ÔN THI TN 2009 ( Phần 5 : Hạt nhân và vũ trụ )

Phần 5 : VẬT LÝ HẠT NHÂN
I. Tóm tắt lý thuyết :
35. CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
* Cấu tạo hạt nhân nguyên tử
Hạt nhân nguyên tử có kích thước rất nhỏ (đường kính cở 10
-14
m đến 10
-15
m), nhưng lại được cấu tạo từ những hạt nhỏ hơn gọi là các
nuclôn.
Có hai loại nuclôn: prôtôn p (
1
1
p) mang điện tích nguyên tố dương, nơtrôn n (
1
o
n) không mang điện.
Kí hiệu hạt nhân là
X
A
Z
.
Một nguyên tố có số thứ tự Z trong bảng hệ thống tuần hoàn thì hạt nhân của nó có Z prôtôn và N nơtrôn.
Tổng số prôtôn và nơtrôn gọi là số khối A. Số khối: A = Z + N.
* Lực hạt nhân
Các nuclôn cấu tạo nên hạt nhân liên kết với nhau bởi các lực hút rất mạnh gọi là lực hạt nhân. Lực hạt nhân có bán kính tác dụng cở
10
-15
m.
* Đồng vò
Các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôtôn Z nhưng khác số nơtrôn N nên khác số khối A gọi là các đồng vò, chúng có cùng vò trí

trong bảng hệ thống tuần hoàn.
Hiđrô có 3 đồng vò: Hidrô
1
1
H ; đơteri
2
1
H (
2
1
D) ; triti
3
1
H (
3
1
T).
* Khối lượng nguyên tử, khối lượng hạt nhân
+ Trong vật lý nguyên tử và hạt nhân người ta thường dùng đơn vò khối lượng gọi là đơn vò khối lượng nguyên tử, kí hiệu u.
1u =
12
1
khối lượng nguyên tử cacbon
12
6
C, do đó có thể gọi đơn vò này là đơn vò cacbon.
+ Một nguyên tử có số khối A thì có khối lượng xấp xỉ bằng A tính theo đơn vò khối lượng nguyên tử u.
+ N
A
= 6,022.10

23
là số nguyên tử hoặc phân tử trong 1 mol chất gọi là số Avôgrô.
+ Khối lượng của 1 mol (gồm 6,022.10
23
nguyên tử) chất đơn nguyên tử tính ra gam có trò số như trong bảng nguyên tử lượng của các
nguyên tử.
36. NĂNG LƯNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
* Phản ứng hạt nhân
Phản ứng hạt nhân là tương tác giữa các hạt nhân dẫn đến sự biến đổi chúng thành các hạt nhân khác.
Phóng xạ là trường hợp riêng của phản ứng hạt nhân vì nó làm biến đổi hạt nhân nguyên tử này thành hạt nhân nguyên tử khác. Trong
sự phóng xạ, ở vế trái chỉ có một hạt nhân gọi là hạt nhân mẹ.
* Các đònh luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân
Trong phản ứng hạt nhân số nuclôn (số khối A), điện tích, động lương, năng lượng (bao gồm cả năng lượng nghó và năng lượng thông
thường) của các hạt tham gia phản ứng được bảo toàn.
Trong phản ứng hạt nhân a + b → c + d ta có
Sự bảo toàn số nuclon (số khối): A
a
+ A
b
= A
c
+ A
d
.
Sự bảo toàn điện tích: Z
a
+ Z
b
= Z
c

+ Z
d
.
Trong phản ứng hạt nhân không có sự bảo toàn khối lượng.
* Các qui tắc dòch chuyển trong sự phóng xạ
+ Trong phóng xạ anpha α:
A
Z
X →
4
2
He +
4
2
−
−
A
Z
Y
Hạt nhân con Y lùi về phía trước bảng hệ thống tuần hoàn 2 ô so với hạt nhân mẹ.
+ Trong phóng xạ bêta trừ β
-
:
A
Z
X →
0
1
−
e +

