Tài liệu Bài Tập về ĐLBT trong phản ứng hạt nhân

BÀI TẬP TRONG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN TRONG PHẢN ỨNG
HẠT NHÂN
Đồng vị phóng xạ A phân rã
α
và biến đổi thành hạt nhân B. Gọi
E
∆
là năng lượng tảo ra
của phản ứng,
K
α
là động năng của hạt
α
,
B
K
là động năng của hạt B, khối lượng của
chúng lần lượt là
;
B
m m
α
. Trả lời câu hỏi 1, 2.
Câu 1. Lập biểu thức liên hệ giữa
E
∆
,
K
α
,
,

B
m m
α
A.
B
B
m m
E K
m
α
α
+
∆ =
B.
B
B
m m
E K
m m
α
α
α
+
∆ =
−
C.
B
m m
E K
m

α
α
α
+
∆ =
D.
2
B
m m
E K
m
α
α
α
+
∆ =
Câu 2: Lập biểu thức liên hệ giữa
E
∆
,
B
K
,
,
B
m m
α
A.
B
B

m
E K
m
α
∆ =
B.
B
B
m m
E K
m
α
α
+
∆ =
C.
B
B
B
m m
E K
m
α
+
∆ =
D.
B
B
B
m m

E K
m m
α
α
+
∆ =
−
Câu 3. Phản ứng:
6
3
Li + n →
3
1
T + α + 4,8 MeV. Nếu động năng của các hạt ban đầu
không đáng kể thì động năng của hạt α là:
A. 2,06 MeV B. 2,74 MeV C. 3,92 MeV D. 5,86
MeV
Câu 4. Hạt nhân
Po
210
84
đứng yên phát ra tia
α
và biến thành hạt nhân X. Biết rằng mỗi
phản ứng phân rã giải phóng 2,6MeV. Lấy gần đúng khối lượng theo số khối. Động năng
của hạt
α
nhận giá trị nào
A. 2,15 MeV B. 2,55 MeV C. 2,75 MeV D. 2,89
MeV

Câu 5. Người ta dùng proton bắn phá hạt nhân Beri đứng yên. Hai hạt sinh ra là Hêli và
X:
p +
Be
9
4

→

α
+ X. Biết proton có động năng K = 5,45 MeV, Hêli có vận tốc vuông góc
với vận tốc của proton và có động năng K
He
= 4 MeV. Cho rằng độ lớn của khối lượng của
một hạt nhân (đo bằng đơn vị u) xấp xỉ bằng số khối A của nó. Động năng của hạt X bằng
A. 1,225 MeV B. 3,575 MeV C. 6,225 MeV D. Một giá trị khác
Câu 6. Hạt nhân
Po
210
84
đứng yên phát ra tia
α
và biến thành hạt nhân X. Gọi K là động
năng, v là vận tốc và m là khối lượng của các hạt. Biểu thức nào đúng
A.
α
α
α
m
m

v
v
K
K
X
X
X
==
B.
α
αα
m
m
v
v
K
K
XXX
==
C.
XX
X
m
m
v
v
K
K
αα
α

==
D.
X
XX
m
m
v
v
K
K
α
αα
==
Câu 7. Hạt nhân
Ra
226
88
đứng yên phát ra tia
α
và biến thành hạt nhân X. Biết rằng Động
năng của hạt
α
là 4,8MeV. Lấy gần đúng khối lượng theo số khối. Năng lượng toả ra
trong một phản ứng nhận giá trị nào
A. 1,231 MeV B. 2,596 MeV C. 4,886 MeV D.
9,667 MeV
Câu 8. Khi bắn pha hạt
27
13
Al bằng hạt α. Phản ứng xảy ra theo phương trình:

27
13
Al + α →
30
15
P + n. Biết khối lượng hạt nhân m
Al
= 26,97 u và mP = 29,970 u, m
α
=
4,0013 u. Bỏ qua động năng của các hạt sinh ra thì năng lượng tối thiểu của hạt α để phản
ứng xảy ra là:
A. 6,85 MeV B. 3,2 MeV C. 1,4 MeV D. 2,5 MeV
Câu 9. Bắn hạt α vào hạt nhân
17
4
N, ta có phản ứng: α +
17
4
N →
17
8
O + p. Nếu các hạt
sinh ra có cùng vận tốc v thì tỉ số giữa tổng động năng của các hạt sinh ra và động năng
của hạt α là:
A. 1/3 B. 9/2 C. ¾
D. 2/9
Câu 10. Hạt nhân
222
86

