Bai tap vat ly hn tong hop

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (194.37 KB, 7 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

VẬT LÝ HẠT NHÂN:

1> Các định luật bảo tồn tn theo : bảo tồn điện tích , bảo toàn số khối , bảo toàn động lượng ,năng lượng 
2> Công thức Anhxtanh : E = m C2 ( năng lượng nghỉ )

3 Năng lượng phản ứng : M1 là tổng khối lượng trước phản ứng

M2 là tổng khối lượng sau phản ứng

a. M1 > M2 : phản ứng tỏa năng lượng :∆E = ( M1 –M2 )C2

b . M2 > M1 : phản ứng thu năng lượng ∆E = ( M2 –M1 ) C2

đơn vị khối lượng nguyên tử : u = 1,66055.10-27 kg = 931,3

MeV

c

2
c . Định luật bảo tòan năng lượng : M1 c2 + E1 = M2 c2 + E2

E ,E là tổng năng lượng thông thường trước và sau phản ứng gồm động năng của
các hạt nhân ( K =

1

2 mv

) năng lượng của phôtôn (ε = hf )
d. Các quy tắc dịch chuyển :

+ phóng xạ = 24

He:

Az

X →

24

He

+ A −Z −24

Y

+ phóng xạ :

β

−1 =

−10

e

: ZA

X

→

−10

e

+ Z+1

A

Y

+ phóng xạ :

β

=

+10

e

: ZA

X

→

+10

e

+

Z −A1

Y

Ngoài ra các hạt :Prôton : 11

P

=

11

H

,
nơtron : 0

n

e. độ hụt khối của hạt nhân : ∆m = m0 – m = Z.mp + N.mn – m

m = Z.mp + N.mn : tổng khối lượng các nuclêon

m : khối lượng hạt nhân mp : khối lượng prôtôn( mp = 1,007276u );

mn khối lượng nơtrôn (mn = 1,008665u) ; me = 0,000549u

4. Cơng thức định luật phóng xạ : 
N =

N

e

− λt

=

λN

e

− λt ; m =

m

0

e

− λt

=

m

0

2

−t

T (với

λ

=

ln 2

T

=

0 ,

693 T

hằng số phóng xạ)
5. Độ phóng xạ:

H =

λN

=

λN

e

− λt đơn vị độ phóng xạ 1Bq =

1 phanra

1 s

H =

H

e

− λt

=

H

0

2

−t

T và

H

0

=

λN

0 1Ci = 3,7 .1010 Bq
6 Bán kính của các hạt chuyển động trong máy gia tốc

R =

mv

qB

R(m) bán kính , v(

m s

) vận tốc của hạt
q(C) độ lớn điện tích , B(T) cảm ứng từ
7 Phản ứng phân hạch và nhiệt hạch

* 92
235

U

+

01

n →

23692

U →

AZ

X

+

Z❑

A❑

X

❑

+

k

01

n

+

200 MeV

Nếu

K

(trung bình ) < 1 phản ứng tắt dần
= 1 phản ứng duy trì

>1 phản ứng dây chuyền ( bom nguyên tử )
* phản ứng nhiệt hạch :

+ 12

H

+

H →

He

+

n

+

3 ,

25 MeV

+ 12

H

+

H →

He

+

n

+

17 ,

6 MeV

8. BÀI TẬP:

57.Chất I ốt phóng xạ dùng trong ytế có chu kì bán rã là T = 8 ngày .Nếu nhận được 100g chất này thì sau 8 tuần lễ 
còn bao nhiêu ĐS : m = 0,78g

58.Chất phóng xạ Poloni Po 210 có chu kì bán rã T =138 ngày (tính gần đúng ) 
a) Tính khối lượng P0 có độ phóng xạ 1 C i

b)Sau 9 tháng thì độ phóng xạ của khối Po lúc này bằng bao nhiêu ? ( 1 C i = 3,7.1010 phân rã/giây ,

u = 1,66055.10-27 kg ) ÑS : m

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

59.Chất phóng xạ phốt pho có chu kì bán rã T = 14 ngày đêm .Ban đầu có 300g chất ấy .Tính khối lượng cịn lại sau 
70 ngày đêm ĐS : 9,4g

60.Sau 5 lần phóng xạ  và 4 lần phóng xạ β- thì 22688

Ra

biến thành nguyên tố gì ? ĐS : 20682

X

chì
61.Lúc ban đầu phịng thí nghiệm nhận 200g I ốt phóng xạ .Hỏi sau 768 giờ khối lượng chất phóng này cịn lại bao 
nhiêu gam? Biết chu kì bán rã của chất phóng xạ này là T = 8 ngày đêm ĐS : 12,5g