A
Z 1
+
Y
Hạt nhân con Y tiến về phía sau bảng hệ thống tuần hoàn 1 ô so với hạt nhân mẹ.
+ Trong phóng xạ bêta cộng β
+
:
A
Z
X →
0
1
e +
A
Z 1
−
Y
Hạt nhân con Y lùi về phía trước bảng hệ thống tuần hoàn 1 ô so với hạt nhân mẹ.
+ Phóng xạ gamma γ: phóng xạ γ không có sự biến đổi hạt nhân nguyên tử này thành hạt nhân nguyên tử khác. Phóng xạ γ không phát ra
độc lập mà luôn luôn kèm theo phóng xạ α và phóng xạ β.
37. SỰ PHÓNG XẠ
* Sự phóng xạ: Phóng xạ là hiện tượng hạt nhân nguyên tử tự động phóng ra các tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác.
Các tia phóng xạ không nhìn thấy được, nhưng có thể phát hiện được chúng do chúng có khả năng làm đen kính ảnh, làm iôn hóa chất
khí, bò lệch trong điện trường, từ trường, ...
* Đặc điểm của hiện tượng phóng xạ: Hiện tượng phóng xạ do các nguyên nhân bên trong hạt nhân gây ra, hoàn toàn không phụ thuộc vào
các tác động bên ngoài.
Không thể can thiệp để làm cho sự phóng xạ xảy ra nhanh hơn hoặc chậm hơn.
* Bản chất, tính chất của các tia phóng xạ: Có 3 loại tia phóng xạ
+ Tia anpha α: là chùm hạt nhân hêli

4
2
He, gọi là hạt α. Hạt α mang điện tích +2e. hạt α được phóng ra từ hạt nhân với vt khoảng 10
7
m/s
chỉ đi được tối đa 8 cm trong không khí, có khả năng làm iôn hóa chất khí, có khả năng đâm xuyên nhưng yếu.
+ Tia bêta β: gồm 2 loại
- Loại phổ biến là các hạt bêta trừ, kí hiệu là β
-
; đó là chùm các electron mang điện tích -e.
- Một loại khác hiếm hơn là các hạt bêta cộng, kí hiệu là β
+
; đó là chùm hạt có khối lượng như electron nhưng mang điện tích +e gọi là
các pôzitrôn.
Các hạt β được phóng ra với vt gần bằng vt ánh sáng, có thể bay xa tới hàng trăm mét trong không khí, khả năng iôn hóa chất khí yếu
hơn tia α, khả năng đâm xuyên mạnh hơn tia α.
+ Tia gamma γ: có bản chất là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn (dưới 10
-11
m). Đây là chùm phôtôn năng lượng cao, có khả năng đâm
xuyên rất mạnh, và rất nguy hiểm cho con người. Tia γ có mọi tính chất như tia Rơnghen. Tia γ không bò lệch trong điện trường và từ
trường.
* Đònh luật phóng xạ
Mỗi chất phóng xạ được đặc trưng bởi một thời gian T gọi là chu kỳ bán rã. Cứ sau mỗi chu kỳ này thì một nữa số nguyên tử của chất
ấy biến đổi thành chất khác.
N = N
o
T
t
−
2

= N
o
e
-
λ
t
hay m = m
o
T
t
−
2
= m
o
e
-
λ
t
; λ =
TT
693,02ln
=
.
Không thể can thiệp để làm thay đổi chu kì bán rã T của chất phóng xạ.
* Độ phóng xạ
Độ phóng xạ H của một lượng chất phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của lượng chất phóng xạ đó và
được đo bằng số phân rã trong 1 giây.
Độ phóng xạ H giảm theo thời gian với qui luật:
H = λN = λN
o

