 prôtôn và 11 nơtron.

14
6

3
7

Li

C có

B. 6 prôtôn và 14 nơtron.
D. 8 prôtôn và 6 nơtron.
B. 13 prôtôn và 11 nơtron.
D. 11 prôtôn và 13 nơtron.

Câu 9: Hạt nhân 27
13 Al có
A. 13 prôtôn và 27 nơtron.
B. 13 prôtôn và 14 nơtron.
C. 13 nơtron và 14 prôtôn.
D. 13 prôtôn và 13 nơtron.
235
Câu 10: Trong nguyên tử đồng vị phóng xạ U92 có:
A. 92 electron và tổng số proton và electron là 235
B. 92 proton và tổng số proton và nơtron là 235
C. 92 proton và tổng số proton và electron là 235
D. 92 proton và tổng số nơtron là 235

Câu 11: Chọn câu đúng. Hạt nhân nguyên tử 235
92U có bao nhiêu notron và proton
A. Z = 92; N = 143
B. Z = 143; N = 92
C. Z = 92; N = 235
D. Z = 235; N = 93
Câu 12: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về hạt nhân nguyên tử?
A. Hạt nhân có nguyên tử số Z thì chứa Z prôtôn
B. Số nuclôn bằng số khối A của hạt nhân.
C. Số nơtron N bằng hiệu số khối A và số prôtôn Z.
D. Hạt nhân trung hòa về điện.
10
Câu 13: Cho hạt nhân 5 X . Hãy tìm phát biểu sai?
A. Số nơtrôn là 5.
B. Số prôtôn là 5.
C. Số nuclôn là 10.
D. Điện tích hạt nhân là 6e.
-19
Câu 14: Độ lớn điện tích nguyên tố là |e| = 1,6.10 C, điện tích của hạt nhân 105 B là:
A. 5e.
B. 10e.
C. –10e.
D. –5e.
210
Câu 15: Hạt nhân pôlôni 84 Po có điện tích là:
A. 210e.
B. 126e.
C. 84e.
D. 0e.
Câu 16: Lực hạt nhân là lực nào sau đây?

A. Lực điện.
B. Lực từ.
C. Lực tương tác giữa các nuclôn.
D. Lực tương tác giữa các thiên hà.
Câu 17: Bản chất lực tương tác giữa các nuclôn trong hạt nhân là
A. lực tĩnh điện.
B. lực hấp dẫn.
C. lực điện từ.
D. lực tương tác mạnh.
Câu 18: Phát biểu nào sau đây là sai. Lực hạt nhân
A. là loại lực mạnh nhất trong các loại lực đã biết hiện nay.
B. chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân.
C. là lực hút rất mạnh nên có cùng bản chất với lực hấp dẫn nhưng khác bản chất với lực tĩnh điện.
D. không phụ thuộc vào điện tích.
Bạn nào có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 thì liên hệ với tôi theo số điện
thoại 0964 889 884
3


Câu 19: Phạm vi tác dụng của lực tương tác mạnh trong hạt nhân là:
A. 10-13 cm.
B. 10-8 cm.
C. 10-10 cm.

D. vô hạn.

Câu 20: Trong vật lý hạt nhân, bất đẳng thức nào là đúng khi so sánh khối lượng prôtôn (mp ), nơtron
(mn ) và đơn vị khối lượng nguyên tử u ?
A. mp > u > mn
B. mn < mp < u

C. mn > mp > u
D. mn = mp > u
Câu 21: Khối lượng proton mp = 1,007276u. Khi tính theo đơn vị kg thì
A. mp = 1,762.10-27 kg.
B. mp = 1,672.10-27 kg.
C. mp = 16,72.10-27 kg.
D. mp = 167,2.10-27 kg.
Câu 22: Khối lượng nơtron mn = 1,008665u. Khi tính theo đơn vị kg thì
A. mn = 0,1674.10-27 kg.
B. mn = 16,744.10-27 kg.
C. mn = 1,6744.10-27 kg.
D. mn = 167,44.10-27 kg.
Câu 23: Đồng vị là các nguyên tố có
A. cùng khối lượng nhưng khác điện tích hạt nhân. B. cùng nguyên tử số nhưng khác số nuclôn.
C. cùng điện tích hạt nhân nhưng khác số prôtôn.
D. cùng điện tích hạt nhân nhưng khác số nơtrôn.
Câu 24: Phát biểu nào sau đây là đúng ?
A. Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có số khối A bằng nhau.
B. Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có số prôton bằng nhau, số nơtron khác nhau.
C. Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có số nơtron bằng nhau, số prôton khác nhau.
D. Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có khối lượng bằng nhau.
Câu 25: Hãy chọn câu đúng: Các nguyên tử gọi là đồng vị khi
A. Có cùng vị trí trong bảng hệ thống tuần hoàn
B. Hạt nhân chứa cùng số proton Z nhưng số notron N khác nhau
C. Hạt nhân chứa cùng số proton Z nhưng sô nuclon A khác nhau
D. Cả A, B, C đều đúng.
Câu 26: Chọn câu đúng. Đồng vị của một nguyên tử đã cho khác nguyên tử đó về:
A. Số notron trong hạt nhân.
B. Số electron trên các quỹ đạo.
C. Sô proton trong hạt nhân và số electron trên các quỹ đạo.

D. Số notron trong hạt nhân và số electron trên các quỹ đạo.
Câu 27: Hạt nhân Triti có:
A. 3 nơtrôn và 1 prôtôn.
B. 3 nuclôn, trong đó có 1 nơtrôn
C. 3 nuclôn, trong đó có 1 prôtôn.
D. 3 prôtôn và 1 nơtrôn.
Câu 28: Các đồng vị của Hidro là:
A. Triti, đơtêri và hidro thường.
B. Heli, tri ti và đơtêri.
C. Hidro thường, heli và liti.
D. heli, triti và liti.
Câu 29: Theo định nghĩa về đơn vị khối lượng nguyên tử thì 1u bằng
A. khối lượng của một nguyên tử hiđrô 11 H
B. khối lượng của một hạt nhân nguyên tử cacbon 126C
C. 1/12 khối lượng hạt nhân nguyên tử của đồng vị cacbon 126C .
D. 1/12 khối lượng của đồng vị nguyên tử Oxi
Câu 30: Với c là vận tốc ánh sáng trong chân không, hệ thức Anhxtanh giữa năng lượng E và khối
lượng m của vật là:
B. E = m2 c.
D. E = 2mc.
A. E = mc2 .
C. E = 2mc2 .
Câu 31: Đơn vị nào sau đây không phải là đơn vị của khối lượng?
A. kg.
B. MeV/c.
C. MeV/c2 .
D. u.
Câu 32: Chọn câu sai:
A. Một mol nguyên tử (phân tử) gồm N A nguyên tử (phân tử) N A = 6,022.1023
B. Khối lượng của một nguyên tử Cacbon bằng 12g

C. Khối lượng của một mol N 2 bằng 28g
D. Khối lượng của một mol ion H+ bằng 1g
Câu 33: Số nguyên tử có trong 5g 222
86 Rn là bao nhiêu?
Bạn nào có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 thì liên hệ với tôi theo số điện
thoại 0964 889 884
4


A. N = 13,5.1022
B. N = 1,35.1022
C. N = 3,15.1022
D. N = 31,5.1022
Câu 34: Tính số nguyên tử trong 1g khí O 2 :
A. 376.1020 nguyên tử B. 736.1030 nguyên tử
C. 637.1020 nguyên tử
D. 367.1030 nguyên tử
Câu 35: Số nguyên tử có trong 2g 105 Bo là
A. 4,05.1023
B. 6,02.1023
C. 1,204.1023
D. 20,95.1023
Câu 36: Số nguyên tử có trong 1g Heli (mHe = 4,003u) là
A. 15,05.1023
B. 35,96.1023
C. 1,50.1023
D. 1,80.1023
Câu 37: Tính số nguyên tử oxi và số nguyên tử cácbon trong 1g khí CO 2
A. Số nguyên tử O 2 là 137.1020 ; số nguyên tử C là 472.1020
B. Số nguyên tử O 2 là 137.1020 ; số nguyên tử C là 274.1020

C. Số nguyên tử O 2 là 317.1020 ; số nguyên tử C là 472.1020
D. Số nguyên tử O 2 là 274.1020 ; số nguyên tử C là 137.1020
Câu 38: Khối lượng mol của urani 238
92 U là 238g/mol. Số nơtrôn trong 119g urani là:
25
25
A. 8,8.10
B. 1,2.10
C. 2,2.1025
D. 4,4.1025 .
Câu 39: Chọn câu đúng. Số proton trong 15,9949g 168 O là:
A. 6,023.1023
B. 48,184.1023
C. 8,42.1024
D. 0,75.1023
Câu 40: (ĐH-2010) Một hạt có khối lượng nghỉ m0 . Theo thuyết tương đối, động năng của hạt này khi
chuyển động với tốc độ 0,6c (c là tốc độ ánh sáng trong chân không) là:
A. 1,25m0 c2.
B. 0,36m0 c2 .
C. 0,25m0 c2.
D. 0,225m0 c2 .
Câu 41: (ĐH-2013) Một hạt có khối lượng nghỉ m0 . Theo thuyết tương đối, khối lượng động (khối
lượng tương đối tính) của hạt này khi chuyển động với tốc độ 0,6c (c là tốc độ ánh sáng trong chân
không) là:
A. 1,75 m0 .
B. 1,25 m0 .
C. 0,36 m0 .
D. 0,25 m0 .
Câu 42: (CĐ- 2011) Một hạt đang chuyển động với tốc độ bằng 0,8 lần tốc độ ánh sáng trong chân không.
Theo thuyết tương đối hẹp, động năng Wđ của hạt và năng lượng nghỉ E0 của nó liên hệ với nhau bởi hệ

thức
3E 0
8E 0
2E 0
15E 0
A. Wđ =
.
B. Wđ =
.
C. Wđ =
.
D. Wđ =
.
2
15
3
8
Câu 43: (CĐ-2012) Biết động năng tương đối tính của một hạt bằng năng lượng nghỉ của nó. Tốc độ của
hạt này (tính theo tốc độ ánh sáng trong chân không c) bằng
1
2
3
3
A. c .
B.
C.
D.
c.
c.
c.

2
2
2
4
Câu 44: (ĐH-2009) Một vật có khối lượng nghỉ 60 kg chuyển động với tốc độ 0,6c (c là tốc độ của ánh
sáng trong chân không) thì khối lượng tương đối tính của nó là
A. 100 kg.
B. 80 kg.
C. 75 kg.
D. 60 kg.
Câu 45: (ĐH-2011) Theo thuyết tương đối, một electron có động năng bằng một nữa năng lượng nghỉ của
nó thì electron này chuyển động với tốc độ bằng
A. 2,41.108 m/s.
B. 1,67.108 m/s.
C. 2,24.108 m/s.
D. 2,75.108 m/s.
Câu 46: Cho 1u = 1,66055.10-27 kg; c = 3.108 m/s; 1eV = 1,6.10-19 J. Hạt prôtôn có khối lượng mp =
1,007276u, thì có năng lượng nghỉ là
A. 940,86 MeV.
B. 980,48 MeV.
C. 9,804 MeV.
D. 94,08 MeV.
Câu 47: Một electron được gia tốc đến vận tốc v = 0,5c thì năng lượng sẽ tăng bao nhiêu % so với năng
lượng nghỉ?
A. 50%.
B. 20%.
C. 15,5%.
D. 10%.
Câu 48: Một hạt sơ cấp có động năng lớn gấp 3 lần năng lượng nghỉ của nó. Tốc độ của hạt đó là
1

15
13
5
B. c .
c.
c.
c.
A.
C.
D.
3
4
4
3
Câu 49: Công suất phát xạ của Mặt Trời là 3,9.1026 W. Cho c = 3.108 m/s. Trong một giờ khối lượng
Mặt Trời giảm mất
A. 3,12.1013 kg.
B. 0,78.1013 kg.
C. 4,68.1021 kg.
D. 1,56.1013 kg.
Bạn nào có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 thì liên hệ với tôi theo số điện
thoại 0964 889 884
5


