TRẮC NGHIỆM PHẢN ỨNG hạt NHÂN

TRẮC NGHIỆM PHẢN ỨNG HẠT NHÂN- PHÓNG XẠ
VẬT LÝ 12 CÓ ĐÁP ÁN
Chủ đề: Phóng xạ
Dạng 1: Viết phương trình phóng xạ
Dạng 2: Tính lượng chất phóng xạ, tuổi phóng xạ, độ phóng xạ
40 bài tập trắc nghiệm Phóng xạ chọn lọc có đáp án chi tiết (phần 1)
40 bài tập trắc nghiệm Phóng xạ chọn lọc có đáp án chi tiết (phần 2)
Chủ đề: Phản ứng hạt nhân
Dạng 1: Viết phương trình phản ứng hạt nhân
Dạng 2: Tính năng lượng của phản ứng hạt nhân
Dạng 3: Tính động năng, động lượng trong phản ứng hạt nhân
40 bài tập trắc nghiệm Phản ứng hạt nhân chọn lọc có đáp án chi tiết (phần 1)
40 bài tập trắc nghiệm Phản ứng hạt nhân chọn lọc có đáp án chi tiết (phần 2)
Chủ đề: Phản ứng phân hạch - Phản ứng nhiệt hạch
Dạng 1: Phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch
Bài tập trắc nghiệm Hạt nhân nguyên tử
125 câu trắc nghiệm Hạt nhân nguyên tử có lời giải chi tiết (cơ bản - phần 1)
125 câu trắc nghiệm Hạt nhân nguyên tử có lời giải chi tiết (cơ bản - phần 2)
125 câu trắc nghiệm Hạt nhân nguyên tử có lời giải chi tiết (cơ bản - phần 3)
125 câu trắc nghiệm Hạt nhân nguyên tử có lời giải chi tiết (cơ bản - phần 4)
100 câu trắc nghiệm Hạt nhân nguyên tử có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 1)
100 câu trắc nghiệm Hạt nhân nguyên tử có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)
100 câu trắc nghiệm Hạt nhân nguyên tử có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 3)


Chủ đề: Phóng xạ
Dạng 1: Viết phương trình phóng xạ
A. Phương pháp & Ví dụ
1. Phương pháp
Qui tắc dịch chuyển của sự phóng xạ:
Phóng xạ

So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con lùi 2 ô về đầu bảng tuần hoàn và có số khối
giảm 4 đơn vị.
Phóng xạ
So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con tiến 1 ô về cuối bảng tuần hoàn và có cùng số
khối.
Thực chất phóng xạ β- là một hạt nơ trôn biến thành 1 hạt proton, 1 hạt e và một
hạt nơtrinô:

Bản chất của tia phóng xạ β- là hạt electron. Hạt nơtrinô (v) không mang điện,
không khối lượng ( hoặc rất nhỏ) chuyển động với vận tốc ánh sáng và hầu như
không tương tác với vật chất.
Phóng xạ
So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con lùi 1 ô về đầu bảng tuần hoàn và cùng số khối.
Thức chất của phóng xạ β+ là một hạt proton biến thành 1 hạt nơtrôn, 1 hạt
pôzitrôn và 1 hạt nơtrinô

Phóng xạ γ (hạt phôton) :


Hạt nhân con sinh ra ở trạng thái kích thích có mức năng lượng E 1 chuyển xuống
mức năng lượng E2 đồng thời phóng ra một photon có năng lượng:

Trong phóng xạ gamma không có sự biến đổi hạt nhân và thường kèm theo phóng
xạ α và β
2. Ví dụ
Ví dụ 1: Côban 60Co phóng xạ β- với chu kì bán rã T = 5,27 năm và biến đổi thành
niken (Ni). Viết phương trình phân rã và nêu cấu tạo của hạt nhân con.
Hướng dẫn:
Phương trình phân rã:

Hạt nhân Ni có 28 prôtôn và 32 nơtrôn.
B. Bài tập trắc nghiệm
Bài 1: Tìm hạt nhân X trong phản ứng hạt nhân sau:

Hiển thị lời giải
Chọn B.
Xác định hạt α có Z = ? và A = ? . α ≡
Áp dụng định luật bảo toàn số khối và điện tích.
Khi đó suy ra : X có điện tích Z = 2+ 4 – 5 =1 và số khối A = 4 + 8 – 10 = 2.


