Chương 7 hạt nhân nguyên tử

CHỦ ĐỀ 28: CẤU TẠO HẠT NHÂN
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
- Khối lượng nghỉ mo; Khối lượng tương đối tính: m 

mo
v2
1 2
c

 mo

- Năng lượng nghỉ: Wo  mo c 2 ; Năng lượng toàn phần: W  mc 2
- Động năng: Wđ  K  W  Wo  m  mo .c 2
- Hạt nhân

A
Z

X , có A nuclon; Z proton và (A-Z) notron

- Độ hụt khối: m  Z .m p   A  Z .mn  mhn
- Năng lượng liên kết của hạt nhân: Wlk  m.c 2 ; với 1u  931,5MeV / c 2
- Năng lượng liên kết tính riêng:  

Wlk
(đặc trưng cho tính bền vững của hạt nhân)
A

- Số hạt nhân trong m gam chất đơn nguyên tử: N 

m

.N A
M

Với N A  6,02.10 23 hạt/mol (máy tính fx 570 ES: bấm

)

CÁC VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH
Ví dụ 1: Một hạt nhân có ký hiệu là: 168O , hạt nhân có bao nhiêu nuclon?
A. 8

B. 10

C. 16

D. 7

C. 14

D. 40

Giải
Ta có: A = 16  Số nuclon là 16
=> Chọn đáp án C
Ví dụ 2: Hạt nhân

27
13

Al có bao nhiêu notron?

A. 13

B. 27

Giải
Ta có: N  A  Z  27  13  14 hạt
=> Chọn đáp án C
Ví dụ 3: Một vật có khối lượng nghỉ mo  0,5kg . Xác định năng lượng nghỉ của vật?
A. 4,5.1016 J

B. 9.1016 J

C. 2,5.106 J

D. 4,5.108 J

Giải



Ta có: Eo  mo .c 2  0,5. 3.108



2

 4,5.1016 J

=> Chọn đáp án A

Ví dụ 4: Một vật có khối lượng nghỉ mo  1kg đang chuyển động với vận tốc v  0,6C . Xác định khối
lượng tương đối của vật?
A. 1kg

B. 1,5kg

C. 1,15kg

D. 1,25kg

Giải
Trang 1


Ta có m 

mo
v2
1 2
c

 1(kg )

=> Chọn đáp án A
Ví dụ 5: Một vật có khối lượng nghỉ mo đang chuyển động với vận tốc v = 0,6C. Xác định năng lượng
toàn phần của vật?
A. mo .c 2

B. 0,5mo .c 2

C. 1, 25mo .c 2

D. 1,5mo .c 2

Giải
Ta có: E  mc 2 

mo
1

2

v
c2

c 2  1, 25mo .c 2

=> Chọn đáp án C
Ví dụ 6: Một vật có khối lượng nghỉ mo đang chuyển động với vận tốc v = 0,6C. Xác định động năng của
vật?
A. mo .c 2

B. 0,5mo .c 2

C. 0, 25mo .c 2

D. 1,5mo .c 2

Giải





1

2
2
2
Ta có: Wđ  E  Eo  m.c  mo .c  mo c 
 1  0,25mo .c 2
2
 1  v

c2


Ví dụ 7: Hạt nhân 12 D (doteri) có khối lượng m = 2,00136u. Biết m  1,0073u; m  1,0087u . Hãy xác định
độ hụt khối của hạt nhân D
A. 0,0064u

B.0,001416u

C. 0,003u

D.0,01464u

Giải

m  Z .m p   A  Z  .mn  mD  1, 0073  1, 0087  2, 00136  0, 01464u

=> Chọn đáp án D
Ví dụ 8: Hạt nhân 12 D (doteri) có khối lượng m = 2,00136u. Biết m  1, 0073u; m  1, 0087u; c  3.108 m / s
. Hãy xác định năng lượng liên kết của hạt nhân D
A. 1,364MeV

B. 1,643MeV

C. 13,64MeV

D. 14,64MeV

Giải

Ta có: E  m.c 2  Z .m p   A  Z .mn  mD .c 2

 1,0073  1,0087  2,00136 .931,5  13,64 MeV
=> Chọn đáp án C
Ví dụ 9: Hạt nhân 12 D (doteri) có khối lượng m = 2,00136u. Biết m  1, 0073u; m  1, 0087u; c  3.108 m / s
. Hãy xác định năng lượng liên kết riêng của hạt nhân D?
A. 1,364 MeV / nuclon B. 6,82 MeV / nuclon

C. 13,64 MeV / nuclon D. 14,64 MeV / nuclon
Trang 2


Giải
Ta có: E = 13,64 MeV (đáp án trên)
 Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân D:

Wlk 13,64


 6,82MeV / nuclon 
A
2

=> Chọn đáp án B
II. BÀI TẬP
A. KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT

 

Bài 1: Hạt nhân Triti T13 có:
A. 3 nuclon, trong đó có 1 proton
B. 3 notron và 1 proton
C. 3 nuclon, trong đó có 1 notron
D. 3 proton và 1 notron
Bài 2: Phát biểu nào sau đây sai?
A. Các đồng vị phóng xạ đều khơng bền
B. Các ngun tử mà hạt nhân có cùng số prơtơn nhưng có số nơtron (nơtrơn) khác nhau gọi là đồng vị
C. Các đồng vị của cùng một nguyên tố có số nơtron khác nhau nên tính chất hóa học khác nhau.
D. Các đồng vị của cùng một nguyên tố có cùng vị trí trong bảng hệ thống tuần hồn
Bài 3: Hạt nhân nguyên tử

A
Z

X có cấu tạo gồm

A. Z notron và A proton
B. Z proton và A notron

C. Z proton và (A-Z) notron
D. Z notron và (A+Z) proton
Bài 4: Phát biểu nào sau đây đúng?
A. Lực gây ra phóng xạ hạt nhân là lực tương tác điện (lực Coulomb)
B. Quá trình phóng xạ hạt nhân phụ thuộc vào điều kiện bên ngồi như áp suất, nhiệt độ,…
C. Trong phóng xạ hạt nhân khối lượng được bảo tồn
D. Phóng xạ hạt nhân là một dạng phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng
Bài 5: Một đơn vị khối lượng nguyên tử (1u) bằng:
A. 1/12 khối lượng của hạt nhân 36 C
B. khối lượng của một photon
C. 931,5MeV.c2
D. Cả A, B, C đều sai
Bài 6: Từ kí hiệu của một hạt nhân nguyên tử 36 X , kết luận nào dưới đây chưa chính xác
A. Hạt nhân của nguyên tử này có 6 nuclon
B. Đây là nguyên tố đứng thứ 3 trong bảng HTTH
C. Hạt nhân này có 3 proton và 3 notron
D. Hạt nhân này có 3 proton và 3 electron
Bài 7: Một hạt nhân có khối lượng m  5,0675.10 27 kg đang chuyển động với động năng 4,78MeV.
Động lượng của hạt nhân là
A. 3,875.10 20 kg.m / s B. 7,75.10 20 kg.m / s

C. 2,4.10 20 kg.m / s

D. 8,8.10 20 kg.m / s
Trang 3


Bài 8: Đồng vị là:
A. các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có số khối A bằng nhau
B. các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có số proton bằng nhau, số notron khác nhau

C. các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có số notron bằng nhau, số proton khác nhau
D. các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có khối lượng bằng nhau
Bài 9: Tương tác giữa các nuclon tạo thành hạt nhân là tương tác
A. mạnh
B. yếu
C. điện từ
D. hấp dẫn
Bài 10: Khẳng định nào đúng về hạt nhân nguyên tử?
A. Lực tĩnh điện liên kết các nuclon trong hạt nhân
B. Khối lượng của nguyên tử xấp xỉ khối lượng hạt nhân
C. Bán kính của nguyên tử bằng bán kính hạt nhân
D. Điện tích của nguyên tử bằng điện tích hạt nhân
Bài 11: Chọn câu sai?
A. Các hạt nhân nặng trung bình (có số khối trung bình) là bền vững nhất
B. Các nguyên tố đứng đầu bảng tuần hồn như H, He có số khối A nhỏ nên bền vững
C. Hạt nhân có năng lượng liên kết càng lớn thì càng bền vững
D. Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững
Bài 12: Xét hạt nhân nguyên tử 94 Be có khối lượng mo biết khối lượng proton là m p và khối lượng notron
là mn . Ta có
A. mo  5mn  4m p

