HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ Câu 1(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Độ bền vững hạt nhân phụ thuộc vào A khối lượng hạt nhân B lượng liên kết C độ hụt khối D Tỉ số độ hụt khối số khối Đáp án D Độ bền vững hạt nhân phụ thuộc vào tỉ dố độ hụt khối số khối Câu 2(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Hạt nhân 210 84 Po đứng n phóng xạ α, sau phóng xạ đó, động hạt α A động hạt nhân B nhỏ động hạt nhân C không D lớn động hạt nhân Đáp án D 206 Ta có hai hạt nhân sau phóng xạ 42 He;82 X Động hai hạt sau phóng xạ PX = −Pα = PX = Pα P = 2mK = 2mX K X = 2mα Kα = K X mα =  = K X  K α K α mX  Động hạt α lớn động hạt nhân Câu 3(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Phản ứng phân hạch thực lò phản ứng hạt nhân Để đảm bảo hệ số nhân nơtrôn k = 1, người ta dùng điều khiển Những điều khiển có chứa: A Urani Plutôni B Nước nặng C Bo Cađimi D Kim loại nặng Đáp án C Câu 4(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Theo thuyết tương đối, hạt có lượng nghỉ gấp lần động nó, hạt chuyển động với tốc độ A 1,8.105 km/s B 2,4.105 km/s Đáp án A Phương pháp: Đại cương vật lý hạt nhân E = 4K K = E − E ; E = mc ; E = m 0c m= m0 1− v c2 = E0 = E − E = E = E 4 C 5,0.105 m/s D 5,0.108 m/s m0c2 =  1− m0 1− v2 c2 c = v2 25  v  − = = 1 −  = c 16  c  v2 16 v2 v 3 = = = = = = v = c = 3.108 = 1,8.108 m / s 2 c 25 c 25 c 5 Câu 5(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Một khối chất phóng xạ Rađơn, sau thời gian ngày đêm số hạt nhân ban đầu giảm 18,2% Hằng số phóng xạ Rađơn là: A 0,2s-1 B 2,33.10-6s-1 C 2,33.10-6ngày-1 D 3giờ-1 Đáp án B Phương pháp: Số hạt nhân lại sau thời gian phóng xạ t là: N = N 2−1/T Cách giải: Sau ngày đêm , số hạt nhân ban đầu giảm 18,2%: N = N 2−1/T = 0,818 N  T = 3, 45 (ngày đêm) = 298080s λ= ln ln = = 2,33.10−6 ( s −1 ) T 298080 Câu 6(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Khi nói cấu tạo nguyên tử (về phương diện điện), phát biểu không đúng? A Proton mang điện tích +1,6.10-19 C B Electron mang điện tích +1,6.10-19 C C Điện tích proton điện tích electron trái dấu D Điện tích proton điện tích electron gọi điện tích nguyên tố Đáp án B Phương pháp: Cấu tạo nguyên tử: + Vỏ nguyên tử: gồm electron (qe = -1,6.10-19C) + Hạt nhân nguyên tử: gồm proton (qp = 1,6.10-19C) notron (không mang điện) Cách giải: Electron mang điê ̣n tić h qe = -1,6.10-19C Câu 7(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Một chất phóng xạ có số phân rã λ=1,44.10-3ngày-1 Trong thời gian 75% hạt nhân ban đầu bị phân rã? A 962,7 ngày B 940,8 ngày C 39,2 ngày D 40,1 ngày Đáp án A Theo ta có N = 0, 25 N = = t = N0 N0 ln = = t = 2T ; λ = T ln ln =2  962, 7(day) T 1, 44.10−3 Câu 8(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Câu