DẠNG 2. ĐỘ HỤT KHỐI, NĂNG LƢỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN
1. Độ hụt khối của hạt nhân AZ X :
Xét hạt nhân AZ X có khối lượng nghỉ là m
- Tổng khối lượng nghỉ của các hạt nuclôn còn riêng rẽ (chưa liên kết thành hạt nhân X).
m0 = Z.mp + N.mn = Z.mp + (A - Z).mn

- Khối lượng nghỉ của hạt nhân X (do các nuclôn đã liên kết) là m
- Độ hụt khối: Δm = m0 – mx =  Z.mp + A – Z mn – m
 Định nghĩa: Độ hụt khối là độ giảm khối lượng khi các nuclôn riêng lẻ liên kết lại với nhau để tạo
thành hạt nhân.
2. Năng lƣợng liên kết.
a) Định nghĩa:
Cách 1: Năng lượng liên kết của hạt nhân là năng lượng tỏa ra khi các nuclôn riêng lẻ liên kết lại với
nhau để tạo thành 1 hạt nhân.
Cách 2: Năng lượng liên kết của hạt nhân là năng lượng cần cung cấp để phá vỡ một hạt nhân thành
các nuclôn riêng lẻ.
b) Biểu thức: Theo hệ thức Anhxtanh, năng lượng nghỉ ban đầu là: E0 = m0c2
- Năng lượng nghỉ của hạt nhân là E = mc2
- Năng lượng ΔE = Wlk = Δm.c2 = (m0 - m).c2 =  Zmp +  A – Z mn – m .c2
- Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 1 hạt nhân X đúng bằng năng lượng liên kết.
- Năng lượng liên kết tỏa ra dưới dạng: động năng của hạt nhân hoặc năng lượng tia gamma
- Muốn phá vỡ hạt nhân khối lượng m thành các riêng lẻ có khối lượng m0 > m ta phải tốn một năng
lượng tối thiểu tương ứng ΔE = Δm.c2 = (m0 - m).c2 để thắng lực hạt nhân
- Năng lượng liên kết hạt nhân tỉ lệ thuận với độ hụt khối của hạt nhân.
Muốn phá vỡ hạt nhân cần cung cấp năng lượng W  Wlk
3. Năng lƣợng liên kết riêng
a) Định nghĩa: Năng lượng liên kết riêng của mỗi hạt nhân là năng lượng liên kết trung bình, tính cho 1
W
ΔE
hạt nuclôn: Wr = lk =
(MeV/nuclôn)
A
A
b) Đặc điểm:
- Năng lượng liên kết riêng đặc trưng cho mức độ bền vững của hạt nhân. Năng lượng liên kết riêng
càng lớn thì hạt nhân càng bền vững và ngược lại.

- Các hạt nhân có số khối trung bình 50  A  70 bền vững nhất. Năng lượng liên kết riêng cỡ 8,8
MeV/c2
 Cần nhớ: Hạt anpha (α) : 42 He ; prôtôn (p) : 11 H ; nơtrôn (n) : 01 n ; êlectrôn (β- ) : -10 e ;
Pôzitrôn (β ) : 01 e ; đơtơri (D) : 21 H , triti (T) : 31 H ; nơtrinô (υ) : 00 υ ; gama (γ) : 00 γ
II. BÀI TẬP
Câu 1: Độ hụt khối của hạt nhân AZ X là (đặt N = A – Z)
A. ∆m = N.mn – Z.mp .

B. ∆m = m – N.mp – Z.mp .

C. ∆m = (N.mn + Z.mp ) – m.
D. ∆m = Z.mp – N.mn
Câu 2: Cho hạt nhân 63 Li có mLi = 6,0082u. Tính độ hụt khối của hạt nhân biết mp = 1,0073u, mn =
1,0087u.
A. ∆m = 0,398u
B. ∆m = 0,0398u
C. ∆m = – 0,398u
D. ∆m = – 0,398u
27
Câu 3: Cho hạt nhân 13 Al có mAl = 26,9972u. Tính độ hụt khối của hạt nhân biết mp = 1,0073u, mn =
1,0087u.
Bạn nào có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 thì liên hệ với tôi theo số điện
thoại 0964 889 884
6


A. ∆m = 0,1295u
B. ∆m = 0,0295u
C. ∆m = 0,2195u
D. ∆m = 0,0925u

60
Câu 4: Độ hụt khối của hạt nhân cô ban 27 Co là 4,544u. Khối lượng của hạt nhân coban là:
A. 55,340u
B. 55,9375u
C. 55, 990u
D. 55,920u
9
Câu 5: Khối lượng của hạt nhân 4 Be là 9,0027u, khối lượng của nơtron là mn = 1,0086u, khối lượng
của prôtôn là mp = 1,0072u. Độ hụt khối của hạt nhân 94 Be là
A. 0,9110u.
B. 0,0811u.
C. 0,0691u.
D. 0,0561u.
Câu 6: Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Năng lượng liên kết là toàn bộ năng lượng của nguyên tử gồm động năng và năng lượng nghỉ.
B. Năng lượng liên kết là năng lượng tối thiểu để phá vỡ hạt nhân thành các các nuclon riêng rẽ.
C. Năng lượng liên kết là năng lượng toàn phần của nguyên tử tính trung bình trên số nuclon.
D. Năng lượng liên kết là năng lượng liên kết các electron và hạt nhân nguyên tử.
Câu 7: 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 prôlôn.
D. Số hạt nuclôn.
Câu 8: Năng lượng liên kết riêng của một hạt nhân
A. có thể âm hoặc dương.
B. càng nhỏ, thì càng bền vững.
C. càng lớn, thì càng bền vững.
D. càng lớn, thì càng kém bền vững.
Câu 9: Năng lượng liên kết riêng
A. giống nhau với mọi hạt nhân.

B. lớn nhất với các hạt nhân nhẹ.
C. lớn nhất với các hạt nhân trung bình.
D. lớn nhất với các hạt nhân nặng.
Câu 10: Cho biết năng lượng liên kết riêng của các hạt nhân X1 , X2 , X3 và X4 lần lượt là 7,63MeV;
7,67MeV; 12,42MeV và 5,41MeV. Hạt nhân kém bền vững nhất là:
A. X1 .
B. X3 .
C. X2 .
D. X4 .
4
56
235
2
Câu 11: Năng lượng liên kết của các hạt nhân 1 H , 2 He , 26 Fe và 92 U lần lượt là 2,22 MeV; 2,83 MeV;
492MeV và 1786MeV. Hạt nhân kém bền vững nhất là:
A. 21 H .
B. 42 He .
C. 56
D. 235
26 Fe .
92 U .
Câu 12: Biết các năng lượng liên kết của lưu huỳnh S32, crôm Cr52, urani U238 theo thứ tự là
270MeV, 447MeV, 1785MeV. Hãy sắp xếp các hạt nhân ấy theo thứ tự độ bền vững tăng lên:
A. S < U < Cr.
B. U < S < Cr.
C. Cr < S < U.
D. S < Cr < U.
Câu 13: Các hạt nhân bền vững có năng lượng liên kết riêng vào cỡ 8,8 MeV/nuclôn, các hạt nhân đó có
số khối A trong phạm vi:
A. 50 < A < 70.

B. 50 < A < 95.
C. 60 < A < 95.
D. 80 < A < 160.
Câu 14: Hạt nhân nào sau đây có năng lượng liên kết riêng lớn nhất?
A. Hêli.
B. Cacbon.
C. Sắt.
D. Urani.
2
Câu 15: Hạt nhân đơteri 1 D có khối lượng 2,0136u. Biết khối lượng của prôton là 1,0073u và khối
lượng của nơtron là 1,0087u. Năng lượng liên kết của hạt nhân 21 D là:
A. 0,67 MeV.
B. 2,23 MeV.
C. 2,02 MeV.
D. 1,86 MeV.
10
Câu 16: Khối lượng của hạt nhân 4 Be là 10,0113u. Năng lượng liên kết của hạt nhân nó là
A. 65,298151 MeV
B. 6,61309 MeV
C. 65,1309 eV
D. 6,4332 KeV
37
Câu 17: Tính năng lượng liên kết tạo thành 17 Cl cho biết khối lượng của nguyên tử clo mCl =
36,96590u; 1u = 1,66043.10-27 kg; c = 2,9979.108 m/s; 1J = 6,2418.1018 eV.
A. 315,11 MeV
B. 316,282 MeV
C. 308,14 MeV
D. 317,278 MeV
20
Câu 18: Hạt nhân 10 Ne có khối lượng mNe  19,986950u . Năng lượng liên kết riêng của nó có giá trị

là?
A. 5,66625eV
B. 6,626245MeV
C. 7,66225eV
D. 8,0323MeV
7
Câu 19: Hạt nhân 3 Li có khối lượng 7,0144u. Năng lượng liên kết của hạt nhân là bao nhiêu? Cho mn =
1,0087u ; mp = 1,0073u ; 1u.c2 = 931MeV.
A. 45,6 MeV
B. 36,2 MeV
C. 39,4 MeV
D. 30,7 MeV

Bạn nào có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 thì liên hệ với tôi theo số điện
thoại 0964 889 884
7


Câu 20: Khối lượng của hạt nhân

10
4 Be
2

là 10,0113u, khối lượng của nơtrơn là mn = 1,0086u, khối lượng

của prôtôn là mp = 1,0072 u và 1uc = 931 MeV/c2 . Năng lượng liên kết của hạt nhân 104 Be là
A. 64,332 MeV
B. 6,4332 MeV
C. 0,64332 MeV

D. 6,4332 KeV
Câu 21: Cho hạt  có khối lượng là 4,0015u. Cho mp = 1,0073u; mn = 1,0087u; 1uc2 = 931,5MeV. Cần
phải cung cấp cho hạt  năng lượng bằng bao nhiêu để tách hạt  thành các hạt nuclôn riêng rẽ?
A. 28,4MeV.
B. 2,84MeV.
C. 28,4J.
D. 24,8MeV.
Câu 22: Cho hạt nhân  có khối lượng 4,0015u. Biết mP = 1,0073u; mn = 1,0087u; 1u = 931MeV/c2 .
Năng lượng liên kết riêng của hạt  bằng.
A. 7,5MeV.
B. 28,4MeV.
C. 7,1MeV.
D. 7,1eV.
7
Câu 23: Cho hạt nhân nguyên tử Liti 3 Li có khối lượng 7,0160u. Cho biết mP = 1,0073u; mn =
1,0087u; 1u = 931MeV/c2 . Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân liti bằng:
A. 541,3MeV.
B. 5,413KeV.
C. 5,341MeV.
D. 5,413MeV.
23
Câu 24: Năng lượng cần thiết để bứt một nơtrôn khỏi hạt nhân 11 Na là bao nhiêu ? Cho mNa =
22,9837u ,
mn = 1,0087u ; mp = 1,0073u, 1uc2 = 931MeV.
A. 3,5 MeV
B. 17,4 MeV
C. 12,4 MeV
D. 8,1 MeV
12
Câu 25: Tính năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 6 C . Biết khối lượng của các hạt là mn =

939,6MeV/c2 ; mp = 938,3MeV/c2 ; me = 0,512MeV/c2 . Khối lượng nghỉ của nguyên tử 126C là 12u. Cho
u = 931,5MeV/c2 .
A. 8,7 MeV/nuclon
B. 7,7 MeV/nuclon
C. 9,7 MeV/nuclon
D. 6,7 MeV/nuclon
Câu 26: Một nguyên tử có 8e ở lớp vỏ và 9n ở hạt nhân. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân này
bằng 7,75MeV/nuclon. Khối lượng của hạt nhân đó bằng bao nhiêu.
A. 16,995u
B. 16,425u
C. 17,195u
D. 15,995u
Câu 27: Biết khối lượng của prôton mP = 1,0073u, khối lượng nơtron mn = 1,0087u, khối lượng của hạt
nhân đơtêri m = 2,0136u và 1u = 931MeV/c2 . Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân nguyên tử đơtơri
là:
A. 2,24MeV
B. 1,12MeV
C. 3,36MeV
D. 1,24MeV
Câu 28: nhân đó xấp xỉ bằng bao nhiêu?
A. 8.
B. 4.
C. 6.
D. 2.
20
Câu 29: Năng lượng liên kết cho một nuclon của hạt nhân 10 Ne là 8,03MeV; của 42 He là 7,07MeV và
của 126C là 7,68MeV. Năng lượng cần thiết để tách một hạt nhân