B. mo  4mn  5m p

C. mo  4mn  5m p

D. mo  5mn  4m p

Bài 13: Năng lượng liên kết riêng là năng lượng liên kết:
A. tính cho một nuclon
B. Tính riêng cho hạt nhân ấy

C. Của một cặp proton - proton
D. Của một căp proton - notron
Bài 14: Tìm phát biểu sai về năng lượng liên kết?
A. Muốn phá hạt nhân có khối lượng m thành các nuclon có tổng khối lượng mo > m thì ta phải tốn năng
lượng E  mo  m .c 2 để thắng lực hạt nhân

B. Hạt nhân có năng lượng liên kết E càng lớn thì càng bền vững
C. Năng lượng liên kết tính cho một nuclon gọi là năng lượng liên kết riêng
D. Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng nhỏ thì kém bền vững
Bài 15: Chọn câu trả lời đúng?
A. Hạt nhân càng bền khi độ hụt khối càng lớn
B. Khối lượng của hạt nhân bằng tổng khối lượng của các nuclon
C. Trong hạt nhân số proton luôn bằng số notron
D. Khối lượng proton lớn hơn khối lượng notron
Bài 16: Chọn phát biểu đúng? Độ hụt khối của hạt nhân càng lớn thì
A. năng lượng liên kết của hạt nhân càng lớn
B. hạt nhân càng kém bền vững
C. năng lượng liên kết riêng của hạt nhân càng bé
D. hạt nhân càng dễ bị phá vỡ
Trang 4


Bài 17: Cơng thức tính độ hụt khối của hạt nhân



B. m  m  Z .m   A  Z m 
C. m  Z .m   A  Z m  m 
D. m  E.m   A  Z m  m 

A
Z

X là

A. m  Z .m p   A  Z mn  m X
X

p

n

p

n

X

n

p

X

Bài 18: Chọn phát biểu đúng? Hạt nhân X bền vững hơn hạt nhân Y là vì
A. độ hụt khối của X lớn hơn của Y
B. độ hụt khối của X nhỏ hơn của Y
C. năng lượng liên kết của X lớn hơn của Y
D. năng lượng liên kết riêng của X lớn hơn của Y
B. TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU

40
Bài 1: So với hạt nhân Si1429 , hạt nhân Ca20
có nhiều hơn

A. 11 notron và 6 proton
B. 5 notron và 6 proton
C. 6 notron và 5 proton
D. 5 notron và 12 proton
Bài 2: Hạt nhân nguyên tố chì có 82 proton, 125 notron. Hạt nhân ngun tử này kí hiệu là
A.

125
82

Pb

B.

82
125

Pb

C.

82
207

Pb

D.

207
82

Pb

Bài 3: Hạt nhân heli có khối lượng 6,626484.10 27 kg đang chuyển động với động năng 4MeV thì động
lượng của nó là
A. 4,6.10 20 kgm / s

B. 9,2.10 20 kgm / s

C. 4,6 MeV / c 2

D. 9,2 MeV / c 2

Bài 4: Biết khối lượng của hạt nhân là mN = 13,9992u, của proton m p  1,0073u và của notron

mn  1,0087u . Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân bằng
A. 7,88MeV
B. 8,80MeV
C. 8,62MeV
D. 7,50MeV
Bài 5: Giả sử hai hạt nhân X và Y có độ hụt khối bằng nhau và số nuclon của hạt nhân X lớn hơn số
nuclon của hạt nhân Y thì
A. hạt nhân Y bền vững hơn hạt nhân X
B. hạt nhân X bền vững hơn hạt nhân Y
C. năng lượng liên kết riêng của hai hạt nhân bằng nhau
D. năng lượng liên kết của hạt nhân X lớn hơn năng lượng liên kết của hạt nhân Y

Bài 6: Hạt  có khối lượng 4,0015u, biết số Avogadro N A  6,02.10 23 mol 1 ,1u  931MeV / c 2 . Các
nuclon kết hợp với nhau tạo thành hạt  , năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1 mol khí heli là
A. 2,7.1012J
B. 3,5.1012J
C. 2,7.1010J
D. 3,5.1010J
Bài 7: Hạt nhân đoteri 12 D có khối lượng mD  2,0136u . Biết khối lượng proton là m p  1,0073u và khối
lượng notron là mn  1,0087u . Năng lượng liên kết của hạt nhân 12 D là
A. 0,67MeV

B. 1,86MeV

Bài 8: Năng lượng liên kết của các hạt nhân

C. 2,02MeV
234
92

U và

206
82

D. 2,23MeV

Pb lần lượt là 1790MeV và 1586MeV. Chỉ ra kết

luận đúng?
Trang 5

A. Độ hụt khối của hạt nhân u nhỏ hơn độ hụt khối của hạt nhân Pb
B. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân U lớn hơn năng lượng liên kết riêng của hạt nhân Pb
C. Năng lượng liên kết của hạt nhân U nhỏ hơn năng lượng liên kết của hạt nhân Pb
D. Hạt nhân U kém bền hơn hạt nhân Pb
C. BỨT PHÁ: VẬN DỤNG
Bài 1: Trong mỗi kg nước có chứa 0,15g D2O. Tính số nuclon của hạt nhân D trong 1 kg nước
A. 9,03.1021
B. 18,06.1021
C. 10,03.1021
D. 20,06.1021
Bài 2: Công suất bức xạ của Mặt Trời là P  3,9.10 26 W . Mỗi năm khối lượng của Mặt Trời bị giảm đi
một lượng là
A. 1,37.1017 kg/năm

B. 0,434.10 20 kg/năm C. 1,37.1017 g/năm

D. 0,434.10 20 g/năm

Bài 3: Biết số Avogadro là 6,02.10 23 / mol , khối lượng mol của urani U 92238 là 238g/mol. Số notron trong
119 gam urani U 92238 là
A. 8,8.10 25

B. 1,2.10 25

C. 4,4.10 25

D. 2,2.10 25

Bài 4: Biết N A  6,02.10 23 mol 1 . Trong 59,50g U 92238 có số notron xấp xỉ là

A. 2,38.10

B. 2,20.1025

C. 1,19.1025

D. 9,21.1024

Bài 5: Hạt  có khối lượng 4,0013 u (với 1u  1,66055.10 27 kg ) được gia tốc trong máy xích clotron với
cảm ứng từ của từ trường có độ lớn B = 1T. Đến vòng cuối, quỹ đạo của hạt có bán kính R = 1m. Động
năng của hạt khi đó là
A. 48,1MeV
B. 12,05MeV
C. 16,5MeV
D. 39,7MeV
Bài 6: Có ba hạt mang động năng bằng nhau: hạt proton, hạt nhân doteri và hạt  , cùng đi vào một từ
trường đều, chúng đều có chuyển động trịn đều bên trong từ trường. Gọi bán kính quỹ đạo của chúng lần
lượt là: RH , RD , R , và xem khối lượng các hạt có khối lượng lấy bằng số khối, đơn vị là u. Giá trị của các
bán kính sắp xếp theo thứ tự giảm dần là
A. RH  RD  R

B. R  RD  RH

C. RD  RH  R

D. RD  R  RH

Bài 7: Sau khi được tách ra từ hạt nhân 24 He , tổng khối lượng của 2 proton và 2 notron lớn hơn khối
lượng hạt nhân 4 He một lượng là 0,0305u. Nếu 1u  931MeV / c 2 năng lượng ứng với mỗi nuclon đủ để
tách chúng ra khỏi hạt nhân 4 He là bao nhiêu?

