16
Chuyên đề Vật lí:
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP PHẦN VẬT LÝ HẠT NHÂN
Tác giả: Nguyễn Nguyễn Thị Nguyệt
Giáo viên trường: THPT Quang Hà
Đối tượng bồi dưỡng: Học sinh lớp 12
Số tiết dự kiến: 15 tiết
Nguyễn Thị Nguyệt
17
LỜI NÓI ĐẦU
Theo chương trình cải cách giáo dục thì từ năm học 2007 – 2008 thì bộ
môn vật lí đã chuyển hình thức từ thi tự luận sang thi trắc nghiệm. Hình thức thi
trắc nghiệm đòi hỏi các em phải có tư duy nhanh và tính toán chính xác.
Phần “vật lý hạt nhân” lớp 12 là một phần quan trọng trong cấu trúc đề
thi Đại học hàng năm của Bộ. Đây là phần có nhiều dạng bài tập ,có nhiều
công thức cần nhớ và việc áp dụng các công thức toán học tương đối phức
tạp. vì vậy tôi đã chọn chuyên đề “ Phương pháp giải bài tập phần vật lý
hạt nhân” để đưa ra cho các em một số dạng bài đặc biệt giúp các em
nhận diện và có cách giải nhanh nhất.
Chuyên đề gồm bốn phần:
Phần 1: Tóm tắt lý thuyết.
Phần 2: Phân loại và phương pháp giải
Phần 3: Bài tập ví dụ.
Phần 4: Bài tập đề nghị
Với sự hạn chế về kinh nghiệm ôn luyện thi ĐH-CĐ của bản thân cũng
như thời gian nghiên cứu còn ít, chắc chắc những nội dung trong chuyên đề này
sẽ còn nhiều điểm cần bổ sung, chỉnh sửa cho phù hợp với nhiều đối tượng. Tôi
rất mong các thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp đóng góp ý kiến để chuyên đề
có thể hoàn thiện hơn
Nguyễn Thị Nguyệt
Phương pháp giải bài tập phần Vật lý hạt nhân
18
PHẦN I: TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I – SỰ PHÓNG XẠ
1. Định nghĩa
Phóng xạ là hiện tượng hạt nhân nguyên tử tự động phóng ra các bức xạ
gọi là tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác.
2. Định luật phóng xạ
- Mỗi chất phóng xạ được đặc trưng bởi một thời gian T gọi là chu kỳ bán
rã. Cứ sau mỗi chu kỳ này thì một nửa số nguyên tử của chất ấy biến đổi thành
chất khác.
t
T
-t
- Biểu thức: N = No 2 = No e
t
T
ln 2
0,693
hay m = mo 2 = mo e-t ; = T T
3.
Độ phóng xạ
- Độ phóng xạ H của một lượng chất phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho
tính phóng xạ mạnh hay yếu của lượng chất phóng xạ đó và được đo bằng số
phân rã trong 1 giây.
- Độ phóng xạ H giảm theo thời gian với qui luật:
H = N = No e-t = Ho e-t ; với Ho = No là độ phóng xạ ban đầu.
- Đơn vị độ phóng xạ là Beccơren (Bq) hay Curi (Ci):
1 Bq = 1phân rã/giây ; 1Ci = 3,7.1010 Bq.
II- NĂNG LƯỢNG LIÊN KIẾT. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
1. Lực hạt nhân
- Các nuclôn trong hạt nhân hút nhau bằng các lực rất mạnh tạo nên hạt nhân
bền vững. Các lực hút đó gọi là lực hạt nhân.
2. Năng lượng liên kết của hạt nhân
- Khối lượng của một hạt nhân luôn nhỏ hơn tổng khối lượng của các nuclôn tạo
thành hạt nhân đó.
- Độ chênh lệch giữa hai khối lượng đó được gọi là độ hụt khối của hạt nhân, kí
hiệu m:
mx = Zmp + (A - Z)mn - mx
- Năng lượng liên kết của một hạt nhân
Wlk = [Zmp + (A – Z)mn – mx]c2
Hay Wlk = mc2
- Năng lượng liên kết riêng (kí hiệu
Wlk
A
) là năng lượng liên kết tính cho một
nuclôn. Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn, thì càng bền vững.
3. Phản ứng hạt nhân
a) Phân loại:
+ Phản ứng tự phát là quá trình phân rã của một hạt nhân không bền vững
thành các hạt nhân khác.
+ Phản ứng hạt nhân kích thích là quá trình các hạt nhân tương tác với nhau
tạo thành các hạt nhân khác.
b) Đặc tính của phản ứng hạt nhân:
+ Biến đổi các hạt nhân.
+ Biến đổi các nguyên tố.
19
+ Không bảo toàn khối lượng nghỉ.
c) Năng lượng phản ứng hạt nhân:
Gọi tổng khối lượng các hạt nhân trước phản ứng là m trước, tổng khối lượng
các hạt nhân sau phản ứng là msau
+ Phản ứng tỏa năng lượng khi m trước > msau, năng lượng tỏa ra được tính
bằng công thức: Wtỏa = W = (mtrước – msau)c2
+ Phản ứng thu năng lượng khi m trước < msau, năng lượng thu được tính bằng
công thức:
Wthu = |W| = -W
d) Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân
AA
ZA
A + ZABB B � ZACC C + ZADD D
Bảo toàn điện tích:
( Z A Z B ZC Z D )
Bảo toàn số nuclôn (bảo toàn số A):
( AA AB AC AD )
Bảo toàn năng lượng toàn phần:
W WñA WñB WñC WñD )
Bảo toàn động lượng:
Động lượng của một hệ kín được bảo toàn.