62.Một chất phóng xạ A có chu kì bán rã T = 360giờ .Khi lấy ra sử dụng thì khối chất phóng xạ cịn lại chỉ bằng 1/32 
khối lượng lúc mới nhận về .Tính thời gian kể từ lúc bắt đầu nhận chất A về tới lúc lấy ra sử dụng ;

ĐS : 75 ngày đêm

63.Tuổi của trái đất khoảng 5.109 năm .Giả thiết ngay từ khi trái đất hình thành đã có chất Urani. Nếu ban đầu có

2,72kg thì đến nay cịn bao nhiêu ? chu kì bán rã của Urani là 4,5.109 năm ĐS : m = 1,26kg

64.Urani ( 92
238

U

) có chu kì bán rã là 4,5.109 năm.Khi phóng xạ ,urani biến thành thôri (

90
234

Th

) .Hỏi có bao

nhiêu gam thôri được tạo thành trong 23,8g urani sau 9.109 năm ĐS : m = 17,53g

65.Tính tuổi của cái tượng gỗ bằng gỗ ,biết rằng độ phóng xạ β của nó bằng 0,77 lần độ phóng xạ của một khúc gỗ
cùng khối lượng vừa mới chặt .Đồng vị C14 có chu kì bán rã T = 5600 năm .Cho biết ln0,77 = -0,2614

ÑS : t =2100 năm

66.Ban đầu có 2g rađon 22286

Rn

là chất phóng xạ với chu kì bán rã T = 3,8 ngày .Hãy tính :
a) Số nguyên tử ban đầu b) Số nguyên tử còn lại sau thời gian t = 1,5T

c) Độ phóng xạ của lượng 22286

Rn

nói trên sau thời gian t =1,5T (dùng các đơn vị Bq và Ci )

ĐS :a)N0 =5,42.1021 (ng/ tử ) b)số ng/ tử còn lại N = 1,91.10 21 c) độ phóng xạ H = 4,05.1015Bq ; H = 1,1.105 Ci

67.a>Urani 23892

U

sau bao nhiêu lần phóng xaï vàβ thì biến thành chì 20682

Pb

b>Chu kì bán rã của sự biến đổi tổng hợp này là T = 4,6.109 năm .Giả sử ban đầu một loại đá chỉ chứa urani ,không

chứa chì .Nếu hiện nay tỉ lệ các khối lượng của urani và chì là

m

(

U

)

m

(

Pb

)

=

37

; tuổi của đá ấy là bao nhiêu ?
ĐS : a) có 8 lần phóng xa ï và 6 lần phóng xạ β- b) t = 0,2.109 năm

68.Đồng vị 2411

Na

là chất phóng xa β- tạo thành đồng vị của magiê .Mẫu 2411

Na

có khối lượng ban
đầu m0 = 0,24g .Sau 105 giờ, độ phóng xạ của nó giảm đi 128 lần .Cho NA = 6,02.10 23 (mol-1 )

a)Viết phương trình phản ứng

b)Tìm chu kì bán rã và độ phóng xạ ban đầu (tính ra đơn vị Bq) của mẫu (kết quả tính lấy đến ba chữ số có nghĩa )
c)Tìm khối lượng magiê tạo thành sau thời gian 45 giờ ĐS :b) H0 = 0,77.1017 Bq c) m = 0,21g

69.Phân tích một mẫu đá từ Mặt trăng các nhà khoa học đã xác định được 82% nguyên tố

K

của nó đã phân rã
thành

Ar

.Q trình này có chu kì bán rã 1,2.10 9 năm .Hãy xác định tuổi của mẫu đá này ĐS : 3.109 năm

70.Xác định hạt x trong các phản ứng sau đây :
a) 9

F

+

p →

168

O

+

x

b) 1225

Mg

+

x →

1122

Na

+

α

c) 49

Be

+

α → n

+

x

d) 22688

Ra

→ x

+

α

e) x + 5525

Mn

→

2655

Fe

+

n

71. Hạt nhân 1123

Na

phân rã β- và biến thành hạt nhân ZA

X

với chu kì bán rã là 15 giờ

a)Viết phương trình phân rã của 1123

Na

.Xác định hạt nhân ZA

X

b) Lúc đầu mẫu Na là nguyên chất .Tại thời điểm khảo sát thấy tỉ số giữa khối lượng Z
A

X

và khối lượng Na có
trong mẫu là 0,75.Hãy tìm tuổi của mẫu Na ĐS : a) hạt nhân X là 12

Mg

b) t = 12,12 giờ
 72.Cho biết 92

238

U

và 92

235

U

là các chất phóng xạ ,có chu kì bán rã lần lượt là T1 và T2

a)Ban đầu có 2,38g U 238 .Tìm số nguyên tử của U 238 còn lại sau thời gian t = 1,5T.