A. 7,098875MeV/nuclon
B. 2,745.1015J/nuclon
C. 28,3955MeV/nuclon
D. 0,2745.1016MeV/nuclon
Bài 8: Biết m p  1,0073u; mn  1,0087u;1u  931,5MeV / c 2 . Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 126C là
A. 7,809MeV

B. 7,452MeV

C. 7,153MeV

D. 89,424MeV

7
3

Bài 9: Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân Li là 5,11MeV/nuclon. Khối lượng của proton và notron
lần lượt là m p  1,0073u , mn  1,0087u ,1u  931,5MeV / c 2 . Khối lượng của hạt nhân 37 Li là
A. 7,0125u

B. 7,0383u

C. 7,0183u

D. 7,0112u

Bài 10: Tính năng lượng liên kết của 126C , Biết khối lượng của notron tự do là 939,6MeV/c2, của proton
là 938,3MeV/c2, và của electron là 0,511MeV/c2
Trang 6

A. 92,466MeV

B. 65,554MeV

C. 86,48MeV

D. 89,4MeV

Bài 11: Tính năng lượng cần thiết để tách hạt nhân cacbon

12
6

C

thành 3 hạt α? cho

mC  11,9967u , m  4,0015u
A. 7,2557MeV
B. 7,2657MeV
Bài 12: Hạt nhân càng bền vững khi có
A. số nuclon càng nhỏ
B. số nuclon càng lớn
C. năng lượng liên kết càng lớn
D. năng lượng liên kết riêng càng lớn

C. 0,72657MeV

D. 0,72557MeV

D. VỀ ĐÍCH: VẬN DỤNG CAO
Bài 1: Sắp xếp theo thứ tự tăng dần về tính bền vững của các hạt nhân nguyên tử

56
26

Fe, 24He, 235
92 U . Cho

khối lượng của hạt nhân là mFe  55,9349u , m  4,0026u , mU  235,0439u; mn  1,0087u , m p  1,0073u
56
A. 24 He, 235
92 U , 26 Fe

B.

235
92

U , 2656Fe, 24He

C.

BàI

56
26

Fe, 24He, 235

92 U

D.

235
92

U , 24He, 2656Fe

2:

mC  12,00000u; m p  1,00728u; mn  1,00867u;1u  1,66058.10

Cho:
27

kg ;1eV  1,6.10

19

J ; c  3.10 m / s .
8

Năng lượng tối thiểu để tách hạt nhân 126C thành các nuclon riêng biệt bằng
A. 72,7MeV
Bài 3: Hạt nhân

B. 89,424MeV
37
17

C. 44,7MeV

D. 8,94MeV

Cl có khối lượng nghỉ bằng 36,956563u. Biết khối lượng của notron là 1,008670u, khối

lượng của proton là 1,007270u và 1u = 931MeV/c2. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân
A. 9,2782MeV
Bài 4: Hạt nhân

B. 7,3680MeV
10
4

C. 8,2532MeV

37
17

Cl bằng

D. 8,598MeV

Be có khối lượng 10,0135u. Khối lượng của notron mn  1,0087u , khối lượng của

10
proton m p  1,0073u ,1u  931MeV / c 2 . Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 4 Be bằng:

A. 0,6321MeV

B. 63,2152MeV

C. 6,3248MeV

D. 632,1531MeV

16
8

Bài 5: Biết khối lượng của proton; notron; hạt nhân O lần lượt là 1,0073u; 1,0087u; 15,9904u và 1u =
931,5MeV/c2. Năng lượng liên kết của hạt nhân 168O xấp xỉ bằng:
A. 14,25MeV

B. 18,76MeV

C. 128,17MeV

D. 190,81MeV

Bài 6: Cho ba hạt nhân X, Y và Z có số nuclon tương ứng là AX , AY , AZ với AX  2 AY  0,5 AZ . Biết năng
lượng liên kết của từng hạt nhân tương ứng là E X , EY , EZ với EZ  E X  EY . Hãy sắp xếp các
hạt nhân này theo thứ tự tính bền vững giảm dần?
A. Y, X, Z
B. Y, Z, X
C. X, Y, Z
Bài 7: Cho khối lượng của proton; notron;

40
18

D. Z, X, Y

6
3

Ar ; Li lần lượt là: 1,0073u;1,0087u;39,9525u;6,0145u và

1u  931,5MeV / c 2 . So với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 36 Li thì năng lượng liên kết riêng của
hạt nhân

40
18

Ar

A. lớn hơn một lượng là 5,20MeV
B. lớn hơn một lượng là 3,42MeV
C. nhỏ hơn một lượng là 3,42MeV
Trang 7


D. nhỏ hơn một lượng là 5,20MeV
Bài 8: Hạt nhân

60
27

Co có khối lượng là 59,940u, biết khối lượng proton: 1,0073(u), khối lượng notron là

1,0087(u), năng lượng liên kết riêng của hạt nhân
A. 10,26 (MeV)

B. 12,44(MeV)

Bài 9: Khối lượng hạt nhân

1
1

60
27

Co là (1u=931MeV/c2)

C. 6,07(MeV)

D. 8,44(MeV)

26
H ,13
Al và khối lượng notron lần lượt là 1,007825u; 25,986982u và

1,008665u. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân

26
13

Al là

A. 7,9MeV
B. 2005,5MeV
C. 8,15MeV
D. 211,8MeV
Bài 10: Một hạt nhân có 8 proton và 9 notron. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân này bằng
7,75MeV/nuclon. Biết m p  1,0073u , mn  1,0087u ,1u  931,5MeV / c 2 . Khối lượng của hạt nhân đó bằng
bao nhiêu
A. 16,995u

B. 16,425u

Bài 11: Cho khối lượng của proton, notron,

C. 17,195u
58
28

Ni, 2040Ca lần lượt là 1,0073u; 1,0087u; 57,9353u; 39,9637u.

Cho 1u = 931,5MeV/c2. So với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân
của hạt nhân

40
20

D. 15,995u
58
28

Ni thì năng lượng liên kết riêng

Ca

A. nhỏ hơn một lượng là 0,216 MeV
B. lớn hơn một lượng là 0,217 MeV
C. nhỏ hơn một lượng là 0,534 MeV
D. lớn hơn một lượng là 0,534 MeV
Bài 12: Cho biết m  4,0015u; mC  12,000u; mO  15,999u; m p  1,00727; mn  1,008667u . Thứ tự tăng
dần về độ bền vững của các hạt nhân 24 He,126C ,168O
A. 24 He,126C ,168O

B. 126C , 24He,168O

C. 126C ,168O, 24He

D. 24 He,168O,126C

III. HƯỚNG DẪN GIẢI
A. KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT
Bài 1: Chọn đáp án A
Bài 2: Chọn đáp án D
Bài 3: Chọn đáp án C
Bài 4: Chọn đáp án D
Bài 5: Chọn đáp án D
Bài 6: Chọn đáp án D
Bài 7: Chọn đáp án D
Bài 8: Chọn đáp án B
Trang 8

Bài 9: Chọn đáp án A
Bài 10: Chọn đáp án B
Bài 11: Chọn đáp án B
Bài 12: Chọn đáp án D
Bài 13: Chọn đáp án A
Bài 14: Chọn đáp án B
Bài 15: Chọn đáp án B
Bài 16: Chọn đáp án A
Bài 17: Chọn đáp án C
Bài 18: Chọn đáp án C

B. TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU
Bài 1: Chọn đáp án B
Bài 2: Chọn đáp án D
Bài 3: Chọn đáp án B
Bài 4: Chọn đáp án D
Bài 5: Chọn đáp án A
Bài 6: Chọn đáp án A
Bài 7: Chọn đáp án D
Bài 8: Chọn đáp án D
C. BỨT PHÁ: VẬN DỤNG
Bài 1: Chọn đáp án B
Trang 9


Số hạt D2O có trong 1 kg nước là: N 

0,15
 4,515.10 21 hạt
4  16

Số hạt D có trong D2O là N D  2,515,10 21  9,03.10 21 hạt
Số nuclon có trong 1kg nước là: N nuclon  2  9,03.10 21  18,06.10 21
Bài 2: Chọn đáp án A
Năng lượng mà Mặt Trời bức xạ trong 1 năm là

E  P.t  3,9.10 26  365.86400  1,23.1034 J

E 1,23.1034

 1,37.1017 kg
c2
3.108
Bài 3: Chọn đáp án C
Mà: E  mc 2  m 

U  A  238, Z  92  N  A  Z  146 notron

238
92

Số hạt

NU 238 

238

U có trong 119(g) là

119

.6,02.10 23  3,01.10 23
238

Số notron có trong 119(g)

N notron  146.NU 238  4,4.10

238

U là

25

hạt

Bài 4: Chọn đáp án B
Tương tự bài 5
59,5
NU 238 
.6,02.10 23  1,505.10 23
238
N notron  146.NU 238  2,2.10 25
Bài 5: Chọn đáp án B
Ta có: FLo  ren  xo  Fhuongtam

e .B.R
v2
e vB  m  v 
 2,4.107 m / s
R

m
1
 Wđ  mv 2  1,93.10 12 J  12,05MeV
2
Bài 6: Chọn đáp án C

K P  K D  K
Ta có: p 2p  2m p K p  p p  m p v p  2m p K p  R p 
Tương tự RD 
Và R 

pp
q .B



2.l.K p
l .B

 2.