uur uur uur uur
pA pB pC pD
e) Các công thức liên hệ:
1
ur 2r
ur
r
- Động lượng: p mv hay p mv; p ��v
- Động năng: Wñ mv2 ; m(kg); 1u 1,66055.10 27 kg; 1MeV 1,6.10 13 J
- Liên hệ: p2 2mWñ
4. Năng lượng phóng xạ
A
B+C
a) Định luật bảo toàn động lượng
Hạt nhân A đứng yên phóng xạ : PA = PB + PC =0 => PB =- PC
Hạt B và C chuyển động ngược chiều nhau
PB=PC mC.vC= mB.vB
m B vC
= (1)
mC v B
(PB)2=(PC)2
2.mC.WC=2mB.WB
Ta có hệ phương trình:
m B WC
=
(2)
mC W B
WC
m B vC
= v = W (3)
mC
B
B
b) Định luật bảo toàn năng lượng
WđB +WđC = W (4)
Nguyễn Thị Nguyệt
Phương pháp giải bài tập phần Vật lý hạt nhân
20
PHẦN II: PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP
DẠNG 1: XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CHO SỰ PHÓNG
XẠ
1. Xác định lượngchất còn lại của chất phóng xạ
t
- Số nguyên tử còn lại sau thời gian phóng xạ t:
N=N0 e .t =N0 . 2 T
- Khối lượng còn lại sau thời gian phóng xạ t :
Với =
t
m= m0. e .t =m0 2 T
ln 2 0,693
=
T
T
N
- Phần trăm số nguyên tử còn lại
%N = N .100% = e .t .100%
0
- Phần trăm khối lượng còn lại
%m = m .100% = e .t .100%
0
m
N
m
NA A
- Số nguyên tử có trong m(g) lượng chất :
NA=6,023.1023 hạt/mol là số Avôgađrô
- Xác định độ phóng xạ của một chất phóng xạ
t
H= N=H0 e .t =H0 2 T với H0= N0=
ln 2
.N0
T
Đơn vị của độ phóng xạ Bp: 1phân rã /1s= 1Bq (1Ci=3,7.1010Bq)
- Khi t << T thì áp dụng công thức gần đúng : e .t =1- .t
2. Xác định lượng chất phóng xạ đã bị phân rã
- Khối lượng bị phóng xạ sau thời gian phóng xạ t :
t
m=m0-m=m0(1- e .t )=m0(1- 2 T )
- Số nguyên tử bị phóng xạ sau thời gian phóng xạ t :
t
N=N0-N=N0(1- e .t )=N0(1- 2 T )
- Phần trăm số nguyên tử (khối lượng) chất phóng xạ bị phóng xạ sau thời
gian t phân rã là:
N
% N= N .100%=(1- e .t ).100%
0
m
% m = m .100% =(1- e .t ).100%
0
3. Xác định số nguyên tử (khối lượng ) hạt nhân con tạo thành sau
thời gian phóng xạ t
- Số hạt nhân con được tạo thành bằng số hạt nhân mẹ đã phân rã
t
N ' = N=N0-N=N0(1- e .t )=N0(1- 2 T )
- Khối lượng hạt nhân mới tạo thành sau thời gian phóng xạ t:
m' =
N
N '
A'
. A ' 0 A '(1 e t ) m0 (1 e t )
NA
NA
A
21
A’ là số khối của hạt nhân con tạo thành
Chú ý : +Trong sự phóng xạ β hạt nhân mẹ có số khối bằng số khối của hạt
nhân con (A=A’). Do vậy khối lượng hạt nhân con tạo thành bằng khối lượng
hạt nhân bị phóng xạ
+ Trong sự phóng xạ α thì A’=A- 4
4. Trong sự phóng xạ α, xác định thể tích (khối lượng) khí Heli tạo
thành
- Một hạt nhân bị phóng xạ thì sinh ra một hạt α ,do vậy số hạt α tạo
thành sau thời gian phóng xạ t bằng số hạt nhân bị phóng xạ trong thời gian đó.
N ' He= N
-Khối lượng khí Heli tạo thành sau thời gian t phóng xạ:
N
m
mHe=4. N 4 A
A
-Thể tích khí Heli được tạo thành(đktc) sau thời gian t phóng xạ :
N
V=22,4. N (l)
A
DẠNG 2: TÍNH CHU KỲ BÁN RÃ CỦA CÁC CHẤT PHÓNG XẠ
1. Tính chu kỳ bán rã khi biết :
a) Nếu biết tỉ số số nguyên tử ban đầu và số nguyên tử còn lại sau thời
gian phóng xạ t hoặc độ phóng ban đầu và độ phóng xạ của chất phóng xạ ở thời
điểm hoặc khối lượng chất phóng xạ ban đầu và khối lượng chất phóng xạ còn
lại ở thời điểm t
m
N
H
mo N o H o
t ln 2
t. ln 2 t.ln 2
=> T= ln N 0 = ln H 0 = ln m0
m
N
H
e t
b) Nếu biết tỉ số số nguyên tử ban đầu và số nguyên tử bị phân rã sau thời
gian phóng xạ t
N=N0(1- e
.t
t. ln 2
N
.t
) => N =1- e =>T=- ln(1 N )
0
N0
2. Tìm chu kì bán rã khi biết số hạt nhân ở các thời điểm t1 và t2
N1=N0 e .t ;N2=N0 e .t
1
N1
= e .(t2 t1 ) =>T =
N2
2
(t 2 t1 ) ln 2
N
ln 1
N2
3. Tìm chu kì bán khi biết số hạt nhân bị phân rã trong hai thời gian
khác nhau
N 1 là số hạt nhân bị phân rã trong thời gian t1
Sau đó t (s) : N 2 là số hạt nhân bị phân rã trong thời gian t2=t1 = T
N 1
-Ban đầu : H0= t
1
Nguyễn Thị Nguyệt
Phương pháp giải bài tập phần Vật lý hạt nhân
22
t. ln 2
N 2
.t
-Sau đó t(s) H= t
mà H=H0 e => T= ln N1
2
N 2
4. Tính chu kì bán rã khi biết thể tích khí Heli tạo thành sau thời gian
phóng xạ t
-Số hạt nhân Heli tạo thành :
N =
V
N
22,4 A
V
N
22,4 A
t. ln 2
V
m0
m0
.t
Mà N0= NA => (1- e ) = 22,4 => T=- ln(1 A.V )
A
A
22,4.m0
N là số hạt nhân bị phân rã
N=N0(1- e .t ) =
DẠNG 3: TÍNH TUỔI CỦA MẪU CỔ VẬT
1. Nếu biết tỉ số khối lượng (số nguyên tử) còn lại và khối lượng (số
nguyên tử) ban đầu của một lượng chất phóng xạ có trong mẫu vật cổ
m
N
N
m
T . ln 0 T . ln 0
.t
= = e => t=
m =
N
N 0 m0
ln 2
ln 2
2. Nếu biết tỉ số khối lượng (số nguyên tử) của chất được tạo thành
và khối lượng (số nguyên tử) còn lại của chất phóng xạ có trong mẫu vật cổ
A.m'
m' A' .t
T . ln(
+ 1)
= ( e -1) =>t=
m. A'
m
A
ln 2
N
N
T . ln(1 +
)
t
= e -1 => t=
N
N
ln 2
3. Nếu biết tỉ số khối lượng (số nguyên tử) còn lại của hai chất phóng
xạ có trong mẫu vật cổ
N 1 N 01e 1 .t ; N 2 N 02 e 2t
N .N
N 1 N 01 t ( 2 1 )
ln 1 02
ln 2
ln 2
.