sau sai nói phóng xạ: A Tổng khối lượng hạt nhân tạo thành có khối lượng lớn khối lượng hạt nhân mẹ B Là phản ứng hạt nhân tự xảy C Không phụ thuộc vào tác động bên D Hạt nhân bền hạt nhân mẹ Đáp án A Câu 9(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Ban đầu có mẫu chất phóng xạ nguyên chất X với chu kì bán rã T Cứ hạt nhân X sau phóng xạ tạo thành hạt nhân Y Nếu mẫu chất tỉ lệ số nguyên tử chất Y chất X k tuổi mẫu chất là: A t = T 2ln ln (1 + k ) B t = T ln (1 + k ) ln C t = T ln ln (1 + k ) D t = T ln (1 − k ) ln Đáp án B Phương pháp: Số ̣t còn la ̣i và bi ̣ phân rã: N = N0 e − ln t T ln −   ; N = N0 − N = N 1 − e T    Cách giải: N −N NY = = k  N − N = kN  N = (k + 1) N NX N Ta có:  N = (k + 1).N e  t = T − ln t T  ln − t ln t   = e T  ln  t  − ln(k + 1) = − ln =− k +1 T T  k +1  ln(1 + k ) ln Câu 10(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Cho khối lượng prôtôn; nơtron; 40 18 Ar;36 Li là: 1,0073u; 1,0087u; 39,9525u; 6,0145u 1u = 931,5 MeV/c2 So với lượng liên kết riêng hạt nhân 36 Li lượng liên kết riêng hạt nhân 40 18 Ar A lớn lượng 5,20 MeV B lớn lượng 3,42 MeV C nhỏ lượng 3,42 MeV D nhỏ lượng 5,20 MeV Đáp án B Phương pháp: Năng lượng liên kết riêng ε = Wlk/A = ∆m.c2/A Cách giải: Năng lượng liên kết riêng Ar Li: (18.1,0073 + 22.1,0087 ) − 39,9525 931,5  Ar =  40 ( 3.1,0073 + 3.1,0087 ) − 6,0145 931,5  Li =  = 8,623( MeV ) = 5, 20( MeV )   Ar −  Li = 3, 42MeV Câu 11(thầy Phạm Quốc Toản 2018): So với hạt nhân A 11 nơtrôn prôtôn B nơtrôn prôtôn C nơtrôn prôtôn D nơtrôn 12 prôtôn 29 14 Si , hạt nhân 40 20 Ca có nhiều Đáp án B Phương pháp: Kí hiệu hạt nhân A Z X , đó: số proton; (A – ) số notron Cách giải: Hạt nhân Si có: 14 proton; 15 notron Hạt nhân Ca có: 20 proton; 20 notron = Hạt nhân Ca có nhiều hạt nhân Si proton notron Câu 12(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Biết đồng vị phóng xạ 14 C có chu kì bán rã 5730 năm Giả sử mẫu gỗ cổ có độ phóng xạ 200 phân rã/phút mẫu gỗ khác loại, khối lượng với mẫu gỗ cổ đó, lấy từ chặt, có độ phóng xạ 1600 phân rã/phút Tuổi mẫu gỗ cổ cho A 1910 năm B 2865 năm C 11460 năm D 17190 năm Đáp án D Phương pháp: Độ phóng xạ H = H0.2-t/T Cách giải: H H H = 200; H0 = 1600  =  H0 H0 − t T =  t = 3T = 3.5730 = 17190 năm 23 Câu 13(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Bắn hạt prôtôn có động 5,5 MeV vào hạt nhân 37 Li đứng yên, gây phản ứng hạt nhân p + 37 Li → 2 Giả sử phản ứng khơng kèm theo xạ γ, hai hạt α có động bay theo hai hướng tạo với góc 1600 Coi khối lượng hạt tính theo đơn vị u gần số khối Năng lượng mà phản ứng tỏa A 14,6 MeV B 10,2 MeV C 17,3 MeV D 20,4 MeV Đáp án C Phương pháp: Sử dụng định luật bảo tồn điện tích số khối để viết phương trình phản ứng hạt nhân Sử dụng định luật bảo tồn động lượng; định lí hàm