e
-
λ
t
= H
o
e
-
λ
t
; với H
o
= λN
o
là độ phóng xạ ban đầu.
38. PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
* Sự phân hạch
+ Sự phân hạch là hiện tượng một hạt nhân rất nặng hấp thụ một nơtrôn chậm rồi vỡ thành hai hạt nhân nặng trung bình.
+ Đặc điểm của sự phân hạch: mỗi phản ứng phân hạch sinh ra từ 2 đến 3 nơtrôn và toả ra một năng lượng khoảng 200MeV.
* Phản ứng dây chuyền
+ Phản ứng phân hạch sinh ra một số nơtrôn thứ cấp. Nếu sau mỗi lần phân hạch còn lại trung bình s nơtrôn gây được phân hạch mới và
khi s ≥ 1 thì sẽ có phản ứng hạt nhân dây chuyền.
+ Các chế độ của phản ứng dây dây chuyền: với s > 1: phản ứng dây chuyền vượt hạn, không khống chế được, với s = 1: phản ứng dây
chuyền tới hạn, kiểm soát được, với s < 1: phản ứng dây chuyền không xảy ra.
+ Điều kiện để phản ứng dây chuyền xảy ra
- Các nơtrôn sinh ra phải được làm chậm lại.
- Để có s ≥ 1 thì khối lượng của khối chất hạt nhân phân hạch phải đạt tới một giá trò tối thiểu nào đó gọi là khối lượng tới hạn m
h
. Ví dụ:
Với

235
U, khối lượng tới hạn m
h
= 50kg.
* Nhà máy điện nguyên tử
+ Bộ phận chính là lò phản ứng hạt nhân, ở đó phản ứng phân hạch được giữ ở chế độ tới hạn khống chế được.
+ Nhiên liệu của nhà máy điện nguyên tử là các thanh Urani đã làm giàu
235
U đặt trong chất làm chậm để giảm vận tốc nơtrôn.
+ Để đạt được hệ số s = 1, người ta đặt vào lò các thanh điều chỉnh hấp thụ bớt các nơtrôn .
+ Năng lượng do phân hạch tỏa ra dưới dạng động năng của các hạt được chuyển thành nhiệt năng của lò và truyền đến nồi sinh hơi chứa
nước. Hơi nước được đưa vào làm quay tua bin máy phát điện.
39. PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH
Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng kết hợp hai hạt nhân rất nhẹ thành một hạt nhân nặng hơn.
Là phản ứng tỏa năng lượng, tuy một phản ứng kết hợp tỏa năng lượng ít hơn một phản ứng phân hạch, nhưng tính theo khối lượng
nhiên liệu thì phản ứng nhiệt hạch tỏa năng lượng nhiều hơn.
Phản ứng phải thực hiện ở nhiệt độ rất cao (hàng trăm triệu độ).
Lý do: các phản ứng kết hợp rất khó xảy ra vì các hạt nhân mang điện tích dương nên chúng đẩy nhau. để chúng tiến lại gần nhau và
kết hợp được thì chúng phải có một động năng rất lớn để thắng lực đẩy Culông. để có động năng rất lớn thì phải có một nhiệt độ rất cao.
Trong thiên nhiên phản ứng nhiệt hạch xảy ra trên các vì sao, chẵng hạn trong lòng Mặt Trời.
Con người đã thực hiện được phản ứng nhiệt hạch dưới dạng không kiểm soát được, ví dụ sự nổ của bom khinh khí (bom H).
40 . CÁC HẠT SƠ CẤP
41. CẤU TẠO VŨ TRỤ .
Vũ trụ có cấu tạo gồm các thiên hà và các đám thiên hà. Nhiều thiên hà có dạng xoắn ốc phẳng. Thiên hà của chúng ta gọi là Ngân hà
và cũng có dạng nói trên.
Trong mỗi thiên hà có khoảng 100 tỉ ngôi sao và tinh vân. Có sao dang ổng đònh, có sao mới, sao siêu mới, punxa và lỗ đen,
Mặt trời là một ngôi sao màu vàng, có nhiệt độ bề mặt 6000K. Xung quanh mặt trời có các hành tinh, tiểu hành tinh, sao chổi và thiên
thạch.
Xung quanh hành tinh có các vệ tinh
II. Công thức và cách giải bài tập :

1) Cấu tạo và các công thức:
:X
Z
A
Z: nguyên tử số (số prôtôn) ; A: số khối (số elechtrôn) ; N: số nơtrôn (N = A – Z)
Công thức:
t
T
t
eNeNN
.
2ln
00
−
−
==
λ
;
t
T
t
ememm
.
2ln
00
−
−
==
λ
;