Ra phóng xạ α. Phần trăm năng lượng tỏa ra biến đổi thành động
năng của hạt α bằng:
A. 76 % B. 85 % C. 92 % D. 98
%
Câu 11. Dùng hạt p có động năng Wp = 1,6 MeV bắn phá hạt nhân
7
3
Li đang đứng yên,
thu được hai hạt giống nhau (
4
2
He). Biết m
Li
= 7,0144 u; m
He
= 4,0015u; m
p
= 1,0073 u.
Động năng của mỗi hạt He là:
A. 11,6 MeV B. 8,9 MeV C. 7,5 MeV D. 9,5 MeV
Câu 12. Người ta dùng proton bắn phá hạt nhân bêri; phản ứng sinh ra 2 hạt là Hêli và X:
XHeBeH
A
Z
4
2
4
9
1
1

+→+
. Biết rằng hạt nhân bêri đứng yên, proton có động năng
K
H
= 5,45 MeV. Vận tốc của hạt α vuông góc với vận tốc proton
( )
Hα
vv

⊥
và động năng
của hạt α là K
α

= 4,00 MeV. Trong tính toán lấy gần đúng khối lượng các hạt nhân tính
bằng u có giá trị bằng số khối của chúng.
a) Hạt nhân X có động năng là giá trị nào sau đây:
A. 3,68 MeV B. 5,375 MeV C. 3,575 MeV D. 4,45 MeV
b) Năng lượng do phản ứng toả ra thoả mãn giá trị nào sau đây:
A. 3,125 MeV B. 2,125 MeV C. 2,500 MeV D. 3,500 MeV
Câu 13: Chất phóng xạ
0
210
84
P
phóng xạ α và biến đổi thành chì
b
P
206
82

. Biết khối lượng của
các hạt là m
Pb
= 205,9744 u ; m
Po
= 209,9828 u ; m
α
= 4,0026 u. Giả sử hạt nhân mẹ ban
đầu đứng yên.Bỏ qua năng lượng của tia γ thì động năng của hạt α là :
A. 5,4 MeV B. 4,7 MeV C. 5,8 MeV D. 6,0 MeV
Câu 14. Bắn α vào
N
14
7
(đứng yên)ta có phản ứng α +
N
14
7
→
O
17
8
+ P. Biết động năng
của hạt α là 10 MeV. Tính động năng của các hạt sinh ra. Cho độ hụt khối của α là 0,0305
u, cuả
N
14
7
là 0,1123 u, của
O

17
8
là 0,1414 u . Xem các hạt sinh ra có cùng vận tốc và m
0
≈
17m
P
. Cho biết 1u = 931 MeV/c
2
.
A/ W
P
= 0,4831 MeV và W
0
= 8,2127 MeV B/ W
P
= 8,2127 MeV và W
0
= 0,4831
MeV
C/ W
P
= 4,831 MeV và W
0
= 8,2127 MeV D/ W
P
= 0,6280 MeV và W
0
= 10,6760
MeV

Câu 15. Hạt nhân
U
234
92
phóng xạ α thành hạt nhân X. Cho U đứng yên. Xác định tỉ lệ %
động năng của hạt α so với năng lượng phân rã.
A/
E
K
∆
α
= 89,3 % B/
E
K
∆
α
= 98,3 % C/
E
K
∆
α
= 9,83 % D/
E
K
∆
α
=
0,983 %
Câu 16. Cho hạt P có động năng K
P

= 1,8 MeVbắn phá hạt nhân
Li
7
3
đứng yên,sinh ra
hai hạt X có cùng độ lớn vận tốc. Biết phản ứng toả năng lượng ∆E =17,4 MeV. Tính động
năng của mỗi hạt sinh ra?
A/ K
X
= 9,6 Mev B/ K
X
= 7,8 MeV C/ K
X
= 9,6 J D/ K
X
= 7,8 J
Câu 17. Hạt nhân nguyên tử hidro chuyển động với vận tốc
H
v

đến va trạm với hạt
nguyên tử liti
( )
Li
7
3
đứng yên và bị hạt liti bắt giữ gây ra phản ứng sinh ra 2 hạt X như
nhau bay ra với cùng vận tốc là
x
v


. Quĩ đạo 2 hạt hợp với đường nối dài của quĩ đạo hạt
nhân Hidro góc
ϕ = 80
0
. Cho khối lượng của proton, hạt nhân hêli, hạt nhân liti lần lượt là m
H
= 1,007 u;
m
X
= 4,000 u; m
Li
= 7,000 u; u = 1,66055.10
-27
kg. Vận tốc của hạt nhân nguyên tử hidro
nhận giá trị gần đúng nào sau đây:
A. 0,2.10
8
m/s B. 0,2.10
6
m/s C. 0,2.10
7
m/s D. 0,2.10
5
m/s