số cos tam giác Năng lượng toả phản ứng Q = Ks – Kt (Kt Ks tổng động hạt trước sau phản ứng hạt nhân Cách giải: Phương trình phản ứng hạt nhân: 11 p +37 Li → 224 He Năng lượng toả phản ứng: Q = 2Kα – Kp Kp = 5,5 MeV Định luật bảo toàn động lượng: p p = p + p Áp dụng định lí hàm số cos ta có: p2p = p2 + p2 + p2 cos1600  p2p = p2 (1 + cos1600 )  2mp K p = 2.2m K (1 + cos1600 )  K p = 2.4.K (1 + cos1600 )  K = Kp 8(1 + cos1600 ) = 11, 4( MeV )  Năng lượng toả phản ứng: Q = 17,3 (MeV) Câu 14(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Đồng vị nguyên tử mà hạt nhân có A khối lượng, khác số nơtron B số prôtôn, khác số nơtron C số nuclôn, khác số prôtôn D số nơtron, khác số prôtôn Đáp án B Đồng vị nguyên tử mà hạt nhân có số prôtôn, khác số nơtron Câu 15(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Chất Iốt phóng xạ I dùng y tế có chu kỳ bán rã ngày đêm Nếu nhận 100g chất sau tuần lễ bao nhiêu? A 7,8g B 0,78g C O,87g D 8,7g Đáp án B Ta có: t = tuần = 56 ngày = 7.T → sau thời gian t khối lượng chất phóng xạ m = m0 − t T 131 53 I lại là: = 100.2−7 = 0, 78 gam Câu 16(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Hạt nhân 10 Be có khối lượng 10,0135u Khối lượng nơtrôn (nơtron) mn = 1,0087u, khối lượng prôtôn (prôton) mP = 1,0073u, 1u = 931 MeV/c2 Năng lượng liên kết riêng hạt nhân A 63,215MeV/nuclon B 632,153 MeV/nuclon C 0,632 MeV/nuclon D 6,3215 MeV/nuclon Đáp án D Phương pháp: Sử dụng công thức tính lượng liên kết riêng: ε = Wlk/A Wlk = [Z.mp + (A – Z).mn – m].c2 Cách giải: Năng lượng liên kết hạt nhân Be: Wlk = (4.mp + 6.mn – mBe).c2 = 63,2149 (MeV) Năng lượng liên kết riêng: ε = Wlk/10 = 6,3215 MeV/nuclon Câu 17(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Tìm hạt nhân X phản ứng hạt nhân sau : 10 Bo + ZA X →  +84 Be A 13 T B 12 D C 10 n Đáp án B Phương pháp: Sử dụng định luật bảo tồn điện tích bảo toàn số khối Cách gi i: α hạt nhân 42 He Ta có: 10 + A = + => A = + Z = + => Z = D 11 p => X hạt nhân 12 D Câu 18(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Chất phóng xạ pơlơni 206 82 Pb Cho chu kì 210 84 210 84 Po phát tia α biến đổi thành chì Po T Ban đầu (t0 = 0) có mẫu pôlôni chuyên chất Tại thời điểm t1, tỉ số số hạt nhân chì số hạt nhân pơlơni mẫu Tại thời điểm t2 = 1,5t1 , tỉ số số hạt nhân chì số hạt nhân pôlôni mẫu gần giá trị sau đây: A B C D Đáp án C Phương pháp: Số hạt nhân lại: N = N e − t ( Số hạt nhân bị phân rã: N = N − N = N − e − t Cách giải: Tại thời điểm t1: Tại thời điểm t2 = 1,5t1: Ta có: N1 = ) N − N1 =  N − N1 = N1 N1 N0 − N2 =? N2 N0 = N 0e − t1  e − t1 = 3 1,5 N − N2 1 N = N0e−  1,5t1 = N0 ( e− t1 ) = N   = 0,192 N  4 N2  3 1,5 Câu 19(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Kết luận sau sai nói phản ứng: 235 89 n + 95 U →144 56 Ba + 36 Kr + 3n + 200 MeV A Đây phản ứng tỏa lượng B Đây phản ứng phân hạch C Điều kiện xảy phản ứng nhiệt độ cao D Năng lượng toàn phần phản ứng bảo toàn Đáp án C Phương pháp: Sử dụng lí thuyết phản ứng phân hạch phản ứng nhiệt hạch Cách giải: + Phản ứng phân hạch: - hạt nhân nặng (như Urani) hấp thụ nơtrôn chậm vỡ thành hai hạt nhân trung bình, với vài nơtrơn sinh - phản ứng toả lượng - lượng toàn phần phản ứng bảo toàn + Phản ứng nhiệt hạch: Điều kiện xảy phản ứng nhiệt độ cao Câu 20(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Giả sử hai hạt nhân X Y có độ hụt khối nhau, số nuclôn hạt nhân X lớn số nuclơn hạt nhân Y A hạt nhân Y bền vững hạt nhân X B lượng liên kết hạt nhân X lớn lượng liên kết hạt nhân Y C lượng liên kết riêng hai hạt nhân D hạt nhân X bền vững hạt nhân Y Đáp án A Phương pháp: Năng lượng liên kết riêng lớn hạt nhân bền vững Năng lượng liên kết : Wlk = ∆m.c2 Năng lượng liên kết riêng : ε = Wlk/A Cách giải: Do: ∆mX = ∆mY => WlkX = WlkY mX = mY = m m.c m.c     X  Y AX AY  AX  AY Ta có :  => hạt nhân Y bền vững hạt nhân X Câu 21(thầy Phạm Quốc Toản 2018): X đồng vị chất phóng xạ biến đổi thành hạt nhân Y Ban đầu có mẫu chất phóng xạ X tinh khiết Tại thời điểm t đó, tỉ số số hạt nhân X số hạt nhân Y mẫu 1/3 Đến thời điểm sau 12 năm, tỉ số 1/7 Chu kì bán rã hạt nhân X A 60 năm B 12 năm C 36 năm D 4,8 năm Đáp án B Phương pháp: Số hạt nhân lại: N = N − t T t −   T Số hạt nhân bị phân rã: N = N0 1 −    Cách giải: − t N T N =  t = 2T Tại thời điểm t: X = t −  NY  N 1 − T    N Tại thời điểm t + 12 năm: X = NY − t +12 N T =  t + 12 = 3T t +12 −   N 1 − T    Từ (1) (2) => T = 12 năm 17 Câu 22(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Cho phản ứng hạt nhân  +14 N →8 O +1 p Hạt α chuyển động với động 9,7MeV đến bắn vào hạt N đứng yên, sau phản ứng hạt p có động 7MeV Cho biết mN = 14,003074 u; mp = 1,007825 u; mO = 16,999133 u; mα = 4,002603 u Góc phương chuyển động hạt α hạt p A 410 B 600 C 520 D 250 Đáp án C Phương pháp: Sử dụng định luật bảo toàn động lượng Công thức liên hệ động động lượng: p2 = 2mK Áp dụng định lí hàm số cos tam giác Cách giải: + Định luật bảo toàn động lượng: p = pO + p p + Áp dụng định lí hàm số cos tam giác ta có: pO2 = p2 + p 2p − p p p cos  2.4.K + 2.1.K p − 4.4.K 1.K p cos = 2.17.K O  cos = 45,8 − 17.KO 32,96 + Lại ( m + mn ) c + K có: = K O + K p + ( mO + m p ) c  K O = 1,51MeV  cos = 0, 611   = 520 Câu 23(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Trong phản ứng tổng họp heli: 37 Li +11 H → 2 + 17,3 MeV , tổng hợp lg He lượng tỏa đun sôi kg nước nhiệt độ ban đầu 280C Biết nhiệt dung riêng nước c = 4200 J/kg.K A 3,89.105 kg B 4,89.105 kg C 6,89.105 kg D 2,89.105 kg Đáp án C Số phản ứng hạt nhân = 1/2 số hạt nhân He 1g: N = 1 NA = NA Năng lượng tổng phản ứng bằng: N 17,3.1, 6.10−13 N A 17,3.1, 6.10−13 = m.C.