;
692,0
T
=
λ
t = K.T ;
T
t
k
=
N
0
: số hạt nhân ban đầu ; N : số hạt nhân sau thời gian t
m
0
: khối lượng ban đầu ; m : khối lượng sau thời gian t.
T : chu kỳ bán rã (thời gian ½ số hạt nhân rã)
TT
693,02ln
==
λ
: hằng số phóng xạ ;
k
N
N
2
0
=
và
k

m
m
2
0
=
Cách đổi từ khối lượng thành số nguyên tử :
A
Nm
N
A
.
0
0
=
(N
A
= 6,022.10
23
hạt: số Avôgadrô)
2) Phóng xạ hạt nhân :
Phóng xạ
λ
(là hạt
)
2
4
He
YHeX
A
Z

A
Z
4
2
4
2
−
=
+→
( hạt nhân con lùi 2 ô so với hạt nhân mẹ )
Phóng xạ
( )
−
−
e
0
1
β
YeX
A
Z
A
Z 1
0
1
+
−
−
+→
( hạt nhân con tiến 1 ô so với hạt nhân mẹ )

Phóng xạ
+
β
(đối e:
+
e
0
1
)
YeX
A
Z
A
Z 1
0
1
−
+
+→
( hạt nhân con lùi 1 ô so với hạt nhân mẹ )
Một số hạt khác :
1
0
1
1
, np
3) Tìm khối lượng, số hạt sau thời gian :
Lấy k =
T
t

Nếu ra số nguyên sử dụng công thức
k
m
m
2
0
=
hoặc
k
N
N
2
0
=
Nếu ra số lẻ sử dụng công thức
t
emm
λ
−
=
0
hoặc
t
eNN
λ
−
=
0
4) Cách tính thời gian t:
Lập tỉ số

A
H
H
N
N
m
m
e
ooo
t
====
−
λ
. Lấy ln 2 vế rồi suy ra t
( )
te
t
λ
λ
−=
−
ln
5) Tìm n ăng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng :
Tìm :
np
mNmZm ..
0
+=
sau đó tính độ hụt khối
e

X
nphn
mZmmNmZmmm
A
Z
...
0
+−+=−=∆
=> W
lk
=
2
.cm
∆
lkr
W

=
A
W
lk
( hạt nhân nào có năng lượng liên kết riêng lớn hơn thì bền vững hơn )
Lưu ý : đơn vị
m
∆
nên đổi ra
2
c
MeV
A

Z
X
m
là hằng số sau SGK, nếu dữ liệu cho khối lượng hạt nhân thì khơng cần trừ đi khối lượng các e
Khi so sánh mức độ bền vững giữa hai hạt nhân thì so sánh năng lượng liên kết riêng
6) Các đònh luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân: a + b
→
c + d
Bảo toàn số nuclon (số khối): A
a
+ A
b
= A
c
+ A
d
.
Bảo toàn điện tích: Z
a
+ Z
b
= Z
c
+ Z
d
.
Bảo toàn động lượng:
→→→→
+=+
ddccbbaa

vmvmvmvm
Bảo toàn năng lượng:
(m
a
+ m
b
)c
2
+
2
2
aa
vm
+
2
2
bb
vm
= (m
c
+ m
d
)c
2
+
2
2
cc
vm
+

2
2
dd
vm
Nếu M
o
= m
a
+ m
b
> M = m
c
+ m
d
ta có phản ứng hạt nhân toả năng lượng, nếu M
o
< M ta có phản ứng hạt nhân thu năng lượng. Năng
lượng toả ra hoặc thu vào: E = |M
o
– M|.c
2
.
Trong phản ứng hạt nhân không có sự bảo toàn khối lượng.
III. Bài tập tự luận giải mẫu :
Bài tập 1 : Hạt nhân đơtêri có khối lượng 2,0135u. Tìm năng lượng liên kết của nó.
Cho m
p
= 1,0073u ; m
n
= 1,0087u ; l