e
=>
=>t= N 2 .N 01 với 1 T , 2
T2
N 2 N 02
1
2 1
4. Tính tuổi của mẫu vật cổ dựa vào 146 C (Đồng hồ Trái Đất)
- Ở khí quyển, trong thành phần tia vũ trụ có các nơtrôn chậm, một nơtrôn
gặp hạt nhân 147 N tạo nên phản ứng
1
14
14
1
0n + 7 N
6C + 1 p
14
với chu kỳ bán rã 5560 năm
6 C là đồng vị phóng xạ
14
- 6 C có trong điôxit cacbon. Khi thực vật sống hấp thụ CO2 trong không
khí nên quá trình phân rã cân bằng với quá trình tái tạo 146 C
- Thực vật chết chỉ còn quá trình phân rã 146 C ,tỉ lệ 146 C trong cây giảm
dần
Do đó:
23
+) Đo độ phóng xạ của 146 C trong mẫu vật cổ => H
+) Đo độ phóng xạ của 146 C trong mẫu vật cùng loại ,cùng khối lượng
của thực vật vừa mới chết =>H0
H=H0 e
.t
=> t=
H0
H với T=5560 năm
ln 2
T . ln
- Động vật ăn thực vật nên việc tính toán tương tự
DẠNG 4: BÀI TOÁN NĂNG LƯỢNG
1. Xác định năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng:
+ Tính độ hụt khối: mx Z .m p ( A Z ).mn mx .
+ Năng lượng liên kết hạt nhân: Wlk m.c 2 .
+ Năng lượng liên kết riêng
Wlk
.
A
* Chú ý: NLLK riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững.
2. Năng lượng trong hiện tượng phóng xạ
a. Động năng các hạt B,C
WđB WđC WđB WđC
mC
W
m B WđC
= W m m = m m = m m WđB m m W
mC
đB
C
B
B
C
B
C
C
B
mB
W
WđC
mB mC
b. % năng lượng toả ra chuyển thành động năng của các hạt B,C
% WđC=
mB
WđC
.100% =
100%
m B mC
W
c. Vận tốc chuyển động của hạt B,C
1
2
Wđ= mv2 v=
2Wd
m
Chú ý: Khi tính vận tốc của các hạt B,C - Động năng của các hạt phải đổi ra
đơn vị J(Jun)
- Khối lượng các hạt phả đổi ra kg
3. Năng lượng trong phản ứng hạt nhân kích thích
A B �C D
a. Phản ứng thu hoặc tỏa năng lượng
W (mt ms )c 2 (ms mt )c 2 Wlks Wlkt
- Nếu W>0 là phản ứng tỏa năng lượng
- Nếu W<0 là phản ứng thu năng lượng
b. Động năng và vận tốc của các hạt
- Vận dụng định luật bảo toàn năng lượng
W + Wđ trước = Wđ sau
(1)
- Vận dụng định luật bảo toàn động lượng
r
r
r
r
r
pt ps thường hạt nhân B đứng yên nên p A pC pD
Nguyễn Thị Nguyệt
Phương pháp giải bài tập phần Vật lý hạt nhân
r
r
W Am đA
W Cm đC
W
+) Giả sử p A p suy ra pD2 pA2 pC2 � mDđD
Giải hệ (1) và (2) suy ra động năng của các hạt
r r
+) Giả sử (v A , vD ) , áp dụng định lý hàm cos :
C
24
(2)
pC2 p A2 pB2 2 pA pD cos � mCđC
W Am đA
W Dm đD
W 2 Am Dm đA
W đD
W cos
(3)
Giải hệ (1) và (3) suy ra động năng của các hạt hoặc góc α
DẠNG 5: NHÀ MÁY ĐIỆN NGUYÊN TỬ
+ Hiệu suất nhà máy:
H
Pci
(%)
Ptp
+ Tổng năng lượng thu được từ các phản ứng hạt nhân trong thời gian t: A = Ptp.
t
+ Số phân hạch:
N
A Ptp .t
W
W
(Trong đó W là năng lượng toả ra trong một phân
hạch)
+ Nhiệt lượng toả ra: Q = m. q.
25
PHẦN III: CÁC VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Phương trình phóng xạ của Pôlôni có dạng:
210
84
Po � ZA Pb
1.Cho chu kỳ bán rã của Pôlôni T=138 ngày. Giả sử khối lượng ban đầu
m0=1g. Hỏi sau bao lâu khối lượng Pôlôni chỉ còn 0,707g?
2. Tính độ phóng xạ ban đầu của Pôlôni. Cho N A=6,023.1023nguyên
tử/mol.
Giải:
1
m
m
T . ln 0 138. ln
.t
1.Tính t: m = e => t=
0,707 = 69 ngày
m =
0
ln 2
ln 2
ln 2
ln 2 m0
ln 2
1
2.Tính H0: H0= N0=
.N0=
. .NA=
.
.6,023.10 23
T
T
138.24.3600 210
A
H0 = 1,667.1014 Bq
224
88
Ví dụ 2: Hạt nhân
Ra phóng ra một hạt , một photon và tạo thành
Một nguồn phóng xạ
224
88
A
Z
Rn .
Ra có khối lượng ban đầu m0 sau 14,8 ngày khối
lượng của nguồn còn lại là 2,24g. Hãy tìm :
1. m0
2. Số hạt nhân Ra đã bị phân rã và khối lượng Ra bị phân rã ?
3.Khối lượng và số hạt nhân mới tạo thành ?
4.Thể tích khí Heli tạo thành (đktc). Cho biết chu kỳ phân rã của
224
88
Ra là
3,7 ngày và số Avôgađrô NA=6,02.1023mol-1.
Giải
14 ,8
t
t
1.Tính m0 : m= m0 2 T m0=m. 2 T =2,24. 2 3, 7 =2,24.24=35,84 g
2.- Số hạt nhân Ra đã bị phân rã :
t
N=N0(1- 2 T ) =
35,84
m0
t
.NA(1- 2 T )=
6,02.1023(1-2-4)
224
A
N=0,903. 1023 (nguyên tử)
t
-Khối lượng Ra đi bị phân rã : m=m0(1- 2 T )=35,84.(1-2-4)=33,6 g
t
3. Số hạt nhân mới tạo thành : N ' = N=N0(1- 2 T )=9,03.1023 hạt
N '
23
0,903.10
-Khối lượng hạt mới tạo thành: m' = N . A' =
.220 =33g
6,02.10 23
A
Nguyễn Thị Nguyệt
Phương pháp giải bài tập phần Vật lý hạt nhân
26
N He
0,903.10 23
4 Thể tích khí Heli tạo thành (đktc) : V=22,4. N =22,4.
=3,36
6,02.10 23
A
(lit)
Ví dụ 3: Silic 1431Si là chất phóng xạ, phát ra hạt và biến thành hạt nhân X.
