Đang tải... (xem toàn văn)
Vật Lý hạt nhân lý thuyết và bài tập
Thuviendientu.org SƠ LƢỢC VỀ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. Cấu trúc hạt nhân. Độ hụt khối và năng lƣợng liên kết Hạt nhân nguyên tử bao gồm các proton và notron gọi chung là các hạt nuclon. Các nuclon này liên kết bằng lực hạt nhân, là loại lực có cự li tƣơng tác rất nhỏ. Một hạt nhân X có Z proton và N notron thì sẽ có Z = A + N nuclon, sẽ đƣợc kí hiệu là . Z cũng chính là vị trí của nguyên tố tƣơng ứng trong bảng hệ thống tuần hoàn. Khối lƣợng của các nuclon hay các hạt nhân đƣợc đo bằng đơn vị Cacbon, là khối lƣợng bằng 1/12 khối lƣợng của hạt nhân C12, kí hiệu là u. Khối lƣợng của proton là 1,0073 u, khối lƣợng của notron là 1,0087 u. Đơn vị khối lƣợng u cũng có thể viết là 931 MeV/c2. Điều đặc biệt là tổng khối lƣợng m0 của các nuclon cấu thành bao giờ cũng lớn hơn khối lƣợng m của hạt nhân. Gọi m = m0 – m là độ hụt khối của hạt nhân. Theo hệ thức năng lƣợng của Anhxtanh, ta thấy năng lƣợng để giải phóng các nuclon trong hạt nhân thành các nuclon riêng rẽ tối thiểu phải là m.c2. Năng lƣợng đó gọi là năng lƣợng liên kết của hạt nhân. 2. Phóng xạ. Sự phóng xạ là hạt nhân phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác. Các tia phóng xạ có thể là tia α gồm các hạt nhân hạt Heli, tia β gồm các electron hoặc phản electron hay các tia gamma là các sóng điện từ mạnh. Bản chất của phóng xạ β+ là một proton biến thành một notron và một hạt e+: p n + e+ Bản chất của phóng xạ β- là một notron biến thành một proton và một hạt e-: n p + e-. Sự phóng xạ không phụ thuộc vào các điều kiện bên ngoài nhƣ áp suất, nhiệt độ, ánh sáng. Cứ sau một khoảng thời gian T gọi là chu kì bán rã thì số lƣợng hạt nhân phóng xạ giảm đi một nửa. Do dó ta viết: N = N0. Hoặc N = N0.e-λt với λ = ln2/T Từ đó ta cũng có: m = m0.e-λt = m0. . n = n0.e-λt = n0. . Độ phóng xạ hay hoạt độ phóng xạ là số hạt phóng xạ trong một giây. Một phóng xạ trên giây gọi là một Bec-cơ-ren (Bq), 1 Curi (Ci) là 3,7.1010 phóng xạ trên giây: 1 Ci = 3,7.1010 Bq. Thuviendientu.org Ta cũng có: H = H0.e-λt = H0. . 3. Phản ứng hạt nhân Phản ứng hạt nhân là tƣơng tác của các hạt nhân dẫn đến sự tạo thành các hạt nhân khác. Trong phản ứng hạt nhân, khối lƣợng có thể thay đổi nhƣng các đại lƣợng sau đây đƣợc bảo toàn: Tổng số khối của các hạt nhân Tổng điện tích của các hạt nhân Năng lƣợng của các hạt nhân Động lƣợng của các hạt nhân. 4. Phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch Phản ứng phân hạch là sự hấp thụ notron của một hạt nhân số khối lớn rồi vỡ thành hai hạt nhân trung bình. Phản ứng này thƣờng kèm theo sự phóng ra các notron khác. Tùy theo hệ số nhân notron (số notron phát ra trong mỗi phản ứng) và kết cấu của mẫu chất mà phản ứng đƣợc duy trì hay không. Phản ứng nhiệt hạch là sự kết