20
10

Ne thành hai hạt nhân 42 He và một

hạt nhân 126C là:
A. 11,88 MeV
B. 10,8 MeV
C. 15,5 MeV
D. 7,2 MeV
12
Câu 30: Tính năng lượng cần thiết để tách hạt nhân cacbon 6 C thành 3 hạt . Cho mc = 11,9967u, m=
4,0015u 1u = 931,5MeV/c2 .
A. 7,2557 MeV
B. 7,2657 MeV
C. Một kết quả khác
D. 0,72657 MeV
4
Câu 31: Cần năng lượng bao nhiêu để tách các hạt nhân trong 1g 2 He thành các prôtôn và nơtrôn tự
do? Cho mHe = 4,0015u; mn = 1,0087u; 1uc2 = 931MeV; 1eV = 1,6.10-19 J; mp = 1,0073u
A. 5,364.1011 (J)
B. 6,837.1011 (J)
C. 8,273.1011 (J)
D. 7,325.1011 (J)
Câu 32: Hạt α có khối lượng 4,0015u. Tính năng lượng tỏa ra khi các nuclon tạo thành 1 mol hêli. Biết
mp = 1,0073u; mn = 1,0087u
A. ΔE' = 17,1.1025 MeV
B. ΔE' = 1,71.1025 MeV
C. ΔE' = 71,1.1025 MeV
D. ΔE' = 7,11.1025 MeV
Câu 33: Hạt  có khối lượng 4,0015u, biết số Avôgađrô N A = 6,02.1023 mol-1 ; 1u = 931 MeV/c2 . Các
nuclôn kết hợp với nhau tạo thành hạt , năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1mol khí Hêli là:

A. 2,7.1012 J.
B. 3,5. 1012 J.
C. 2,7.1010 J.
D. 3,5. 1010 J.
56
137
Câu 34: Hạt nhân bền vững nhất trong các hạt nhân 24 H e , 235
92U , 26 Fe và 55 C s là
A. 24 H e .

B. 235
92U .

56
Fe
C. 26

D.

137
55

Cs .

Bạn nào có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 thì liên hệ với tôi theo số điện
thoại 0964 889 884
8


DẠNG 3. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN. NĂNG LƢỢNG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

1. Định nghĩa: Phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân.
2. Phân loại
a) Phản ứng hạt nhân tự xảy ra: Đó là quá trình phân rã của một hạt nhân không bền thành các hạt
nhân khác.
Phương trình phản ứng: A  B + C
b) Phản ứng hạt nhân nhân tạo: Các hạt nhân tương tác với nhau, dẫn đến sự biến đổi chúng thành
các hạt nhân khác.
Phương trình phản ứng: A + B  C + D
Ví dụ: Phản ứng hạt nhân đầu tiên do Rơ-dơ-pho thực hiện năm 1919. 42 He + 147 N  178 O + 11 H
3. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân:

A1
Z1

X1 +

A2
Z2

X2  AZ33 X3 +

A4
Z4

X4

a) Định luật bảo toàn số khối (số hạt nuclôn): A1 + A2 = A3 + A4
b) Định luật bảo toàn điện tích: Z1 + Z2 = Z3 + Z4
 
 

c) Định luật bảo toàn động lượng: P1 + P2 = P3 + P4
d) Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần:
- TH1: Phản ứng không kèm theo tia gama: (m1 + m2 )c2 + K1 + K 2 = (m3 + m4 )c2 + K3 + K 4
- TH2: phản ứng hạt nhân có kèm theo tia gamma:
(m1 + m2 )c2 + K1 + K 2 = (m3 + m4 )c2 + K3 + K4 + ε

hc
là năng lượng phôtôn tia gamma.
λ
 Chú ý: Trong phản ứng hạt nhân không có các định luật bảo toàn: khối lượng nghỉ, động năng,
năng lượng nghỉ, số hạt nơtrôn, nguyên tố.
4. Năng lƣợng phản ứng hạt nhân
Xét phản ứng hạt nhân A + B  C + D
- Gọi mA; mB; mC; mD lần lượt là khối lượng nghỉ của các hạt nhân A, B, C, D.
+ Tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân trước phản ứng: m0 = mA + mB
+ Tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân sau phản ứng: m = mC + mD
- Do độ hụt khối của các hạt nhân A, B, C, D khác nhau nên khối lượng trong phản ứng hạt nhân không
được bảo toàn.
=> Xảy ra hai trường hợp.
a) Trường hợp 1: m < m0 (Phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng)
2
- Giả sử hai hạt A, B đứng yên. Phản ứng tỏa ra một năng lượng bằng: ΔE = (m0 - m)c
- Năng lượng mà phản ứng toả ra thường dưới dạng động năng của các hạt C, D hoặc năng lượng
phôtôn .
- Trường hợp này, các hạt sinh ra có độ hụt khối lớn hơn các hạt ban đầu, nghĩa là các hạt sinh ra bền
vững hơn các hạt ban đầu → gọi là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.
b) Trường hợp 2: m > m0 (Phản ứng thu năng lượng)
- Trường hợp này, tổng năng lượng nghỉ của các hạt nhân sau phản ứng lớn hơn tổng năng lượng
nghỉ của các hạt nhân ban đầu → phản ứng không thể tự xảy ra.
- Muốn phản ứng xảy ra, ta phải cung cấp cho các hạt A và B một năng lượng W dưới dạng động

năng → gọi là phản ứng thu năng lượng
2
- Năng lượng cần cung cấp cho phản ứng là: W = (m - m0 )c + K C + K D
Với ε = hf =

2
- Năng lượng tối thiểu cung cấp để phản ứng xảy ra: Wmin = (m - m 0)c
5. Cách tính năng lƣợng của phản ứng hạt nhân (năng lƣợng nghỉ - năng lƣợng liên kết)

Bạn nào có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 thì liên hệ với tôi theo số điện
thoại 0964 889 884
9


- Nếu bài cho khối lượng nghỉ thì: ΔE = (mA + mB - mC - mD ).c2
- Nếu bài cho độ hụt khối thì: ΔE = (ΔmC + ΔmD - ΔmA - ΔmB ).c2
- Nếu bài cho năng lượng liên kết: ΔE = Wlk C + Wlk D - Wlk A - Wlk B
- Nếu bài cho năng lượng liên kết riêng: ΔE = εC AC + ε D AD - ε A AA - ε BAB = ΔEC + ΔED – ΔEA – ΔEB
Trong đó: Các hạt nhân A,B,C,D có độ hụt khối tương ứng là: mA, mB, mC, mD ;
năng lượng liên kết tương ứng là: EA, EB, EC, ED;
năng lượng liên kết riêng tương ứng là:  A,  B,  C, D.
II. BÀI TẬP
Câu 1: Trong phản ứng hạt nhân: 199 F + 11 H  168 O + X thì X là:
A. Nơtron
B. electron
C. hạt β +

D. Hạt α

Câu 2: Prôtôn bắn vào hạt nhân bia 73 Li . Phản ứng tạo ra hai hạt X giống hệt nhau bay ra. Hạt X là

A. Prôtôn.
B. Nơtrôn.
C. Đơtêri.
D. Hạt  .
2
3
A'
1
2
A
3
1
Câu 3: Hạt X, Y trong hai phản ứng: 1 H + z X  2 He + 0 n ; 1 H + 1 H  z' Y + 0 n lần lượt là:
A. 21 H và 42 He

B. 11 H và 31 H

C. 21 H và 31 H

D. 31 H và 42 He

Câu 4: Cho phản ứng hạt nhân : α + 27
13 A  X + n . Hạt nhân X là.
A.

24
12

B.

Mg

23
11

Na

C.

30
15

D.

P

20
10

Ne

30
Câu 5: Cho phản ứng hạt nhân X + 27
13 Al  15 P + n . Hạt nhân X là hạt nào sau đây:

A. 42 He

B.

27

13

C. 31T

Al
9

4

D. 21 D

Câu 6: Xác định hạt ở vị trí ? trong phản ứng sau: 4 Be + 2 He 
A. γ
B. eC. 24 He

12
6C + ?

D. n.

25
22

 12 Mg + X  11 Na + α
Câu 7: Trong phản ứng hạt nhân  10
thì X, Y lần lượt là
8
B
+
Y


α
+
Be

4
5
A. prôton và êlectrôn
B. êlectron và đơtơri
C. prôtôn và đơtơri
2
2

 1D + 1D  X + p
Câu 8: Trong phản ứng hạt nhân  23
thì X, Y lần lượt là
20

 11 Na + p  Y + 10 Ne
A. triti và đơtơri
B. α và triti
C. triti và α

Câu 9: Xác định hạt
A. 1) 42 He . 2)

1
1H .

35

32
4
Cl + ?  16 S + 2 He
nhân ở vị trí ? trong phản ứng sau: 17
B. 1) 11 H . 2) 42 He .
C. 1) 31 H . 2) 23 He .

D. triti và prôtôn

D. proton và α
;

23
1
20
11 N + 1 H  10 Ne + ?
D. 1) 43 Li . 2) 42 He .

x
Câu 10: Chất Radi phóng xạ hạt  có phương trình: 226
88 Ra  α + y Rn
A. x = 222, y = 86
B. x = 222, y = 84
C. x = 224, y = 84
D. x = 224, y = 86
238
Câu 11: Trong quá trình phân rã 92 U phóng ra tia phóng xạ α và tia phóng xạ β - theo phản ứng
238
92

U  AZ X +8α + 6β- . Hạt nhân X là:

A. 206
B. 222
C. 110
82 Pb
86 Rn
84 Po
Câu 12: Phản ứng nào sau đây không phải là phản ứng hạt nhân nhân tạo
1
239
4
234
A. 238
B. 238
92 U + 0 n  92 U
92 U  2 He + 90Th
C.

4
2

He + 147 N  178 O + 11 H

D.

27
13

D. Một hạt nhân khác

1
Al + α  30
15 P + 0 n

A
93
Câu 13: Cho phản ứng hạt nhân 235
92 U + n  Z X + 41 Nb + 3n + 7 . A và Z có giá trị là:
A. A = 142; Z = 56
B. A = 140; Z = 58
C. A = 133; Z = 58
D. A = 138; Z = 58
Câu 14: Kết quả nào sau đây là sai khi nói về định luật bảo toàn động lượng?
A. PA + PB = PC + PD .
B. mAc2 + K A + mBc2 + K B = mCc2 + K C + mDc 2 + K D.

Bạn nào có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 thì liên hệ với tôi theo số điện
thoại 0964 889 884
10


C. PA + PB = PC + PD = 0.
D. mA c2 + mBc2 = mCc2 + mDc2
Câu 15: Áp dụng hệ thức Anhxtanh hãy tính năng lượng nghỉ của 1kg chất bất kì và so sánh với năng
suất tỏa nhiệt của xăng lấy bằng Q = 45.10 6 J/kg
-16
-22
E
B. E = 9.1016 J; = 2.109 lần

A. E = 10 J; E = 10 lần
Q
9
Q 405
D. E = 3.108 J; E = 6, 7 lần

16

C. E = 10 J; E = 405.1022 lần
9

Q

Q

Câu 16: Cho hạt nhân 238
92 U có khối lượng mU = 238,0004u. Biết mP = 1,0073u; mn = 1,0087u; 1u =
2
931MeV/c , NA = 6,022.1023 . Khi tổng hợp được một mol hạt nhân U238 thì năng lượng toả ra là:
A. 1,084.1027 J.
B. 1,0884.1027 MeV.
C. 1800MeV.
D. 1,84.1022 MeV.