Một mẫu phóng xạ 1431Si ban đầu trong thời gian 5 phút có 190 nguyên tử bị phân
rã, nhưng sau 3 giờ cũng trong thời gian 5 phút chỉ có 85 nguyên tử bị phân rã.
Hãy xác định chu kỳ bán rã của chất phóng xạ.
Giải:
-Ban đầu: Trong thời gian 5 phút có 190 nguyên tử bị phân rã
H0=190phân rã/5phút
-Sau t=3 giờ:Trong thời gian 5 phút có 85 nguyên tử bị phân rã.
H=85phân rã /5phút
H=H0 e
.t
t. ln 2 3. ln 2
=>T= ln H 0 = ln 190 = 2,585 giờ
85
H
Ví dụ 4: Để đo chu kỳ của một chất phóng xạ người ta cho máy đếm xung bắt
đầu đếm từ thời điểm t0=0. Đến thời điểm t1=2 giờ, máy đếm được n1 xung, đến
thời điểm t2=3t1, máy đếm được n2 xung, với n2=2,3n1. Xác định chu kỳ bán rã
của chất phóng xạ này.
Giải:
-Số xung đếm được chính là số hạt nhân bị phân rã: N=N0(1- e .t )
-Tại thời điểm t1: N1= N0(1- e .t )=n1
-Tại thời điểm t2 : N2= N0(1- e .t )=n2=2,3n1
1- e .t =2,3(1- e .t ) 1- e 3 .t =2,3(1- e .t ) 1 + e .t + e 2 .t =2,3
e 2 .t + e .t -1,3=0 => e .t =x>0
1
2
2
1
1
1
1
1
1
1
1
X2 +x-1,3= 0 => T= 4,71 h
Ví dụ 5: Hạt nhân Pôlôni là chất phóng xạ ,sau khi phóng xạ nó trở thành
hạt nhân chì bền .Dùng một mẫu Po nào đó ,sau 30 ngày ,người ta thấy tỉ số
khối lượng của chì và Po trong mẫu bằng 0,1595.Tính chu kì bán rã của Po
Giải:
m Pb
m'
N (1 e .t ) A'
- Tính chu kì bán rã của Po: m =
= 0.
N A m 0 e .t
m
Po
=
A'
(1- e .t )
A
27
t. ln 2
30. ln 2
T=- ln(1 m Pb . A ) = ln(1 0,1595.210 ) = 138 ngày
m Po . A'
206
Ví dụ 6: Ra224 là chất phóng xạ . Lúc đầu ta dùng m0=1g Ra224 thì sau 7,3
ngày ta thu được V=75cm3 khí Heli ở đktc. Tính chu kỳ bán rã của Ra224
Giải:
t. ln 2
7,3. ln 2
T= - ln(1 A.V ) =- ln(1 224.0,075 ) = 3,65 ngày
22,4.m0
22,4.1
Ví dụ 7 : Hiện nay trong quặng thiên nhiên có chứa cả
238
92
U và
235
92
U theo tỉ lệ
nguyên tử là 140 :1. Giả sử ở thời điểm tạo thành Trái Đất, tỷ lệ trên là 1:1.
Hãy tính tuổi của Trái Đất. Biết chu kỳ bán rã của
238
92
U là 4,5.109 năm.
235
92
U có
chu kỳ bán rã 7,13.108năm
Giải: Phân tích :
N 1 .N 02
ln 140
t= N 2 .N 01 = ln 2( 1 1 ) = 60,4 .108 (năm)
7,13.10 8 4,5.10 9
2 1
ln
Ví dụ 8 :Thành phần đồng vị phóng xạ C14 có trong khí quyển có chu kỳ bán rã
là 5568 năm. Mọi thực vật sống trên Trái Đất hấp thụ cacbon dưới dạng CO 2
đều chứa một lượng cân bằng C14. Trong một ngôi mộ cổ, người ta tìm thấy
một mảnh xương nặng 18g với độ phóng xạ 112 phân rã/phút. Hỏi vật hữu cơ
này đã chết cách đây bao nhiêu lâu, biết độ phóng xạ từ C14 ở thực vật sống là
12 phân rã/g.phút.
Giải: Phân tích :Bài này tính tuổi dựa vào C14
H=H0 e
.t
=> t=
H0
12
5560. ln
112 / 18 =
H =
ln 2
ln 2
T . ln
5268,28 (năm)
Chú ý:Khi tính toán cần lưu ý hai mẫu vật phải cùng khối lượng
Ví dụ 9 :Trong các mẫu quặng Urani người ta thường thấy có lẫn chì Pb206
cùng với Urani U238. Biết chu kỳ bán rã của U238 là 4,5.10 9 năm, hãy tính tuổi
của quặng trong các trường hợp sau:
1. Khi tỷ lệ tìm thấy là cứ 10 nguyên tử Urani thì có 2 nguyên tử chì.
2. Tỷ lệ khối lượng giữa hai chất là 1g chì /5g Urani.
Giải :Phân tích:Trong bài này tính tuổi khi biết tỉ số số nguyên tử(khối lượng)
còn lại và số nguyên tử (khối lượng ) hạt mới tạo thành:
m' 1 N 1
= ,
=
m
5 N 5
Nguyễn Thị Nguyệt
Phương pháp giải bài tập phần Vật lý hạt nhân
A.m'
238
.t
m' N 0. (1 e ) A' A'
T . ln(
+ 1) 4,5.10 9 ln(
+ 1)
.t
=
= (1- e ) =>t=
=
m. A'
5.206
.t
N A m0 e
m
A
ln 2
ln 2
=1,35.109 năm
N
1
N
T . ln(1 +
) 4,5.10 9 ln(1 + )
9
t
= e -1 => t=
N =
5 = 1,18.10 năm
N
ln 2
ln 2
Ví dụ 10 :. Hạt nhân
210
84
Po có tính phóng xạ . Trước khi phóng xạ hạt nhân Po
đứng yên. Tính động năng của hạt nhân X sau phóng xạ. Cho khối lượng hạt
nhân Po là mPo=209,93733u, mX=205,92944u, m =4,00150u, 1u=931MeV/c2.