hợp giữa các hạt nhân nhẹ dƣới tác dụng của nhiệt độ cao thành các hạt nhân lớn hơn. Nhiệt độ cho phản ứng này xảy ra là hàng triệu độ. Do đó, để phản ứng nhiệt hạch xảy ra, trƣớc đó cần có một phản ứng phân hạch II. TÓM TẮT CÔNG THỨC Nội dung Các công thức Ghi chú Cấu trúc hạt nhân. Độ hụt khối, năng lƣợng liên kết n = N = n.NA. Δm = Zmp + Nmn – m = Zmp + (A - Z)mn – m Elk = Δm.c2 Phóng xạ. Định luật phóng xạ m = m0.e-λt = m0. n = n0.e-λt = n0. H = - = - N’ = λN H = H0.e-λt = H0. Thuviendientu.org Phản ứng hạt nhân. Các định luật bảo toàn Qtỏa = (m1 – m2)c2 Qthu = (m2 – m1)c2 K2 = K1 + Qtỏa = K1 - Qthu P = mv, p2 = 2mK III. DẠNG BÀI CƠ BẢN Bài 1: Cấu trúc hạt nhân. Năng lượng liên kết Phương pháp giải: Số proton trong hạt nhân: Z Số nuclon: A Số notron: A - Z Độ hụt khối: Δm = Zmp + Nmn – m = Zmp + (A - Z)mn - m Năng lƣợng liên kết: Elk = Δm.c2. Ví dụ 1: Hạt nhân Natri có kí hiệu và khôí lƣợng của nó là mNa = 22,983734 u, biết mp = 1,0073 u, mn = 1,0087 u. a. Tính số hạt notron có trong hạt nhân Na. b. Tính số nuclon có trong 11,5 g Na. c. Tính độ hụt khối và năng lƣợng liên kết, năng lƣợng liên kết riêng của hạt nhân Na. Lời giải: a. Số notron của Na: N* = 23 – 11 = 12. b. Số mol Na có trong 11,5 g Na: n = = 0,5. Số nguyên tử chứa trong đó: N = n.NA = 0,5.6,02.1023 = 3,01.1023. Mối nguyên tử Na có 23 nuclon, vậy trong từng đó nguyên tử thì số nuclon là: N1 = N.23 = 69,23.1023. c. Độ hụt khối: Δm = 11. 1,0073 + 13. 1,0087 - 22,9837 = 0,201 (u) Năng lƣợng liên kết của Na: Elk = 0,201.931 = 187 (MeV). Thuviendientu.org Bài 2: Phóng xạ. Hoạt độ phóng xạ Phương pháp giải: Hoạt độ phóng xạ hay độ phóng xạ: H = - = - N’ = λN. Khối lƣợng của chất phóng xạ phụ thuộc t theo công thức: m = m0.e-λt = m0. . Số mol của chất phóng xạ phụ thuộc t theo công thức: n = n0.e-λt = n0. . Độ phóng xạ của chất phóng xạ phụ thuộc t theo công thức: H = H0.e-λt = H0. . Ví dụ 2: Urani 23892U có chu kì bán rã là 4,5.109năm. a. Giả sử rằng tuổi của Trái Đất là 5 tỉ năm. Hãy tính lƣợng còn lại của 1 g U238 kể từ khi Trái Đất hình thành. b. Tính độ phóng xạ của một mol U238 và độ phóng xạ của lƣợng còn lại sau thời gian 2,25 tỉ năm. Lời giải: a. Khối lƣợng chất phóng xạ đƣợc tính theo công thức: m = m0. . Thay số m0 = 1g, t = 5.109, T = 4,5.109 ta tính đƣợc m = 0,463 g. b. Độ phóng xạ đƣợc tính theo công thức: H = λN Trong đó λ = ln2/T với T tính ra giây. λ = ln2/(4,5.109.365.86400) N = nNA = 6,02.1023. Thay số ta tính đƣợc H = 2,94.106 Bq. Độ phóng xạ phụ thuộc thời gian theo công thức: H = H0.e-λt = H0. . Với t = 2,25.109 năm thì H = 2,94.106. = 2,1.106 (Bq). Bài 3: Tìm chu kì phóng xạ. Tìm tuổi của cổ vật Phương pháp giải: Sử dụng các công thức về sự phóng xạ nhƣ dạng 3 nêu ở trên. Xét công thức: m = m0. . = -log2 Ta có thể tính t hoặc T. Abc Ví dụ 3: Khi phân tích một mẫu