b) Hiện nay trong quặng urani thiên nhiên có lẫn U 238 và U 235 theo tỉ lệ 160:1.Giả thiết ở thời điểm tạo thành trái
đất tỉ lệ trên là 1 : 1 , hãy xác định tuổi của trái đất .

cho ln10 = 2,3 ; ln2 = 0,693 ; T238 = 4,5.109 naêm ; T235 = 7,12.108 naêm ; N = 6,022.1023 /mol

ÑS : a) N = 2,13.1021 (haït) b) t = 6,2.109 năm

73. Chất phóng xạ poloni

Po

phát ra tia phóng xạ  và biến thành chì 20682

Pb

a) Viết phương trình của phản ứng phân rã và xác định số khối và nguyên tử số của Po

b) Biết rằng ban đầu khối lượng của khối chất Po là 1g ,và sau 6624giờ độ phóng xạ của khối chất Po bằng 4,17.1013

Bq .Hãy xác định số khối lượng của một hạt và số Avôgadrô ( tức là số hạt có trong một mol chất ở điều kiện tiêu
chuẩn ).Biết chu kì bán rã của Po bằng 3312 giờ và ln2 = 0,693

ĐS :a) Po có A = 210 , Z = 84 ; b) m = 6,64.10 -27 kg

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

b)Ngun tử trên đây có tính phóng xạ .Nó phóng ra một hạt  và biến đổi thành nguyên tố Pb .Xác định cấu tạo
của hạt nhân Pb và viết phương trình phản ứng

c)Tính năng lượng cực đại tỏa ra bởi phản ứng hạt nhân ở trên theo đơn vị J và MeV . Cho biết khối lượng các hạt
nhân ; mPo = 209,937303u ,mHe = 4,001506u ;mX = 205,929442u ;1u = 1,66055.10-27 kg

ÑS : a) A = 210 nuclon ; Z = 84 proâtoân ; N = 126 nơtrôn b) hạt nhân chì có cấu tạo 20682

Pb

c) E = 5,936 MeV

75.Hạt nhân Pôlôni 21084

Po

phóng xạ phát ra một hạt  và một hạt nhân X : 21084

Po

-> + X

a)Hãy cho biết cấu tạo của hạt nhân X .Phân rã này tỏa ra bao nhiêu năng lượng ? Tính năng lượng này ra MeV .Cho
mPo = 209,937303u ,mHe = 4,001506u ;mX = 205,929442u ;1u = 931( MeV/c2)

b) Nếu khối lượng ban đầu của mẫu chất pơlơni là 2,1g thì sau 276 ngày sẽ có bao nhiêu hạt  được tạo thành ? .Cho
biết chu kì bán rã của Pơlơni là T = 138 ngày

c) Trong phân rã trên , hạt nhân pơlơni đứng n .Hãy tính động năng của hạt  tạo thành

76. Một lượng chất phóng xạ Radon có khối lượng ban đầu là m = 1mg .Sau 15,2 ngày thì độ phóng xạ của nó giảm 
93,75%.Tính chu kì bán rã T của Rn và độ phóng xạ H của lượng chất phóng xạ cịn lại

77. 1>Cho các phản ứng hạt nhân :

105

B

+

X → α

+

Be

(1) ; 1123

Na

+

p → X

+

1020

Ne

(2) ; 1737

Cl

+

X →n

+

3718

Ar

( 3)
a)Viết đầy đủ các phản ứng đó ; cho biết tên gọi ,số khối và số thứ tự của các hạt nhân X .

b)Trong các phản ứng (2) và (3) , Phản ứng nào thuộc loại tỏa và thu năng lượng ? Tính độ lớn của năng lượng tỏa
hoặc thu đó ra eV . Cho khối lượng các hạt nhân : m , n,

2> Cho phản hạt nhân : 13

T

+

X →

He

+

n

+

17 ,

6 MeV

a)Xác nhận hạt nhân X

b)Tính năng lượng tỏa ra từ phản ứng trên khi tổng hợp được 1gam hêli
78 Cho phản ứng hạt nhân 1737

Cl

+

X →n

+

3718

Ar

Hãy cho biết phản ứng là tỏa năng lượng hay thu năng lượng .Xác định năng lượng tỏa ra hay thu vào.Biết khối lượng
của các hạt nhân mcl = 36,9566u ; mAr = 36,9569u ;mp = 1,0073u ;mn = 1.0087u

u = 1,66055.10-27 kg , vận tốc ánh sáng trong chân không c = 2,9979.108 m/s

ĐS : X là prôtôn ; ∆E = (mcl + mp – mn- mAr).c2 = - 1,586MeV < 0 phản ứng này thu năng lượng