Giải :
E =931 (mA – mB – mC)=931.( 209,93733-205,92944-4,00150)=5,949(MeV)
W + WX = E =5,949
WB
mC
4
E =
.5,949=0,1133 MeV
mC + m B
210
Ví dụ 11 :Hãy viết phương trình phóng xạ của Randon ( 222
86 Rn ).Có bao nhiêu
phần trăm năng lượng toả ra trong phản ứng trên được chuyển thành động
năng của hạt ? Coi rằng hạt nhân Randon ban đầu đứng yên và khối lượng
hạt nhân tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của nó.
mB
218
WC
.100% =
100%=
.100%=98,2%
m B + mC
222
E
, có chu kì bán rã T=138 ngày.
Ví dụ 12 : Pôlôni 210
84 Po là một chất phóng xạ
Giải : % WC=
Tính vận tốc của hạt , biết rằng mỗi hạt nhân Pôlôni khi phân rã toả ra một
năng lượng E=2,60MeV.
Giải : W + WX = E =2,6
m W X
4
=
=
=> W = 0,04952MeV=0,07928 .10-13J
m X W 206
v=
2W
= 1,545.106m/s
m
PHẦN IV: BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ
I- Bài tập tự luận
1. Pôlôni 210
84 Po 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 phương trình phản ứng. Nêu cấu tạo, tên gọi của hạt nhân X.
b) Một mẫu pôlôni nguyên chất có khối lượng ban đầu 0,01g.Tính
28
29
- Số nguyên tử pôlôni ban đầu.
- Số nguyên tử pôlôni còn lại sau thòi gian 552 ngày, khối lượng X tạo thành.
- Tính độ phóng xạ của mẫu chất trên sau 552 ngày.
2. Hạt nhân 146 C là một chất phóng xạ, nó phóng xạ ra tia - có chu kì bán rã là
5730 năm.
a) Viết phương trình của phản ứng phân rã.
b) Sau bao lâu lượng chất phóng xạ của một mẫu chỉ còn bằng 1/8 lượng chất
phóng xạ ban đầu của mẫu đó.
c) Trong cây cối có chất phóng xạ 146 C . Độ phóng xạ của một mẫu gỗ tươi và
một mẫu gỗ cổ đại cùng khối lượng lần lượt là 0,25Bq và 0,215Bq. Tính tuổi
của mẫu gổ cổ đại.
3. Hạt nhân 226
88 Ra có chu kì bán rã 1570 năm phân rã thành 1 hạt và biến đổi
thành hạt nhân X.
a) Viết phương trình phản ứng.
b) Tính số hạt nhân X được tạo thành trong năm thứ 786. Biết lúc đầu có
2,26g radi. Coi khối lượng của hạt nhân tính theo u xấp xĩ bằng số khối của
chúng và NA = 6,02.1023mol-1.
24
4. Đồng vị 24
11 Na là chất phóng xạ và tạo thành đồng vị của magiê. Mẫu 11 Na
có khối lượng ban đầu là m0 = 0,24g. Sau 105 giờ, độ phóng xạ của nó giảm đi
128 lần. Cho NA = 6,02.1023(mol-1).
a) Viết phương trình phản ứng.
b) Tìm chu kì bán rã và độ phóng xạ ban đầu.
c) Tìm khối lượng magiê tạo ra sau thời gian 45 giờ.
5. Dùng 1 prôton có động năng Wp = 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 phương trình phản ứng và nêu cấu tạo hạt nhân X.
b) Phản ứng trên thu hay tỏa năng lượng. Tính năng lượng đó.
c) Biết động năng của hạt là W = 6,6MeV. Tính động năng của hạt nhân X.
6. Một phản ứng phân hạch của hạt nhân Urannin 235 là :
235
1
95
1
139
O
92 U + O n 42 Mo +2 O n + 57 La + 7 1 e .
Mo là kim loại Molipden, La là kim loại Lantan (họ đất hiếm).
1. Tính ra MeV và J năng lượng E toả ra từ phản ứng trên. Cho biết
mU=234,99u, mMo=94,88u, mLa=138,87u, mn=1,01u, 1u=931MeV/c2. Bỏ qua
khối lượng (e).
2. Nếu coi giá trị E tính ở câu trên là giá trị trung bình toả ra từ một phản
ứng thì trong 1g U 235 phân hạch hoàn toàn toả ra năng lượng bằng bao
nhiêu?cho biết số Avôgađrô NA=6,02.1023(mol-1).
3. Cần phải đốt một lượng bao nhiêu than để có năng lượng như vậy. Biết
rằng năng suất toả nhiệt của than là 2,93.107 J/kg.
7. Người ta dùng phôton bắn phá hạt nhân 94 Be đứng yên. Phản ứng cho hạt
và hạt nhân X .
1. Viết đầy đủ phản ứng hạt nhân trên.
Nguyễn Thị Nguyệt
Phương pháp giải bài tập phần Vật lý hạt nhân
2. Biết động năng của phôton là 5,45 Mev, của hạt là 4 MeV, vận tốc của
hạt và của prôton vuông góc với nhau. Tính động năng và vận tốc của hạt
nhân X.
3.Tính năng lượng toả ra từ một phản ứng trên. Coi khối lượng của hạt
nhân (đo bằng đơn vị u) xấp xỉ bằng số khối A của nó là 1u=1,66.1027
kg=931MeV/c2.
8: Cho prôton có động năng KP= 1,46 MeV, bắn phá vào hạt nhân 73 Li đứng
yên. Hai hạt nhân X sinh ra giống nhau và có cùng động năng.
1. Viết phương trình phản ứng. Cho biết cấu tạo hạt nhân X? Đó là hạt nhân
của nguyên tử nào? Còn 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 không?.
3. Giả sử phản ứng trên tiếp diễn trong một thời gian và lượng khí tạo thành
là 10cm3 ở điều kiện tiêu chuẩn. Tính năng lượng toả ra hay thu vào( theo
đơn vị kJ).
4. tính động năng của một hạt nhân X sau khi sinh ra. Động năng này có
phụ thuộc vào KP hay không?.
5. tính góc hợp bởi các véc tơ vận tốc của hai hạt nhân X sinh ra sau phản
ứng. Biết khối lượng các hạt nhân tính theo u là:mli=7,0142u, mX=4,0015,
mP=1,0073, e=1,6.10-19C. số Avôgađrô NA=6,02.1023(mol-1).