gỗ, ngƣời ta thấy 87,5% số nguyên tử đồng vị phóng xạ 146Cđã bị phân rã thành các nguyên tử 177N. Biết chu kì bán rã của 146C là 5570 năm. Tuổi của mẫu gỗ này là bao nhiêu? Thuviendientu.org Lời giải: Khi 87,5% số nguyên tử bị phóng xạ thì số nguyên tử còn lại chỉ là 22,5 % tức là: N = 0,225N0. Mà N = N0. => = 0,225 = - log20,225 = 2,15 t = 2,15T. Thay số ta tính đƣợc 11976 (năm). Bài 4: Chất phóng xạ và chất tạo thành Phương pháp giải: Lƣu ý rằng có bao nhiêu hạt phóng xạ thì có bấy nhiêu hạt tạo thành. Số hạt đã phóng xạ (chính là số hạt tạo thành) đƣợc tính: Nếu thời gian so sánh đƣợc với chu kì: ΔN = N0 – N = N0(1 - ). Nếu thời gian rất nhỏ so với chu kì: ΔN = H.Δt = λN.Δt Tỉ số số hạt chất còn lại trên số hạt chất tạo thành: = ( )/(1 - ). Tỉ số khối lƣợng chất còn lại trên khối lƣợng chất tạo thành: = . . Ví dụ 4: Urani 23892U có chu kì bán rã là 4,5.109năm. Khi phóng xạ , urani biến thành Thôri 23490Th. Ban đầu có 23,8 g urani. a. Tính số hạt và khối lƣợng Thori sau 9.109 năm. b. Tính tỉ số số hạt và tỉ số khối lƣợng sau 4,5,109 năm. Lời giải: Phƣơng trình phóng xạ: + α Ta thấy một nguyển tử U phóng xạ cho một nguyên tử Th Trong 23,8 g U ban đầu tƣơng đƣơng 1 mol thì có 6,02.1022 nguyển tử U. a. Sau thời gian 9.109 năm tƣơng đƣơng 2 chu kì, số lƣợng hạt U sẽ giảm đi 4 lần, tức là còn lại ¼, hay số hạt phóng xạ là ¾. Vậy số hạt U phóng xạ hay số hạt Th tạo thành là: NTh = ¾.6,02.1022 = 4,515.1022. Ta cũng thấy rằng ¾ khối lƣợng U đã phóng xạ hay 17,85 g U đã phóng xạ. Cứ 238 g U phóng xạ thì tạo thành 234 g Th. Vậy khối lƣợng Th tạo thành là: mTh = 17,85. = 17,55 (g). b. Căn cứ lập luận ở trên, ta thấy tỉ số giữa số hạt và hạt là 1/3. Khối lƣợng U còn lại là: ¼.23,8 = 5,95. Tỉ số giữa khối lƣợng và là: 5,95:17,55 = 0,339 1/2,95. Ta thấy rằng tỉ số khối lƣợng khác tỉ số số hạt của các chất urani và thori. Thuviendientu.org Bài 5: Bài toán hai chất phóng xạ với chu kì bán rã khác nhau Phương pháp giải: Viết biểu thức số hạt hoặc khối lƣợng còn lại của các chất phóng xạ Thiết lập tỉ số của số hạt hoặc khối lƣợng các chất phóng xạ Ví dụ 5: Cho biết 23892U và 23592U là các chất phóng xạ có chu kì bán rã lần lƣợt là T1 = 4,5.109 năm và T2=7,13.108 năm. Hiện nay trong quặng urani thiên nhiên có lẫn U238 và U 235 theo tỉ lệ 160 : 1. Giả thiết ở thời điểm tạo thành Trái Đất tỉ lệ 1:1. Cho ln10 = 2,3; ln2 = 0,693. Tuổi của Trái Đất là bao nhiêu? Lời giải: Gọi N0 là số hạt ban đầu (khi Trái Đất hình thành) của U238 và U235. Số hạt U238 hiện nay là: N1 = N0. Số hạt U235 hiện nay là: N2 = N0. = Ta thấy chu kì bán rã của U235 nhỏ hơn, tức là U235 phóng xạ nhanh hơn, suy ra rằng số hạt còn lại của nó phải ít hơn. Kết hợp giả thiết ta có = 160. = 160 t( ) = log2160 t( ) = log216 + t( ) = 7,32 t = 7,32. t= 6,2.109 (năm) Theo tính toán trên, tuổi của Trái