Δ t  m = A = 6,89.105 kg 8.C.Δ t Câu 24(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Phản ứng sau thu lượng? 235 95 U →39 Y +138 A n + 92 53 I + 3n C 220 86 216 Rn →  +84 Po B 11 H +13 H →42 He + n 17 D  +14 N →1 H + O Đáp án D Câu 25(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Phát biểu sau sai so sánh phản ứng hạt nhân phản ứng hóa học A Phản ứng phóng xạ không điều chỉnh tốc độ số phản ửng hóa học B Phản ứng hạt nhân phản ứng hóa học tỏa thu nhiệt C Hai loại phản ứng tạo nguyên tố từ nguyên tố ban đầu D Phản ứng hóa học xảy vỏ nguyên tử, phản ứng hạt nhân xảy hạt nhân Đáp án C Câu 26(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Sự phóng xạ phản ứng nhiệt hạch giống điểm sau đây? A Đều phản ứng hạt nhân xảy cách tự phát không chịu tác động bên B Tổng độ hụt khối hạt sau phản ứng lớn tổng độ hụt khối hạt trước phản ứng C Tổng khối lượng hạt sau phản ứng lớn tổng khối lượng hạt trước phản ứng D Để phản ứng xảy phải cần nhiệt độ cao Đáp án B Câu 27(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Điều sau sai nói phản ứng hạt nhân phân hạch? A Phản ứng hạt nhân phân hạch tượng hạt nhân nặng hấp thụ nơtron vỡ thành hai hạt nhân số khối trung bình B Phản ứng hạt nhân phân hạch phản ứng tỏa lượng C Phản ứng hạt nhân phân hạch kiểm soát D Phản ứng hạt nhân phân hạch tượng tổng hợp hai hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng Đáp án D Phân hạch phản ứng hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ Câu 28(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Trong phản ứng hạt nhân sau, phản ứng phản ứng nhân tạo? − C →14 N + 27 30 A 42 He +13 Al →15 P+n B 14 C 12 D +13 T →42 He + n D 235 92 95 U + n →39 Y +138 53 I + 3n Đáp án B Phản ứng 14 − phóng xạ β- = phản ứng nhân tạo C →14 N + Câu 29(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Người ta dùng hạt p bắn vào hạt nhân 94 Be đứng yên tạo hạt Li hạt nhân X Biết động hạt p, X 5,45 MeV MeV, góc lập hướng chuyển động hạt p X 60°, động Li xấp xỉ A 9,45MeV B 5,5MeV C 1,45MeV D 2,02MeV Đáp án D Phương pháp: Áp dụng định luật bảo tồn điện tích số khối để viết phương trình phản ứng Sử dụng định luật bảo toàn động lượng Áp dụng định lí hàm số cos tam giác Cách giải: Phương trình phản ứng hạt nhân: 11 p + 94 Be →36 Li + 42 X Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: p p = pX + pLi Áp dụng định lí hàm số cos tam giác ta có: pLi2 = p 2p + p X2 − p p p X cos60  2.6u.K Li = 2.1u.K p + 2.4u.K X − 2.1u.2.4u.K p K p  K Li = K p + 4K X − K p K X = 5, 45 + 4.4 − 5, 45.4  2, 02MeV Câu 30(thầy Phạm Quốc Toản 2018): thành 24 12 24 12 24 11 Na đồng vị phóng xạ β- với chu kì bán rã T biến đổi Mg Lúc ban đầu (t = 0) có mẫu Mg tạo thành số hạt