K
B

pD
2.2.K
K

 2.
q D .B

l.B
B

PP
2.4.K
K

 2.
q D .B
2 .B
B

Bài 7: Chọn đáp án A
Ta có: m  0,0305u
 Năng lượng liên kết của hạt 24 He : Elk  m.c 2  28,3955MeV

Trang 10


Elk
 7,098875MeV / nuclon
A

 Năng lượng liên kết là: Elkr 

Bài 8: Chọn đáp án B





Năng lượng liên kết: Elk  6.m p  mn   mC12 .c 2  89,424 MeV
6

Năng lượng liên kết riêng: Elkr 

Elk
 7,452 MeV
12

Bài 9: Chọn đáp án C
Elk  5,11.7  35,77 MeV  4mn  3m p  mLi .931,5
 mLi  7,0138u

Bài 10: Chọn đáp án D





Ta có Elk  6mn  6m p  mC12 .c 2  89,4 MeV
6

Bài 11: Chọn đáp án B
Ta có phương trình phản ứng:  126C  3

Năng lượng cần thiết để tách hạt nhân:   E  mC12  3.m .c 2  7,2657 MeV
Bài 12: Chọn đáp án D
Hạt nhân càng bền vững khi năng lượng liên kết riêng càng lớn
D. VỀ ĐÍCH: NÂNG CAO

Bài 1: Chọn đáp án A
- Năng lượng liên kết của

56
26

Fe : Elk  26.m p  30.mn  mFe C 2  480,561MeV

→Năng lượng liên kết nên Elkr  8,58MeV

- Năng lượng liên kết của  : Elk  2.m p  2.mn  m C 2  27,386 MeV
 Năng lượng liên kết riêng của  : Elkr 

Năng lượng liên kết của

Elk
 6,85MeV
4

U : Elk  143mn  92m p  mhn .c 2  1743,58MeV

235
92

Năng lượng liên kết riêng của

U : Elkr  7,41MeV

235
92

Bài 2: Chọn đáp án B

Elk  6m p  mn   mC .931,5  89,42MeV 

Bài 3: Chọn đáp án D
37
17

Cl có Z  17, N  20

 Năng lượng liên kết của

37
17

Cl : Elk  17.m p  20.mn  mCl 931,5  318,14 MeV

Năng lượng liên kết riêng của

37
17

Cl là: Elkr 

Elk
 8,598MeV
A

Bài 4: Chọn đáp án C

Ta có hạt nhân: 104 Be  Z  4; N  6

Năng lượng liên kết của 104 Be : Elk  4.m p  6.mn  mBe .931,5  63,2488MeV
Trang 11


Năng lượng liên kết riêng của

10
4

Be : Elkr 

Elk
 6,3248MeV
A

Bài 5: Chọn đáp án C
Hạt nhân: 168O  Z  8, N  8

 Năng lượng liên kết của 168O : Elk  8m p  8mn  mhn .931,5  128,17 MeV

Bài 6: Chọn đáp án A
1
1
Đặt AZ  1  AZ  ; AY 
2
4
 Năng lượng liên kết riêng:

EZ
E X
EY
; ErX 
 2E X ; ErY 
 4EY
1
1
1
2
4
 ErZ  ErX  ErY
ErZ 

Bài 7: Chọn đáp án B
Ta có năng lượng liên kết của

40
18

Ar : Elk  18m p  22m p  m Ar .931,5  344,394 MeV

 Năng lượng liên kết riêng của

40
18

Ar : Elkr  8,62 MeV

năng lượng liên kết của 36 Li : Elk  3m p  3m p  mLi .931,5  31,21MeV

 Năng lượng liên kết riêng của 36 Li : Elkr 

Elk
 5,20 MeV
A

 Elkr  Ar   Elkr  Li   3,42 MeV
Bài 8: Chọn đáp án D
Năng lượng liên kết của

60
27

Co : Elk  27 m p  33mn  mCo .931,5  506,92 MeV

 Năng lượng liên kết riêng của

Bài 9: Chọn đáp án A
Năng lượng liên kết của

26
13

60
27

Co : Elkr 

Elk
 8,44 MeV

A

Al : Elk  13m p  13mn  m Al .931,5  205,88MeV

 Năng lượng liên kết riêng của

26
13

Al : Elkr 

Elk
 7,9 MeV
A

Bài 10: Chọn đáp án A
Ta có số khối: A  Z  N  17
Năng lượng liên kết: Elk  Elkr . A  131,75MeV

Mà: Elk  8m p  9mn  mo .931,5  131,75MeV

 mO  16,995u
Bài 11: Chọn đáp án A
Năng lượng liên kết của

58
28

Ni : Elk  28m p  30mn  mNi .931,5  493,97 MeV

Năng lượng liên kết riêng của
Năng lượng liên kết của

40
20

58
28

Ni  Elkr  Ni   8,513MeV

Ca : Elk  20m p  20mn  mCa .931,5  331,89 MeV
Trang 12


Năng lượng liên kết riêng của

40
20

Ca  Elkr Ca   8,297 MeV

 E  8,513  8,297  0,216 MeV

Bài 12: Chọn đáp án A
Năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng 24 He :

Elk  He   2m p  2mn  m .931,5  28,41MeV  Elk  He   7,1MeV

Năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng 126C :

Elk C   6m p  6mn  mC .931,5  89,424 MeV  Elk C   7,452 MeV

Năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng 168O :

Elk O   8m p  8mn  mO .931,5  120,16 MeV  Elk O   7,51MeV

Năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững

Trang 13


CHỦ ĐỀ 29: HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Các cơng thức cơ bản:
Đặt k 

t
, ta có: m  m o .2 k  m o .e t ; N  N o .2 k  N o .e t
T

- Số hạt nguyên tử bị phân rã bằng số hạt nhân con được tạo thành và bằng số hạt được tạo thành:

N  N o  N  N o 1  e t
Khối lượng chất bị phóng xạ sau thời gian t: m  m o  m t  m o 1  e t 
Phần trăm chất phóng xạ cịn lại:

N
m


 2 k  e t
No mo

Phần trăm chất phóng xạ bị phân rã:

N m

 1  2 k  1  e t
No mo

Tỉ lệ số nguyên tử của hạt nhân con và hạt nhân mẹ tại thời điểm t:

N con
 2k  1
N me

Chú ý: Nếu t  T  et  1 , ta có: N  N 0 1  e  t   N 0 t  H 0 t
Các trường hợp đặc biệt, học sinh cần nhớ để giải nhanh các Câu hỏi trắc nghiệm:
Thời gian t

T

2T

3T

4T

5T

6T

Còn lại: N N 0 hay m m 0

12

1 22

1 23

1 24

1 25

1 26

Đã rã:  N 0  N  N 0

12

34

78

15 16

31 32

63 64

Tỉ lệ % đã rã

50%

75%

87,5%

93,75%

96,875%

98,4375%

Tỉ lệ (tỉ số) hạt đã rã và còn lại

1

3

7

15

31

63

Tỉ lệ (tỉ số) hạt còn lại và đã bị phân rã

1

13

17

1 15

1 31

1 63

2. Tính khối lượng hạt nhân con tạo thành và thể tích khí hêli sinh ra (phóng xạ  ):
m con  m tao thanh 

m.A con
m
.22, 4
; V 
A me
A me

3. Tính thời gian và tính tuổi:
a) Tính thời gian khi cho biết N 0 hoặc m 0 hoặc các dữ kiện khác mà ta tìm được N hoặc m
N 
m 
t  T.log 2  o   T log 2  o 
 N 
 m 