Đất là 6,2 tỉ năm. Thuviendientu.org Bài 6: Tính năng lượng tỏa ra hay thu vào trong phản ứng hạt nhân. Điều kiện phản ứng Phương pháp giải: Gọi m1, m2 là khối lƣợng trƣớc và sau phản ứng. Nếu m1 > m2 thì phản ứng tỏa một lƣợng năng lƣợng Q = (m1 - m2)c2. Nếu m2 > m1 thì phản ứng thu một lƣợng năng lƣợng Q = (m2 – m1)c2. Điều kiện để phản ứng xảy ra là phải nhận đủ năng lƣợng cần thu vào. Năng lƣợng đó có thể là động năng của các hạt đạn. Ví dụ 6: Xét phản ứng hạt nhân xảy ra khi dùng hạt α bắn phá nhân Al: 27 3013 15Al P n. Biết khối lƣợng hạt nhân: mAl = 26,974 u; mα = 4,0015 u; mp = 29,97 u; mn = 1,0087 u. Động năng tối thiểu của hạt để phản ứng xảy ra là bao nhiêu? Lời giải: Xét phƣơng trình phản ứng: 27 3013 15Al P n Khối lƣợng trƣớc phản ứng: m1 = mAl + mα = 26,974 + 4,0016 = 30,9756 (u) Khối lƣợng sau phản ứng: m2 = mAl + mα = 29,79 + 1,0087 = 30,9787 (u) Vậy phản ứng trên là phản ứng thu năng lƣợng. Wđ1 - Wđ2 = (m2 – m1)c2 = (30,9787 - 30,9756).931 = 2,89 (MeV). Sau phản ứng, các hạt sinh ra có động năng. Trƣờng hợp tối thiểu các hạt sinh ra có động năng bằng 0, tức là Wđ2 = 0. Khi đó động năng của các hạt ban đầu, hay hạt α là 2,88 MeV. Ví dụ 7: Cho phản ứng hạt nhân: + p + . Biết khối lƣợng hạt nhân mNa = 22,983734u, mHe = 4,001151u, mp = 1,007276u, mNe = 19,986950u. Phản ứng này tỏa hay thu bao nhiêu năng lƣợng. Lời giải: Khối lƣợng trƣớc phản ứng: m1 = mNa + mp = 22,983734 + 1,007276 = 23,99101 (u) Khối lƣợng sau phản ứng: m2 = mHe + mNe = 4,001151 + 19,986950 = 23,988101 (u) Phản ứng này tỏa ra một nhiệt lƣợng là: Q = (m1 – m2)c2 = (23,99101 - 23,988101).931 = 2,7 (MeV). Thuviendientu.org Bài 7: Vận dụng các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân Phương pháp giải: Bảo toàn số khối (số nuclon) Bảo toàn điện tích Bảo toàn năng lƣợng Bảo toàn động lƣợng Chú ý: Động lƣợng là một véc tơ. Ví dụ 8: Phản ứng phân rã uran có dạng 238 20692 82U Pb x y. Tính x và y trong phƣơng trình trên. Lời giải: Theo định luật bảo toàn số khối ta có: 238 = 206 + 4x Theo định luật bảo toàn điện tích ta có: 92 = 82 + 2x – y Từ đó suy ra x = 8; y = 6. Ví dụ 9: Đồng vị phóng xạ pôlôni 21084Po là chất phóng xạ tạo thành hạt nhân X. Cho 2Po Xm 209,9828u;m 4,0015u;m 205,9744u;1u 931MeV/ c. Giả sử ban đầu hạt pôlôni đứng yên, động năng của hạt là bao nhiêu? Lời giải: Ta có phƣơng trình phóng xạ nhƣ sau: + α Khối lƣợng trƣớc phản ứng là m1 = 209,9828 u. Khối lƣợng sau phản ứng là m2 = 209,9759 u. Vậy phản ứng tỏa nhiệt. Nhiệt lƣợng tỏa ra là Q = (m1 - m2)c2, hay Q = (209,9828 - 209,9759).931 = 6,42 (MeV). Động năng sau phản ứng bằng động năng trƣớc phản ứng cộng với nhiệt tỏa ra. Theo giả thiết, động năng của Po ban đầu bằng 0, vậy tổng động năng của hạt X và α sinh ra bằng 6,42 MeV. KX + Kα = 6,42 (*) Mặt khác theo định luật bảo toàn động lƣợng ta