79.Hạt nhân bitmut 21083

Bi

có tính phóng xạ β- .Sau khi phát ra tia xạ β- ,bitmut biến thành pôlôni ZA

Po

a) Hãy cho biết ( có lí giải ) A và Z của Z
A

Po

bằng bao nhiêu ?

b) Khi xác định năng lượng tòan phần EBi ( gồm cả năng lượng nghỉ và động năng )của 83
210

Bi

trước khi phát ra tia
β- , năng lượng toàn phần E

0 của hạt β- và năng lượng toàn phần Epo của hạt Po sau một phản ứng phóng xạ , người ta

thaáy

EBi ≠ Ee +Epo. Hãy giải thích tại sao ?

c) hạt nhân pơlơni ZA

Po

là hạt nhân phóng xạ , sau khi phát ra tia nó trở thành hạt nhân chì bền .Dùng một mẫu

pơlơni nào đó , sau 30 ngày người ta thấy tỉ số giữa khối lượng của chì và khối lượng của pơlơni trong mẫu bằng
0,1595.Tìm chu kì bán rã của pơlơni

ĐS : a) tia β- l là chùm hạt

−10

e

=> Z = 84 ; A = 210

b) vì sinh ra hạt nơtrinô neân EBi ≠ Ee +Epo c) T = 138 ngày

80.Một prơtơn có động năng Wp = 1MeV bắn vào hạt nhân 37

Li

đang đứng yên thì sinh ra phản ứng tạo thành hai
hạt x có bản chất giống nhau và khơng kèm theo phóng xạ gama γ

a) Viết phương trình phản ứng và cho biết phản ứng toả hay thu bao nhiêu năng lượng ?
b) Tính động năng của mỗi hạt x được tạo ra

c) Tính góc giữa phương chuyển động của hai hạt x , biết rằng chúng bay ra đối xứng với nhau qua phương tới của
prôtôn

Cho bieát : m = 7,0144u ; mp = 1,0073u ; mx = 4,0015u ; 1u = 931Mev/c2 ; cos85,270 = 0,0824

ĐS: a) A = 4 ; Z =2 ; b) ∆E = (mp + mLi - 2 m).c2 = 17,41MeV > 0 phản ứng này là phản ứng

toả năng lượng c)  = 170,540
81. Cho phản ứng hạt nhân 4

Be

+

11

H → X

+

36

Li

a) X là hạt nhân của nguyên tử nào và còn gọi là hạt gì ?

b) Cho biết mBe = 9,01219u ; mp = 1,0073u ; mLi = 6,0513u ; mx = 4,0026u . Đây là phản ứng toả hay thu năng

lượng ? Tại sao ?

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

d)Cho biết hạt prơtơn có động năng 5,45MeV bắn phá hạt nhân Be đứng yên ,hạt nhân Li bay ra với động năng

3,55MeV , tìm động năng của hạt X bay ra

ĐS :a) A = 4 ;Z= 2 ; b)Ta thấy: mBe + mH = 10,02002u > mLi + mX =10,01773u => phản ứng tỏa năng lượng

c) ∆E = 0,00229.931 = 2,13MeV

d) Ta đã biết ∆E = Wđ (Li) + Wđ( ) –Wđ (p) => Wđ ( ) = ∆E + Wđ (p) –Wđ (Li) = 4,03MeV

82. Hạt nhân phóng xạ 84
210

Po

phát ra hạt , có chu kì bán rã là 138 ngày
a) Viết phương trình phân rã của Po

b) Ban đầu có 1kg chất phóng xạ trên , hỏi bao lâu lượng chất phóng xạ chỉ cịn 10g
c) Tính năng lượng tỏa ra (theo đơn vị MeV) khi hạt nhân Po phân rã

d)Tính động năng (theo đơn vị MeV) và vận tốc của hạt X và hạt nhân con (tính theo đơn vị m/s)
Cho mPo = 209,9828u ; m = 4,0026u ; mx = 205,9744u ; 1u = 1,66.10-27 kg = 931MeV/c2

ÑS :b) t≈917 ngaøy ; c) v =2,55.107 m/s v

pb = 4,96.107 m/s

83.Hỏi bao nhiêu lần phóng xạ  và bao nhiêu lần phóng xa ïβ cùng loại thì hạt nhân 23290