u
= 931MeV/c
2
.
H ướ ng d ẫ n gi ả i :
Hạt nhân Đơteri là
3
1
H
có 1proton và 2 notron.
Ta có :
hnnphn
mmNmZmmm
−+=−=∆
..
0
= 1.1,0073u + 2.1,0087u – 2,0135u =
Năng lượng liên kết : W
lk
=
2
.cm
∆
=
IV. Bài tập tự luận tự giải :
Chương IX : VẬT LÍ HẠT NHÂN
1. Chất phóng xạ phốt pho có chu kỳ bán rã T = 14 ngày đêm. Ban đầu có 300g chất ấy. Tính khối lượng còn lại sau 70 ngày đêm. Đáp
số : 9,4g.
2. Lúc ban đầu phòng thí nghiệm nhận 200g Iôt phóng xạ. Hỏi sau 768 giờ khối lượng chất phóng xạ này còn lại bao nhiêu gram? Biết
chu kỳ bán rã của chất phóng xạ này là T = 8 ngày đêm. Đáp số : 12,5g.

3. Một chất phóng xạ A có chu kỳ bán rã T = 360 giờ. Khi lấy ra sử dụng thì khối lượng chất phóng xạ còn lại chỉ bằng
32
1
khối
lượng lúc mới nhận về. Tính thời gian kể từ lúc bắt đầu nhận chất A về đến lúc lấy ra sử dụng. Đáp số : 75 ngày đêm.
4. Tuổi của trái đất khoảng 5.10
9
năm. Giả thiết ngay từ khi trái đất hình tàhnh đã có chấwt Urani. Nếu ban đầu có 2,72 kg Urani thì đến
nay còn bao nhiêu? Chu kỳ bán rã của Urani là 4,5.10
9
năm. Đáp số : m = 1,26kg.
5. Tìm tuổi của một tượng gỗ, biết rằng độ phóng xạ β
−
của nó bằng 0,77 lần độ phóng xạ của một khúc gỗ cùng khối lượng và vừa mới
chặt. Biết chu kỳ bán rã của
14
C bằng 5600 năm.
6. Chất iôt phóng xạ
I
121
53
có chu kì bán rã 8 ngày đêm. Lúc ban đầu phòng thí nghiệm nhận 200g chất này.
a/ Tính độ phóng xạ lúc ban đầu của lượng chất nói trên.
b/ Hỏi sau 2 ngày đêm khối lượng chất phóng xạ này còn lại bao nhiêu gam? Đáp số : H
0
= 9,2.10
17
Bq ; m = 168,2g.
7. Po210 là chất phóng xạ có chu kỳ T = 138 ngày đêm. Ban đầu có 10g chất phóng xạ này.
a/ Hỏi sau thời gian t = 100 ngày đêm, bao nhiêu gam chất phóng xạ này đã phóng xạ.

b/ Hỏi sau thời gian t = 276 ngày đêm, bao nhiêu hạp Po này đã phóng xạ.
c/ Tìm độ phóng xạ của khối lượng chất trên tại t=0, t=50 ngày
d/ Hỏi sau thời gian t bằng bao nhiêu độ phóng xạ giảm 4 lần.
8. Na24 là chất phóng xạ β
−
và tạo thành Magiê. Ban đầu có 0,24g Na 24, sau thời gian 105h, độ phóng xạ của nó giảm 128 lần.
a/ Viết phương trình phản ứng.
b/ Tìm chu kì bán rã và độ phóng xạ ban đầu.
c/ Tìm khối lượng Magiê tạo thành sau thời gian 45h. Đáp số : b. T = 15h ; H
0
= 7,725.10
16
Bq ; c. 0,21g.
9. Na 24 là chất phóng xạ β
−
có chu kì T = 15h.
a/ Viết phương trình phản ứng.
b/ Một mẫu Na 24 tại t = 0 có khối lượng 2,4g. Sau thời gian t, khối lượng mẫu chỉ còn 0,3g. Tìmsố hạt β
−
đã sinh ra và tính thời
gian đó. Đáp số : b. 5,27.10
22
hạt ; t = 45h.
10. Cho chu kì bán rã của U 235 là 7,13.10
8
; chu kì bán rã của U 238 là 5.10
9
năm.
a/ Tìm số nguyên tử U 235 phóng xạ trong 2 năm của 1gU (biết khi x <<1 thì e
−