có: Po = X + α. Từ giả thiết suy ra X + α = 0 pX = pα Thuviendientu.org = (1) Ta biết rằng biểu thức của động lƣợng: p = mv, còn biểu thức động năng: K = mv2/2, suy ra p2 = 2mK Vậy (*) có thể viết lại: = Với biểu thức trên, ta có thể lấy gần đúng mα 4, mX 206 Kα = 51,5KX (**) Giải hệ gồm (*) và (**) ta tính đƣợc Kα = 6,3 MeV. Ví dụ 10: Bắn hạt nhân có động năng 18 MeV vào hạt nhân 147Nđứng yên ta có phản ứng 14 1778N O p. Biết các hạt nhân sinh ra cùng véc tơ vận tốc. Cho m = 4,0015u; mp= 1,0072u; mN= 13,9992u; mO=16,9947u; cho u = 931 MeV/c2. Động năng của hạt prôtôn sinh ra có giá trị là bao nhiêu? Lời giải: Phƣơng trình phản ứng hạt nhân: + + Khối lƣợng trƣớc phản ứng: m1 = mα + mN = 4,0015 + 13,9992 = 18,0007 (u) Khối lƣợng sau phản ứng: m2 = mO + mp = 16,9947 + 1,0072 = 18,0019 (u). Nhƣ vậy phản ứng thu năng lƣợng. Năng lƣợng thu vào: Q = (m2 – m1)c2 hay Q = (18,0019 - 18,0007).931 = 1,12 (MeV) Động năng các hạt sau phản ứng: KO + Kα = 18 – 1,12 = 16,88 MeV (*) Các hạt O và α có cùng vận tốc nên tỉ số động năng của chúng bằng tỉ số khối lƣợng. Có thể lấy gần đúng khối lƣợng bằng số khối (với đơn vị u), ta có: = = 4,25 Thay vào hệ thức (*) ta tính đƣợc Kα = 3,26 MeV và KO = 13,66 MeV. Chú ý: Chúng ta có hai bài toán phản ứng hạt nhân phổ biến là bài toán một hạt đứng yên vỡ thành hai hạt và bài toán một hạt bay vào va chạm với một hạt đứng yên sinh ra hai hạt. IV. BÀI TẬP ÔN LUYỆN Bài tự luận: Thuviendientu.org 9.1. Hạt nhân heli có 4,0015u. Tính năng lƣợng liên kết và năng lƣợng liên kết riêng của hạt nhân hêli. Tính năng lƣợng tỏa ra khi tao thành 1g hêli. Cho biết khối lƣợng của prôton và nơtron là mp = 1,007276u và mn = 1,008665u; 1u = 931,5MeV/c2 và số avôgađrô là NA = 6,022.1023mol-1. 9.2. Tính năng lƣợng liên kết riêng của hai hạt nhân He2311và Fe5626. Hạt nhân nào bền vững hơn ? Cho mNa = 22,983734u ; mFe = 55,9207u mn = 1,008665u ; mp = 1,007276u. 9.3. Pôlôni Po21084 là nguyên tố phóng xạ , có chu kì bán rã 138 ngày, nó phóng ra 1 hạt và biến đổi thành hạt nhân con X. a. Viết phƣơng trình phản ứng. Nêu cấu tạo, tên gọi của hạt nhân X. b. Một mẫu pôlôni nguyên chất có khối lƣợng ban đầu 0,01g. Tính độ phóng xạ của mẫu chất trên sau 3 chu kì bán rã. 9.4. Hạt nhân C146 là một chất phóng xạ, nó phóng xạ ra tia - có chu kì bán rã là 5730 năm. a. Viết phƣơng trình của phản ứng phân rã. b. Sau bao lâu lƣợng chất phóng xạ của một mẫu chỉ còn bằng 1/8 lƣợng chất phóng xạ ban đầu của mẫu đó. c. Trong cây cối có chất phóng xạ C146. Độ phóng xạ của một mẫu gỗ tƣơi và một mẫu gỗ cổ đại cùng khối lƣợng lần lƣợt là 0,25Bq và 0,215Bq. Tính tuổi của mẫu gổ cổ đại. 9.5. Phốt pho (P3215) phóng xạ - với chu kỳ bán rã T = 14,2 ngày và biến đổi thành lƣu huỳnh (S). Viết phƣơng trình của sự phóng xạ đó và nêu cấu tạo của hạt nhân lƣu huỳnh. Sau 42,6 ngày