Th

biến đổi thành hạt
nhân 20882

Pb

? Hãy xác định loại β hạt đó

ĐS: 23290

Th

→

k

(

α

)+

k

(

Z0

β

)+

20882

Pb

=> 232 = 4k1 +0k2 +208 vaø 90 = 2k1 +zk2 +82 . Giải ra : k1 = 6 và zk2 =

-4 .Do k2≥ 0 => đây là hạt β- và có 6 lần phóng xạ và 4 lần phóng xạ β

-84. Dùng một prơtơn có động năng Wp = 5,58MeV bắn phá hạt nhân 1123

Na

đứng yên sinh ra hạt  và X .Coi phản
ứng không kèm theo bức xạ γ

a) Viết phương trình phản ứng , nêu cấu tạo hạt nhân X
b) Phản ứng trên tỏa hay thu năng lượng ?tính năng lượng đó

c) Biết động năng của hạt  là W = 6,6MeV .Tính động năng của hạt nhân X
d) Tính góc tạo bởi phương chuyển động của hạt  và hạt prôtôn

ÑS :a) A =20 , Z =10 ; b) ∆E = 3,67MeV c) Wx = 2,65MeV d) β = 1500

85. Một phản ứng phân hạch của urani 235 là : 92
235

U

+

01

n →

4295

Mo

+

13957

La

+

2

01

n

+

7

−10

e

Mo là kim loại molipden ,La là kim loại lantan ( họ đất hiếm )

a) Tính ra MeV và J năng lượng ∆E tỏa ra từ phản ứng trên .Cho biết khối lượng các hạt nhân ,

mU = 234,99u ; mMo = 94,88u ; mLa = 138,87u và của hạt nơtrôn mn = 1,01u ; bỏ qua khối lượng các electrôn ;

1u = 931 MeV/c 2

b) Nếu coi giá trị ∆E tính từ câu a) là năng lượng trung bình tỏa ra từ một phản ứng phân hạch

U

thì khi 1g

U

phân hạch hoàn toàn ,năng lượng E tỏa ra là bao nhiêu ? cho NA = 6,023.1023 mol-1

c) Cần phải đốt một lượng than là bao nhiêu để có năng lượng bằng năng lượng E tỏa ra khi phân hạch hết 1g

U

.Biết rằng năng suất tỏa nhiệt của than bằng 2,93.107 J/kg

ÑS : a)∆E ≈ 3,43.10-11 (J) b) N = m.N

A /AU => E = N.∆E = 8,78.1010 ( J )

c) Khối lượng than cần đốt : M = E/q = 2,997.103 kg ≈ 3 ( tấn)

86.Cho phản ứng hạt nhân : 12

D

+

T →n

+

X

a)Hỏi hạt nhân X là hạt nhân gì ? Số prôtôn và số nơtrôn có trong hạt nhân ấy bằng bao nhiêu ?

b) Cho biết khối lượng các hạt nhân mD = 2,0136u ; mT = 3,0160u , mn =1,0087u ; mx = 4,0015u .Hỏi phản ứng đã cho

thu hay tỏa năng lượng ?Tính năng lượng đó ra MeV , biết rằng 1u =931MeV/c2

c) Nước trong thiên nhiên chứa 0,015% nước nặng D2 O .Hỏi nếu dùng tòan bộ đơtêri có trong 1m3 nước để làm nhiên

liệu cho phản ứng trên thì năng lượng thu được ( Tính ra kJ) là bao nhiêu ?Cho số Avôgađrô NA = 6,023.1023 hạt/mol ;

khối lượng riêng của nước ρ = 1kg/lít

ĐS : a) A = 4 , Z =2 ; có 2 nơtrôn b) ∆E =18,06 MeV

c) 1m3 nước thiên nhiên nặng 1000kg => nước nặng chứa trong 1m3 bằng m = 150g

số hạt nhân D có trong 150g nước nặng bằng N = 90,345.1023 ( hạt ) => Q = N. ∆E = 2,61.1010 kg

87.Nơ trơn có động năng Kn = 1,1 MeV bắn vào hạt nhân Liti đứng yên gây ra phản ứng

n

+

Li

→ X

+

He

a) Viết đầy đủ phương trình phản ứng trên và cho biết phản ứng thu hay tỏa năng lượng

b) Hạt nhân Hêli bay ra vng góc với phương của hạt nhân X .Tìm động năng Kx của hạt nhân X và động năng K

của hạt nhân heâli

mHe = 4,0016u ; mn = 1,00866u ; mx = 3,016u ; mLi = 6,00808u ; 1u = 931MeV/c

ÑS : a)∆E = ∆m.c2 = -0,8MeV b) K =0,2MeV ; K

x = 0,1MeV

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

t0 = 0. .Đến thời điểm t1 = 2 giờ máy đếm được n1 xung ,đến thời điểm t2 =3 t1 ,máy đếm được n2 xung với n2 = 2,3n1.