II – Bài tập trắc nghiệm
Câu 1. Chất phóng xạ iôt 131
53 I có chu kì bán rã 8 ngày. Lúc đầu có 200g chất này.
Sau 24 ngày, số gam iốt phóng xạ đã bị biến thành chất khác là
A. 50g.
B. 175g.
C. 25g.
D. 150g.
Câu 2. Có 100g chất phóng xạ với chu kì bán rã là 7 ngày đêm. Sau 28 ngày
đêm khối lượng chất phóng xạ đó còn lại là
A. 93,75g.
B. 87,5g.
C. 12,5g.
D. 6,25g.
Câu 3. Có thể tăng hằng số phóng xạ của đồng vị phóng xạ bằng cách nào ?
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.
Câu 4. Chu kì bán rã của chất phóng xạ 9038 Sr là 20 năm. Sau 80 năm có bao
nhiêu phần trăm chất phóng xạ đó phân rã thành chất khác ?
A. 6,25%.
B. 12,5%.
C. 87,5%. D. 93,75%.
32
Câu 5. Trong nguồn phóng xạ 15 P với chu kì bán rã 14 ngày có 3.1023 nguyên
tử. Bốn tuần lễ trước đó số nguyên tử 3215 P trong nguồn đó là
A. 3.1023 nguyên tử.
B. 6.1023 nguyên tử.
C. 12.1023 nguyên tử.
D. 48.1023 nguyên tử.
Câu 6. Chu kỳ bán rã của 2760 Co bằng gần 5 năm. Sau 10 năm, từ một nguồn 2760
Co có khối lượng 1g sẽ còn lại
30
31
A. gần 0,75g.
B. hơn 0,75g một lượng nhỏ.
C. gần 0,25g. D. hơn 0,25g một lượng nhỏ.
Câu 7. Tìm độ phóng xạ của 1 gam 22683 Ra, biết chu kì bán rã của nó là 16622
năm (coi 1 năm là 365 ngày).
A. 0,095Ci.
B. 0,796C.
C. 0,697Ci.
D. 0.769Ci.
222
Câu 8. Ban đầu có 5 gam chất phóng xạ radon 86 Rn với chu kì bán rã 3,8 ngày.
Số nguyên tử radon còn lại sau 9,5 ngày là
A. 23,9.1021.
B. 2,39.1021. C. 3,29.1021.
D. 32,9.1021.
Câu 9. Hạt nhân 146 C là một chất phóng xạ, nó phóng xạ ra tia - có chu kì bán rã
là 5600năm. Sau bao lâu lượng chất phóng xạ của một mẫu chỉ còn bằng 1/8
lượng chất phóng xạ ban đầu của mẫu đó.
A. 16800 năm.
B. 18600 năm.
C. 7800 năm.
D. 16200 năm.
Câu 10 (ĐH 2009): Một đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã T. Cứ sau một
khoảng thời gian bằng bao nhiêu thì số hạt nhân bị phân rã trong khoảng thời
gian đó bằng ba lần số hạt nhân còn lại của đồng vị ấy?
A. 0,5T.
B. 3T.
C. 2T.
D. T.
â Câu 11 (CĐ 2010): Khi nói về tia , phát biểu nào sau đây là sai?
A. Tia phóng ra từ hạt nhân với tốc độ bằng 2000 m/s.
B. Khi đi qua điện trường giữa hai bản tụ điện, tia bị lệch về phía bản âm
của tụ điện.
C. Khi đi trong không khí, tia làm ion hóa không khí và mất dần năng
lượng.
D. Tia là dòng các hạt nhân heli ( 24 He ).
Câu 12 (CĐ 2010 ): Phản ứng nhiệt hạch là
A. sự kết hợp hai hạt nhân có số khối trung bình tạo thành hạt nhân nặng hơn.
B. phản ứng hạt nhân thu năng lượng .
C. phản ứng trong đó một hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ hơn.
D. phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.
Câu 13 (ĐH 2010): Phóng xạ và phân hạch hạt nhân
A. đều có sự hấp thụ nơtron chậm.
B. đều là phản ứng hạt nhân thu năng lượng.
C. đều không phải là phản ứng hạt nhân
D. đều là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.
Câu 14 (ĐH 2010): Ban đầu (t = 0) có một mẫu chất phóng xạ X nguyên chất.
Ở thời điểm t1 mẫu chất phóng xạ X còn lại 20% hạt nhân chưa bị phân rã. Đến
thời điểm t2 = t1 + 100 (s) số hạt nhân X chưa bị phân rã chỉ còn 5% so với số
hạt nhân ban đầu. Chu kì bán rã của chất phóng xạ đó là
A. 50 s.
B. 25 s.
C. 400 s.
D. 200 s.
Câu 15 (ĐH 2011): Khi nói về tia , phát biểu nào sau đây sai?
A. Tia không phải là sóng điện từ
B. Tia có khả năng đâm xuyên mạnh hơn tia X.
C. Tia không mang điện.
Nguyễn Thị Nguyệt
Phương pháp giải bài tập phần Vật lý hạt nhân
D. Tia có tần số lớn hơn tần số của tia X.
Câu 16. Phản ứng nhiệt hạch khác phản ứng phân hạch ở chỗ
A. Phản ứng nhiệt hạch luôn toả ra năng lượng lớn hơn phản ứng phân hạch
B. Phản ứng nhiệt hạch xảy ra ở mọi nhiệt độ
C. Phản ứng nhiệt hạch không làm thay đổi điện tích hạt nhâ
D. Phản ứng nhiệt hạch không làm thay đổi số khối
Câu 17. Hạt nào sau đây là tác nhân gây ra phản ửng phân hạch khi các điều
kiện của phản ứng đã được thoả mãn
A. n
B. p
C. n chậm.
D. p chậm
Câu 18. Tại sao tổng của số N và số P lại có tên gọi là số khối
A. Vì nó cho biết khối lượng của hạt nhân
B. Nó cho biết khối lượng hạt nhân tính theo u
C. Vì nó cho biết khối lượng của hạt nhân theo dvc
D. Nó cho biết khối lượng hạt nhân tính theo kg
Câu 20. Sau khoảng thời gian 1 ngày đêm 87,5% khối lượng ban đầu của một
chất phóng xạ bị phân rã thành chất khác. Chu kì bán rã của chất phóng xạ đó là
A. 12 giờ.
B. 8 giờ.
C. 6 giờ.
D. 4 giờ.
Câu 21. Người ta trộn 2 nguồn phóng xạ với nhau. Nguồn phóng xạ có hằng số
phóng xạ là λ1, nguồn phóng xạ thứ 2 có hằng số phóng xạ là λ2. Biết λ2 = 2 λ1.
Số hạt nhân ban đầu của nguồn thứ nhất gấp 3 lần số hạt nhân ban đầu của
nguồn thứ 2. Hằng số phóng xạ của nguồn hỗn hợp là.
