Chuyên đề Giải bài tập về sự phóng xạ môn Vật Lý lớp 12 năm học 2020-2021
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (473.87 KB, 4 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
Trang | 1
<b>Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai </b>
<b>CHUYÊN ĐỀ GIẢI BÀI TẬP VỀ </b>
<b>SỰ PHÓNG XẠ </b>
<b>1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI </b>
- Xét sự phóng xạ '
'
<i>A</i> <i>A</i>
<i>ZX</i> → <i>ZY</i>, 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 khơng có sự bảo tồn khối lượng ở đây, tức khối lượng X
giảm bằng khối lượng Y tạo thành mà chỉ có sự bảo tồn 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 :
0
( 1)
1
<i>X</i> <i>Y</i> <i>X</i> <i>X</i> <i>Y</i>
<i>t</i>
<i>X</i> <i>Y</i>
<i>t</i>
<i>Y</i>
<i>X</i>
<i>N</i> <i>N</i> <i>N</i> <i>N</i> <i>N</i>
<i>N</i> <i>e</i> <i>N</i>
<i>N</i>
<i>e</i>
<i>N</i>
= − =
− =
= −
- Phương trình liên hệ giữa m và N:
.
<i>A</i> <i>A</i>
<i>Y</i> <i>Y</i> <i>X</i>
<i>X</i> <i>X</i> <i>Y</i>
<i>m</i>
<i>N</i> <i>nN</i> <i>N</i>
<i>A</i>
<i>N</i> <i>m</i> <i>A</i>
<i>N</i> <i>m</i> <i>A</i>
= =
=
- Khi đó ta có:
. 1
( 1).
<i>t</i>
<i>Y</i> <i>X</i>
<i>X</i> <i>Y</i>
<i>t</i>
<i>Y</i> <i>X</i>
<i>X</i> <i>Y</i>
<i>m</i> <i>A</i>
<i>e</i>
<i>m</i> <i>A</i>
<i>m</i> <i>A</i>
<i>e</i>
<i>m</i> <i>A</i>
= −
= −
<b>2. VÍ DỤ MINH HỌA </b>
<b>Ví dụ 1</b>: Pơlơni 210
84<i>Po</i> là một chất phóng xạ có chu kì 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 42 mg chất
phóng xạ pơlơni. Tính khối lượng chì sinh ra sau 280 ngày đêm.
<b>Giải </b>
Ta có:
0. (1 2 ) 31,1
<i>t</i>
<i>Pb</i> <i>T</i>
<i>Pb</i>
<i>Po</i>
<i>A</i>
<i>m</i> <i>m</i> <i>mg</i>
<i>A</i>
</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>
Trang | 2
<b>Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai </b>
<b>Ví dụ 2</b>: Chất phóng xạ poolooni 210
84<i>Po</i> phát ra tia
206
82<i>Pb</i> và biến đổi thành chì . Cho chu kì
của 210
84<i>Po</i> là 138 ngày. Ban đầu (t = 0) có một mẫu pôlôni chuyên chất. Tại thời điểm t1, tỉ số
giữa số hạt nhân pơlơni 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
<b>Giải </b>
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 1/4=1/22<sub>=1/2</sub>t/T <sub>hay t / T = 2 </sub>
⇒ t1 = 2T = 2.138 = 276 ngày . Suy ra t2 = t1 + 276 = 4T
Ta có:
4 4
2 2 0
4 4
2 2 0
.2 2 1
(1 2 ) 1 2 15
<i>Po</i>
<i>Pb</i>
<i>N</i> <i>N</i> <i>N</i>
<i>N</i> <i>N</i> <i>N</i>
− −
− −
= = = =
− −
<b>Ví dụ 3</b>: Lúc đầu có một mẫu poloni 210
84<i>Po</i> 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 206
82<i>Pb</i>. Tính tuổi của
mẫu chất trên nếu lúc khảo sát khối lượng chất poloni lớn gấp 4 lần khối lượng chì.
<b>Giải </b>
Phương trình phóng xạ:
210 206
84<i>Po</i>→ 82<i>Pb</i>
Số hạt nhân Poloni phân rã bằng số hạt nhân chì (Pb) tạo thành nên ta có:
( 1)
210
1 .
206
1, 255
ln 2
. 0, 227
45,19
<i>t</i>
<i>Po</i> <i>Pb</i> <i>Po</i> <i>Pb</i>
<i>t</i>
<i>Pb</i> <i>Pb</i>
<i>Po</i> <i>Po</i>
<i>t</i>
<i>N</i> <i>N</i> <i>N</i> <i>e</i> <i>N</i>
<i>N</i> <i>m</i>
<i>e</i>
<i>N</i> <i>m</i>
<i>e</i>
<i>t</i> <i>t</i>
<i>T</i>
<i>t</i>
= − =
= − =
=
= =
=
Vậy mẫu chất trên có 45,19 ngày tuổi
<b>3. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM </b>
<b>Câu 1</b>: Magiê 27
12<i>Mg</i>phóng xạ với chu kì bán rã là T, lúc t1 độ phóng xạ của một mẫu magie là
2,4.106<sub>Bq. Vào lúc t</sub><sub>2</sub><sub> độ phóng xạ của mẫu magiê đó là 8.10</sub>5<sub>Bq. Số hạt nhân bị phân rã từ thời </sub>
điểm t1 đến thời điểm t2 là 13,85.108 hạt nhân. Tìm chu kì bán rã T?
</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>
Trang | 3
<b>Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai </b>
C. 3200s D. 2700s
<b>Câu 2</b>: 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<sub>( chu kỳ bán rã 15 giờ) có độ phóng xạ 2μCi. Sau </sub>
7,5 giờ người ta lấy ra 1cm3<sub> máu người đó thì thấy nó có độ phóng xạ 502 phân rã/phút. Thể </sub>
tích máu của người đó bằng bao nhiêu?
A. 6,25 lít B. 5,62 lít
C. 2,65 lít D. 7,25 lít
<b>Câu 3</b>: 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. 5h
<b>Câu 4</b>: Giả thiết một chất phóng xạ có hằng số phóng xạ là λ = 5.10-8<sub> s</sub>-1<sub>. Thời gian để số hạt </sub>
nhân chất phóng xạ đó giảm đi e lần là
A. 5.108<sub> s. </sub> <sub>B. 5.10</sub>7<sub> s. </sub>
C. 2.108<sub> s. </sub> <sub>D. 2.10</sub>7<sub> s. </sub>
<b>Câu 5</b>: 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.
<b>Câu 7</b>: Hạt nhân 210
84<i>Po</i> phóng xạ α và biến thành hạt nhân
206
82<i>Pb</i>. Cho chu kì bán rã của
210
84<i>Po</i> là
138 ngày và ban đầu có 0,02 g 210
84<i>Po</i> nguyên chất. Khối lượng
210
84<i>Po</i> còn lại sau 276 ngày là
A. 5 mg. B. 10 mg.
C. 7,5 mg. D. 2,5 mg.
<b>Câu 8</b>: Một chất phóng xạ ban đầu có N0 hạt nhân. Sau 1 năm, cịn 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
A. No/16 B. No/9
</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>
Trang | 4
<b>Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai </b>
Website <b>HOC247</b> cung cấp một mơi trường <b>học trực tuyến</b> sinh động, nhiều <b>tiện ích thông minh</b>, nội
dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những <b>giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi </b>
<b>về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm</b> đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh
tiếng.
<b>I.</b> <b>Luyện Thi Online </b>
- <b>Luyên thi ĐH, THPT QG:</b> Đội ngũ <b>GV Giỏi, Kinh nghiệm</b> từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng
xây dựng các khóa <b>luyện thi THPTQG </b>các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và
Sinh Học.
- <b>Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: </b>Ơn thi <b>HSG lớp 9</b> và <b>luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán</b> các
trường <i>PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An</i> và các trường
Chuyên khác cùng <i>TS.Trần Nam Dũng, TS. Phạm Sỹ Nam, TS. Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức </i>
<i>Tấn.</i>
<b>II.</b> <b>Khoá Học Nâng Cao và HSG </b>
- <b>Toán Nâng Cao THCS:</b> Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho các em HS
THCS lớp 6, 7, 8, 9 u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt
điểm tốt ở các kỳ thi HSG.
- <b>Bồi dưỡng HSG Toán:</b> Bồi dưỡng 5 phân mơn <b>Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học </b>và <b>Tổ Hợp</b>
dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12. Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: <i>TS. Lê Bá Khánh </i>
<i>Trình, TS. Trần Nam Dũng, TS. Phạm Sỹ Nam, TS. Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc </i>
<i>Bá Cẩn</i> cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia.
<b>III.</b> <b>Kênh học tập miễn phí </b>
- <b>HOC247 NET:</b> Website hoc miễn phí các bài học theo <b>chương trình SGK</b> từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả
các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư
liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất.
- <b>HOC247 TV:</b> Kênh <b>Youtube</b> cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi
miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và
Tiếng Anh.
<i>Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai </i>
<i> Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90% </i>
<i>Học Toán Online cùng Chuyên Gia </i>
</div>
<!--links-->