kể từ thời điểm ban đầu, khối lƣợng của một khối chất phóng xạ P3215 còn lại là 2,5g. Tính khối lƣợng ban đầu của nó. 9.6. Phản ứng phân rã của urani có dạng: U23892 Pb20682 + x + y- . a. Tính x và y. b. Chu kì bán rã của U23892 là 4,5.109 năm. Lúc đầu có 1g U23892 nguyên chất. Tính độ phóng xạ ban đầu, độ phóng xạ sau 9.109 năm và số nguyên tử U23892 bị phân rã sau 5.109 năm. 9.7. Coban (Co6027) phóng xạ - với chu kỳ bán rã 5,27 năm và biến đổi thành niken (Ni). Viết phƣơng trình phân rã và nêu cấu tạo của hạt nhân con. Hỏi sau bao lâu thì 75% khối lƣợng của một khối chất phóng xạ Co6027phân rã hết. 9.8. Tìm năng lƣợng toả ra khi một hạt nhân urani 234U phóng xạ tia tạo thành đồng vị thori 230Th. Cho các năng lƣợng liên kết riêng của hạt là7,10MeV; của 234U là 7,63MeV; của 230Th là 7,70MeV. 9.9. Hạt nhân triti (T) và đơteri (D) tham gia phản ứng nhiệt hạch sinh ra hạt nhân X và hạt nơtron. Viết phƣơng trình phản ứng và tìm năng lƣợng toả ra từ phản ứng. Cho biết độ hụt khối của hạt nhân triti là mT = 0,0087u, của hạt nhân đơteri là mD = 0,0024u, của hạt nhân X là mX = 0,0305u, 1u = 931,5 MeV/c2. 9.10. Để đo chu kì bán rã của chất phóng xạ, ngƣời ta cho máy đếm xung bắt đầu đếm từ thời điểm to = 0. Đến thời điểm t1 = 2giờ, máy đếm đƣợc n1 xung, đến thời điểm t2 = 3t1, máy đếm đƣợc n2 xung, với n2 = 2,3n1. Xác định chu kì bán rã của chất phóng xạ. [...]... 5,58MeV bắn phá hạt nhân 23 11 Na đứng yên sinh ra hạt và X. Coi phản ứng không kèm theo bức xạ . a. Viết phƣơng trình phản ứng và nêu cấu tạo hạt nhân X. b. Phản ứng trên thu hay tỏa năng lƣợng. Tính năng lƣợng đó. c. Biết động năng của hạt là W = 6,6MeV. Tính động năng của hạt nhân X. 9.18. Bắn hạt có động năng 4MeV vào hạt nhân 14 7 N đứng n thì thu đƣợc một hạt prơton và một hạt nhân X. a.... 6,02.10 23 mol -1 . Số hạt nhân nguyên tử có trong 100g iốt phóng xạ ( 131 53 I )là bao nhiêu? A. 3,592.10 23 hạt B. 4,595.10 23 hạt C. 4,952 .10 23 hạt D.5,426 .10 23 hạt Câu 20: Chọn câu đúng. Hạt nhân liti có 3 prơtơn và 4 nơtron. Hạt nhân này có kí hiệu nhƣ thế nào? A. 7 3 Li B. 4 3 Li C. 3 4 Li D. 3 7 Li Câu 21: Hạt nhân nguyên tử chì có 82 prơtơn và 125 nơtron. Hạt nhân ngun tử này có... 23,988101).931 = 2,7 (MeV). Thuviendientu.org SƠ LƢỢC VỀ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. Cấu trúc hạt nhân. Độ hụt khối và năng lƣợng liên kết Hạt nhân nguyên tử bao gồm các proton và notron gọi chung là các hạt nuclon. Các nuclon này liên kết bằng lực hạt nhân, là loại lực có cự li tƣơng tác rất nhỏ. Một hạt nhân X có Z proton và N notron thì sẽ có Z = A + N nuclon, sẽ đƣợc kí hiệu... 22: Cho 4 hạt nhân ngun tử có kí hiệu tƣơng ứng 2 3 3 4 1 1 2 2 D, T, He, He. Những cặp hạt nhân nào là các hạt nhân đồng vị? A. 2 1 D và 3 2 He B. 2 1 D và 4 2 He C. 2 1 D và 4 2 He D. 2 1 D và 3 1 T Câu 23: Khối lƣợng của hạt nhân 10 4 Be là 10,0113u; khối lƣợng của prôtôn m p = 1,0072u, của nơtron m n = 1,0086; 1u = 931 MeV/c 2 . Năng lƣợng liên kết riêng của hạt nhân này... đổi thành hạt nhân X. a. Viết phƣơng trình phản ứng. b. Tính số hạt nhân X đƣợc tạo thành trong năm thứ 786. Biết lúc đầu có 2,26g radi. Coi khối lƣợng của hạt nhân tính theo u xấp xĩ bằng số khối của chúng và N A = 6,02.10 23 mol -1 . 