 Cơng thức trên cịn dùng để tính tuổi thực vật nhờ định vị C14: lúc đó ta xem N 0 là số nguyên tử
có trong mẫu sống, N là số nguyên tử trong mẫu cổ.
b) Tính thời gian khi cho biết tỉ số

Nc
m
hoặc c
Nm
mm

 N 
 m .A 
t  T.log 2 1  con   T.log 2 1  con me 
N me 

 m me .A con 
Trang 1


 Cơng thức trên cịn dùng để tính tuổi khống vật: đá, quặng Poloni,…

4. Tính chu kì bằng máy đếm xung:
Một mẫu phóng xạ

A
Z

X ban đầu trong t1 phút có N1 hạt nhân bị phân rã, sau đó t phút (kể từ lúc

t  0 ) trong t 2 phút có N 2 hạt nhân bị phân rã. Ta có chu kì bán rã chất phóng xạ:

T

t
t
Nếu t 2  t1 thì: T 
 N1 t 2 
 N1 
log 2 
. 
log 2 

 N 2 t1 
 N 2 

5. Bài tốn hai chất phóng xạ với chu kì bán rã khác nhau hoặc các bài tốn khác:
Viết biểu thức số hạt hoặc khối lượng còn lại của các chất phóng xạ
Thiết lập tỉ số của số hạt hoặc khối lượng các chất phóng xạ
6. Các loại tia phóng xạ:
Phóng xạ Bêta: có 2 loại là

Phóng xạ Alpha   
Là dòng hạt nhân Hêli
Bản chất

4
2

He

A
Z


Z 2 Y
Rút gọn: AZ X 

226
88

222
Ra 86
Rn  42 He

Tốc độ

Ví dụ:

0
1

14
6

0
C 14
7 N  1 e

 : AZ X AZ1 Y  01 e
Ví dụ:

Rút gọn
226
88



0
1

 : AZ X AZ1 Y  01 e

X AZ24 Y  24 He

Vd:

 e
: là dịng êlectron  e 

 : là dịng êlectron


A4

Phương
trình

 và 

12

7

Phóng xạ Gamma   
Là sóng điện từ có  rất
ngắn

   10

11

m  , cũng là

dịng phơtơn có năng lượng
cao.
Sau phóng xạ  hoặc  xảy
ra quá trình chuyển từ trạng
thái kích thích về trạng thái
cơ bản  phát ra phôtôn.

0
12
6 C 1 e

222


Ra 
86 Rn

v  2.107 m s.

Khả năng
Mạnh
Ion hóa
+ Smax  8cm trong khơng
Khả năng
khí;
đâm
+ Xuyên qua vài m
xuyên
trong vật rắn.

v  c  3.108 m s.

v  c  3.108 m s.

Mạnh nhưng yếu hơn tia 

Yếu hơn tia  và 

+ Smax  vài m trong không + Đâm xuyên mạnh hơn tia
 và  .
khí.
+ Xuyên qua kim loại dày vài + Có thể xun qua vài m bêtơng hoặc vài cm chì.
mm.

Trong
điện
trường

Lệch

Chú ý

Trong chuỗi phóng xạ  Cịn có sự tồn tại của hai loại Không làm thay đổi hạt nhân.
thường kèm theo phóng xạ hạt AZ X AZ1 Y  01 e  00 v
 nhưng không tồn tại
nơtrinô.

Lệch nhiều hơn tia alpha

Không bị lệch

Trang 2


đồng thời hai loại  .

A
Z

X AZ1 Y  01 e  00 v

phản nơtrinơ
CÁC VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH
Ví dụ 1: Chất phóng xạ
A. 6, 02.1023 hạt

210

Po , ban đầu có 2,1g. Xác định số hạt nhân ban đầu?

B. 3, 01.1023 hạt

C. 6, 02.1022 hạt

D. 6, 02.1021 hạt

Giải
Áp dụng: N 

m
2,1
.N A 
.6, 02.1023  6, 02.1021
M
210

 Chọn đáp án D
210

Ví dụ 2:
hạt?

Po có chu kì bán rã là 138 ngày, ban đầu có 1020 hạt. Hỏi sau 414 ngày còn lại bao nhiêu

A. 3,33.1020 hạt

B. 1, 25.1020 hạt

C. 1, 25.1019 hạt

D. 1, 25.1018 hạt

Giải
Ta có: N 

N 0 1020
 414  1, 25.1018
2k
2 138

 Chọn đáp án D
Ví dụ 3:

210

Po có chu kì bán rã 138 ngày, ban đầu có 20g. Hỏi sau 100 ngày cịn lại bao nhiêu hạt?

A. 10g

B. 12,1g

C. 11,2g

D. 5g

Giải
Ta có: m 

m0
20
 100  12,1 g 
k
2
2138

 Chọn đáp án B
Ví dụ 4: Một chất phóng xạ có chu kì bán rã là 200 ngày. Ban đầu có 100g hỏi sau bao lâu chất phóng xạ
trên cịn lại 20g?
A. 464,4 ngày

B. 400 ngày

C. 235 ngày

D. 138 ngày

Giải
mo

Ta có: t  T.log 2 m  464, 4 ngày

 Chọn đáp án A
Ví dụ 5: Một chất phóng xạ có chu kì bán rã là 200 ngày, tại thời điểm t lượng chất còn lại là 20%. Hỏi
sau bao lâu lượng chất còn lại 5%?
A. 200 ngày

B. 40 ngày

C. 400 ngày

D. 600 ngày

Giải
Ban đầu còn lại 20%, đến khi còn lại 5% tức là giảm 4 lần  Sau 2 chu kì bán rã. t  2T  2.200  400
ngày.

 Chọn đáp án C
Trang 3


Ví dụ 6:

238

U phân rã thành

46,97mg

238

U và 2,315mg

206

206

Pb với chu kì bán rã 4, 47.109 năm. Một khối đá được phát hiện chứa

Pb . Giả sử khối đá khi mới hình thành khơng chứa ngun tố chì và tất cả

lượng chì có mặt trong đó đều là sản phẩm phân rã của
A.  2, 6.109 năm

B.  2,5.106 năm

238

U . Tuổi của khối đá đó hiện nay là bao nhiêu?

C.  3,57.108 năm

D.  3, 4.107 năm

Giải
Gọi m 0 là số hạt ban đầu của Uranni. Gọi N là số hạt còn lại tại thời điểm nghiên cứu
mU 

m0
2k

1 

m U  m 0  m  m 0 1  k 
 2 
 n U 

m
 n Pb tạo thành

MU

m Pb  n Pb .M Pb 

m
M Pb
MU

1

m0 1  k
 2

MU


 .M Pb m 0  2k  1 .M Pb


2k.M U

m0
m
M
2k
 U 
 k U
k
m Pb m 0  2  1 .M Pb  2  1 .M Pb
2k.M U

  2k  1 

M U .m Pb
M .m
 2k  1  U Pb  1, 056943
m U .M Pb
m U .M Pb

 k  log 2 1, 056943  0, 0798975
 t  3,57.108 năm

 Chọn đáp án C
Ví dụ 7: Một chất phóng xạ có chu kì bán rã là 200 ngày, tại thời điểm t lượng chất còn lại là 20%. Hỏi
sau bao lâu lượng chất còn lại 5%?
A. 200 ngày

B. 40 ngày

C. 400 ngày

D. 600 ngày

Giải
Ban đầu còn lại 20%, đến khi còn lại 5% tức là giảm 4 lần  Sau 2 chu kì bán rã.