x
= 1−x)
b/ Hiện nay trong thiên nhiên có cả U 235 và u 238 theo tỷ lệ 140 : 1. Giả thiết ở thời điểm ban đầu, tỷ lệ trên là 1 : 1. Tìm tuổi của
trái đất. Đáp số : a. 4,979.10
12
hạt; b. 5,92.10
9
năm.
11. Có 0,2mg Ra 226 phóng ra 4,35.10
8
hạt Hêli trong 1 phút. Tìm chu kỳ T (biết T>>t). Đáp số : T = 1615,8năm.
12. Độ phóng xạ của 3mg
Co
60
27
là 3,41Ci. Tìm T và độ phóng xạ của nó sau 20 năm. Đáp số : T = 5,24 năm ; H = 0,21 Ci.
13. Trong các mẫu quặng U 238 người ta thấy có lẫn chì Pb 206. Chu kỳ của U 238 là 4,5.10
9
năm. Tìm tuổi mẫu quặng khi :
a/ Tỷ lệ tìm thấy : Cứ 10 hạt U 238 thì có 2 hạt Pb 206. Đáp số : a. 1,18.10
9
năm
14. Ban đầu 1 mẫu
Po
210
84
có khối lượng 1g. Các hạt nhân Polôni phóng xạ hạt α và chuyển thành hạt nhân X.
a/ Viết phương trình phản ứng, xác đònh hạt nhân X.
b/ Tìm T của Po, biết rằng trong 1 năm (365) ngày nó tạo ra thể tích V = 89,5cm
3

khí Hêli ở đktc.
c/ Tìm tuổi của mẫu chất trên, biết rằng tại thời điểm khảo sát tỷ lệ khối lượng hạt X và khối lượng Po là 0,4.
Đáp số : a. X lạ hạt chì ; b. 138,5 ngày; c. 68 ngày.
15. Một mẫu xương loài thú có khối lượng 1g phát ra trong 1 giờ 150 hạt β
−
. Một cái xương khối lượng 0,5kg thú đó mới chết có độ phóng
xạ là 95Bq. Tìm niên đại loài thú này, biết C14 có chu kì T = 5600 năm. Đáp số : 12272 năm.
16. Hạt
U
235
92
hấp thu 1 hạt nơtron sinh ra x hạt α , y hạt β, 1 hạt
Pb
208
82
và 4 hạt nơtron. Tìm x, y bản chất hạt β . Viết phương trình
phản ứng. Đáp số : x = 6; y = 2 ; hạt β
−
.
17. Nhờ một đếm xung người ta có được thông tin sau về 1 chất phóng xạ. Ban đầu, trong thời gian 1 phút có 360 nguyên tử của chất
phóng xạ, nhưng 2 giờ sau (kể từ thời điểm ban đầu) thì trong 1 phút chỉ có 90 nguyên tử phóng xạ. Tìm chu kì bán rã của chất phóng
xạ này. Đáp số : 1h.
18. Một lượng chất phóng xạ Ra 222 có khối lượng ban đầu là m
0
= 1mg. Sau 15,2 ngày thì độ phóng xạ giảm 93,75%. Tìm chu kì và độ
phóng xạ H của lượng chất còn lại. Đáp số : 3,8 ngày ; H = 3,6.10
11
Bq.
19. Đồng vò Na 24 phóng xạ β
−