9.13. Pôlôni 210 84 Po 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 . Ban... b. Tính động năng của hạt nhân Ra. Biết hạt nhân Th đứng yên. Lấy khối lƣợng gần đúng của các hạt nhân tính bằng đơn vị u có giá trị bằng số khối của chúng. 9.16. Cho phản ứng hạt nhân 9 4 Be + 1 1 H X + 6 3 Li a. X là hạt nhân của nguyên tử nào và cịn gọi là hạt gì? b. Hãy cho biết đó là phản ứng tỏa năng lƣợng hay thu năng lƣợng. Xác định năng lƣợng tỏa ra hoặc thu vào. Biết m Be = 9,01219u;... lƣợng của Anhxtanh, ta thấy năng lƣợng để giải phóng các nuclon trong hạt nhân thành các nuclon riêng rẽ tối thiểu phải là m.c 2 . Năng lƣợng đó gọi là năng lƣợng liên kết của hạt nhân. 2. Phóng xạ. Sự phóng xạ là hạt nhân phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác. Các tia phóng xạ có thể là tia α gồm các hạt nhân hạt Heli, tia β gồm các electron hoặc phản electron hay các tia gamma... một phản ứng hạt nhân, tổng khối lƣợng các hạt tham gia sẽ nhƣ thế nào? A. Đƣợc bảo toàn B. Tăng, hoặc giảm tuỳ theo phản ứng C. Giảm D. Tăng Câu 15: Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng hạt nhân A. toả một lƣợng nhiệt lớn B. cần một nhiệt độ rất cao mới thực hiện đƣợc C. hấp thụ một nhiệt lƣợng lớn D. hạt nhân các nguyên tử bị nung chảy thành các nuclôn Cấu trúc hạt nhân Câu 16: Hạt nhân nguyên... nêu cấu tạo của hạt nhân X và tính xem phản ứng đó tỏa ra hay thu vào bao nhiêu năng lƣợng. b. Giả sử hai hạt sinh ra có cùng tốc độ, tính động năng và tốc độ của prôton. Cho: m = 4,0015u; m X = 16,9947u; m N = 13,9992u; m p = 1,0073u; 1u = 931MeV/c 2 ; c = 3.10 8 m/s. Bài trắc nghiệm: Thuviendientu.org Bài 6: Tính năng lượng tỏa ra hay thu vào trong phản ứng hạt nhân. Điều kiện... có chu kì bán rã T và tại thời điểm ban đầu có 32N 0 hạt nhân. Sau các khoảng thời gian T/2, 2T và 3T, số hạt nhân còn lại lần lƣợt bằng bao nhiêu? A. 0 0 0 24N ,12N ,6N B. 0 0 0 16 2N ,8N ,4N C. 0 0 0 16N ,8N ,4N D. 0 0 0 16 2N ,8 2N ,4 2N Câu 31: Một nguồn phóng xạ có chu kì bán rã T và tại thời điểm ban đầu có 48N o hạt nhân. Hỏi sau khoảng thời gian 3T, số hạt nhân còn lại là bao . hai hạt và bài toán một hạt bay vào va chạm với một hạt đứng yên sinh ra hai hạt. IV. BÀI TẬP ÔN LUYỆN Bài tự luận: Thuviendientu.org 9.1. Hạt nhân. H0. . 3. Phản ứng hạt nhân Phản ứng hạt nhân là tƣơng tác của các hạt nhân dẫn đến sự tạo thành các hạt nhân khác. Trong phản ứng hạt nhân, khối lƣợng có