 Chọn đáp án C
Ví dụ 8:

238

U phân rã thành

46,97mg

238

U và 2,315mg

206

206

Pb với chu kì bán rã 4, 47.109 năm. Một khối đá được phát hiện chứa

Pb . Giả sử khối đá khi mới hình thành khơng chứa ngun tố chì và tất cả

lượng chì có mặt trong đó đều là sản phẩm phân rã của
A.  2, 6.109 năm

B.  2,5.106 năm

238

U . Tuổi của khối đá đó hiện nay là bao nhiêu?

C.  3,57.108 năm

D.  3, 4.107 năm

Giải
Gọi m 0 là số hạt ban đầu của Uranni. Gọi N là số hạt còn lại tại thời điểm nghiên cứu

Trang 4


mU 

m0
2k

1 

m U  m 0  m  m 0 1  k 
 2 
 n U 

m
 n Pb tạo thành
MU

m Pb  n Pb .M Pb

m

M Pb
MU

1


m0 1  k
 2

MU


 .M Pb m 0  2k  1 .M Pb


2k.M U

m0
m
M
2k
 U 
 k U
k
m Pb m 0  2  1 .M Pb  2  1 .M Pb
2k.M U

 2k  1 

M U .m Pb
M .m
 2k  1  U Pb
m U .M Pb
m U .M Pb

 M .m 

 t  T log 2  U Pb 
 m U .M Pb 

 Thay số vào ta tính ra được 3,57.108 năm
 Chọn đáp án C
II. BÀI TẬP
Bài 1: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về hiện tượng phóng xạ?
A. Trong phóng xạ  , hạt nhân con có số nơtron nhỏ hơn số nơtron của hạt nhân mẹ.
B. Trong phóng xạ  , hạt nhân mẹ và hạt nhân con có số khối bằng nhau, số prơtơn khác nhau.
C. Trong phóng xạ  , có sự bảo tồn điện tích nên số prơtơn được bảo tồn.
D. Trong phóng xạ  , hạt nhân mẹ và hạt nhân con có số khối bằng nhau, số nơtron khác nhau.
Bài 2: Tính chất nào sau đây khơng phải là tính chất chung của các tia  ,  ,  ?
A. Có khả năng iơn hóa khơng khí
C. Có tác dụng làm đen kính ảnh
Bài 3: Phát biểu nào sau đây sai?

B. Bị lệch trong điện trường hoặc từ trường
D. Có mang năng lượng

A. Tia  gồm các êlectron nên khơng thể phóng ra từ hạt nhân vì hạt nhân tích điện dương
B. Tia  gồm các hạt cùng khối lượng với êlectron và mang điện tích dương  e
C. Tia  gồm các hạt nhân của nguyên tử hêli
D. Tia  lệch trong điện trường ít hơn tia 
Bài 4: Có thể tăng hằng số phóng xạ  của đồng vị phóng xạ bằng cách:
A. Đặt nguồn phóng xạ đó vào trong từ trường mạnh
B. Đặt nguồn phóng xạ đó vào trong điện trường mạnh
C. Đốt nóng nguồn phóng xạ đó
D. Hiện nay chưa có cách nào để thay đổi hằng số phóng xạ
Trang 5

Bài 5: Thực chất của phóng xạ gamma là:
A. Hạt nhân bị kích thích bức xạ phơtơn
B. Dịch chuyển giữa các mức năng lượng ở trạng thái dừng trong nguyên tử.
C. Do tương tác giữa êlectron và hạt nhân làm phát ra bức xạ hăm
D. Do êlectron trong nguyên tử dao động bức xạ ra dưới dạng sóng điện từ
Bài 6: Một hạt nhân nguyên tử phóng xạ lần lượt một tia  , rồi một tia  thì hạt nhân nguyên tử sẽ biến
đổi thế nào?
A. số khối giảm 4, số prôtôn giảm 2
C. số khối tăng 4, số prôtôn giảm 1
Bài 7: Phát biểu nào sau đây không đúng?
A. Tia  lệch về bản âm của tụ điện.
B. Tia  là hạt nhân nguyên tử Heli.

B. số khối giảm 4, số prôtôn giảm 1
D. số khối giảm 3, số prôtôn tăng 1

C. Tia  phát ra từ lớp vỏ ngun tử vì nó là êlectron.
D. Tia  là sóng điện từ.
Bài 8: Chọn câu sai?
A. Sau khoảng thời gian bằng hai lần chu kì bán rã, chất phóng xạ còn lại một phần tư khối lượng ban
đầu
B. Sau khoảng thời gian bằng ba lần chu kì bán rã, chất phóng xạ cịn lại một phần chín khối lượng
chất ban đầu.
C. Sau khoảng thời gian bằng ba lần chu kì bán rã, chất phóng xạ cịn lại một phần tám khối lượng
chất ban đầu.
D. Sau khoảng thời gian bằng hai lần chu kì bán rã, chất phóng xạ bị phân rã ba phần tư khối lượng
chất ban đầu.
Bài 9: Các tia sau đây tia nào xuyên qua được tấm chì dày cỡ cm?
A. Tia tử ngoại và tia hồng ngoại

B. Tia X và tia gamma
C. Tia gamma
D. Tia X và tia tử ngoại
Bài 10: Biến đổi của prôtôn thành nơtron xảy ra trong lịng hạt nhân của sự phóng xạ nào dưới đây?
A. 

B. 

C. 

D. 

Bài 11: Ai là người đầu tiên thực hiện phản ứng hạt nhân nhân tạo?
A. Becqueren
B. Marie Curie
C. Rutherford
Bài 12: Tia phóng xạ không bị lệch trong điện trường là:
B. Tia 

A. tia 
Bài 13: Hạt nhân phân

23
11

D. Tia 

C. Tia 

Na rã  tạo thành hạt nhân X. Biết chu kì bán rã của

gian để tỉ số giữa số hạt nhân X và số hạt nhân Na bằng 0,5 là:
A. 23,8 h
B. 7,5 h
C. 15 h
Bài 14: Pôlôni

210
84

D. Piere Curie

Po là chất phóng xạ  tạo thành hạt nhân

206
82

23
11

Na là 15 giờ. Thời

D. 8,8 h

Pb . Chu kì bán rã của

210
84

Po là 140 ngày.

Sau thời gian t  420 ngày (kể từ thời điểm bắt đầu khảo sát) người ta thu được 10,3g chì. Tính khối
lượng Po tại t  0?
A. 13 g
B. 12 g
C. 14 g
D. Một kết quả khác
Bài 15: Giả sử sau 3 giờ phóng xạ (kể từ thời điểm ban đầu) số hạt nhân của một đồng vị phóng xạ cịn
lại bằng 25% số hạt nhân ban đầu. Chu kì bán rã của đồng vị phóng xạ đó bằng:
Trang 6


A. 2 giờ

B. 1,5 giờ

C. 0,5 giờ

D. 1 giờ

Bài 16: Cho phản ứng hạt nhân: hf  94 Be  242 He  n . Lúc đầu có 27g beri. Thể tích khí hêli tạo thành ở
điều kiện tiêu chuẩn sau hai chu kì bán rã là:
A. 50,4 lít
B. 134,4 lít

C. 100,8 lít

D. 67,2 lít

Bài 17: Pơlơni  A  210, Z  84  phóng xạ  tạo thành chất Pb. Sau 4 chu kì phân rã tỉ số giữa khối

lượng Pôlôni và khối lượng Pb là:
A. 0,0625
B. 0,068
Bài 18: Ban đầu có một mẫu
nhân chì

206
82

210
84

C. 0,01

D. 0,0098

Po ngun chất, sau một thời gian nó phóng xạ  và chuyển thành hạt

Pb bền với chu kì bán rã 138 ngày. Xác định tuổi của mẫu chất trên biết rằng thời điểm khảo

sát thì tỉ số giữa khối lượng của Pb và Po có trong mẫu là 0,4?
A. 65 ngày
B. 68 ngày
C. 69 ngày
Bài 19: Hạt nhân

210
84

Po là chất phóng xạ  và biến đổi thành hạt nhân

D. 70 ngày
206
82

Pb . Tại thời điểm t, tỉ lệ giữa

số hạt Pb và số hạt Po trong mẫu là 5. Khi đó, tỉ lệ giữa khối lượng Pb và khối lượng Po trong mẫu là:
A. 5,097
B. 0,204
C. 4,905
D. 0,196
Bài 20: Chất phóng xạ