Vậy X là hạt nhân

đồng vị phóng xạ của H

Bài 2: Trong phóng xạ β- hạt nhân

biến đổi thành hạt nhân

thì

A. Z' = (Z + 1); A' = A;
B. Z' = (Z - 1); A' = A
C. Z' = (Z + 1); A' = (A - 1);
D. Z' = (Z - 1); A' = (A + 1)
Hiển thị lời giải
Chọn A.
Phương trình phản ứng hạt nhân:
điện tích và số khối ta có Z' = (Z + 1); A' = A.
Bài 3: Trong phóng xạ β+ hạt nhân

, áp dụng định luật bảo toàn

biến đổi thành hạt nhân

thì

A. Z' = (Z - 1); A' = A;
B. Z' = (Z – 1); A' = (A + 1)
C. Z' = (Z + 1); A' = A;
D. Z' = (Z + 1); A' = (A - 1)
Hiển thị lời giải
Chọn A.
Phương trình phản ứng hạt nhân:
điện tích và số khối ta có Z' = (Z - 1); A' = A.

, áp dụng định luật bảo toàn

Bài 4: Trong phóng xạ β+ hạt prôton biến đổi theo phương trình nào dưới đây?
A. p → n + e+ + v;

B. p → n + e+ ;

C. n → p + e- + v;

D. n → p + e-


Hiển thị lời giải
Chọn A.

Thực chất trong phóng xạ β+ hạt prôton biến đổi thành hạt nơtron theo phương
trình p → n + e+ + v
Bài 5: Đồng vị
sau một chuỗi phóng xạ α và β - biến đổi thành
phóng xạ α và β- trong chuỗi là

. Số

A. 7 phóng xạ α, 4 phóng xạ β-;
B. 5 phóng xạ α, 5 phóng xạ βC. 10 phóng xạ α, 8 phóng xạ β-;
D. 16 phóng xạ α, 12 phóng xạ βHiển thị lời giải
Chọn A.
Gọi số lần phóng xạ α là x, và số lần phóng xạ β - là y, phương trình phân rã
là
áp dụng định luật bả toàn số khối ta có: 234 = x.4 +
y.0 + 206 → x = 7. áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có: 92 = x.2 + y.(-1) +
82 → y = 4.
Bài 6: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về hiện tượng phóng xạ?
A. Trong phóng xạ α, hạt nhân con có số nơtron nhỏ hơn số nơtron của hạt nhân
mẹ.
B. Trong phóng xạ β-, hạt nhân mẹ và hạt nhân con có số khối bằng nhau, số
prôtôn khác nhau.
C. Trong phóng xạ β, có sự bảo toàn điện tích nên số prôtôn được bảo toàn.
D. Trong phóng xạ β+, hạt nhân mẹ và hạt nhân con có số khối bằng nhau, số
nơtron khác nhau.
Hiển thị lời giải


Phóng xạ β+ có sự biến đổi prôtôn sang nơtron; phóng xạ β - có sự biến đổi nơtron
sang prôtôn nên số prôtôn không được bảo toàn. Chọn C.

Bài 7: Xét phóng xạ: X → Y + α. Ta có
A. mY + mα = mX.
B. Phản ứng này thu năng lượng.
C. Hạt X bền hơn hạt Y.
D. Hạt α có động năng.
Hiển thị lời giải
Phóng xạ, phân hạch, nhiệt hạch là các phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.
Chọn A.
Bài 8: Tia nào sau đây không phải là tia phóng xạ ?
A. Tia γ.

B. Tia β+.

C. Tia α.

D. Tia X.

Hiển thị lời giải
Có 4 loại tia phóng xạ là: tia α; tia β-; tia β+ và tia γ. Chọn D.
Bài 9: Điều khẳng định nào sau đây là đúng khi nói về phóng xạ anpha (α)
A. Hạt nhân tự động phóng xạ ra hạt nhân hêli (

).