Xác định chu kì bán rã của chất phóng xạ naøy

ĐS : máy đếm được n xung có nghĩa là có n hạt nhân bị phân rã
n1 = N0 – N0

e

− λt = N0 ( 1 –

e

− λt ) =>

λ

=

ln 1

,342

t

→T

=

0 ,

693 .t

ln 1,

342 ≈

4,7

giờ

89.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 kì bán rã của chất phóng xạ .Chứng minh rằng ∆t= T/ln2 .Hỏi sau khoảng thời gian 0,51∆t chất
phóng xạ cịn lại bao nhiêu phần trăm ban đầu ? Cho biết e-0,51= 0,6 (TSĐH -2003)

ÑS : Ta coù e =

N

=

e

λt

⇒

λΔt

=

1

do đó

Δt

=

1 λ

=

T

ln 2

;

N

0

=

e

− λ.0,51Δt

=

e

−0,51

=

0,6

=

60 %

90.Hạt nhân pôlôni ( 21084

Po

) phóng ra hạt α và biến thành hạt nhân chì (Pb) bền

a) Viết phương trình diễn tả quá trình phóng xạ và cho biết cấu tạo của hạt nhân chì

b)Ban đầu có một mẫu pơlơni ngun chất .Hỏi sau bao lâu thì tỉ lệ giữa khối lượng chì và khối lượng pơlơni cịn lại
trong mẫu là n = 0,7 ? .Biết chu kì bán rã của pôlôni là 138,38 ngày .Lấy ln2 = 0,693 ; ln1,71 = 0,536. (TSH -2006)

Bài tập vật lý hạt nh©n

Tìm chu kì bán rã, tính độ phóng xạ, xác định thời gian tồn tại
Bài 1.

Đồng vị 2411

Na

có khối lợng ban đầu

m

0

=

0 ,

24 g

.

Sau 105 giờ, độ phóng xạ của nó giảm đi 128 lần. Cho

N

A

=

6 ,

02. 10

(

mol

−1

)

. Viết phơng trình phản ứng.

a). Tỡm cho k bỏn rã và độ phóng xạ ban đầu (tính ra đơn vị Bq) của mẫu (kết quả tính đ ợc lấy n ba ch s cú
ngha)

b). Tính khối lợng magiê tạo ra sau thời gian 45 giờ.
Bài 2.

Lúc đầu có một mẫu Pôlôni 21084

P

0 nguyên chất là chất phóng xạ có chu kỳ bán rÃ 138 ngày. Các hạt Po phát ra tia
phóng xạ và chuyển thành hạt nhân chì 20682

Pb

. Hỏi Po phát ra loại phóng xạ nào? Tính tuổi của chất trên nếu lúc khảo
sát khối lợng Po lớn gấp 4 lần khối lợng chì?

Bài 3. (ĐHQG TPHCM 1996)

Đồng vị phóng xạ cô ban 2760

C

O phát ra tia

và tia

với chu kì bán r· T=71,3 ngµy.

a). Hãy cho biết thành phần cấu tạo của hạt nhân ngun tử cơban nh thế nào? Tính độ hụt khối và năng lợng liên
kết của hạt nhân cơban. Cho biết: m(CO)=55,940u.

b). H·y tÝnh xem trong 1 th¸ng (30ngày) lợng chất côban này bị phân rÃ bao nhiêu phần trăm.
c). Viết phơng trình phản ứng, chỉ rõ hạt nhân con của phản ứng.

Bài 4.

Cú bao nhiờu ht

β

− đợc giải phóng trong 1 giờ từ 1 micrơgam (10-6g) đồng vị 
11
24

Na

,

biÕt r»ng chu k× bán rÃ của

Na

,

là T=15 giờ.

Bài 5. (ĐH An Ninh 96)

Hạt nhân 146

C

là một chất phóng xạ, nã phãng ra tia

β

2). Sau bao lâu lợng chất phóng xạ của mẫu chỉ cịn bằng 1/8 lợng chất phóng xạ ban đầu cảu mẫu đó.

3). Trong cây cối có chất phóng xạ 146

C

. Độ phóng xạ của một mẩu gỗ cổ đại đã chết cùng khối lợng lần lợt bằng
0,255Bq và 0,215Bq. Xác định xem mẩu gỗ cổ đại chết đã bao lâu. Cho biết: ln(1,186)=0,1706.

Bµi 6 (§HXD 2002)

1. Trình bày: sự phóng xạ, bản chất và tính chất của các tia phóng xạ.

2.Pơlơni là một chất phóng xạ có chu kỳ bán rã 140 ngày đêm. Hạt nhân pơlơni phóng xạ sẽ biến thành hạt nhân chì (Pb)

và kèm theo một hạt α. Ban đầu có 42mg chất phóng xạ pơlơni. Tính khối lượng chì sinh ra sau 280 ngy ờm. 21084

Po

Bài 7 (ĐHTM 2002) Đồng vị phóng xạ 84
210

Po

phóng xạ α và biến đổi thành một hạt nhân chì. Ban đầu mẫu chất Po có

khối lượng 1mg. Tại thời điểm t1 tỉ lệ giữa số hạt nhân chì và số hạt nhân Po trong mẫu là 7 : 1. Tại thời điểm t2 (sau t1 là

414 ngày) thì tỷ lệ đó là 63 : 1.