nhân 24 11 24 11 Na nguyên chất Ở thời điểm t1, tỉ số số hạt nhân Na lại mẫu 1/3 Ở thời điểm t2 = t1 + 2T, tỉ số nói A 15 B 7/12 C 2/3 D 13/3 Đáp án D Phương pháp: Số hạt nhân lại bị phân rã là: t t − −   N ( t ) = N0 T ; N ( t ) = N0 − N ( t ) = N0 1 − T    Số hạt nhân tạo thành số hạt nhân mẹ bị phân rã Cách giải: t −1   T t N 1 −  −1 t T −1 1 −  =  T + Tại thời điểm t1: =  = t1 t1 − − 3 N T 2T t −   t + 2T t t 2T N 1 − T  −1 −1 − −1 1− −2 T T T T − 2 − 2   = 1− 4 = 13 + Tại thời điểm t2 = t1 + 2T : = = = t t + 2T t t 2T − −1 −1 − −1 N T T T T T 2−2 4 Câu 31(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Cho phản ứng hạt nhân 12 H +12 H →24 He Đây A phản ứng nhiệt hạch B phóng xạ β C phản ứng phân hạch D phóng xạ α Đáp án A Câu 32(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Hạt nhân 238 92 U tạo thành hai loại hạt A êlectron pôzitron B nơtron êlectron C prôtôn nơtron D pôzitron prôtôn Đáp án C Câu 33(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Trong phản ứng phân hạch, gọi tổng khối lượng nghỉ hạt trước phản ứng mt tổng khối lượng nghỉ hạt sau phản ứng ms Hệ thức sau đúng? B mt ≥ ms A mt < ms C mt > ms D mt ≤ ms Đáp án C Câu 34(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Cho khối lượng nguyên tử đồng vị cacbon 13 C ; êlectron; prôtôn nơtron 12112,490MeV/c2; 0,511 MeV/c2; 938,256 MeV/c2 939,550 MeV/c2 Năng lượng liên kết hạt 13 C A 93,896 MeV B 96,962 MeV C 100,028 MeV D 103,594 MeV Đáp án A Ta có: Wlk = [Zmp + ( A − Z )mn − mx ]c = 93,896MeV Câu 35(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Ban đầu, lượng chất iơt có số ngun tử đồng vị bền đồng vị phóng xạ xạ 127 53 131 53 127 53 I I chiếm 60% 40% tổng số nguyên tử khối chất Biết chất phóng I phóng xạ β- biến đổi thành xenon 131 54 Xe với chu kì bán rã ngày Coi tồn khí xenon êlectron tạo thành bay khỏi khối chất iôt Sau ngày (kể từ lúc ban đầu), so với tổng số nguyên tử lại khối chất số ngun tử đồng vị phóng xạ A 25% B 20% 127 53 I lại chiếm C 15% Đáp án A Ban đầu: N01 = 0, N0 ; N02 = 0, N0 Sau ngày (một chu kỳ bán rã): N1 = 0, N0 (không bị phân rã); N = 0,5 N02 = 0, N0  0, N0 N2 = = 0, 25 = 25% N01 + N 0,6 N0 + 0, N0 D 30%  ... độ cao Câu 20 (thầy Phạm Quốc Toản 2018) : Giả sử hai hạt nhân X Y có độ hụt khối nhau, số nuclôn hạt nhân X lớn số nuclơn hạt nhân Y A hạt nhân Y bền vững hạt nhân X B lượng liên kết hạt nhân X... động bên D Hạt nhân bền hạt nhân mẹ Đáp án A Câu 9 (thầy Phạm Quốc Toản 2018) : Ban đầu có mẫu chất phóng xạ nguyên chất X với chu kì bán rã T Cứ hạt nhân X sau phóng xạ tạo thành hạt nhân Y Nếu... ứng nhân tạo C →14 N + Câu 29 (thầy Phạm Quốc Toản 2018) : Người ta dùng hạt p bắn vào hạt nhân 94 Be đứng yên tạo hạt Li hạt nhân X Biết động hạt p, X 5,45 MeV MeV, góc lập hướng chuyển động hạt