DẠNG 4. PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN
1. Hiện tƣợng phóng xạ
a) Định nghĩa:
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.
4

206
Ví dụ: 210
84 Po  2 He + 82 Pb
b) Đặc điểm:
- Hiện tượng phóng xạ hoàn toàn do các nguyên nhân bên trong hạt nhân gây ra. Có tính tự phát,
không điều khiển được.
- Hiện tượng phóng xạ không phụ thuộc vào các tác nhân lí hóa bên ngoài như: áp suất, nhiệt độ....
c) Phương trình phóng xạ: A  B + C
- Hạt nhân phóng xạ là hạt nhân mẹ (A)
- Hạt nhân sản phẩm là hạt nhân con (B)
- Các tia phóng xạ (C) là α hoặc β
2. Định luật phóng xạ
a) Định luật:
Mỗi chất phóng xạ được đặc trưng bởi một thời gian T gọ i là chu kì bán rã, cứ sau mỗi chu kì này thì
một nửa số nguyên tử chất ấy đã biến đổi thành chất khác.
b) Biểu thức:
Gọi N 0 , m0 lần lượt là số nguyên tử, khối lượng của chất phóng xạ ban đầu (tại thời điểm t = 0)
A, A1 lần lượt là số khối của chất phóng xạ ban đầu và của chất mới được tạo thành.
* Công thức về số nguyên tử của chất phóng xạ:
-

t

-λt
- Số nguyên tử chất phóng xạ còn lại sau thời gian t: N = N 0 .2 T = N 0 .e
t
N
T
= 2 . = e-λt
- Phần trăm số nguyên tử còn lại ở thời điểm t:

N0

- Số hạt nhân nguyên tử bị phân rã bằng số hạt nhân con được tạo thành, bằng số hạt (, e-; e+ ) được
tạo thành:

-

t
T

ΔN = N0 - N = N0 .(1- 2 )  N 0 .(1- e-λt )

t
ΔN
T
= 1- 2 = 1- e-λt
- Phần trăm số nguyên tử bị phân rã ở thời điểm t:
N0

Bạn nào có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 thì liên hệ với tôi theo số điện
thoại 0964 889 884
11


- Gọi là khoảng thời gian mà sau đó số nguyên tử của chất phóng xạ giảm đi e lần (e là looga cơ số
N0
1
T
= eλτ = e  λτ  1  τ = =
tự nhiên với lne = 1).

λ ln2
N
* Công thức về khối lƣợng của chất phóng xạ:
-

t

-λt
- Khối lượng chất phóng xạ còn lại sau thời gian t: m = m0 .2 T = m0 .e

t
m
T
= 2 = e-λt
- Phần trăm khối lượng chất phóng xạ còn lại ở thời điểm t:
m0

- Hằng số phóng xạ : λ =

ln2 0,693
=
T
T
-

t

- Khối lượng bị giảm của chất phóng xạ sau thời gian t: Δm = m0 - m = m0 (1- 2 T ) = m0 (1- e -λt )
t
Δm

T
= 1- 2 = 1- e-λt
- Phần trăm khối lượng chất phóng xạ bị phân rã:
m0
- Khối lượng chất mới được tạo thành sau thời gian t:
A .N
A
A
ΔN
m1 =
.A1 = 1 0 (1- e-λt ) = 1 .m0 .(1- e-λt ) = C .ΔmM
NA
NA
A
AM
+
 Lưu ý: Trường hợp phóng xạ  ,  thì A = A1  m1 = m
* Tính chu kỳ bán rã của các chất phóng xạ
- Cho biết sau thời gian t1 số nguyên tử còn lại là N 1 , sau thời gian t2 số nguyên tử còn lại là N 2 . Tìm
(t - t ).ln2
chu kì bán rã T: T = 2 1
N 
ln  1 
 N 2 

- Biết tỉ số:

- Biết tỉ số:

t.ln2

N0
=> T =
N 
N
ln  0 
 N 
t.ln2
ΔN
=> T = ΔN
N0
ln(1)
N0

- Biết tỉ số số hạt nhân bị phân rã tại 2 thời gian khác nhau

ΔN1
ΔN 2

ΔN1 là số hạt nhân bị phân rã trong thời gian t1 ; sau đó t (s): ΔN 2 là số hạt nhân bị phân rã trong thời
t.ln2
gian t2 = t1 ; T =
ΔN1
ln
ΔN 2
t.ln2
- Biết thể tích khí Heli tạo thành sau thời gian phóng xạ t: T = 
A.V 

ln 1 22, 4.m0 
- Tìm thời gian t từ lúc t = 0 đến khi số nguyên tử còn lại là N. Nếu

N0
= 2k ; k  Z ; t = k.T
N

N 
T
.ln  0 
ln 2  N 
- Trong sự phóng xạ , xác định thể tích (khối lượng) khí Heli tạo thành sau thời gian t phóng xạ.

Tổng quát: t =

-

t

ΔN'He = ΔN = N0 – N = N 0 .(1- e-λt ) = N 0 .(1- 2 T )
Bạn nào có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 thì liên hệ với tôi theo số điện
thoại 0964 889 884
12


ΔN He
NA
ΔN He
- Thể tích khí Heli được tạo thành (đktc) sau thời gian t: V = 22, 4.
NA

- Khối lượng khí Heli tạo thành sau thời gian t phóng xạ: m He = 4

+ N=

m
V
NA =
N A ; V0 = 22,4dm 3 = 22,4 ( )l
A
V0

+ Nếu t << T  et  1 , ta có: ΔN  N0 (1-1+ λt) = N0λt
ln2

- Thời gian chiếu xạ cho bệnh nhân: Δt , = e T .Δt
3. Độ phóng xạ H:
a) Định nghĩa: Độ phóng xạ của một chất phóng xạ là đại lượng vật lí, đặc trưng cho tính phóng xạ
mạnh hay yếu của một lượng chất phóng xạ, đo bằng số phân rã/giây.
b) Biểu thức:
m
ln2 m0
.
.N A (Bq) với N 0 = 0 .N A
- Độ phóng xạ lúc ban đầu (tại thời điểm t = 0): H0 = λN0 =
T A
A
- Độ phóng xạ ở thời điểm t (thời điểm bất kì): H = λN = H0 .2
- Tìm thời điểm t khi độ phóng xạ còn lại là H. t =

-

t
T

= H0 .e-λt =

0, 693 m
. .N A
T A

H 
T
.ln  0 
ln2  H 

c) Đơn vị:
- Đơn vị của độ phóng xạ là Becơren (Bq); 1Bq = 1 phân rã/giây
- Ngoài ra người ta còn dùng đơn vị Curi (Ci); 1Ci = 3,7.1010 Bq
 Lưu ý:
- Khi tính độ phóng xạ H, H0 (Bq) thì thời gian t và chu kỳ phóng xạ T phải đổi ra đơn vị giây (s).
t
H0
T
=2 =n
- Độ phóng xạ (số nguyên tử, khối lượng) giảm n lần 
H
4. Tính tuổi cổ vật, mẫu đất đá:
a) Bài toán 1: Tuổi cổ vật có nguồn gốc hữu cơ
Định tuổi của một pho tượng cổ bằng gỗ có khối lượng m
- Đo độ phóng xạ của 146 C trong pho tượng cổ là H
- Lấy 1 mẫu gỗ có cùng bản chất và khối lượng với pho tượng nhưng vừa mới chặt và đo độ phóng

xạ của 146 C ta được kết quả là H0
t
H0
k
*
T
= 2 ; k  N ; t = k.T ; H = H 0.2
Đặc biệt:
H

Tổng quát: t =

H 
T
.ln  0 
ln2  H 

Chu kì bán rã của 146 C là T = 5730 năm
Để áp dụng các công thức trên phải xét cùng khối lượng
b) Bài toán 2: Xác định tuổi của các mẫu đất đá:
Giả sử ban đầu trong mẫu khảo sát chỉ chứa chất X nguyên chất có chu kì bán rã T, sau một thời gian
trong mẫu có cả chất Y.
 N 
N
T
.ln 1+ Y  (hãy nhớ Tử/mẫu = con/mẹ)
 Xác định t nếu biết Y => t =
ln2  N X 
NX
 A m 

m
T
.ln 1+ X Y 
 Xác định t nếu biết Y => t =
ln2  A Y m X 
mX
5. Các loại tia phóng xạ
Bạn nào có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 thì liên hệ với tôi theo số điện
thoại 0964 889 884
13


a) Tia anpha ( ) :
 Thực chất: là chùm hạt nhân hêli



4
2

He  , gọi là hạt 

 Tính chất:
- Bị lệch đi trong điện trường và từ trường.
- Tốc độ khi bay ra khỏi nguồn cỡ 2.107 m/s.
- Có khả năng ion hóa môi trường rất mạnh, mất dần năng lượng.
- Có khả năng đâm xuyên yếu, đi được tối đa 8cm trong không khí, không xuyên qua được tờ bìa dày
1mm.
b) Tia bêta ( ): Gồm hai loại  + ;   Thực chất:
- Tia bêta cộng ( +): là chùm hạt êlectrôn dương (hạt pôzitron: e + )

- Tia bêta trừ ( -): là chùm hạt êlectrôn âm (hạt êlectrôn: e- )
 Tính chất:
- Bị lệch đi trong điện trường và từ trường.
- Tia bêta được phóng ra với vận tốc rất lớn, gần bằng vận tốc ánh sáng trong chân không.
- Có khả năng làm iôn hóa chất khí nhưng yếu hơn tia .
- Có khả năng đâm xuyên mạnh hơn tia , có thể đi được khoảng vài mét trong không khí và xuyên
qua tấm nhôm dày cỡ mm
 Đặc điểm:
A
A
A
Y.
- Phương trình phóng xạ bêta trừ ( -): Z X  β + Z+1Y hay AZ X  -10 e+ Z+1
Hạt nơtrinô (v) không mang điện, không khối lượng (hoặc rất nhỏ) chuyển động với vận tốc của ánh
sáng và hầu như không tương tác với vật chất.
A
0
A
- Phương trình phóng xạ bêta cộng  + : Z X  +1 e + Z-1Y .
c) Tia gamma ( ):
 Thực chất: Tia gamma  có bản chất là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn (dưới 10-11 m) không nhìn
thấy được, đây là chùm phôtôn có năng lượng cao.
Hạt nhân con sinh ra ở trạng thái kích thích có mức năng lượng E2 chuyển xuống mức năng lượng E1
hc
đồng thời phóng ra một ε = hf = = E 2 - E1
λ
 Tính chất:
- Tia  không mang điện nên không bị lệch trong điện trường, từ trường nên truyền thẳng.
- Có khả năng đâm xuyên mạnh nhất, có thể đi qua lớp chì dày hàng chục cm và rất nguy hiểm cho
con người.

 Chú ý:
- Đường đi của tia  + và  - đối xứng với nhau qua tia 
- Tia  + và  - bị lệch nhiều hơn tia  vì hạt  có khối lượng lớn hơn rất nhiều hạt .
- Cách phát hiện các tia phóng xạ: kích thích các phản ứng hóa học, ion hóa không khí, làm đen kính
ảnh, xuyên qua lớp vật chất mỏng, phá hủy tế bào,.....
6. Quy tắc dịch chuyển: Áp dụng các định luật bảo toàn vào phóng xạ.
A
4
A-4
a) Phóng xạ ( ): Quy tắc dịch chuyển Z X  2 He + Z-2Y
4
206
Ví dụ: 210
84 Po  2 He + 82 Pb
- Nhận xét: Vị trí hạt nhân con lùi 2 ô so với vị trí hạt nhân mẹ trong bảng HTTH
A
0
A
b) Phóng xạ ( +): Quy tắc dịch chuyển Z X  1 e + Z-1Y
0
30
Ví dụ: 30
15 P  1 e + 14 Si
- Nhận xét: Vị trí hạt nhân con lùi 1 ô so với vị trí hạt nhân mẹ trong bảng HTTH
- Thực chất của quá trình: là một prôtôn biến thành một nơtrôn, một pôzitrôn và một nơtrinô:
p  n + e+ + 

c) Phóng xạ ( -): Quy tắc dịch chuyển

A

Z

A
X  01 e- + Z+1
Y

0
30
Ví dụ: 210
83 Bi  1 e + 14 Po
Bạn nào có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 thì liên hệ với tôi theo số điện
thoại 0964 889 884
14


- Nhận xét: Vị trí hạt nhân con tiến 1 ô so với vị trí hạt nhân mẹ trong bảng HTTH
- Thực chất của quá trình: là một nơtrôn biến thành một prôtôn, một electrôn và một phản hạt
n  p + e- + 
nơtrinô:
d) Tia gamma ( ): Hạt nhân con sinh ra ở trạng thái kích thích có mức năng lượng E2 , khi chuyển xuống
mức năng lượng E1 đồng thời phóng ra một phôtôn có tần số f, được xác định bởi.
hc
ε = hf =
= E 2 - E1
λ
- Phóng xạ gamma luôn đi kèm với phóng xạ  và 
- Trong phóng xạ gamma không làm biến đổi hạt nhân.
II. BÀI TẬP
Câu 1: Chọn câu đúng. Có thể thay đổi hằng số phóng xạ  của đồng vị phóng xạ bằng cách nào
A. Đặt nguồn phóng xạ vào trong điện trường mạnh.