với chu kì T = 15 giờ, tạo thành hạt nhân con là Mg. Khi nghiên cứu một mẫu chất người ta thấy ở thời
điểm bắt đầu khảo sát thì tỉ số khối lượng Mg24 và Na 24 là 0.25. Hỏi sau đó bao lâu thì tỉ số ấy bằng 9.Đáp số : 45 giờ.
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
1. Hạt nhân đơtêri có khối lượng 2,0135u. Tìm năng lượng liên kết của nó.
Cho m
p
= 1,0073u ; m
n
= 1,0087u ; l
u
= 931MeV/c
2
.
2. Tìm năng lượng tối thiểu cần thiết để chia hạt nhân
C
12
6
thành ba hạt α. Biết m
c
= 11,9967u ; m
He
= 4,0015u.
3. Cho các khối lượng của prôtôn, nơtron, hạt nhân pôlôni (210), chì (206) lần lượt là 1,00730u; 1,00870u; 209,93730u; 205,92944u.
Chứng tỏ rằng hạt nhân chì bền hơn hạt nhân pôlôni.
4. Cho hai hạt nhân
Ne
20
10
và α lần lượt có khối lượng 19,986950u và 4,001506u; m
p

= 1,007276u , m
n
= 1,008665u, u = 931,5MeV/c
2
.
Hỏi hạt nhân nào bền vững hơn?
5. Biết độ hụt khối khi tạo thành các hạt nhân D, T và α lần lượt là ∆m
T
= 0,0087u ; ∆m
α

= 0,0305u. Hãy cho biết phản ứng trên là phản
ứng tỏa hay thu năng lượng ?
nHeTD
4
2
3
1
2
1
+−>+
Tìm năng lượng thỏa hay thu đó. Cho u = 931MeV/c
2
.
7. Cho phản ứng hạt nhân :
MeV1,2XBeH
9
4
1
1

++α→+
.
a/ Xác đònh hạt nhân X.
b/ Tính năng lượng tỏa ra từ phản ứng trên khi tổng hợp được 2g Hêli.
8. Pôlôni
Po
210
84
là chất phóng xạ α với chu kỳ T = 138 ngày.
a/ Viết phương trình phản ứng và tìm khối lượng ban đầu của Po, cho độ phóng xạ ban đầu của nó là 1,67.10
11
Bq.
b/ Sau thời gian bao lâu độ phóng xạ giảm 16 lần.
c/ Tìm năng lượng tỏa ra khi lượng chất phóng xạ trên phân rã hết. Cho m
Po
-= 209,982u; m
He
= 4,0026u ; m
Pb
= 205,9744u; lu =
931MeV/c
2
.
9. Cho phản ứng hạt nhân :
MeV8,4TLin
61
3
+α+→+
a/ Tìm khối lượng hạt nhân Li:
b/ Tìm năng lượng tỏa ra khi phân tích hoàn tòan 1g Li.

Biết m
n
= 1,0087u; m
T
= 3,016u; m
He
= 4,0015u; lu = 931MeV/c
2
.
10. Cho phản ứng hạt nhân :
LiXpBe
6
3
9
4
+→+
.
a/ X là hạt nhân gì ?
b/ Biết m
Be
= 9,01219u ; m
P
= 1,00783u; m
Li
= 6,01513u; m
X
= 4,00260u, phản ứng này tỏa thay thu năng lượng bao nhiêu?
c/ Cho hạt p có động năng 5,45MeV bắn vào hạt nhân Be đứng yên; hạt nhân Li bay ra với động năng 3,55MeV. Tìm động năng
hạt X.
11. Bắn hạt α có động năng 4MeV vào hạt nhân

N
14
7
đứng yên thì thu được một hạt prôtôn và một hạt nhân X.
a/ Tìm hạt X, phản ứng tỏa hay thu năng lượng bao nhiêu?
b/ Biết hai hạt sinh ra có cùng vt, tính động năng và vt của prôtôn.
Cho m
He
= 4,0015u; m
X
= 16,9947u; m
N
= 13,9992u; m
P
= 1,0073u; lu = 931MeV/c
2
.
12. Cho phản ứng hạt nhân:
MeV91,4RaTh
226
88
230
90
+α+→
a/ Cho biết cấu tạo hạt α .
b/ Phản ứng trên là hiện tượng gì?
c/ Tìm động năng hạt R
a
. Biết rằng hạt Th đứng yên (cho khối lượng của các hạt gần bằng số khối).
13. Cho các hạt He có động năng E = 4MeV va chạm với hạt

Al
27
13
đứng yên. Sau va chạm có hai mặt sinh ra là X và n. Hạt n có phương
vuông góc với hạt He. Cho m
He
= 4,0015u; m
Al
= 26,974u; m
X
= 29,970u ; m
n
= 1,0087u.
a/ Viết phương trình phản ứng, phản ứng này tỏa hay thu năng lượng.
b/ Tìm động năng hạt X và động năng hạt n.
14. Người ta dùng hạt n có động năng 1,6MeV bắn vào hạt
Be
7
4
đứng yên, thu được hai hạt giống có cùng động năng.
a/ Viết phương trình phản ứng. b/ Tìm động năng mỗi hạt.
15. Hạt
U
234
92
đứng yên phóng xạ hạt α . Cho m
u
= 233,9904u; m
He
= 4,0015u; m

X
= 229, 9737u ; lu = 931MeV/c
2
.
a/ Viết phương trình phản ứng. b/ Tìm năng lượng tỏa ra. c/ Tìm động năng các hạt.
16. Hạt α có động năng 4MeV bắn vào hạt
N
14
7

đứng yên, sau phản ứng có hạt p.
a/ Viết phương trình phản ứng. Phản ứng tỏa hay thu năng lượng.
b/ Biết động năng hạt p là 2,09MeV. Tìm góc giữa hạt He và hạt p. cho m
He
= 4,0015u; m
N
= 13,9992u; m
p
= 1,0073u; m
X
=
16,9947u.
17. Bom nhiệt hạch dùng phản ứng : D + T −> He + n tỏa ra bao nhiêu năng lượng nếu 1kmol He được tạo thành sau vụ nổ? Nếu xăng có
năng suất tỏa nhiệt là 5.10
7
J/kg thì khối lượng xăng tỏa năng lượng này là bao nhiêu?
Biết : m
n
= 1,0087u; m
D

= 2,0136u; m
T
= 3,016u; m
He
= 4,0015u.
18. Cho phản ứng hạt nhân :
MeV200n3KrBaUn
A
36
144
z
235
92
+++→+
a/ Tìm A và Z.
b/ Tìm năng lượng tỏa ra khi phân hạch hết 1 tấn U 235 theo đơn vò J. Nếu 20% năng lượng này biến thành điện năng A thì A bằng
bao nhiêu kwh.
V. Bài tập trắc nghiệm tự giải :
CÂU 01: Lực hạt nhân là:
A. Lực thương tác tĩnh điện B. Lực liên kết các nucleon
C. lực hút rất mạnh trong phạm vi bán kính hạt nhân D. B và C đúng
CÂU 02: Chất đồng vị là:
A. các chất mà hạt nhân cùng số B. các chất mà hạt nhân cùng số nucleon .proton
C. các chất cùng một vị trí trong bảng phân loại tuần hồn D. A và C đúng
CÂU 03: Hạt nhân ngun tử cấu tạo từ:
A.các proton B.các nucleon C. các electron D.các câu trên đều đúng
CÂU 04 : Đơn vị đo khối lượng trong vật lý hạt nhân
A. Kg B. Đơn vị khối lượng ngun tử C. eV/c
2
D.Các câu trên đều đúng

CÂU 05 : Phát biểu nào sau đây khơng đúng
A. Tia α lệch về bản âm của tụ điện B. Tia α gồm các hạt nhân ngun tử Heli.
C. Tia β
-
khơng do hạt nhân phát ra vì nó chứa e- D.Tia γ là sóng điện từ
CÂU 06 : Các phản ứng hạt nhân khơng tn theo
A. Định luật bảo tồn điện tích B. Định luật bảo tồn số khối
C. Định luật bảo tồn động lượng D. Định luật bảo tồn khối lượng
CÂU 07 : Định luật phóng xạ có bt
A. m = m
O
.e
-
λ
t
B. N = N
O
.e
-
λ
t
C. A và B sai D. A và B đúng
CÂU 08 : Hằng số phóng xạ
λ