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

b). Độ phóng xạ đo được ở thời điểm t1 là 0,5631 (Ci), hãy tìm số Avơgađrơ (NA) và tìm thể tích khí hêli tạo thành ở điều

kiện tiêu chuẩn ở thời điểm t1.

áp dụng các định luật bảo toàn và năng l ợng của phản ứng hạt nhân.
Bài 8.

X¸c nhận hạt nhân X trong phản ứng hạt nhân sau:
1123

N

A

+

X →

24

H

e

+

1020

Ne

Phản ứng hạt nhân trên thuộc loại toả hay thu năng lợng? Tính độ lớn của năng lợng toả hoặc thu đó ra (eV). Cho biết khối
lợng các hạt nhân:

11
23

N

A

=

22 ,873

u

;

H

e

4 ,

0015

u



;1020

N

e



19 ,

9870

u

11

H

=

1 ,

0073

u

;

u

=

1 ,

66 .10

27

kg

=

931 MeV

/

c

Bài 9.

Pôlôni 21084

P

0 là chất phóng xạ với chu kỳ bán rÃ là 138 ngày.

a). Viết phơng trình phân rã và tìm khối lợng ban đầu của Po, cho biết độ phóng xạ ban đầu của nó là

1 ,

67 . 10

Bq

b). Sau thời gian bao lâu độ phóng xạ của nó giảm đi 16lần.
c). Tìm năng lợng toả ra khi lợng chất phóng xạ trên phân rã hết.

m

(

Po

)=

209 ,

9828

u ;m

(

α

)=

4 ,

0026

u ;m

(

Pb

)=

205 ,

9744

u ;

1 u

=

931MeV

/

c

; N

A

=

6 ,

02 .10

23 hạt/mol
Bài 10.

Ntrụn cú ng nng

K

n

=

1,1 MeV

bắn vào hạt nhân Liti đứng yên gây ra phản ứng:
01

n

+

Li

→ X

+

He

a). Viết đầy đủ phản ứng trên và cho biết phản ứng trên thu hay toả năng lợng.

b). Hạt nhân Hêli bay ra vng góc với phơng của hạt nhân X. Tìm động năng KX của hạt nhân X và động năng K

của hạt nhân Hêli.

Cho:

m

2
4

=

4 ,

00160

u; m

n

=

1 ,

00866

u

0 ;m

X

=

3 ,

01600

u ;m

36

=

6 ,

00808

u;

1 u

=

931 MeV

/

c

Bài 11. (HV Quan hƯ qc tÕ 96)

Hạt nhân phóng xạ 23492

U

(đứng yên) phóng ra hạt  (hạt nhân của ngun tử Hêli).
1). Viết phơng trình phân rã.

2). Tính năng lợng toả ra (dới dạng động năng của hạt nhân và hạt ).
3). Tính động năng của hạt  và hạt nhân con.

4). Trong thực tế ngời ta lại đo đợc động năng cảu hạt  và hạt nhân con chỉ bằng 13,00MeV. Sự sai lệch giữa giá trị tính
tốn và giá trị đo đợc đã đợc giải thích bằng việc phát ra bức xạ

γ

(cùng với hạt ). Hãy xác định bớc sóng của bức x

Cho biết khối lợng hạt nhân: m(U234)=233,9004u; m(Th230)=229,9737u;m()=4,00151u; u=1,66055.10-27kg=931MeV/c2.

Bài 12.

1). Định nghĩa phản ứng hạt nhân . Sự phóng xạ có phải là 1 phản ứng hạt nhân khơng?Tại sao?

2). Poloni Po(84,210) phóng xa alpha rồi tạo thành hạt nhân X

a). Viết pt phản ứng . Phản ứng đó là phản ứng hạt nhân tỏa hay thu năng lượng và năng lượng dó là bao nhiêu ? Cho biết

độ hụt khối của Po hạt anpha và hạt nhân X lần lượt là 1,7266u , 0,0294u và 1,703u và 1u=931MeV/c2.

b). Tìm động năng và vận tốc của hạt anpha biết trước phản ứng Po đứng yên . Coi khối lượng của các hạt ( tính theo đơn
vị khối lượng nguyên tử u ) xấp xỉ bằng số khối

Bµi 13.