210
84

Po phóng xạ  rồi trở thành

206
82

Pb . Dùng một mẫu Po ban đầu có 1g, sau 365

ngày đêm mẫu phóng xạ trên tạo ra lượng khí hêli có thể tích là V  89,5cm3 ở điều kiện tiêu chuẩn. Chu
kì bán rã của Po là:
A. 138,5 ngày đêm

B. 58,7 ngày đêm

Bài 21: Quá trình biến đổi từ

238
92

U thành

206
82

C. 1444 ngày đêm

D. 138 ngày đêm

Pb chỉ xảy ra phóng xạ  và  . Số lần phóng xạ  và 

lần lượt là:
A. 8 và 10
B. 8 và 6
C. 10 và 6
D. 6 và 8
Bài 22: Một chất phóng xạ sau 40 ngày giảm đi 3/4 số hạt nhân ban đầu. Chu kì bán rã của chất này là:
A. 15 ngày
B. 5 ngày
C. 24 ngày
D. 20 ngày
Bài 23: Giả sử sau một giờ phóng xạ (kể từ thời điểm ban đầu), số hạt nhân của một đồng vị phóng xạ
cịn lại bằng 25% số hạt nhân ban đầu. Chu kì bán rã của đồng vị phóng xạ đó bằng:
A. 2 giờ
B. 1 giờ

C. 1,5 giờ
D. 0,5 giờ.
Bài 24: Đồng vị

60
27

Co là chất phóng xạ  với chu kì bán rã T  5,33 năm, ban đầu một lượng Co có

khối lượng m 0 . Sau một năm, lượng Co này sẽ bị phân rã:
A. 27,8%
Bài 25:

24
11

B. 30,2%

C. 12,2%

D. 42,7%

Na là chất phóng xạ có chu kì bán rã 15 h. Sau khi chịu phóng xạ  thì biến thành chất X.

Lúc đầu có một khối

24
11

Na nguyên chất. Thời gian để tỉ số khối lượng chất X và

24
11

Na bằng 0,75 là:

A. 22,1 h
B. 8,6 h
C. 10,1 h
D. 12,1 h
Bài 26: Thời gian để số hạt nhân của một chất phóng xạ giảm đi e lần là 199,1 ngày. Chu kì bán rã của
chất phóng xạ này là:
A. 199,1 ngày
B. 138 ngày
C. 99,55 ngày
D. 40 ngày
Bài 27: Giả sử sau 18 giờ phóng xạ (kể từ thời điểm ban đầu) số hạt nhân của một đồng vị phóng xạ cịn
lại bằng 12,5% số hạt nhân ban đầu. Chu kì bán rã của đồng vị phóng xạ đó bằng.
A. 8 giờ
B. 2 giờ.
C. 3 giờ.
D. 6 giờ.

Trang 7


Bài 28: Cho chùm nơtron bắn phá đồng vị bền
xạ

56

25

55
25

Mn ta thu được đồng vị phóng xạ

Mn có chu kì bán rã T  2,5h và phát xạ tia  . Sau quá trình bắn phá

người ta thấy trong mẫu trên tỉ số giữa số nguyên tử

55
25

55
25

56
25

Mn . Đồng vị phóng

Mn bằng nơtron kết thúc

Mn và số lượng nguyên tố

55
25

Mn  1010 . Sau 10

giờ tiếp đó thì tỉ số giữa nguyên tử của hai loại hạt trên là:
A. 1, 25.1011

B. 3,125.1012

Bài 29: Chất phóng xạ pơlơni
210
84

210
84

C. 6, 25.1012

D. 2,5.1011

Po phát ra tia  và biến đổi thành chì

206
82

Pb . Cho chu kì bán rã của

Po là 138 ngày. Ban đầu  t  0  có một mẫu pơlơni nguyên chất. Tại thời điểm t1 , tỉ số giữa số hạt

nhân pơlơni và số hạt nhân chì trong mẫu là 1/7. Tại thời điểm t2  t1  276 ngày, tỉ số giữa số hạt nhân
pôlôni và số hạt nhân chì trong mẫu là:
A. 1/15
B. 1/9

C. 1/31

D. 1/32

Bài 30: Chất phóng xạ X có chu kì bán rã T1 , chất phóng xạ Y có chu kì bán rã T2 . Biết T2  2T1 . Trong
cùng 1 khoảng thời gian, nếu chất phóng xạ Y có số hạt nhân còn lại bằng 1/4 số hạt nhân ban đầu thì số
hạt nhân X bị phân rã bằng:
A. 7/8 số hạt nhân X ban đầu
B. 1/16 số hạt nhân X ban đầu
C. 15/16 số hạt nhân X ban đầu
D. 1/8 số hạt nhân X ban đầu
Bài 31: Trong một mẫu quặng urani, người ta tìm thấy có lẫn chì

206
82

Pb cùng với

238
92

U với tỉ lệ cứ 10

ngun tử Urani thì có hai ngun tử chì. Tính tuổi của quặng. Cho rằng lúc hình thành quặng khơng có
chì và chì trong quặng chỉ do urani phân rã thành; chu kì bán rã của urani là 4,5.109 năm.
A. 6,84.108 năm

B. 6,19.108 năm

C. 1,18.109 năm

D. 1, 45.109 năm

Bài 32: Hiện nay trong quặng urani có lẫn U 238 và U 235 theo tỉ lệ số nguyên tử là 140:1. Giả thiết từ thời
điểm hình thành Trái Đất tỉ lệ là 1:1. Biết chu kì bán rã của U 238 và U 235 lần lượt là T1  4,5.109 năm,

T2  7,13.108 năm. Tuổi của Trái Đất hiện nay là:
A. 6.109 năm
Bài 33: Pôlôni

210
84

B. 5.109 năm

C. 7.109 năm

Po là chất phóng xạ  tạo thành hạt nhân

206
82

D. 5,5.109 năm

Pb . Chu kì bán rã của

206
82

Pb là 140 ngày.

Thời điểm t để tỉ lệ giữa khối lượng Pb và Po là 0,8 bằng:
A. 120,25 ngày
B. 120,45 ngày
C. 120,15 ngày
D. 120,75 ngày
Bài 34: Ban đầu có một mẫu chất phóng xạ ngun chất X với chu kì bán rã T. Cứ một hạt nhân X sau
khi phóng xạ tạo thành một hạt nhân Y. Nếu hiện nay trong mẫu chất đó tỉ lệ số nguyên tử của chất Y và
chất X là k thì tuổi của mẫu chất là:
A. t  T.ln 2 ln 1  k  B. t  T.ln 1  k  ln 2 C. t  2T.ln 1  k  ln 2 D. t  T.ln 1  k 2  ln 2
Bài 35: Một chất phóng xạ có chu kì bán rã là 360 giờ. Khi lấy ra sử dụng thì khối lượng chỉ cịn 1/32
khối lượng lúc mới nhận về. Thời gian từ lúc mới nhận về đến lúc sử dụng:
A. 100 ngày
B. 80 ngày
C. 75 ngày
D. 50 ngày
Bài 36: Một chất phóng xạ có hằng số phóng xạ bằng 1, 44.103 (1/giờ). Sau thời gian bao lâu thì 75% số
hạt nhân ban đầu bị phân rã hết?
A. 36 ngày
B. 37,4 ngày

C. 39,2 ngày

D. 40,1 ngày

Trang 8


III. HƯỚNG DẪN GIẢI, ĐÁP ÁN

Bài 1: Chọn đáp án C
Bài 2: Chọn đáp án B
Bài 3: Chọn đáp án A
Bài 4: Chọn đáp án D
Bài 5: Chọn đáp án B
Bài 6: Chọn đáp án C
Bài 7: Chọn đáp án C
Bài 8: Chọn đáp án B
Bài 9: Chọn đáp án C
Bài 10: Chọn đáp án A
Bài 11: Chọn đáp án C
Bài 12: Chọn đáp án C
Bài 13: Chọn đáp án D
Bài 14: Chọn đáp án B
Bài 15: Chọn đáp án B
Bài 16: Chọn đáp án C
Bài 17: Chọn đáp án B
Bài 18: Chọn đáp án B
Bài 19: Chọn đáp án C
Bài 20: Chọn đáp án A
Bài 21: Chọn đáp án B
Bài 22: Chọn đáp án D
Bài 23: Chọn đáp án D
Bài 24: Chọn đáp án C
Bài 25: Chọn đáp án D
Bài 26: Chọn đáp án B
Bài 27: Chọn đáp án D
Bài 28: Chọn đáp án C
Bài 29: Chọn đáp án C
Bài 30: Chọn đáp án C