B. Trong bảng hệ thống tuần hoàn, hạt nhân con lùi hai ô so với hạt nhân mẹ.
C. Số khối của hạt nhân con nhỏ hơn số khối hat nhân mẹ 4 đơn vị.
D. A, B và C đều đúng.
Hiển thị lời giải
Chọn D.
Cả 3 ý trên đều đúng.

Bài 10: Điều khẳng định nào sau đây là sai khi nói về phóng xạ β-?
A. Hạt nhân mẹ phóng xạ ra pôzitron.
B. Trong bảng hệ thống tuần hoàn, hạt nhân con tiến một ô so với hạt nhân mẹ.
C. Số khối của hạt nhân mẹ và hạt nhân con bằng nhau.
D. A hoặc B hoặc C đúng.
Hiển thị lời giải
Chọn A.
Tia β- là êlectron.
Dạng 2: Tính lượng chất phóng xạ, tuổi phóng xạ, độ phóng xạ
A. Phương pháp & Ví dụ
1. Phương pháp
∗ Số hạt nhân, khối lượng còn lại ở thời điểm t:

Từ đó, tỉ lệ số hạt nhân, khối lượng còn lại là

∗ Số hạt nhân, khối lượng đã bị phân rã ở thời điểm t:


Từ đó, tỉ lệ số hạt nhân khối lượng đã bị phân rã là

∗ Xét sự phóng xạ
, trong đó X là hạt nhân mẹ phóng xạ, Y là hạt
nhân con tạo thành. Do các hạt nhân có độ hụt khối nên không có sự bảo toàn khối
lượng ở đây, tức khối lượng X giảm bằng khối lượng Y tạo thành mà chỉ có sự bảo
toàn số hạt nhân: số hạt X bị phân rã chính là số hạt nhân Y tạo thành.
Từ đó ta thiết lập được phương trình :

∗ Phương trình liên hệ giữa m và N:

Khi đó ta có

∗ Độ phóng xạ:
Chú ý:
- Trong công thức tính độ phóng xạ thì λ = ln2 / T phải đổi chu kỳ T ra đơn vị
giây.
- Đơn vị khác của độ phóng xạ: 1Ci = 3,7.1010 (Bq).
2. Ví dụ
Ví dụ 1: Chất phóng xạ Coban 60Co dùng trong y tế có chu kì bán rã T = 5,33 năm
và khối lượng nguyên tử là 58,9u. Ban đầu có 500 (g) 60Co.
a) Khối lượng 60Co còn lại sau 12 năm là bao nhiêu ?
b) Sau bao lâu thì khối lượng chất phóng xạ còn lại 100 (g)?
Hướng dẫn:
Theo bài ta có mo = 500 (g), T = 5,33 (năm), t = 12 (năm)
a) Khối lượng còn lại của Co ban là

b) Khi khối lượng chất Co còn lại 100 (g) thì ta có m = 100 (g).
Khi đó từ công thức:


Từ đó ta có

Ví dụ 2: Gọi τ là khoảng thời gian để số hạt nhân của một đồng vị phóng xạ giảm
đi bốn lần. Sau thời gian 2τ số hạt nhân còn lại của đồng vị đó bằng bao nhiêu
phần trăm số hạt nhân ban đầu?
Hướng dẫn:
Ta biết rằng sau t = T thì số hạt nhân giảm đi hai lần, sau t = 2T thì số hạt nhân
giảm đi 4 lần, theo giả thiết ta tìm được τ = 2T.

Vậy sau t = 2τ = 4T thì số hạt nhân giảm đi 2 4 = 16 lần (tức là N = N o/16), từ đó ta
tìm được tỉ lệ của số hạt nhân còn lại với số hạt nhân ban đầu là

Ví dụ 3: Pôlôni
là một chất phóng xạ có chu kì bán rã 140 ngày đêm. Hạt
nhân pôlôni phóng xạ sẽ biến thành hạt nhân chì (Pb) và kèm theo một hạt α. Ban
đầu có 42 mg chất phóng xạ pôlôni. Tính khối lượng chì sinh ra sau 280 ngày
đêm.
Hướng dẫn:

Ví dụ 4: Chất phóng xạ poolooni

phát ra tia

và biến đổi thành chì .