B. Đặt nguồn phóng xạ vào trong từ trường mạnh.
C. Đốt nóng nguồn phóng xạ đó.
D. Chưa có cách nào có thể thay đổi hằng số phóng xạ.
Câu 2: Chọn câu sai:
A. Tổng điện tích của các hạt ở hai vế của phương trình phản ứng hạt nhân bằng nhau.
B. Trong phản ứng hạt nhân số nuclon được bảo toàn nên khối lượng của các nuclon cũng được bảo
toàn.
C. Sự phóng xạ là một phản ứng hạt nhân, chỉ làm thay đổi hạt nhân nguyên tử của nguyên tố phóng xạ.
D. Sự phóng xạ là một hiện tượng xảy ra trong tự nhiên, không chịu tác động của các điều kiện bên
ngoài.
Câu 3: Chọn câu sai:
A. Độ phóng xạ đặc trưng cho chất phóng xạ.
B. Chu kì bán rã đặc trưng cho chất phóng xạ.
C. Hằng số phóng xạ đặc trưng cho chất phóng xạ.
D. Hằng số phóng xạ và chu kì bán rã của chất phóng xạ tỉ lệ nghịch với nhau.
Câu 4: Điều nào sau đây là sai khi nói về tia α
A. Tia α thực chất là hạt nhân nguyên tử Hêli.
B. Khi đi qua điện trường giữa hai bản tụ điện, tia α bị lệch về phía bản âm của tụ điện.
C. Tia α phóng ra từ hạt nhân với vận tốc bằng vận tốc ánh sáng.
D. Khi đi qua không khí, tia α làm iôn hóa không khí và mất dàn năng lượng.
Câu 5: Chọn câu sai. Tia α :
A. Bị lệch khi xuyên qua một điện trường hay từ trường
B. Làm ion hóa chất khí.
C. Làm phát quang một số chất.
D. Có khả năng đâm xuyên mạnh.
Câu 6: Trong phóng xạ α , so với hạt nhân mẹ trong bảng phân loại tuần hoàn thì hạt nhân con có vị trí:
A. Lùi 1 ô
B. Lùi 2 ô
C. Tiến 1 ô
D. Tiến 2 ô

Câu 7: Tia phóng xạ β - không có tính chất nào sau đây
A. Mang điện tích âm.
B. Có vận tốc lớn và đâm xuyên mạnh.
C. Bị lệch về bản âm khi đi xuyên qua tụ điện.
D. Làm phát huỳnh quang một số chất.
Câu 8: Điều nào sau đây là sai khi nói về tia β - .
A. Hạt β - thực chất là hạt electron.
B. Trong điện trường, tia β - bị lệch về phía bản dương của tụ điện và lệch nhiều hơn so với tia  .
C. Tia β - có thể xuyên qua môt tấm chì dày cỡ cm.
D. A, B, C đều sai.
Câu 9: Chọn câu sai khi nói về tia β Bạn nào có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 thì liên hệ với tôi theo số điện
thoại 0964 889 884
15


A. Mang điện tích âm
B. Có bản chất như tia X
C. Có vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng
D. Làm ion hóa chất khí nhưng yếu hơn so với tia 
Câu 10: Chọn câu phát biểu đúng khi nói về tia β A. Các nguyên tử Hêli bị ion hóa
B. Các electron.
C. Sóng điện từ có bước sóng ngắn
D. Các hạt nhân nguyên tử hiđro
Câu 11: Một hạt nhân AZ X sau khi phóng xạ đã biến đổi thành hạt nhân
A. Phát ra hạt α
B. Phát ra γ
C. Phát ra β +

Y . Đó là phóng xạ

A
Z+1

D. Phát ra β Câu 12: Trong phóng xạ β - , so với hạt nhân mẹ trong bảng phân loại tuần hoàn thì hạt nhân con có vị
trí:
A. Lùi 1 ô
B. Lùi 2 ô
C. Tiến 1 ô
D. Tiến 2 ô
+
Câu 13: Trong phóng xạ β , so với hạt nhân mẹ trong bảng phân loại tuần hoà n thì hạt nhân con có vị
trí:
A. Lùi 1 ô
B. Lùi 2 ô
C. Tiến 1 ô
D. Tiến 2 ô
238
Câu 14: Chọn câu đúng. Trong quá trình biến đổi hạt nhân, hạt nhân 92 U chuyển thành hạt nhân 234
92 U
đã phóng ra.
A. Một hạt α và 2 electron
B. Một electron và 2 hạt α
C. Một hạt α và 2 notron
D. Một hạt α và 2 hạt γ
Câu 15: Hạt nhân

Th sau quá trình phóng xạ biến thành đồng vị của

232
90

208
82

Pb . Khi đó, mỗi hạt nhân

Thôri đã phóng ra bao nhiêu hạt α và β
A. 5α và 4β B. 6α và 4β C. 6α và 5β D. 5α và 5β Câu 16: Chọn câu sai. Tia γ :
A. Gây nguy hại cơ thể
B. Có khả năng đâm xuyên rất mạnh
C. Không bị lệch trong điện trường hoặc từ trường
D. Có bước sóng lớn hơn tia Rơnghen
Câu 17: Chọn câu sai khi nói về tia γ
A. Không mang điện tích
B. Có bản chất như tia X
C. Có khả năng đâm xuyên rất lớn
D. Có vận tốc nhỏ hơn vận tốc ánh sáng
Câu 18: Hạt nhân 22790Th là chất phóng xạ α có chu kì bán rã là 18,3 ngày. Hằng số phóng xạ của hạt
nhân là:
A. 4,38.10-7 s-1
B. 0,038 s-1
C. 26,4 s-1
D. 0,0016 s-1
Câu 19: Chất phóng xạ 24
11 Na có chu kì bán rã 15 giờ. So với khối lượng Na ban đầu, phần trăm khối
lượng chất này bị phân rã trong vòng 5 giờ đầu tiên bằng:
A. 70,7%.
B. 29,3%.
C. 79,4%.
D. 20,6%

Câu 20: Một chất phóng xạ sau 10 ngày đêm giảm đi 3/4 khối lượng ban đầu. Chu kì bán rã là
A. 20 ngày.
B. 5 ngày.
C. 24 ngày.
D. 15 ngày.
Câu 21: Sau một năm, lượng một chất phóng xạ giảm đi 3 lần. Hỏi sau 2 năm lượng chất phóng xạ ấy
còn bao nhiêu so với ban đầu?
A. 1/3.
B. 1/6.
C. 1/9.
D. 1/16.
60
Câu 22: Ban đầu có 1kg chất phóng xạ Coban 27 Co có chu kỳ bán rã T = 5,33 năm. Sau bao lâu lượng
Coban còn lại 10g?
A. t = 35,41 năm.
B. t = 33 năm
C. t = 53,3 năm.
D. t = 33 năm.
60
Câu 23: Đồng vị phóng xạ cô ban 27 Co phát tia β và tia γ với chu kì bán rã T = 71,3 ngày. Hãy tính
-

Bạn nào có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 thì liên hệ với tôi theo số điện
thoại 0964 889 884
16


xem trong một tháng (30 ngày) lượng chất cô ban này bị phân rã bao nhiêu phần trăm?
A. 20%
B. 25,3 %

C. 31,5%
D. 42,1%
Câu 24: Ban đầu có N 0 hạt nhân của một chất phóng xạ. Giả sử sau 4 giờ, tính từ lúc ban đầu, có 75%
số hạt nhân N0 bị phân rã. Chu kì bán rã của chất đó là.
A. 8 giờ.
B. 4 giờ.
C. 2 giờ
D. 3 giờ.
60
Câu 25: Đồng vị 27 Co là chất phóng xạ β với chu kỳ bán rã T = 5,33 năm, ban đầu một lượng Co có
khối lượng m0 . Sau một năm lượng Co trên bị phân rã bao nhiêu phần trăm?
A. 12,2%
B. 27,8%
C. 30,2%
D. 42,7%.
90
Câu 26: Chu kì bán rã của chất phóng xạ 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 27: 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.
60
Câu 28: Coban phóng xạ 27 Co có chu kì bán rã 5,7 năm. Để khối lượng chất phóng xạ giảm đi e lần so

với khối lượng ban đầu thì cần khoảng thời gian.
A. 8,55 năm.
B. 8,23 năm.
C. 9 năm.
D. 8 năm.
Câu 29: Một chất phóng xạ có hằng số phóng xạ λ. Sau một khoảng thời gian bằng 1/λ tỉ lệ số hạt nhân
của chất phóng xạ bị phân rã so với số hạt nhân chất phóng xạ ban đầu xấp xỉ bằng
A. 37%.
B. 63,2%.
C. 0,37%.
D. 6,32%.
210
Câu 30: Hạt nhân Poloni 84 Po là chất phóng xạ có chu kì bán rã 138 ngày. Khối lượng ban đầu là 10g.
Cho N A = 6,023.1023 mol-1 . Số nguyên tử còn lại sau 207 ngày là:
A. 1,01.1023 nguyên tử.
B. 1,01.1022 nguyên tử.
C. 2,05.1022 nguyên tử.
D. 3,02.1022 nguyên tử.
8
Câu 31: Trong một nguồn phóng xạ 32
15 P , Photpho hiện tại có 10 nguyên tử với chu kì bán rã là 14
ngày. Hỏi 4 tuần lễ trước đó số nguyên tử
A. N0 = 1012 nguyên tử.
C. N0 = 2.108 nguyên tử.

32
15

P trong nguồn là bao nhiêu?
B. N0 = 4.108 nguyên tử.

D. N0 = 16.108 nguyên tử.

Câu 32: Ban đầu có 5g chất phóng xạ 222
86 Rn Radon với chu kì bán rã 3,8 ngày. Số nguyên tử radon còn
lại sau 9,5 ngày là
A. 23,9.1021
B. 2,39.1021
C. 3,29.1021
D. 32,9.1021
Câu 33: Một lượng chất phóng xạ 222
86 Rn ban đầu có khối lượng 1mg. Sau 15,2 ngày độ phóng xạ giảm
93,75%. Chu kỳ bán rã của Rn là:
A. 4,0 ngày.
B. 3,8 ngày.
C. 3,5 ngày.
D. 2,7 ngày.
Câu 34: Một chất phóng xạ sau 10 ngày đêm giảm đi 3/4 khối lượng ban đầu đã có. Tính chu kì bán rã :
A. 20 ngày
B. 5 ngày
C. 24 ngày
D. 15 ngày
131
Câu 35: Tính số hạt nhân nguyên tử có trong 100g 53 I
A. 4,595.1023 hạt
B. 45,95.1023 hạt
C. 5,495.1023 hạt
D. 54,95.1023 hạt
Câu 36: Chất phóng xạ 131
53 I sau 48 ngày thì độ phóng xạ giảm bớt 87,5%. Tính chu kì bán rã của iôt.
A. 4 ngày

B. 8 ngày
C. 12 ngày
D. 16 ngày
226
Câu 37: Tìm độ phóng xạ của 1g 83 Ra , biết chu kì bán rã là 1622 năm.
A. 0,976Ci
B. 0,796Ci
C. 0,697Ci
D. 0,769Ci
210
Câu 38: Chất phóng xạ 84 Po có chu kì bán rã T = 138 ngày. Tính gần đúng khối lượng Poloni có độ
phóng xạ 1Ci. Sau 9 tháng thì độ phóng xạ của khối lượng Poloni này bằng bao nhiêu?
A. m0 = 0,223mg; H = 0,25Ci
B. m0 = 2,23mg; H = 2,5Ci
C. m0 = 0,223mg; H = 2,5Ci
D. m0 = 2,23mg; H = 0,25Ci

Bạn nào có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 thì liên hệ với tôi theo số điện
thoại 0964 889 884
17


Câu 39: Hạt nhân

24
11

Na phân rã β - và biến thành hạt nhân

A

Z

X với chu kì bán rã là 15giờ. Lúc đầu mẫu

Natri là nguyên chất. Tại thời điểm khảo sát thấy tỉ số giữa khối lượng AZ X và khối lượng natri có trong
mẫu là 0,75. Hãy tìm tuổi của mẫu natri:
A. 1,212giờ
B. 2,112giờ
C. 12,12giờ
D. 21,12 giờ
Câu 40: Gọi ∆t là khoảng thời gian để số hạt nhân của một lượng chất phóng xạ giảm đi e lần (e là cơ
số của loga tự nhiên với lne = 1), T là chu kỳ bán rã của chất phóng xạ. Hỏi sau khoảng thời gian 0,51 ∆t
chất phóng xạ còn lại bao nhiêu phần trăm lượng ban đầu?
A. 40%.
B. 50%.
C. 60%.
D. 70%.

DẠNG 5. PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH – NĂNG LƢỢNG PHÂN HẠCH
1. Phản ứng phân hạch
a) Định nghĩa: Phân hạch là phản ứng trong đó một hạt nhân nặng hấp thụ một notron chậm (notron
nhiệt) vỡ thành hai hạt nhân có số khối trung bình (có khối lượng cùng cỡ).

X + n  X*  X1 + X2 + k.n (k = 1, 2, 3 gọi là hệ số nhân nơtron).
Ví dụ phân hạch U235:
235
1
236 *
92 U + 0 n  92 U

A

A

 Z1 X1 + Z2 X2 + k.( 01n) + 200MeV
1
2

b) Đặc điểm:
- Mỗi phân hạch tạo ra từ 2 đến 3 nơtrôn thứ cấp (đối với U235 trung bình: 2,5)
- Các hạt nhân X1 , X2 có số khối A1 , A2 từ 80 đến 160
- Mỗi phân hạch tỏa ra năng lượng khoảng 200MeV
- Phân hạch thường kèm theo tia phóng xạ.
1
236 *
95
138
1
Ví dụ: 235
92 U  0 n  92 U  39Y + 53 I + 3 0 n ;
235
1
236
139
95
1
92 U  0 n  92 U*  54 Xe + 38Sr + 2 0 n
2. Phản ứng dây chuyền và điều kiện xảy ra
a) Phản ứng dây chuyền:
Trong phản ứng phân hạch, một nơtrôn sinh ra bị mất mát vì nhiều nguyên nhân (thoát ra ngoài, bị

hạt nhân tạp chất khác hấp thụ,..) nhưng nếu sau mỗi phân hạch, vẫn còn lại trung bình k nơtrôn, mà k
>1 thì k nơtrôn này đập vào các hạt nhân khác, lại gây ra k phân hạch khác, sinh ra k 2 nơtrôn, k3 nơtrôn,
...nơtrôn. Số phân hạch tăng lên rất nhanh trong một thời gian rất ngắn. Ta có phản ứng dây chuyền.
Gọi k là hệ số nhân nơtrôn (số nơtrôn trung bình còn lại sau mỗi phân hạch).
Với k > 1: Hệ thống vượt hạn.
Phản ứng phân hạch xảy ra không điều khiển được.
Năng lượng tỏa ra có sức công phá dữ dội nên chúng được ứng dụng để chế tạo bom nguyên tử.
Với k = 1: Hệ thống tới hạn.
Phản ứng phân hạch xảy ra điều khiển được.
Năng lượng tỏa ra không đổi nên chúng được ứng dụng trong lò phản ứng của nhà máy điệ n hạt
nhân.
Với k < 1: Hệ thống dưới hạn.
Phản ứng hạt nhân dây chuyền không xảy ra.
b) Điều kiện xảy ra phản ứng dây chuyền k  1
Khi đó khối lượng nhiên liệu hạt nhân cần phải lớn hơn hoặc bằng một giá trị tối thiểu, gọi là khối
lượng giới hạn mth .
Ví dụ: Nhiên liệu là U235 thì mth  15kg ; nhiên liệu là Pu239 thì mth  5kg
3. Các công thức về nhà máy điện hạt nhân
a) Công suất của nhà máy mà bài sẽ cho (công suất có ích):

Bạn nào có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 thì liên hệ với tôi theo số điện
thoại 0964 889 884
18


Pcó ích =

Wcó ích
t

(W)

b) Năng lượng mà nhà máy tạo ra (năng lượng có ích):
Wcó ích = Pci .t (J)
c) Công suất toàn phần của nhà máy (công suất cần cung cấp cho nhà máy):
W
Ptp = tp (W)
t
d) Năng lượng cần cung cấp cho nhà máy:
Wtp = Ptp .t (J)
e) Hiệu suất của nhà máy:
P
Wcó ích
H = có ích =
Pcungcâp Wcungcâp
f) Năng lượng tỏa ra khi 1 hạt bị phân hạch:
ΔE = 200 MeV = 200.1,6.10-13

(J)

g) Năng lượng tỏa ra khi N hạt bị phân hạch:
W = N.ΔE (J)
h) Khối lượng U cần phân hạch để toả ra năng lượng W:
N
m=
.M
(g)
NA
i) Năng lượng tỏa ra khi đốt than:
Q = Wtp = m.L (J)

Trong đó: m là khối lượng than cần đốt (kg), L là năng suất tỏa nhiệt của than (J/kg)).
k) Khối lượng nước có thể đun sôi được từ năng lượng phân hạch:
Wtp
Q = Wtp = m.c.(t 2 - t1 )  m =
(g)
c.(t 2 - t1 )
II. BÀI TẬP
Câu 1: Phân hạch là sự vỡ một hạt nhân nặng.
A. thành hai hạt nhân nhẹ hơn, do hấp thụ một nowtron.
B. một cách tự phát thành nhiều hạt nhân nhẹ hơn.
C. thành hai hạt nhân nhẹ hơn, một cách tự phát.
D. thành hai hạt nhân nhẹ hơn và vài nowtron, sau khi hấp thụ một nơtron chậm.
Câu 2: Trong lò phản ứng hạt nhân của nhà máy điện nguyên tử hệ số nhân nơtrôn k phải thỏa mãn
điều kiện nào?
A. k < 1
B. k > 1
C. k = 0
D. k = 1
Câu 3: Trong một phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng, đại lượng nào sau đây của các hạt sau phản ứng
lớn hơn so với lúc trước phản ứng.
A. Tổng khối lượng của các hạt.
B. Tổng độ hụt khối của các hạt.
C. Tổng số nuclon của các hạt.
D. Tổng vectơ động lượng của các hạt.
Câu 4: Phản ứng phân hạch U235 dùng trong lò phản ứng hạt nhân và cả trong bom nguyên tử. Tìm sự
khác biệt căn bản giữa lò phản ứng và bom nguyên tử.
A. Số nơtron được giải phóng trong mỗi phản ứng phân hạch ở bom nguyên tử nhiều hơn ở lò phản ứng.
B. Năng lượng trung bình được mỗi nguyên tử urani giải phóng ra ở bom nguyên tử nhiều hơn hơn ở lò
phản ứng.
C. Trong lò phản ứng số nơtron có thể gây ra phản ứng phân hạch tiếp theo được khống chế.

D. Trong lò phản ứng số nơtron cần để gây phản ứng phân hạch tiếp theo thì nhỏ hơn ở bom nguyên tử.

Bạn nào có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 thì liên hệ với tôi theo số điện
thoại 0964 889 884
19


Câu 5: (ĐH-2009): Trong sự phân hạch của hạt nhân 235
, gọi k là hệ số nhân nơtron. Phát biểu nào
92 U
sau đây là đúng?
A. Nếu k < 1 thì phản ứng phân hạch dây chuyền xảy ra và năng lượng tỏa ra tăng nhanh.
B. Nếu k > 1 thì phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì và có thể gây nên bùng nổ.
C. Nếu k > 1 thì phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy ra.
D. Nếu k = 1 thì phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy ra.
Câu 6:Hạt nhân 235 U hấp thụ một hạt n sinh ra x hạt , y hạt , một hạt 208 Pb và 4 hạt n. Số hạt x và
92
82
y có thể nhận giá trị nào trong các giá trị sau đây?
A. x = 6 và y = 1
B. x = 7 và y = 2
C. x = 6 và y = 2
D. Một giá trị khác.
Câu 7: Xét phản ứng: 235 U + n 95 Mo + 139La + 2n . Biết mMO = 94,88u ; mLa = 138,87u; mU =
92

42

57

234,99u, mn = 1,01u. Năng lượng cực đại mà 1 phân hạch toả ra là:
A. 250 MeV
B. 319 MeV
C. 501 MeV
D. 214 MeV
Câu 8: Một nguyên tử U235 phân hạch toả ra 200MeV. Nếu 2g chất đó bị phân hạch thì năng lượng toả
ra:
A. 8,2.1010 J
B. 16,4.1010 J
C. 9,6.1010 J
D. 14,7.1010 J
Câu 9: Một nhà máy điện nguyên tử dùng 235
92 U phân hạch tỏa ra 200MeV/1 hạt nhân. Hiệu suất của nhà
máy là 30%. Nếu công suất của nhà máy là 1920MW thì khối lượng 235
92 U cần dùng trong một ngày:
A. 6,74kg.
B. 1,050kg.
C. 2,596kg.
D. 7,023kg.
235
Câu 10: Năng lượng trung bình toả ra khi phân hạch một hạt nhân 92 U là 200MeV. Một nhà máy điện
nguyên tử dùng nguyên liệu urani trên có công suất 500MW, hiệu suất 20%. Khối lượng urani tiêu thụ
hàng năm của nhà máy trên là bao nhiêu?
A. 865,12kg
B. 926,74kg
C. 961,76kg
D. Đáp số khác
Câu 11: Một lò phản ứng hạt nhân có công suất P = 5MW. Biết rằng cứ mỗi phân rã tỏa ra một năng
lượng E = 200MeV và hiệu suất của lò H = 17%. Cho N A = 6,023.1023 mol-1 . Mỗi ngày đêm phải dùng
một khối lượng Urani 235

92 U bằng:
A. m = 11,1 g
B. m = 21,1 g
C. m = 31 g
D. m = 41,1 g.
235
95
139
Câu 12: Phản ứng phân hạch của Urani. 92 U + n  42 Mo + 57 La + 2n . Biết khối lượng hạt nhân: mU =
234,99u; mMo = 94,88u ; m La =138,87u; mn = 1,0087u. Cho năng suất toả nhiệt của xăng là 46.10 6 J/kg.
Khối lượng xăng cần dùng để có thể toả ra năng lượng như 1g Urani là bao nhiêu?
A. 1616 kg
B. 1717 kg
C. 1818 kg
D. 1919 kg
Câu 13: Một tàu phá băng nguyên tử có công suất lò phản ứng P = 18MW. Nhiên liệu là urani đã làm
giàu chứa 25% 235
92 U . Tìm khối lượng nhiên liệu cần để tàu hoạt động liên tục trong 60 ngày. Cho biết
-11
một hạt nhân 235
92 U phân hạch toả ra ΔE = 200 MeV = 3, 2.10 (J)
A. 5,16 kg
B. 4,55 kg
C. 4,95kg
D. 3,84 kg
Câu 14:
Một nhà máy đ iện nguyên tử có công s uất P = 600MW và hiệu suất 20%, dùng
nhiên liệu là urani đã là m giàu chứa 25% 235
92 U . Biết năng lượng trung b ình tỏa ra khi phân hạch
một hạt nhâ n là E 0 = 200MeV. Tính khối lượng nhiên liệu của hạt nhân cần c ung cấp để nhà

máy làm việc trong một năm (365 ngày).
A. m = 4615 kg
B. m = 192,3 kg
C. m = 1153,7 kg
D. m = 456,1 kg
235
Câu 15: Trong nhà máy điện hạt nhân, phản ứng phân hạch 92 U có năng lượng tỏa ra của mỗi phân
hạch tương đương 3,5.10-11 J. Hỏi phải cần đốt một lượng than bằng bao nhiêu để có năng lượng bằng
7
năng lượng tỏa ra khi phân hạch hết 1kg 235
92 U . Biết năng suất tỏa nhiệt của than là q = 2,9.10 J/kg;
A. 3,09.103 tấn
B. 3,09 tấn
C. 309 tấn
D. 30,9.103 tấn
Câu 16: Trong nhà máy điện hạt nhân dùng phản ứng phân hạch 235
92 U có công suất 500000KW và hiệu

suất 40%. Tính lượng 235
92 U dùng trong 1 năm.
A. 309kg
B. 3,09 tấn
C. 440 kg
D. 440 tấn
Câu 17: (ĐH-2013): Một lò phản ứng phân hạch có công suất 200MW. Cho rằng toàn bộ năng lượng
mà lò phản ứng này sinh ra đều do sự phân hạch của 235 U và đồng vị này chỉ bị tiêu hao bởi quá trình
Bạn nào có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 thì liên hệ với tôi theo số điện
thoại 0964 889 884
20

phân hạch. Coi mỗi năm có 365 ngày, mỗi phân hạch sinh ra 200MeV; số Avôgađrô N A= 6,02.1023 mol1
. Khối lượng 235 U mà lò phản ứng tiêu thụ trong 3 năm là:
A. 461,6 kg.
B. 461,6 g.
C. 230,8 kg.
D. 230,8 g.