Bài 31: Chọn đáp án C
Bài 32: Chọn đáp án B
Bài 33: Chọn đáp án B
Bài 34: Chọn đáp án B
Bài 35: Chọn đáp án C
Bài 36: Chọn đáp án D

Trang 9


CHỦ ĐỀ 30 PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1) Hệ thức giữa động lượng và động năng của vật:

p 2  2m.K hay K 

p2
2.m

2) Xét phản ứng:
A1
Z1

X1  AZ22 X 2  AZ33 X 3  AZ44 X 4 . Giả thiết hạt

A2
Z2

X 2 đứng yên. Ta có:

a) Năng lượng tỏa ra hoặc thu vào của phản ứng hạt nhân:

E  m1  m 2  m3  m 4 c 2  m3  m 4  m1  m 2 c 2

 E 3  E 3  E1  E 2  A 33  A 4  4  A1 2  A 2  2   K 3  K 4    K1  K 2 
+ Nếu E  0 : phản ứng tỏa năng lượng.
+ Nếu E  0 : phản ứng thu năng lượng.
b) Bài toán vận dụng các định luật bảo toàn:
* Tổng quát: dùng để tính góc giữa phương chuyển động của các hạt
* E   K 3  K 4   K1
* P42  P12  P32  2P1P3 cos 1
* P12  P32  P42  2P3 P4 cos 

* TH1: Hai hạt bay theo phương vng góc
* E   K 3  K 4   K1
* P12  P32  P42  m1K1  m3 K 3  m 4 K 4

* TH2: Hai hạt sinh ra có cùng véctơ vận tốc

* E   K 3  K 4   K1
*

K 3 m3

K 4 m4

* m1v1  m3 v3  m 4 v 4
* TH3: Hai hạt sinh ra giống nhau, có cùng động năng
* E  2K 3  K1  2K 4  K1
* P1  2P3 cos



 2P4 cos
2
2

* TH4: Phóng xạ (hạt mẹ đứng yên, vỡ thành 2 hạt con)

Trang 1


* E  K 3  K 4
*

K 3 v3 m 4


K 4 v 4 m3

Chú ý:
Khi tính vận tốc của các hạt thì:
- Động năng của các hạt phải đổi ra đơn vị J (Jun) 1MeV  1, 6.1013 J 
- Khối lượng các hạt phải đổi ra kg 1u  1, 66055.1027 kg 
3) Năng lượng phân hạch - nhiệt hạch
* So sánh phân hạch và nhiệt hạch
Phân hạch

Nhiệt hạch

Định
nghĩa

Là phản ứng trong đó một hạt nhân nặng Là phản ứng trong đó 2 hay nhiều hạt nhân nhẹ
vỡ thành hai hạt nhân nhẹ hơn (số khối tổng hợp lại thành một hạt nhân nặng hơn và
trung bình) và vài nơtron
vài nơtron.

Đặc điểm

Là phản ứng tỏa năng lượng.

Là phản ứng tỏa năng lượng.

Điều kiện

k 1

- Nhiệt độ cao khoảng 100 triệu độ.

+ k  1: kiểm soát được.

- Mật độ hạt nhân trong plasma phải đủ lớn.

+ k  1: khơng kiểm sốt được, gây bùng
nổ (bom hạt nhân).

- Thời gian duy trì trạng thái plasma ở nhiệt độ
cao 100 triệu độ phải đủ lớn.

Ưu
và
Gây ô nhiễm môi trường (phóng xạ)
nhược

Khơng gây ơ nhiễm mơi trường.

 Một số dạng bài tập:
- Cho khối lượng của các hạt nhân trước và sau phản ứng: M 0 và M. Tìm năng lượng toả ra khi xảy 1
phản ứng: E   M 0  M  .c 2 MeV.
- Suy ra năng lượng toả ra trong m gam phân hạch (hay nhiệt hạch): E  Q.N  Q.
- Hiệu suất nhà máy: H 

m
.N  MeV 
A

Pci
%
Ptp

- Tổng năng lượng tiêu thụ trong thời gian t: A  Ptp .t
- Số phân hạch: N 

A Ptp .t

E E

- Nhiệt lượng toả ra: Q  m.q ; với q là năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu.
- Gọi P là công suất phát xạ của Mặt Trời thì mỗi ngày đêm khối lượng Mặt Trời giảm đi một lượng bằng

E P.t
m  2  2
c
c

 Một số dạng toán nâng cao:
* Tính độ phóng xạ H: H  .N  H o .e

t

 H.2

t
T

Trang 2


 Đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của chất phóng xạ.

Đơn vị: 1Bq  Becoren   1phân rã s . Hoặc: 1Ci  curi   3, 7.1010 Bq.
* Thể tích của dung dịch chứa chất phóng xạ: Vo 

Ho
t
T

.V ; Với V là thể tích dung dịch chứa H.

2 .H

 CÁC VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH
Ví dụ 1: Cho hạt  bắn phá vào hạt nhân nhôm



27
13

Al  đang đứng yên, sau phản ứng sinh ra hạt nơtron

và hạt nhân X. Biết m   4.0015u , m Al  26,974u , m X  29,970u , m n  1, 0087u , 1uc 2  931MeV .
Phản ứng này toả hay thu bao nhiêu năng lượng?
A. Toả năng lượng 2,9792MeV.
C. Thu năng lượng 2,9792MeV.

B. Toả năng lượng 2,9466MeV .
D. Thu năng lượng 2,9466MeV.

Giải
27
30
Phương trình phản ứng: 42  13
Al 10 n 15
X

Ta có: Q   m   m Al  m n  m X  .c 2   4, 0015  26,974  29,97  1, 0087  .931  2,9792MeV

 Phản ứng tỏa 2,9792 Mev
 Chọn đáp án A

Ví dụ 2: Phản ứng hạt nhân nhân tạo giữa hai hạt A và B tạo ra hai hạt C và D, Biết tổng động năng của
các hạt trước phản ứng là 10MeV, tổng động năng của các hạt sau phản ứng là 15Mev. Xác định năng
lượng tỏa ra trong phản ứng?
A. thu năng lượng 5 Mev
C. tỏa năng lượng 5 MeV

B. tỏa năng lượng 15 Mev
D. thu năng lượng 10 Mev

Giải
Theo định luật bảo tồn năng lượng ta có:  m1  m 2  .c 2  Wđ1  Wđ 2   m3  m 4  .c 2  Wđ3  Wđ 4

  m1  m 2  m3  m 4  .c 2  Wđ3  Wđ 4  Wđ1  Wđ 2  15  10
 Phản ứng tỏa ra 5 Mev
 Chọn đáp án C
Ví dụ 3: Độ hụt khối khi tạo thành các hạt nhân

2
1

D,

3
1

T,

4
2

He lần lượt là m D  0, 0024u ;

m T  0, 0087u , m He  0, 0305u . Phản ứng hạt nhân 12 D 13 T 42 He 10 n tỏa hay thu bao nhiêu năng
lượng?
A. tỏa 18,0614eV

B. thu 18,0614eV

C. thu 18,0614MeV

D. tỏa 18,0614MeV

Giải
Ta có phương trình phản ứng: 12 D 13 T 24 He 10 n

 Q   m   m D  m T  .c 2   0, 0305  0, 0087  0, 0024  .931  18, 0614 Mev

 Phản ứng tỏa ra 18,0614 Mev
 Chọn đáp án D
Ví dụ 4: Cho phản ứng hạt nhân: p  37 Li  2  17,3MeV . Khi tạo thành được 1g hêli thì năng lượng tỏa
ra từ phản ứng trên là
Trang 3