Cho chu kì của
là 138 ngày. Ban đầu (t = 0) có một mẫu pôlôni chuyên
chất. Tại thời điểm t1, tỉ số giữa số hạt nhân pôlôni và số hạt nhân chì trong mẫu là


1/3 . Tại thời điểm t2 = t1 + 276 ngày, tỉ số giữa số hạt nhân pôlôni và số hạt nhân
chì trong mẫu là
Hướng dẫn:
Tại thời điểm t1, tỉ số giữa số hạt nhân pôlôni và số hạt nhân chì trong mẫu là 1/3.
Suy ra 3 phần bị phân rã ,( còn lại 1 phần trong 4 phần)

còn

Hay t / T = 2

⇒ t1 = 2T = 2.138 = 276 ngày . Suy ra t2 = t1 + 276 = 4T
Ta có:

Ví dụ 5: Ngày nay tỉ lệ 235U trong một mẫu quặng urani là 0,72% còn lại là 235U.
Cho biết chu kì bán rã của 235U và 238U lần lượt là 7,04.108(năm) và
4,46.109 (năm). Hãy tính tỉ lệ 235U trong mẫu quặng urani nêu trên vào thời kì đầu
khi hình thành trái đất cách đây 4,5 tỉ năm.
Hướng dẫn:
+ Gọi m01 và m02 là khối lượng ban đầu của 235U và 238U .
+ Khối lượng còn lại của 235U và 238U ở thời điểm hiện nay là:

+ Theo bài cho:


Ví dụ 6: 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
Hướng dẫn:
Ta có:

Ví dụ 7: Chất phóng xạ 25Na có chu kì bán rã T = 62 (s).
a) Tính độ phóng xạ của 0,248 (mg) Na.
b) Tính độ phóng xạ sau 10 phút.
c) Sau bao lâu chất phóng xạ chỉ còn 1/5 độ phóng xạ ban đầu?
Hướng dẫn:
a) Số nguyên tử Na ban đầu có trong 0,248 (mg) Na là No = n.NA

Độ phóng xạ tương:

b) Số nguyển tử Na còn lại sau 10 phút là

Độ phóng xạ

c) Theo bài ta có

Từ đó ta tìm

Ví dụ 8: Lúc đầu có một mẫu poloni
nguyên chất là chất phóng xạ có chu
kì bán rã là 138 ngày. Các hạt poloni phát ra tia phóng xạ và chuyển thành hạt
nhân chì
. Tính tuổi của mẫu chất trên nếu lúc khảo sát khối lượng chất
poloni lớn gấp 4 lần khối lượng chì.
Hướng dẫn:
Phương trình phóng xạ
Số hạt nhân Poloni phân rã bằng số hạt nhân chì (Pb) tạo thành nên ta có


Từ (1) và (2) ta được

Ví dụ 9: Magiê
phóng xạ với chu kì bán rã là T, lúc t 1 độ phóng xạ của
một mẫu magie là 2,4.106Bq. Vào lúc t2 độ phóng xạ của mẫu magiê đó là
8.105Bq. Số hạt nhân bị phân rã từ thời điểm t1 đến thời điểm t 2 là 13,85.108 hạt
nhân. Tìm chu kì bán rã T?
Hướng dẫn:
Ho = H1 = λNo
H2 = H = λN ⇒ H1 – H2 = Ho – H = λ(No – N)

Ví dụ 10: Để xác định lượng máu trong bệnh nhân người ta tiêm vào máu một
người một lượng nhỏ dung dịch chứa đồng vị phóng xạ Na24( chu kỳ bán rã 15
giờ) có độ phóng xạ 2μCi. Sau 7,5 giờ người ta lấy ra 1cm 3 máu người đó thì thấy
nó có độ phóng xạ 502 phân rã/phút. Thể tích máu của người đó bằng bao nhiêu?
Hướng dẫn:


Ho = 2,10-6.3,7.1010 = 7,4.104Bq; H = 502V phân rã/phút = 8,37V Bq (V thể tích
của máu: cm3 )

B. Bài tập trắc nghiệm
Bài 1: Ban đầu có N0 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 kỳ bán rã của chất đó là
A. 2 giờ.