1.So sánh sự giống nhau và khác nhau của hiện tượng phóng xạ và hiện tượng phân hạch.
2.Một proton di chuyển đến va chạm vào một hạt liti Li(3,7) đang đứng yên, cho hai hạt nhân X giống nhau với vận tốc có
cùng độ lớn.

Cho biết khối lượng của các hạt nhân proton, hạt nhân liti, hạt nhân X lần lượt là mp=1,007276u; mLi=7,01600u,
mX=4,00260u. Cho 1u=1,66.10-27kg

a).Viết PTPU. Xác định hạt nhân X?

b). Pu tỏa hay thu năng lượng? Tính năng lượng của PU.

c). Cho biết vận tốc của proton bằng 2,00.107 m/s . Hãy tính vận tốc của mỗi hạt nhân X và xác định góc hợp bởi hai hướng
chuyển động của hạt nhân X sau PU?

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

1. Phát biểu định nghĩa và cho một thí dụ về phản ứng nhiệt hạch. Nêu điều kiện xảy ra phản ứng nhiệt hạch và giải thích
tại sao cần điều kiện đó.

2. Trình bày nguồn gốc năng lượng mặt trời.

3. Hạt nhân triti (T) và đơteri (D) tham gia phản ứng nhiệt hạch sinh ra hạt nhân X và hạt nơ trơn. Viết phương trình phản
ứng và tìm năng lượng toả ra từ phản ứng. Cho biết độ hụt khối của hạt nhân triti và ∆mT = 0,0087 u, của hạt nhân đơteri
là

∆mD = 0,0024 u, của hạt nhân X là ∆mx = 0,0305 u, 1 u = 931 MeV/c2.

Bài 15 (ĐHSPI 2002)

Cho prụtụn có động năng Kp = 1,45MeV bắn vào hạt nhân đứng yên. Hạt nhân X mới sinh ra giông nhau và có cùng động
năng 37Li1. Viết phương trình phản ứng. Cho biết cấu tạo của hạt nhân X. Đó là hạt nhân của nguyên tử nào ? Hạt nhân X
đó cịn được gọi là hạt gì?. 2. Phản ứng thu hay toả năng lượng ? Năng lượng này bằng bao nhiêu và có phụ thuộc vào Kp
hay khơng ?

3. Giả sử phản ứng hạt nhân trên tiếp diễn một thời gian và lượng khí được tạo thành là 10cm3 ở điều kiện tiêu chuẩn. Tính
năng lượng đã toả ra hay khu vào (theo đơn vị kJ).

4. Tính động năng của mỗi hạt X sinh ra. Động năng này sẽ có phụ thuộc vào Kp hay khơng

5. Tính góc hợp bởi các vectơ vận tốc của hai hạt X sau phản ứng. Cho biết: khối lượng các hạt nhân theo đơn vị u là mLi
= 7,0142; mx = 3\4,0015; mp = 1,0073. u = 931MeVc2; NA = 6,022.1023 mol-1 v e = 1,6.10-19C.

Bài 16 (ĐHTM 2002)

1.Phn ng ht nhõn là gì? Sự phóng xạ có phải là phản ứng hạt nhân khơng? Tại sao?

2.Trình bày các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân. Nêu quy tắc dịch chuyển trong phóng xạ α và phóng xạ

β

−

3. Hạt nhân 23592

U

hấp thụ một hạt n sinh ra x hạt, α, y hạt β-, 1 hạt

20882

Pb

và 4 hạt n. Hãy xác định số hạt x và y. Viết

</div>

Bai tap vat ly hn tong hop

MeV

<i>c</i>

1

2

mv

He:

<i>X →</i>

He

<i>Y</i>

<i>β</i>

<i>e</i>

<i>X</i>

<i>→</i>

<i>e</i>

<i>Y</i>

<i>β</i>

=

<i>e</i>

<i>X</i>

<i>→</i>

<i>e</i>

+

<i>Y</i>

<i>P</i>

=

<i>H</i>

<i>n</i>

<i>N</i>

<i>e</i>

=

<i>λN</i>

<i>e</i>

<i>m</i>

<i>e</i>

=

<i>m</i>

2

<i>λ</i>

=

ln 2

<i>T</i>

=

0

<i>,</i>

693

<i>T</i>

<i>λN</i>

=

<i>λN</i>

<i>e</i>

1 phanra

1

<i>s</i>

<i><sub>H</sub></i>

<i>e</i>

=

<i>H</i>

2

<i>H</i>

=

<i>λN</i>

mv

qB

<i>m s</i>

<i>U</i>

+

<i>n →</i>

<i>U →</i>

<i>X</i>

+

<i>X</i>

+

<i>k</i>

<i>n</i>

+

200 MeV

<i>K</i>

<i>H</i>

+