DẠNG 6. PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH - NĂNG LƢỢNG NHIỆT HẠCH
1. Phản ứng nhiệt hạch
a) Định nghĩa: Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng kết hợp hai hạt nhân nhẹ thành một hạt nhân nặng
hơn. (chỉ xét các hạt có số khối A < 10)
2
2
3
1
Ví dụ:
1 H + 1 H  2 H + 0 n + 3, 25MeV ;
2 H + 3 H  4 He + 1n +17,3MeV .
1
1
2
0

Thực tế chỉ quan tâm đến các phản ứng trong đó các hạt nhân hiđrô tổng hợp thành hạt nhân hêli.
1H + 3 H  4 He
1
2
1
2

2
4
 1H + 1H  2 He

 2 H + 3 H  4 He + 1n
1
2
0
1

b) Điều kiện xảy ra phản ứng nhiệt hạch
- Nhiệt độ cao khoảng từ 50 triệu độ tới 100 triệu độ.
- Hỗn hợp nhiên liệu phải “giam hãm” trong một khoảng không gian rất nhỏ (mật độ hạt nhân (n)
trong plasma phải đủ lớn).
- Thời gian (Δt) duy trì trạng thái plasma ở nhiệt độ cao 100 triệu độ phải đủ dài. Lo-sơn (Lawson)
đã chứng minh điều kiện nΔt  1014 s/cm3
2. Năng lƣợng nhiệt hạch
a) Định nghĩa: Năng lượng toả ra bởi các phản ứng nhiệt hạch được gọi là năng lượng nhiệt hạch.
b) Biểu thức:
2
- Nếu bài cho khối lượng nghỉ thì: ΔE = (mA + mB - mC - mD ).c
2
- Nếu bài cho độ hụt khối thì: ΔE = (ΔmC + ΔmD - ΔmA - ΔmB ).c
- Nếu bài cho năng lượng liên kết: ΔE = Wlk C + Wlk D - Wlk A - Wlk B

- Nếu bài cho năng lượng liên kết riêng: ΔE = εC AC + ε D AD - ε A AA - ε BAB = ΔEC + ΔED – ΔEA – ΔEB
Trong đó: Các hạt nhân A,B,C,D có độ hụt khối tương ứng là: mA, mB, mC, mD ;
năng lượng liên kết tương ứng là: EA, EB, EC, ED;
năng lượng liên kết riêng tương ứng là:  A,  B,  C, D.
Chú ý: Phản ứng nhiệt hạch luôn tỏa năng lượng => ΔE > 0

3. Lí do khiến con ngƣời quan tâm tới năng lƣợng nhiệt hạch
- Tuy một phản ứng nhiệt hạch tỏa năng lượng ít hơn một phản ứng phân hạch, nhưng nếu tính theo
khối lượng nhiên liệu thì phản ứng nhiệt hạch tỏa ra năng lượng lớn hơn.
- Nhiên liệu nhiệt hạch là vô tận trong thiên nhiên: đó là đơteri, triti rất nhiều trong nước sông và
biển.
- Về mặt sinh thái, phản ứng nhiệt hạch sạch hơn so với phản ứng phân hạch vì không có bức xạ hay
cặn bã phóng xạ làm ô nhiễm môi trường.
II. BÀI TẬP
Câu 1: Phản ứng nhiệt hạch là
A. Kết hợp hai hạt nhân rất nhẹ thành một hạt nhân nặng hơn trong điều kiện nhiệt độ rất cao.
B. Kết hợp hai hạt nhân có số khối trung bình thành một hạt nhân rất nặng ở nhiệt độ rất cao.
C. Phân chia một hạt nhân nhẹ thành hai hạt nhân nhẹ hơn kèm theo sự tỏa nhiệt.
Bạn nào có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 thì liên hệ với tôi theo số điện
thoại 0964 889 884
21


D. Phân chia một hạt nhân rất nặng thành các hạt nhân nhẹ hơn.
Câu 2: Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng hạt nhân
A. Tỏa một nhiệt lượng lớn.
B. Cần một nhiệt độ rất cao mới thực hiện được
C. Hấp thụ một nhiệt lượng lớn.
D. Trong đó, hạt nhân của các nguyên tử nung chảy thành các nuclon.
Câu 3: Để thực hiện phản ứng nhiệt hạch, vì sao cần điều kiện nhiệt độ cao hàng chục triệu độ ?
A. Để các electron bứt khỏi nguyên tử, tạo điều kiện cho các hạt nhân tiếp xúc và kết hợp với nhau.
B. Để phá vỡ hạt nhân của các nguyên tử tham gia phản ứng, kết hợp tạo thành hạt nhâ n nguyên tử mới.
C. Để các hạt nhân có động năng lớn, thắng lực đẩy Cu- lông giữa các hạt nhân.
D. Cả A và B.
Câu 4: Điều nào sau đây là sai khi nói về phản ứng nhiệt hạch ?
A. Là loại phản ứng toả năng lượng.

B. Phản ứng chỉ xảy ra ở nhiệt độ rất cao.
C. Hiện nay, các phản ứng nhiệt hạch đã xảy ra dưới dạng không kiểm soát được.
D. Là loại phản ứng xảy ra ở nhiệt độ bình thường.
Câu 5: Để thực hiện phản ứng nhiệt hạch, vì sao cần có điều kiện mật độ hạt nhân đủ lớn ?
A. Để giảm khoảng cách giữa các hạt nhân, nhằm tăng lực hấp dẫn giữa chúng làm cho các hạt nhân kết
hợp được với nhau.
B. Để tăng cơ hội để các hạt nhân tiếp xúc và kết hợp với nhau.
C. Để giảm năng lượng liên kết hạt nhân, tạo điều kiện để các hạt nhân kết hợp với nhau.
D. Để giảm khoảng cách hạt nhân tới bán kính tác dụng.
Câu 6: So sánh giữa hai phản ứng hạt nhân toả năng lượng phân hạch và nhiệt hạch. Chọn kết luận
đúng:
A. Một phản ứng nhiệt hạch toả năng lượng nhiều hơn phản ứng phân hạch.
B. Cùng khối lượng, thì phản ứng nhiệt hạch toả năng lượng nhiều hơn phản ứng phân hạch.
C. Phản ứng phân hạch sạch hơn phản ứng nhiệt hạch.
D. Phản ứng nhiệt hạch có thể điều khiển được còn phản ứng phân hạch thì không.
Câu 7: Người ta quan tâm đến phản ứng nhiệt hạch là vì
A. phản ứng nhiệt hạch toả năng lượng.
B. phản ứng nhiệt hạch “sạch” hơn phản ứng phân hạch.
C. nhiên liêu nhiệt hạch hầu như vô hạn.
D. cả 3 lí do trên.
Câu 8: Chọn câu sai. Lí do của việc tìm cách thay thế năng lượng phân hạch bằng năng lượng nhiệt hạch
là:
A. Tính trên một cùng đơn vị khối lượng là phản ứng nhiệt hạch tỏa ra năng lượng nhiều hơn phản ứng
phân hạch.
B. Nguyên liệu của phản ứng nhiệt hạch có nhiều trong thiên nhiên. Phản ứng nhiệt hạch dễ kiểm soát.
C. Phản ứng nhiệt hạch dễ kiểm soát hơn phản ứng phân hạch.
D. Năng lượng nhiệt hạch sạch hơn năng lượng phân hạch.
Câu 9: Tìm phát biểu sai về phản ứng nhiệt hạch:
A. Sự kết hợp hai hạt nhân rất nhẹ thành một hạt nhân năng hơn cũng toả ra năng lượng.
B. Mỗi phản ứng kết hợp toả ra năng lượng bé hơn một phản ứng phân hạch, nhưng tính theo khối lượng

nhiên liệu thì phản ứng kết hợp toả ra năng lượng nhiều hơn.
C. Phản ứng kết hợp toả ra năng lượng nhiều, làm nóng môi trường xung quanh nên gọi là phản ứng
nhiệt hạch.
D. Bom H là ứng dụng của phản ứng nhiệt hạch nhưng dưới dạng phản ứng nhiệt hạch không kiểm soát
được.
Câu 10: Chọn câu trả lời sai. Phản ứng nhiệt hạch
A. Chỉ xảy ra ở nhiệt độ rất cao.
B. Trong lòng mặt trời và các ngôi sao xảy ra phản ứng nhiệt hạch.
C. Con nguời đã tạo ra phản ứng nhiệt hạch dưới dạng kiểm soát được.
D. Được áp dụng để chế tạo bom kinh khí.
Câu 11: Lí do khiến con nguời quan tâm đến phản ứng nhiệt hạch vì
Bạn nào có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 thì liên hệ với tôi theo số điện
thoại 0964 889 884
22


A. nó cung cấp cho con nguời nguồn năng lượng vô hạn.
B. về mặt sinh thái, phản ứng nhiệt hạch sạch hơn phản ứng phân hạch.
C. có ít chất thải phóng xạ làm ô nhiễm môi trường.
D. Cả ba câu trên đều đúng.
Câu 12: Cho phản ứng hạt nhân: n + 63 Li  T + α + 4,8MeV . Phản ứng trên là
A. phản ứng toả năng lượng.
B. phản ứng thu năng lượng.
C. phản ứng nhiệt hạch.
D. phản ứng phân hạch.
2
2
3
Câu 13: Cho phản ứng hạt nhân: 1 D + 1 D  2 He + n + 3, 25MeV . Phản ứng này là
A. phản ứng phân hạch.

B. phản ứng thu năng lượng.
C. phản ứng nhiệt hạch.
D. phản ứng không toả, không thu năng lượng.
9
6
Câu 14: Cho phản ứng hạt nhân sau: 4 Be + p  X + 3 Li . Hạt nhân X là
A. Hêli.
B. Prôtôn.
C. Triti.
D. Đơteri.
2
2
3
Câu 15: Tính năng lượng toả ra trong phản ứng hạt nhân 1 D + 1 D  2 He + n , biết năng lượng liên kết
của các hạt nhân 21 D , 23 He tương ứng bằng 2,18MeV và 7,62MeV.
A. 3,26MeV.
B. 0,25MeV.
C. 0,32MeV.
D. 1,55MeV.
Câu 16: Cho phản ứng hạt nhân: T + D  α + n . Cho biết mT =3,016u; mD = 2,0136u; mα = 4,0015u; mn
= 1,0087u; u = 931 MeV/c2 . Khẳng định nào sau đây liên quan đến phản ứng hạt nhân trên là đúng ?
A. thu 11,02 MeV.
B. tỏa 18,06MeV.
C. tỏa 11,02 MeV.
D. thu 18,06MeV.
Câu 17: Xét phản ứng kết hợp: D  D  T  p . Biết các khối lượng hạt nhân mD = 2,0136u; mT =
3,0160u và mp = 1,0073u .Tìm năng lượng mà một phản ứng toả ra .
A. 3,6 MeV.
B. 4,5 MeV.
C. 7,3 MeV.