B. 3 giờ.

C. 4 giờ.

D. 8 giờ.

Hiển thị lời giải
Ta có:

Chọn A.
Bài 2: Ban đầu có N0 hạt nhân của một đồng vị phóng xạ. Sau 9 giờ kể từ thời
điểm ban đầu, có 87,5% số hạt nhân của đồng vị này đã bị phân rã. Chu kì bán rã
của đồng vị này là
A. 24 giờ.

B. 3 giờ.

C. 30 giờ.

D. 47 giờ.

Hiển thị lời giải


Ta có:

Chọn B.
Bài 3: Ban đầu có N0 hạt nhân của một đồng vị phóng xạ. Tính từ lúc ban đầu,
trong khoảng thời gian 10 ngày có
số hạt nhân của đồng vị phóng xạ đó đã bị
phân rã. Chu kì bán rã của đồng vị phóng xạ này là
A. 20 ngày. B. 7,5 ngày.
C. 5 ngày. D. 2,5 ngày.
Hiển thị lời giải
Số hạt nhân còn lại là

Chọn C.
Bài 4: Gọi τ là khoảng thời gian để số hạt nhân của một đồng vị phóng xạ giảm đi
bốn lần. Sau thời gian 2τ số hạt nhân còn lại của đồng vị đó bằng bao nhiêu phần
trăm số hạt nhân ban đầu?
A. 25,25%.

B. 93,75%.

C. 6,25%.

D. 13,5%.

Hiển thị lời giải
Ta có:

Chọn C.
Bài 5: Ban đầu (t = 0) có một mẫu chất phóng xạ X nguyên chất. Ở thời điểm
t1 mẫu chất phóng xạ X còn lại 20% hạt nhân chưa bị phân rã. Đến thời điểm t 2 =
t1 + 100 (s) số hạt nhân X chưa bị phân rã chỉ còn 5% so với số hạt nhân ban đầu.
Chu kì bán rã của chất phóng xạ đó là
A. 50 s.
C. 400 s.

B. 25 s.
D. 200 s.

Hiển thị lời giải
Ta có:


Chọn A.
Bài 6: Trong khoảng thời gian 4h có 75% số hạt nhân ban đầu của một đồng vị
phóng xạ bị phân rã. Chu kì bán rã của đồng vị đó là
A. 1h.

B. 3h.

C. 4h.

D. 2h.

Hiển thị lời giải
Ta có:

Chọn D.
Bài 7: Giả thiết một chất phóng xạ có hằng số phóng xạ là λ = 5.10 -8 s-1. Thời gian
để số hạt nhân chất phóng xạ đó giảm đi e lần (với lne = 1) là


A. 5.108 s. B. 5.107 s.
C. 2.108 s. D. 2.107 s.
Hiển thị lời giải
Ta có:

Chọn D.
Bài 8: Chất phóng xạ X có chu kì bán rã T. Ban đầu (t = 0), một mẫu chất phóng
xạ X có số hạt là N0. Sau khoảng thời gian t = 3T (kể từ lúc t = 0), số hạt nhân X
đã bị phân rã là
A. 0,25N0.

B. 0,875N0.

C. 0,75N0.

D. 0,125N0.

Hiển thị lời giải
Ta có:

Chọn B.
Bài 9: Hạt nhân
rã của
lượng
A. 5 mg.

phóng xạ α và biến thành hạt nhân

là 138 ngày và ban đầu có 0,02 g
còn lại sau 276 ngày là
B. 10 mg.