A. 1,2λ1.
B. 1,5λ1.
C. 3λ1.
D. 2,5λ1.
31
Câu 22. Một mẫu phóng xạ 14 Si ban đầu trong 5 phút có 196 nguyên tử bị phân
rã, nhưng sau đó 5,2 giờ (Kể từ t = 0) cùng trong 5 phút chỉ có 49 nguyên tử bị
31
Si là
phân rã. Chu kỳ bán rã của 14
A. 2,6 giờ
B. 3,3 giờ
C. 4,8 giờ
D. 5,2 giờ
Câu 23. Một chất phóng xạ phát ra tia , cứ một hạt nhân bị phân rã cho một
hạt . Trong thời gian 1 phút đầu chất phóng xạ phát ra 360 hạt , nhưng 6 giờ
sau, kể từ lúc bắt đầu đo lần thứ nhất, trong 1 phút chất phóng xạ chỉ phát ra 45
hạt . Chu kỳ bán rã của chất phóng xạ này là:
A. 1 giờ
B. 2 giờ
C. 3 giờ
D. 4 giờ
Câu 24. Lực hạt nhân có các đặc điểm nào trong các đặc điểm sau đây?
A. Có cường độ siêu mạnh và phạm vi tác dụng siêu nhỏ
B. Có bản chất là lực điện
C. Có bản chất là lực hấp dẫn
D. Có bản chất là lực hấp dẫn
Câu 25. Phản ứng hạt nhân khác phản ứng hoá học thông thường ở trỗ
A. Phản ứng hạt nhân làm thay đổi cấu tạo hạt nhân
B. Phản ứng hạt nhân làm thay đổi khối lượng
C. Phản ứng hạt nhân xảy ra ở sâu hơn phản ứng hoá học
Câu 26. Một lượng chất phóng xạ Radon có khối lượng ban đầu là m0. Sau 15,2
ngày thì độ phóng xạ của nó giảm 93,75%. Chu kỳ bán rã T của Radon là :
A. 14,5 ngày
B. 1,56 ngày
C. 1,9 ngày
D. 3,8 ngày
32
33
Câu 27. Đồng vị Na là chất phóng xạ và tạo thành đồng vị của magiê. Sau 105
giờ, độ phóng xạ của Na giảm đi 128 lần. Chu kỳ bán rã của Na bằng
A. 17,5h
B. 21h
C. 45h
D. 15h
–
Câu 28. Đồng vị Si phóng xạ . Một mẫu phóng xạ Si ban đầu trong thời
gian 5 phút có 190 nguyên tử bị phân rã nhưng sau 3h trong thời gian 1 phút có
17 nguyên tử bị phân rã. Chu kì bán rã của chất đó là:
A. 2,5h.
B. 2,6h.
C. 2,7h.
D. 2,8h.
2
2
4
Câu 29: Cho phản ứng nhiệt hạch: 1 H 1 H �2 He 3, 25MeV . Biết độ hụt khối
của hạt 12 H là m H 0, 0024u . Cho 1uc2 = 931 MeV. Năng lượng liên kết riêng
2
1
của hạt 24 He là:
A. 7,7188 MeV/nuclon.
B. 1,9297 MeV/nuclon.
C. 30,8752 MeV/nuclon.
D. 7,7188 eV/nuclon
131
Câu 30 : I ốt ( 53 I ) là chất phóng xạ có chu kì bán rã 8 ngày đêm (N A =
6,02.1023 mol-1). Một mẫu lúc đầu có 10 gam I ốt, sau 20 ngày đêm độ phóng xạ
của mẫu là :
A. 8,15.1015 Bq. B. 8,15.1016 Bq. C. 6,75.1015 Bq. D. 7,25.1016 Bq.
Câu 31. Hạt nhân 146 C là một chất phóng xạ, nó phóng xạ ra tia - có chu kì bán
rã là 5600năm. Trong cây cối có chất phóng xạ 146 C . Độ phóng xạ của một mẫu
gỗ tươi và một mẫu gỗ cổ đại đã chết cùng khối lượng lần lượt là 0,25Bq và
0,215Bq. Hỏi mẫu gỗ cổ đại chết đã bao lâu ?
A. 12178,86 năm. B. 12187,67 năm.
C. 1218,77 năm. D.16803,57 năm.
Câu 32. Tính tuổi của một tượng gổ cổ biết rằng độ phóng xạ - hiện nay của
tượng gổ ấy bằng 0,77 lần độ phóng xạ của một khúc gổ cùng khối lượng mới
chặt. Biết chu kì bán rã của C14 là 5600 năm.
A. 2112 năm.
B. 1056 năm.
C. 1500 năm.
D. 2500 năm.
Câu 33. Câu nào sau đây sai khi nói về tia :
A. Có bản chất là sóng điện từ.
B. Có bước sóng xấp xỉ bước sóng tia X.
C. Có khả năng đâm xuyên mạnh.
D. Không bị lệch trong điện trường và từ trường.
Câu 34. Câu nào sau đây sai khi nói về tia :
A. Là chùm hạt nhân của nguyên tử Hêli.
B. Có khả năng ion hoá chất khí.
C. Có tính đâm xuyên yếu.
D. Có vận tốc xấp xỉ vận tốc ánh sáng.
Câu 35. Câu nào sau đây sai khi nói về tia :
A. Có khả năng đâm xuyên yếu hơn tia .
B. Tia có bản chất là dòng electron.
C. Bị lệch trong điện trường.
D. Tia + là chùm hạt có khối lượng bằng electron nhưng mang điện tích
dương.
Nguyễn Thị Nguyệt
Phương pháp giải bài tập phần Vật lý hạt nhân
Câu 36. Nếu hạt nhân mẹ phóng xạ thì vị trí của hạt nhân con trong bảng tuần
hoàn so với hạt nhân mẹ sẽ:
A. Lùi 2 ô.
B. Tiến 2 ô.
C.Lùi1ô.
D. Tiến 1 ô.
Câu 37. Nếu hạt nhân con tiến 1 ô trong bảng tuần hoàn so với hạt nhân mẹ thì
hạt nhân mẹ có tính phóng xạ:
A.
B.
C.
D. +
Câu 37. Dưới tác dụng của bức xạ , hạt nhân 49 Be có thể tách thành 2 hạt 24 He .
Biết mBe = 9,0112u, mHe = 4,0015u. Để phản ứng trên xảy ra thì bức xạ phải
có tần số tối thiểu:
A. 1,58.1020 Hz.
B. 2,69. 1020 Hz.
C.1,13.1020Hz. D. 2,27. 1023 Hz.
Câu 38. Trong điện trường của cùng một tụ điện:
A. tia lệch nhiều hơn tia , và hạt mang hai điện tích, hạt chỉ
mang một.
B. tia bị lệch ít hơn vì hạt có tốc độ lớn hơn hàng chục lần hạt .
C. tia lệch nhiều hơn vì hạt to hơn.
D. tia lệch nhiều hơn vì hạt có khối lượng nhỏ hơn hạt hàng vạn
nghìn lần.
Câu 39. Để đo chu kì bán rã của một chất phóng xạ, người ta cho máy đếm
xung bắt đầu đếm từ t0 0 . Đến thời điểm t1 6h , máy đếm đươc n1 xung, đến
thời điểm t2 3t1 , máy đếm được n2 2,3n1 xung. (Một hạt bị phân rã, thì số
đếm của máy tăng lên 1 đơn vị). Chu kì bán rã của chất phóng xạ này xấp xỉ
bằng :
A. 6,90h. B. 0,77h.
C. 7,84h. D. 14,13h
Câu40. Poloni
có chu kỳ bán rã là T = 138 ngày, là chất phóng xạ phát ra
tia phóng xạ và chuyển thành hạt nhân chì
. Biết rằng ở thời điểm khảo sát
tỷ số giữa số hạt Pb và số hạt Po bằng 7. Tuổi của mẫu chất trên là
A. 276 ngày
B. 46 ngày
C. 552ngày
D. 414 ngày
Câu 41. Khi phân tích một mẫu gỗ, người ta xác định được rằng: 87,5% số
nguyên tử đồng vị phóng xạ
có trong mẫu gỗ đã bị phân rã thành các
34
nguyên tử
. Biết chu kỳ bán
rã của
là 5570 năm. Tuổi của mẫu gỗ này bằng
A. 16710 năm
B. 5570 năm
C. 11140 năm
D. 44560 năm
Câu 42. Hạt nhân phóng xạ Pôlôni
đứng yên phát ra tia và sinh ra hạt
nhân con X. Biết rằng mỗi phản ứng phân rã của Pôlôni giải phóng một năng
lượng
. Lấy gần đúng khối lượng các hạt nhân theo số khối A
bằng đơn vị u. Động năng của hạt có giá trị
A. 2,15MeV
B. 2,55MeV
C. 2,75MeV
D. 2,89MeV
Câu 43. Hạt Pôlôni ( A= 210, Z = 84) đứng yên phóng xạ hạt tạo thành chì
Pb. Hạt sinh ra có động năng K =61,8MeV. Năng lượng toả ra trong phản
ứng là
A. 63MeV
B. 66MeV
C. 68MeV
D. 72MeV
35
Câu 44. 1124 Na là chất phóng xạ . sau thời gian 15h độ phóng xạ của nó giảm 2
lần, vậy sau đó 30h nữa thì độ phóng xạ sẽ giảm bao nhiêu % so với độ phóng xạ
ban đầu
A. 12,5%.
B. 33,3%.
C. 66,67%.
D. 87,5%.
210
Câu 45. 84 Po phóng xạ α có T = 138 ngày. Sau 46 ngày, từ 21g Po lúc đầu có
bao nhiêu hạt α được phát ra ?
A. 4,8.1022
B. 1,24.1022
C. 48.1022
D. 12,4.1022
Câu 46. 238U phân rã thành 206Pb với chu kỳ bán rã T = 4,47.109 năm. Một khối
đá được phát hiện có chứa 46,97mg 238U và 2,135mg 206Pb. Giả sử lúc khối đá
mới hình thành không chứa nguyên tố chì và tất cả lượng chì có mặt trong đó
đều là sản phẩm phân rã của 238U. Tuổi của khối đá hiện nay là:
A. 2,5.106 năm.
B. 3,3.108 năm.
C. 3,5.107 năm
D. 6.109 năm.
Câu 47. Hạt nhân 234
92 U đứng yên phóng xạ . Biết năng lượng toả ra trong phản
ứng chuyển hết thành động năng của các hạt tạo thành. Cho biết m 4, 0015u ;
m U 233,99u ; m Th 229,9737u;1u 931 Mev / c 2 . Động năng của hạt anpha là:
A.10,6MeV
B. 13,5MeV
C. 13,8MeV
D. 0,2MeV
210
Câu 48. Chất phóng xạ 84 Po có chu kì bán ra 138 ngày phóng xạ và biến
thành hạt chì 82206 Pb . Lúc đầu có 0,2g Po. Sau 414 ngày thì khối lượng chì thu
được là
A. 0,175g B. 0,025g
C. 0,172g
D. 0,0245g
Câu 49. Một chất phóng xạ có chu kỳ bán rã là 3,8 ngày. Sau thời gian 11,4
ngày thì độ phóng xạ (hoạt độ phóng xạ) của lượng chất phóng xạ còn lại bằng
bao nhiêu phần trăm so với độ phóng xạ của lượng chất phóng xạ ban đầu?
A. 25%
B. 75%
C. 12,5%.
D. 87,5%.
238
Câu 50. 92 U sau một chuỗi các phóng xạ và biến thành hạt nhân bền 82206 Pb .
Tính thể tích He tạo thành ở đktc sau 2 chu kì bán rã biết lúc đầu có 119g urani
A. 8,4lit
B. 2,8lit
C. 67,2 lit
D. 22,4lit
Câu 51. Hạt nhân
A1
Z1
X phóng xạ và biến thành một hạt
A2
Z2
Y bền. Coi khối
lượng của hạt nhân X, Y bằng số khối của chúng tính theo đơn vị u. Biết chất
phóng xạ
A1
Z1
X có chu kì bán rã là T. Ban đầu có một khối lượng chất
A1
Z1
X, sau 2
chu kì bán rã thì tỉ số giữa khối lượng của chất Y và khối lượng của chất X là
A.
4
A1
A2
B.
4
A2
A1
C.
3
A2
A1
D.
3
A1
A2
Câu 52. Chu kì bán rã của chất phóng xạ là 5 năm. Sau một năm số hạt nhân
phóng xạ giảm đi:
A. 13 %.
B. 16 %.
C. 19 %.
D. 11 %.
238
Câu 53. Sau bao nhiêu lần phóng xạ α và phóng xạ β - thì hạt nhân 92U biến đổi
206
thành hạt nhân 82 Pb .
A. 4 lần phóng xạ α; 6 lần phóng xạ β -
B. 6 lần phóng xạ α; 4 lần p.xạ β
-
Nguyễn Thị Nguyệt
- Xem thêm -