D. 2,6 MeV.
2
Câu 18: Tính năng lượng liên kết của hạt nhân đơtêri D = 1 H . Biết các khối lượng mD = 2,0136u , mp =
1,0073u và mn = 1,0087u .
A. 3,2 MeV.
B. 1,8 MeV.
C. 2,2 MeV.
D. 4,1 MeV.
2
2
3
1
Câu 19: Cho phản ứng hạt nhân sau: 1 H + 1 H  2 He + 0 n + 3, 25MeV . Biết độ hụt khối của 21 H là
mD = 0,0024u và lu = 931MeV/c2 . Năng lượng liên kết của hạt nhân 23 He là:
A. 7,7188 MeV
B. 77,188 MeV
C. 771,88 MeV
D. 7,7188 eV
Câu 20: Hạt nhân triti và đơtơri tham gia phản ứng nhiệt hạch sinh ra hạt nhân Hêli và nơtron. Cho biết
độ hụt khối của hạt nhân ΔmT = 0,0087u;ΔmD = 0,0024u;ΔmHe = 0,0305u . Tính năng lượng tỏa ra
của phản ứng.
A. 18,06MeV
B. 1,806MeV
C. 0,1806MeV
D. 8,106MeV
3
Câu 21: Cho phản ứng hạt nhân 1T + X  α + n + 17,6MeV . Tính năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được
1g Heli.
A. 423,808.103 J
B. 503,272.103 J

C. 423,810.109 J
D. 503,272.109 J
Câu 22: Tính năng lượng toả ra trong phản ứng nhiệt hạch: 21 H + 23 He  11 H + 24 He . Cho biết khối
lượng của nguyên tử

2
1

H = 2,01400 u , của

nguyên tử

3
2

He = 3, 016303u ; của nguyên tử

H = 1,007825 u ; của nguyên tử 42 He = 4,00260u; 1u = 1,66043.10-27kg; c = 2,9979.108 m/s; 1J =
6,2418.1018 eV.
A. 18,3 MeV
B. 19,5 MeV
C. 19,8 MeV
D. 20,2 MeV
Câu 23: Bom nhiệt hạch dùng trong phản ứng hạt nhân D  T    n . Hay 21 H + 31 H  24 He + 01 n .
Tính năng lượng tỏa ra nếu có 1kmol He được tạo thành do vụ nổ. Biết mD = 2,0136u; mT = 3,016u, mHe
= 4,0015u, mn = 1,0087u:
A. 174,06.1010 J
B. 174,06.109 J
C. 17,406.109 J
D. 1,74.1015 J

Câu 24: Cho phản ứng ha ̣t nhân : p  37Li  2   17,3MeV . Khi ta ̣o thành được 1g Hêli thì năng lượng
tỏa ra từ phản ứng trên là bao nhiêu ?
A. 26,04.1023 MeV.
B. 13,02.1023 MeV
C. 34,72.1023 MeV.
D. 8,68.1023 MeV.
1
1

Bạn nào có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 thì liên hệ với tôi theo số điện
thoại 0964 889 884
23


Câu 25: Năng lượng liên kết của hạt nhân đơteri là 2,2MeV và của 42 He là 28MeV. Nếu hai hạt nhân
đơteri tổng hợp thành 42 He thì năng lượng toả ra là:
A. 30,2 MeV
B. 25,8 MeV
C. 23,6 MeV
D. 19,2 MeV
2
2
3
Câu 26: Tính năng lượng toả ra trong phản ứng hạt nhân 1 H + 1 H  2 He + n . Biết năng lượng liên kết
của các hạt nhân 21 H, 23 He tương ứng bằng 2,18MeV và 7,62MeV.
A. 3,26MeV.
B. 0,25MeV.
C. 0,32MeV.
D. 1,55MeV.
2

2
3
Câu 27: Xét phản ứng hạt nhân 1 D + 1 D  2 He + n . Biết khối lượng các nguyên tử tương ứng
mD = 2,014u; mHe = 3,0160u; mn = 1,0087u . Cho 1u = 931,5MeV / c2 . Năng lượng tỏa ra trong phản ứng
trên bằng:
A. 4,19MeV
B. 2,72MeV
C. 3,08MeV
D. 5,34MeV
Câu 28: Nếu mỗi giây khối lượng mặt trời giảm 4,2.10 9 kg thì công suất bức xạ của mặt trời bằng:
A. 3,69.1026 W
B. 3,78.1026 W
C. 5,049.1026 W
D. 2,12.1026 W
Câu 29: Xét phản ứng hạt nhân: D + D  T + p . Phản ứng này toả hay thu bao nhiêu năng lượng?

Biết mD = 2,0136 u, mT = 3,0160u, mP = 1,0073u, lu = 1,665.10-27 kg; c = 2,9979.108 m/s.
A. 5,631 MeV
B. 3,631 MeV
C. 2, 631 MeV
D. Một giá trị khác
Câu 30: Độ hụt khối khi tạo thành các hạt nhân 21 D; 31T; 42 He lần lượt là ΔmD = 0,0024u;
ΔmT = 0,0087u; ΔmHe = 0,0305u . Hãy cho biết phản ứng: 21 D 31T 42 He 01 n toả hay thu bao nhiêu
năng lượng?
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 31: Biết năng lượng liên kết riêng của D và của X lần lượt là 1,09 MeV và 2,54 MeV. Phản ứng
nhiệt hạch D + D  X + n toả năng lượng

A. 1,45 MeV
B. 0,36MeV
C. 3,26 MeV
D. 5,44 MeV
Câu 32: Cho phản ứng tổng hợp hạt nhân: D + D  X + n . Biết độ hụt khối của hạt D là mD =
0,00365u và của hạt X là mX = 0,00380u. Phản ứng này
A. toả năng lượng là 3,26 MeV.
B. thu năng lượng là 5,49 MeV.
C. thu năng lượng là 3,26 MeV
D. toả năng lượng là 5,49 MeV
Câu 33: Cho phản ứng tổng hợp hạt nhân D  D  X  n . Biết độ hụt khối của hạt nhân D và X lần
lượt là 0,0024 u và 0,0083 u. Cho 1u = 931 MeV/c2 . Phản ứng trên toả hay thu bao nhiêu năng lượng.
A. toả 3,49 MeV
B. thu 3,49 MeV
C. toả 3,26 MeV
D. không tính được vì không biết khối lượng các hạt
Câu 34: Trong nước thường có 0,015% nước nặng D2 O. Tính số nguyên tử Đơtêri có trong 1 kg nước
thường:
A. 9,03.1020 nguyên tử
B. 9,03.1021 nguyên tử
C. 9,03.1022 nguyên tử
D. 9,03.1023 nguyên tử
Câu 35: Xét phản ứng kết hợp: D  D  T  p . Cho khối lượng các hạt nhân mD = 2,0136u; mT =
3,0136u; mp = 1,0073u. Tính năng lượng mà phản ứng toả ra và năng lượng thu được từ 1kg nước
thường nếu dùng toàn bộ Đơtêri rút ra làm nhiên liệu hạt nhân. Cho nước nặng chiếm 0,015% nước
thường.
A. 5,8653MeV; 4,24.109 J
B. 58,653MeV; 42,4MJ
C. 3,7MeV; 3,7.109 J
D. 3,7MeV; 3.109 J

Câu 36: Cho phản ứng nhiệt hạch: 21 D + 21 D  23 He + n , Biết độ hụt khố mD  0, 0024u ,
m He  0, 0305u , nước trong tự nhiên có lẫn 0,015% D2 O, với khối lượng riêng của nước là
3
2

1000kg/m3 , 1u = 931,5MeV/c2 , NA = 6,022.1023 mol-1 . Nếu toàn bộ 12 D được tách ra từ 1m3 nước làm
nhiên liệu cho phản ứng trên thì năng lượng tỏa ra là:
A. 1,863.1026 MeV.
B. 1,0812.1026 MeV.
C. 1,0614.1026 MeV.
D. 1,863.1026 J.
Bạn nào có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 thì liên hệ với tôi theo số điện
thoại 0964 889 884
24


Câu 37: Trong phản ứng tổng hợp Hêli: 73 Li + 11 H  2 24 He +17,3MeV . Nếu tổng hợp 1g Hêli thì năng
lượng tỏa ra cần để đun sôi bao nhiêu kg nước từ 0 0 C. Biết N A = 6,02.1023 mol-1 ; c = 4,18kJ/kg.K.
A. 5,89.105 kg
B. 3,89.105 kg
C. 4,98.105 kg
D. 2,98.105 kg
Câu 38: Trong phản ứng tổng hợp hêli: 73 Li 11 H42 He 42 He Biết mLi = 7,0144u; mH = 1,0073u; mHe4
= 4,0015u, u = 931,5MeV/c2 . Nhiệt dung riêng của nước là c = 4,19kJ/kg.k -1 . Nếu tổng hợp hêli từ 1g
liti thì năng lượng toả ra có thể đun sôi một khối lượng nước ở 0 0 C là:
A. 4,25.105 kg
B. 5,7.105 kg
C. 7,25. 105 kg
D. 9,1.105 kg.
Câu 39: Cho phản ứng hạt nhân sau: 21H + 21H  42 He + 01n + 3, 25MeV . Biết độ hụt khối của

2

2
1H

là

mD= 0,0024u và 1u = 931MeV/c . Năng lượng liên kết của hạt nhân
là:
A. 7,7188 MeV
B. 77,188 MeV
C. 771,88 MeV
D. 7,7188 KeV
Câu 40: Cho phản ứng T + D  He + n . Tính năng lượng than cần thiết để có năng lượng tỏa ra tương
đương năng lượng tỏa ra của phản ứng hạt nhân trên khi tổng hợp được 1g He. Biết năng suất tỏa nhiệt
của than đá là q = 1,25.107 J/kg; mT = 3,01605u; mD = 2,0141104u; mHe = 4,0026u; mn = 1,00867u; 1u =
931MeV/c2 ; 1eV = 1,6.10-19 C.
A. 33,879.103 kg
B. 16,96.103 kg
C. 16.103 kg
D. 1600kg
4
2 He

DẠNG 7. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN NÂNG CAO
1. Mối quan hệ giữa động lƣợng p và động năng K
- Động lượng: p = m.v
1
- Động năng: K = mv 2
2

- Mối quan hệ giữa động lượng p và động năng K của hạt: p = 2m.K hay p = 2m.K
2. Tính động năng của các hạt nhân bay ra sau phản ứng:
Bài toán: Cho hạt nhân A chuyển động với động năng K A đến bắn vào hạt nhân B đứng yên, sau phản
ứng sinh ra hạt C và D. Tính động năng các hạt nhân C và D?
LỜI GIẢI
A3
A1
A2
A4
Phương trình phản ứng: Z1 A + Z2 B  Z3 C + Z4 D
a) Thiết lập phương trình thứ 1.
2
- Tính năng lượng nghỉ của phản ứng hạt nhân: ΔE = (mA + mB - mC - mD ).c
- Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng toàn phần.
+) TH1: phản ứng hạt nhân không kèm theo tia gamma. ΔE + K A = K C + K D (1)
+) TH2: phản ứng hạt nhân kèm theo tia gamma. K A + ΔE - ε = KC + KD
Với ε là năng lượng phôtôn tia gamma: ε = hf =

hc
λ

b) Thiết lập phương trình thứ 2.
 Trường hợp 1: Cho hai hạt nhân bay ra có cùng động năng: K C = K D (2.1)
 Trường hợp 2: Cho hai hạt nhân bay ra có cùng độ lớn động lượng.
pC = pD  pC2 = pD2  2mC KC = 2mDK D => mC KC - mD KD = 0 (2.2)
 Trường hợp 3: Cho hai hạt nhân bay ra có cùng tốc độ (độ lớn vận tốc).
K
m
vC = vD  C = C  mD KC - mC K D = 0 (2.3)
K D mD

 
 Trường hợp 4: Cho hai hạt nhân bay ra theo phương vuông góc với nhau vC  vD
  

Định luật bảo toàn động lượng: pA = pC + pD
PC
Bạn nào có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11,
B tôi theo số điện
A 12 thì liên hệ với
thoại 0964 889 884
25
PA