Cho chu kì bán
nguyên chất. Khối


C. 7,5 mg.

D. 2,5 mg.

Hiển thị lời giải
Ta có:

Chọn A.
Bài 10: Một chất phóng xạ ban đầu có N0 hạt nhân. Sau 1 năm, còn lại một phần
ba số hạt nhân ban đầu chưa phân rã. Sau 1 năm nữa, số hạt nhân còn lại chưa
phân rã của chất phóng xạ đó là

Hiển thị lời giải

Ta có:

Chọn B.
Bài 11: Ban đầu có N0 hạt nhân của một mẫu chất phóng xạ nguyên chất có chu kì
bán rã T. Sau khoảng thời gian t = 0,5T, kể từ thời điểm ban đầu, số hạt nhân chưa
bị phân rã của mẫu chất này là


Hiển thị lời giải
Ta có:

Chọn B.
Bài 12: Chất phóng xạ pôlôni

phát ra tia α và biến đổi thành chì

Cho

chu kì bán rã của
là 138 ngày đêm. Ban đầu (t = 0) có một mẫu pôlôni
nguyên chất. Tại thời điểm t 1, tỉ số giữa số hạt nhân pôlôni và số hạt nhân chì
trong mẫu là . Tại thời điểm t2 = t1 + 276 ngày, tỉ số giữa số hạt nhân pôlôni và
số hạt nhân chì trong mẫu là

Hiển thị lời giải
Ta có:


Chọn A.
Bài 13: Hạt nhân urani

chì

sau một chuỗi phân rã, biến đổi thành hạt nhân

. Chu kì bán rã của

biến đổi thành hạt nhân chì là 4,47.109 năm.

Khối đá được phát hiện có chứa 1,188.10 20 hạt nhân
nhân

và 6,239.1018 hạt

. Giả sử khối đá lúc mới hình thành không chứa chì và tất cả lượng chì

có mặt trong đó đều là sản phẩm phân rã của
phát hiện là
A. 3,3.108 năm.

B. 6,3.109 năm.

C. 3,5.107 năm.

D. 2,5.106 năm.

Hiển thị lời giải
Ta có:

. Tuổi của khối đá khi được

Chọn A.
Bài 14: Hiện nay urani tự nhiên chứa hai đồng vị phóng xạ 235U và 238U, với tỉ lệ
số hạt 235U và số hạt 238U là
. Biết chu kì bán rã của 235U và 238U lần lượt là
7,00.108 năm và 4,50.109 năm. Cách đây bao nhiêu năm, urani tự nhiên có tỷ lệ số
hạt 235U và số hạt 238U là

?

A. 2,74 tỉ năm.

B. 1,74 tỉ năm.

C. 2,22 tỉ năm.

D. 3,15 tỉ năm.

Hiển thị lời giải


Chọn B.
Bài 15: Ban đầu một mẫu chất phóng xạ nguyên chất có N 0 hạt nhân. Biết chu kì
bán rã của chất phóng xạ này là T. Sau thời gian 4T, kể từ thời điểm ban đầu, số
hạt nhân chưa phân rã của mẫu chất phóng xạ này là

Hiển thị lời giải
Ta có:

Chọn B.

Bài 16: Một lượng chất phóng xạ sau 12 năm thì còn lại 1/16 khối lượng ban đầu
của nó. Chu kì bán rã của chất đó là
A. 3 năm

B. 4,5 năm

C. 9 năm

D. 48 năm

Hiển thị lời giải
Ta có:

Chọn A.
Bài 17: Một chất phóng xạ có chu kỳ bán rã là 3,8 ngày. Sau thời gian 11,4 ngày
thì độ phóng xạ (hoạt độ phóng xạ) của lượng chất phóng xạ còn lại bằng bao
nhiêu phần trăm so với độ phóng xạ của lượng chất phóng xạ ban đầu?
A. 25%.

B. 75%.

C. 12,5%.

D. 87,5%.

Hiển thị lời giải
Với T = 3,8 ngày ; t = 11,4 = 3T ngày .
Do đó ta đưa về hàm mũ để giải nhanh như sau :

Chọn C.
Bài 18: Xét phản ứng: