- ðT: 01689.996.187
38
Di n ñàn: http://lophocthem.net -
[email protected]
PH N
NG H T NHÂN
H và tên h c sinh :…………………………Trư ng:THPT…………………………………
I. KI N TH C CHUNG.
* Ph n ng h t nhân
+ Ph n ng h t nhân là m i quá trình d n ñ n s bi n ñ i h t nhân.
+ Ph n ng h t nhân thư ng ñư c chia thành hai lo i:
- Ph n ng t phân rã m t h t nhân không b n v ng thành các h t khác.
- Ph n ng trong ñó các h t nhân tương tác v i nhau, d n ñ n s bi n ñ i chúng thành các h t
khác.
Ph n ng h t nhân d ng t ng quát: A + B → C + D
Trong trư ng h p phóng x : A → B + C
* Các ñ nh lu t b o toàn trong ph n ng h t nhân
+ ð nh lu t b o toàn s nuclôn (s kh i A) : Trong ph n ng h t nhân, t ng s nuclôn c a
các h t tương tác b ng t ng s nuclôn c a các h t s n ph m.
+ ð nh lu t b o toàn ñi n tích: T ng ñ i s ñi n tích c a các h t tương tác b ng t ng ñ i s
các ñi n tích c a các h t s n ph m.
+ ð nh lu t b o toàn năng lư ng toàn ph n (bao g m ñ ng năng và năng lư ng ngh ): T ng
năng lư ng toàn ph n c a các h t tương tác b ng t ng năng lư ng toàn ph n c a các h t s n
ph m.
+ ð nh lu t b o toàn ñ ng lư ng: Véc tơ t ng ñ ng lư ng c a các h t tương tác b ng véc tơ
t ng ñ ng lư ng c a các h t s n ph m.
* Năng lư ng trong ph n ng h t nhân
Xét ph n ng h t nhân:
A + B → C + D.
G i mo = mA + mB và m = mC + mD . Ta th y m0 ≠ m.
+ Khi m0 > m: Ph n ng t a ra m t năng lư ng: W = (m0 – m)c2.
Năng lư ng t a ra này thư ng g i là năng lư ng h t nhân. Các h t nhân sinh ra có ñ h t
kh i l n hơn các h t nhân ban ñ u, nghĩa là các h t nhân sinh ra b n v ng hơn các h t nhân
ban ñ u.
+ Khi m0 < m: Ph n ng không th t nó x y ra. Mu n cho ph n có th x y ra thì ph i cung
c p cho các h t A và B môït năng lư ng W dư i d ng ñ ng năng. Vì các h t sinh ra có ñ ng
năng Wñ nên năng lư ng c n cung c p ph i th a mãn ñi u ki n: W = (m – m0)c2 + Wñ. Các
h t nhân sinh ra có ñ h t kh i nh hơn các h t nhân ban ñ u, nghĩa là các h t nhân sinh ra
kém b n v ng hơn các h t nhân ban ñ u.
II. CÁC D NG BÀI T P:
D NG 1: VI T PHƯƠNG TRÌNH PH N NG H T NHÂN
PHƯƠNG PHÁP:
* Phương trình ph n ng: ZA11 X 1 + ZA22 X 2 → ZA33 X 3 + ZA44 X 4
Trong s các h t này có th là h t sơ c p như nuclôn, eletrôn, phôtôn ...
Trư ng h p ñ c bi t là s phóng x : X1 → X2 + X3
X1 là h t nhân m , X2 là h t nhân con, X3 là h t α ho c β
Các Em áp d ng 2 lu t b o toàn
+ B o toàn s nuclôn (s kh i):
A1 + A2 = A3 + A4
+ B o toàn ñi n tích (nguyên t s ): Z1 + Z2 = Z3 + Z4
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
H T NHÂN NGUYÊN T
1
- ð s 38
1
- ðT: 01689.996.187
Di n ñàn: http://lophocthem.net -
[email protected]
VD1: H t proton có ñ ng năng Kp = 2 MeV, b n vào h t nhân
( 37 Li ) ñ
ng yên, sinh ra hai
h t nhân X có cùng ñ ng năng, theo ph n ng h t nhân sau:
7
P +3 Li → X + X . Vi t phương trìng ñ y ñ c a ph n ng.
Gi i: Ta có
1
7
1 P +3
Li → 2. A X
z
Áp d ng ñ nh lu t b o toàn s nuclôn => 1+7 = 2.A =>A= 4
Áp d ng ñ nh lu t b o toàn ñi n tích => 1+ 3 = 2.Z => Z=2
4
4
phương trình 1 P + 7 Li → 2 He + 2 He
1
3
4
=> 2 He
VD2: Urani phân rã theo chu i phóng x sau ñây:
α
β
238
→
→ a
92 U Th P
β
α
α
U Th Ra
→
→
→
Vi t ñ y ñ chu i phóng x này (ghi thêm Z và A c a các h t nhân)
Gi i:
Vi t ñ y ñ chu i phóng x
α 4
238
234
→
92 U 2 He + 90Th
β−
234
0
234
90 Th → −1e + 91Pa
β−
234
0
234
91Pa → −1e + 92 U
α 4
234
U 2 He + 230 Th
→
92
90
4
α
230
266
→
90Th 2 He + 88 Ra
−
Tìm s phóng x α ; β
−
Gi s có x phóng x α và y phóng x β
Ta có 4x = 238 – 206 => x = 8.
Ta có 2x – y = 92 – 82 => y = 6.
−
V y có 8 phân rã α và 6 phân rã β
VD3:Vieát laïi ñaày ñuû caùc phaûn öùng haït nhaân sau:
10
8
→
1. 5 B + X α + 4 Be
→
2. 8 O + p n + X
17
→
→
3. 11 Na + p X + 10 Ne 4. X + p n + 18 Ar
Giaûi:
Phöông trình phaûn öùng haït nhaân
23
10
5
20
27
B + ZA X 2 He + 48 Be
→4
AÙ duïng ñònh luaät baûo toaøn soá khoái vaø ñieän tích ta coù
10 + A = 4 + 8 A = 2
⇒
5 + Z = 2 + 4
Z = 1 vaäy haït nhaân X laø
2
1
D
Phöông trình phaûn öùng vieát laïi
10
5
2
8
B + 1 D 2 He + 4 Be
→4
17
1
→ 1 17
Töông töï: 8 O + 1 H 0 n + 8 F
Töông töï:
23
11
1
20
Na + 1 H 2 He + 10 Ne
→4
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
2
H T NHÂN NGUYÊN T
- ð s 38
2
- ðT: 01689.996.187
Töông töï:
37
17
Di n ñàn: http://lophocthem.net -
[email protected]
Cl + H n +
→
1
1
1
0
27
18
Ar
D ng 2: Tính năng lư ng c a ph n ng, lư ng nhiên li u c n ñ t ñ t o ra năng lư ng
tương ñương.
Phương pháp:
Tính năng lư ng c a ph n ng h t nhân
A1
Z1
X 1 + ZA22 X 2 →
A3
Z3
X 3 + ZA44 X 4
Cách 1: Tính theo ñoä cheänh leäc khoái löôïng caùc haït nhaân tröôùc vaø sau
phaûn öùng:
∆m = m0 − m
=> ∆E = ∆m.c ( m0 – m)c2
Vôùi m0 khoái löôïng các haït nhaân tröôùc phaûn öùng
M khoái löôïng các haït nhaân sau phaûn öùng
Cách 2 : Tính theo ñ ng năng
+ B o toàn năng lư ng: K X + K X + ∆E = K X + K X => ∆E = Wñsau − Wñtr
2
1
2
3
4
Trong đó: ∆E là năng lư ng ph n ng h t nhân
1
2
K X = mx vx là đ ng năng chuy n đ ng c a h t X
2
Cách 3: Tính theo năng lư ng liên k t, liên k t riêng, ñ h t kh i
∆E = Elkrsau - Elktr
=> ∆E = ∆E3 + ∆E4 – ∆E1 – ∆E2 => ∆E = (∆m3 + ∆m4 - ∆m1 - ∆m2)c2 => ∆E = A3ε3 +A4ε4 - A1ε1 - A2ε2
Trong ñó các h t nhân X1, X2, X3, X4 có:
Năng lư ng liên k t riêng tương ng là ε1, ε2, ε3, ε4.
Năng lư ng liên k t tương ng là ∆E1, ∆E2, ∆E3, ∆E4
ð h t kh i tương ng là ∆m1, ∆m2, ∆m3, ∆m4
- Tính
lư ng nhiên li u d a trên công th c Q = m.q = ∆E
trong ñó q là năng su t t a nhi t (
j/kg)
2
VD1: . Cho ph n ng h t nhân: 31T + 1 D → α + n . Bi t mT = 3,01605u; mD = 2,01411u; mα =
4,00260u; mn = 1,00867u; 1u=931MeV/c2.Năng lư ng to ra khi 1 h t α ñư c hình thành là:
A. 17,6MeV
B. 23,4MeV
C. 11,04MeV
D. 16,7MeV
Ch n A.
Gi i: Ta có Mo = mT + mD = 5,03016u và M = mn + mα = 5,01127u
Năng lư ng to ra: ∆E = (Mo – M).c2 = 17,58659 ≈ 17,6MeV
VD2: Duøng moät proâtoân coù ñoäng naêng Kp = 5,58MeV baén phaù haït nhaân
23
11
Na
ñöùng yeân sinh ra haït α vaø X. Coi phaûn öùng khoâng keøm theo böùc xaï γ .
1.vi t phương trình.
2. Phaûn öùng treân thu hay toaû naêng löôïng? Cho mp = 1.0073u, mNa =22,9850u;
mX = 19,9869u; m α =4,0015u; 1u =931MeV/c2
Gi i:
20
1. Phöông trình phaûn öùng: H + Na 24 He + 10 Ne
→
1
1
23
11
2. Toång khoái löôïng haït nhaân tröôùc phaûn öùng:
M0 = mp + mNa = 23,99234u
Toång khoái löôïng haït nhaân sau phaûn öùng:
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
H T NHÂN NGUYÊN T
3
- ð s 38
3
- ðT: 01689.996.187
Di n ñàn: http://lophocthem.net -
[email protected]
M = mHe + mNe = 23,9880u
Vì M0 > M =>Naêng löôïng toaû ra ∆E = ( M 0 − M )c 2 = 0, 00394uc 2 = 3, 67 MeV
D NG 3: Xác ñ nh ñ ng năng, v n t c, góc c a các h t
Phương pháp:
+ B o toàn ñ ng lư ng: p1 + p2 = p3 + p4 hay m1 v1 + m 2 v2 = m 4 v3 + m 4 v4
+ B o toàn năng lư ng: K X + K X + ∆E = K X + K X
Trong ñó: ∆E là năng lư ng ph n ng h t nhân;
∆E = (m1+m2 – m3 - m4 )c2 = ( M0 – M ) c2 .
1
2
3
4
1
2
K X = mx vx là ñ ng năng chuy n ñ ng c a h t X
2
Lưu ý: - Không có ñ nh lu t b o toàn kh i lư ng.
2
- M i quan h gi a ñ ng lư ng pX và ñ ng năng KX c a h t X là: p X = 2mX K X
- Khi tính v n t c v hay ñ ng năng K thư ng áp d ng quy t c hình bình hành
p1
Ví d : p = p1 + p2 bi t ϕ = p1 , p2
2
p 2 = p12 + p2 + 2 p1 p2 cosϕ
hay (mv) 2 = (m1v1 ) 2 + (m2v2 )2 + 2m1m2v1v2cosϕ
hay mK = m1K1 + m2 K 2 + 2 m1m2 K1 K 2 cosϕ
Tương t khi bi t φ1 = p1 , p ho c φ2 = p2 , p
Trư ng h p ñ c bi t: p1 ⊥ p2 ⇒ p 2 = p12 + p22
Tương t khi p1 ⊥ p ho c p2 ⊥ p
v = 0 (p = 0) ⇒ p1 = p2 ⇒
p
φ
p2
K1 v1 m2
A
= =
≈ 2
K 2 v2 m1
A1
Tương t v1 = 0 ho c v2 = 0.
VD1:(ÑH kinh teá quoác daân 2001 -2002)
Duøng moät proâtoân coù ñoäng naêng Kp = 5,58MeV baén phaù haït nhaân
23
11
Na
ñöùng yeân sinh ra haït α vaø X. Coi phaûn öùng khoâng keøm theo böùc xaï γ .
1- Vieát phöông trình phaûn öùng, neâu caáu taïo cuûa haït nhaân X. Bieát ñoäng naêng
cuûa haït α laø K α = 6,6MeV.
2.Tính ñoäng naêng cuûa haït nhaân X. Tính goùc taïo bôûi phöông chuyeån ñoäng cuûa
haït α vaø proâtoân.Cho mp = 1.0073u, mNa =22,9850u; mX = 19,9869u;
m α =4,0015u; 1u =931MeV/c2
Giaûi:
20
1.Phöông trình phaûn öùng: H + Na 24 He + 10 Ne
→
1
1
23
11
2.Toång khoái löôïng haït nhaân tröôùc phaûn öùng:
M0 = mp + mNa = 23,99234u
Toång khoái löôïng haït nhaân sau phaûn öùng:
M = mHe + mNe = 23,9880u
Vì M0 > M , vaäy phaûn öùng toaû naêng löôïng. Naêng löôïng toaû ra:
∆A = ( M 0 − M )c 2 = 0, 00394uc 2 = 3, 67 MeV
Aùp duïng ñònh luaät baûo toaøn naêng löôïng toaøn phaàn
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
H T NHÂN NGUYÊN T
4
- ð s 38
4
- ðT: 01689.996.187
Di n ñàn: http://lophocthem.net -
[email protected]
2
(mp + mNa)c +Kp = (mHe+mNe)c2 +KHe + KNe
KNe = 2,65MeV
Aùp duïng ñònh luaät baûo toaøn ñoäng löôïng. Tìm ra ñöôïc goùc taïo bôûi phöông
chuyeån ñoäng cuûa haït α vaø proâtoân laø 1500
6
3
6
VD2: Cho ph n ng h t nhân 1 n +3 Li →1 H + α . H t nhân 3 Li ñ ng yên, neutron có ñ ng
0
3
năng là Kn = 2MeV. H t α và h t nhân 1 H bay ra theo các hư ng h p v i hư ng t i c a
neutron nh ng góc tương ng b ng θ = 15o và ϕ= 30o. B qua b c x gama.Ph n ng thu
hay t a năng lư ng? Hãy tính năng lư ng ñó (l y t s các s lư ng h t nhân b ng t s
6
gi a các s kh i c a chúng). Xác ñ nh kh i lư ng h t nhân 3 Li trong câu a. Bi t kh i
lư ng c a neutron, triti, alpha tương ng là mn = 1.0087u; m H =3.0610u;
3
1
m 4 He =4.0015u;
2
1u = 931 MeV/c2
Gi i:
6
3
4
Ta có: 1 n +3 Li →1 H + 2 He (1)
o
Xét tam giác OAB ta có:
2
Pn
=
2
PH
=
2
Pα
sin 2 B sin 2 θ sin 2 ϕ
hay:
2m n K n
2m H .K H 2m α .K α
=
=
2
o
sin 135
sin 2 15o
sin 2 30o
m n K n m H .K H mα .K α
=
=
0.5
0.067
0.25
1x 2 x 0.067
⇒ KH =
= 0.26795MeV
0.5 x1
1x 2 x 0.25
⇒ Kα =
= 0.25MeV
0.5 x 4
Theo ñ nh lu t b o toàn năng lư ng và toàn ph n ta có:
m n C2 + K n + m Li C 2 = m H C2 + K + mα C 2 + K α
(2)
m Li C 2 = 3.016uC 2 + 0.26755MeV + 4.0015uC2
+0.25MeV − 1.0087uC2 − 2MeV
hay m Li C 2 = ( 3.0160 + 4.0015 − 1.0087 ) x931 + 0.26755 + 0.25 − 2
suy ra m Li = 6.00721 u
T (1) ta có: ∆m = m n + m Li + m H + m α
Năng lư ng thu vào:
∆m = (1.0087 + 6.00721 + 3.0160 − 4.0015 ) u
= −1.5919x10−3 u < 0
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
5
H T NHÂN NGUYÊN T
- ð s 38
5
- ðT: 01689.996.187
Di n ñàn: http://lophocthem.net -
[email protected]
T (1) ta có:
m Li = 6.00721x931
m Li
MeV
2
= 5593
MeV
C
C2
= 6.00721x1.66055 x10−27 = 9.975 x10−27 kg.
7
VD3: Cho proâtoân coù ñoäng naêng Kp = 1,46MeV baén phaù vaøo haït nhaân 3 Li ñöùng
yeân. Hai haït nhaân X môùi sinh ra gioáng nhau vaø coù cuøng ñoäng naêng
1. Vieát phöông trình phaûn öùng> Cho bieát caáu taïo cuûa haït nhaân X. Ñoù laø
haït nhaân cuûa nguyeân töû naøo? Haït nhaân X ñoù coøn ñöôïc goïi laø haït gì
2. Phaûn öùng thu hay toaû naêng löôïng? Naêng löôïng naøy baèng bao nhieâu coù
phuï thuoäc vaøo Kp khoâng?
3. Giaû söû phaûn öùng haït nhaân tieáp dieãn moät thôøi gian vaø löôïng khí ñöôïc
taïo thaønh laø 10cm3 ôû ñieàu kieän tieâu chuaån. Tính naêng löôïng toaû ra
hay thu vaøo ( theo ñôn vò Kj)
4. tính ñoäng naêng cuûa moãi haït X sinh ra sau phaûn öùng
5. Tính goùc hôïp bôûi caùc veùc tô vaän toác cuûa hai haït X sau phaûn öùng
Cho bieát mLi = 7,0124u; mX = 4,0015u, mp = 1,0073u; 1u = 931MeV/c2 ;
NA = 6,022.1023mol-1; e = 1,6.10-19C
Giaûi:
1. Phöông trình phaûn öùng haït nhaân
1
1
7
H + 3 Li 2 2 He
→ 4
2.Toång khoái löôïng caùc haït nhaân tröôùc phaûn öùng:
M0 = mH + mLi =8,0215u
Toång khoái löôïng caùc haït nhan sau phaûn öùng:
M = 2mHe = 8,0030u
M0 > M phaûn öùng toaû naêng löôïng, naêng löôïng toaû ra:
∆A = ( M 0 − M )c 2 = 0, 0185uc 2 = 17, 22 MeV
Ta thaáy naêng löôïng toaû ra khoâng phuï thuoäc vaøo Kp
3. Soá nguyeân töû He coù trong 10cm3 = 0,01lít laø:
N=
0, 01
NA
22, 4
Moãi phaûn öùng taïo ra hai nguyeân töû He, do ñoù soá phaûn öùng xaûy ra trong
thôøi gian ñoù laø
n=
N 0, 01
=
.N A
2 44,8
Toång naêng löôïng toaû ra laø :
E n.∆E =
0, 01
.N A .∆E = 2, 31.10 21 MeV ≈ 3, 7.108 J = 3, 7.105 kj
44,8
4. Aùp duïng ñònh luaät baûo toaøn naêng löôïng toaøn phaàn:
(mH + mLi)c2 + Kp = 2mHec2 + 2KHe
KHe= 9,34MeV
5, Aùp duïng ñònh luaät baûo toaøn ñoäng löôïng suy ra goùc hôïp bôûi caùc veùc tô
vaän toác cuûa hai haït X sau phaûn öùng laø 84018,
6
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
H T NHÂN NGUYÊN T
- ð s 38
6
- ðT: 01689.996.187
Di n ñàn: http://lophocthem.net -
[email protected]
III. ð TR C NGHI M T NG H P.
Câu 1: Cho ph n ng h t nhân sau: 37 Cl + X → n + 37 Ar . Bi t: mCl = 36,9569u; mn = 1,0087u;
17
18
mX = 1,0073u; mAr = 38,6525u. H i ph n ng to hay thu bao nhiêu năng lư ng ?
A. To 1,58MeV.
B. Thu 1,58.103MeV.
C. To 1,58J.
D. Thu 1,58eV.
Câu 2: Dùng proton có ñ ng năng KP = 1,6MeV b n phá h t nhân 7 Li ñang ñ ng yên thu
3
7
ñư c 2 h t nhân X gi ng nhau. Cho m( 3 Li ) = 7,0144u; m(X) = 4,0015u; m(p) = 1,0073u.
ð ng năng c a m i h t X là
A. 3746,4MeV. B. 9,5MeV.
C. 1873,2MeV. D. 19MeV.
Câu 3: H t proton có ñ ng năng KP = 6MeV b n phá h t nhân 9 Be ñ ng yên t o thành h t α
4
và h t nhân X. H t α bay ra theo phương vuông góc v i phương chuy n ñ ng c a proton v i
ñ ng năng b ng 7,5MeV. Cho kh i lư ng c a các h t nhân b ng s kh i. ð ng năng c a h t
nhân X là
A. 6 MeV.
B. 14 MeV.
C. 2 MeV.
D. 10 MeV.
Câu 4: Bi t năng lư ng liên k t riêng c a h t nhân ñơteri là 1,1MeV/nuclon và c a hêli là
7MeV/nuclon. Khi hai h t ñơteri t ng h p thành m t nhân hêli( 4 He ) năng lư ng to ra là
2
C. 23,6MeV.
D. 19,2MeV.
A. 30,2MeV.
B. 25,8MeV.
2
2
A
1
Câu 5: Cho ph n ng t ng h p h t nhân: 1 D+ 1D→ Z X + 0 n . Bi t ñ h t kh i c a h t nhân D là
∆m D = 0,0024u và c a h t nhân X là ∆m X = 0,0083u. Ph n ng này thu hay to bao nhiêu
năng lư ng ? Cho 1u = 931MeV/c2
A. to năng lư ng là 4,24MeV.
B. to năng lư ng là 3,26MeV.
C. thu năng lư ng là 4,24MeV.
D. thu năng lư ng là 3,26MeV.
Câu 6: Cho h t prôtôn có ñ ng năng KP = 1,46MeV b n vào h t nhân Li ñ ng yên. Hai h t nhân
X sinh ra gi ng nhau và có cùng ñ ng năng. Cho mLi = 7,0142u, mp = 1,0073u, mX = 4,0015u.
ð ng năng c a m t h t nhân X sinh ra là
A. 9,34MeV.
B. 93,4MeV.
C. 934MeV.
D. 134MeV.
9
Câu 7: Dùng p có ñ ng năng K1 b n vào h t nhân 4 Be ñ ng yên gây ra ph n ng:
p + 9 Be → α + 6 Li
4
3
Ph n ng này thu năng lư ng b ng 2,125MeV. H t nhân 6 Li và h t α bay ra v i các
3
ñ ng năng l n lư t b ng K2 = 4MeV và K3 = 3,575MeV(l y g n ñúng kh i lư ng các h t
nhân, tính theo ñơn v u, b ng s kh i). 1u = 931,5MeV/c2. Góc gi a hư ng chuy n ñ ng c a
h t α và p b ng
A. 450.
B. 900.
C. 750.
D. 1200.
Câu 8: Cho ph n ng h t nhân sau: p + 7 Li → X + α + 17,3MeV. Năng lư ng to ra khi t ng
3
h p ñư c 1 gam khí Hêli là.
A. 13,02.1026MeV.
B. 13,02.1023MeV.
C. 13,02.1020MeV.
D. 13,02.1019MeV.
Câu 9: H t nhân 210 Po ñ ng yên, phân rã α thành h t nhân chì. ð ng năng c a h t α bay ra
84
chi m bao nhiêu ph n trăm c a năng lư ng phân rã ?
A. 1,9%.
B. 98,1%.
C. 81,6%.
D. 19,4%.
1
9
4
7
Câu 10: Cho ph n ng h t nhân sau: 1 H + 4 Be→ 2 He+ 3 Li + 2,1( MeV ) . Năng lư ng to ra t ph n
ng trên khi t ng h p ñư c 89,5cm3 khí heli ñi u ki n tiêu chu n là
A. 187,95 meV.
B. 5,061.1021 MeV.
C. 5,061.1024 MeV.
D. 1,88.105 MeV.
7
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
H T NHÂN NGUYÊN T
- ð s 38
7
- ðT: 01689.996.187
Di n ñàn: http://lophocthem.net -
[email protected]
Câu 11: Cho ph n ng h t nhân sau: α + 14 N → p + 17 O . H t α chuy n ñ ng v i ñ ng năng
7
8
K α = 9,7MeV ñ n b n vào h t N ñ ng yên, sau ph n ng h t p có ñ ng năng KP = 7,0MeV. Cho
bi t: mN = 14,003074u; mP = 1,007825u; mO = 16,999133u; m α = 4,002603u. Xác ñ nh góc gi a
các phương chuy n ñ ng c a h t α và h t p?
A. 250.
B. 410.
C. 520.
D. 600.
Câu 12: U235 h p th nơtron nhi t, phân h ch và sau m t vài quá trình ph n ng d n ñ n k t
qu t o thành các h t nhân b n theo phương trình sau:
235
92
U + n →143 Nd + 90 Zr + xn + yβ− + yυ
60
40
trong ñó x và y tương ng là s h t nơtron, electron và ph n nơtrinô phát ra. X và y b ng:
A. 4; 5.
B. 5; 6.
C. 3; 8.
D. 6; 4.
210
Câu 13: H t nhân 84 Po ñ ng yên, phân rã α bi n thành h t nhân X: 210 Po →4 He + A X . Bi t
2
Z
84
kh i lư ng c a các nguyên t tương ng là m Po = 209,982876u, m He = 4,002603u, mX =
205,974468u. Bi t 1u = 931,5MeV/c2. V n t c c a h t α bay ra x p x b ng
A. 1,2.106m/s.
B. 12.106m/s.
C. 1,6.106m/s.
D. 16.106m/s.
Câu 14: H t nhân m Ra ñ ng yên bi n ñ i thành m t h t α và m t h t nhân con Rn. Tính ñ ng
năng c a h t α và h t nhân Rn. Bi t m(Ra) = 225,977u, m(Rn) = 221,970u; m( α ) = 4,0015u.
Ch n ñáp án ñúng?
A. K α = 0,09MeV; KRn = 5,03MeV. B. K α = 0,009MeV; KRn = 5,3MeV.
C. K α = 5,03MeV; KRn = 0,09MeV. D. K α = 503MeV; KRn = 90MeV.
Câu 15: Xét ph n ng h t nhân: X → Y + α . H t nhân m ñ ng yên. G i KY, mY và K α , m α
l n lư t là ñ ng năng, kh i lư ng c a h t nhân con Y và α . T s
A.
mY
.
mα
B.
4m α
.
mY
C.
mα
.
mY
KY
b ng
Kα
2m α
D.
.
mY
Câu 16: Bi t mC = 11,9967u; m α = 4,0015u. Năng lư ng c n thi t ñ tách h t nhân 12 C thành 3
6
h t α là
B. 7,2618MeV.
C. 1,16189.10-19J. D. 1,16189.10-13MeV.
A. 7,2618J.
Câu 17: Cho proton có ñ ng năng K p = 1,8MeV b n phá h t nhân 7 Li ñ ng yên sinh ra hai h t
3
X có cùng t c ñ , không phát tia γ . Kh i lư ng các h t là: mp = 1,0073u; mX = 4,0015u; mLi =
7,0144u. ð ng năng c a h t X là
A. 9,6MeV.
B. 19,3MeV.
C. 12MeV.
D. 15MeV.
6
9
Câu 18: Cho ph n ng h t nhân sau: 4 Be + p → X + 3 Li . Bi t : m(Be) = 9,01219u; m(p) =
1,00783u; m(X) = 4,00620u; m(Li) = 6,01515u; 1u = 931MeV/c2. Cho h t p có ñ ng năng KP =
5,45MeV b n phá h t nhân Be ñ ng yên, h t nhân Li bay ra v i ñ ng năng 3,55MeV. ð ng năng
c a h t X bay ra có giá tr là
A. KX = 0,66MeV. B. KX = 0,66eV. C. KX = 66MeV. D. KX = 660eV.
Câu 19: Trong quá trình bi n ñ i h t nhân, h t nhân 238 U chuy n thành h t nhân 234 U ñã phóng ra
92
92
A. m t h t α và hai h t prôtôn.
B. m t h t α và 2 h t êlectrôn.
C. m t h t α và 2 nơtrôn.
D. m t h t α và 2 pôzitrôn.
Câu 20: S phóng x là ph n ng h t nhân lo i nào ?
A. To năng lư ng.
B. Không to , không thu.
C. Có th to ho c thu.
D. Thu năng lư ng.
Câu 21: H t prôtôn có ñ ng năng KP = 2MeV b n phá vào h t nhân 7 Li ñ ng yên, sinh ra hai
3
7
h t nhân X có cùng ñ ng năng, theo ph n ng h t nhân sau: p + 3 Li → X + X. Cho bi t mP =
8
1,0073u; mLi = 7,0144u; mX = 4,0015u. 1u = 931MeV/c2. Theo ph n ng trên: ñ t o thành 1,5g
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
H T NHÂN NGUYÊN T
- ð s 38
8
- ðT: 01689.996.187
Di n ñàn: http://lophocthem.net -
[email protected]
ch t X thì ph n ng to ra bao nhiêu năng lư ng?
B. 19,65.1023MeV.
A. 17,41MeV.
C. 39,30.1023MeV.
D. 104,8.1023MeV.
Câu 22: Ngư i ta dùng h t proton có ñ ng năng KP = 5,45MeV b n vào h t nhân 9 Be ñ ng yên.
4
Ph n ng t o ra h t nhân X và h t α . Sau ph n ng h t α bay ra theo phương vuông góc v i
phương c a h t p v i ñ ng năng K α = 4MeV. Coi kh i lư ng c a m t h t nhân x p x s kh i A
c a nó ñơn v u. ð ng năng c a h t nhân X là
B. KX = 3,575MeV.
A. KX = 3,575eV.
C. KX = 35,75MeV.
D. KX = 3,575J.
9
Câu 23: Cho ph n ng h t nhân sau: 4 Be + p → X + 6 Li . H t nhân X là
3
A. Hêli.
B. Prôtôn.
C. Triti.
D. ðơteri.
2
3
4
Câu 24: ð h t kh i khi t o thành các h t nhân 1 D, 1T, 2 He l n lư t là
1
∆m D = 0,0024u; ∆m T = 0,0087u; ∆m He = 0,0305u. Hãy cho bi t ph n ng : 2 D+ 31T → 4 He+ 0 n .
1
2
To hay thu bao nhiêu năng lư ng? Ch n k t qu ñúng trong các k t qu sau:
A. To năng lư ng 18,06 eV.
B. Thu năng lư ng 18,06 eV
C. To năng lư ng 18,06 MeV.
D. Thu năng lư ng 18,06 MeV.
Câu 25: Cho h t prôtôn có ñ ng năng KP = 1,46MeV b n vào h t nhân Li ñ ng yên. Hai h t
nhân X sinh ra gi ng nhau và có cùng ñ ng năng. Cho mLi = 7,0142u, mp = 1,0073u, mX =
4,0015u. Góc t o b i các vectơ v n t c c a hai h t X sau ph n ng là
A. 168036’.
B. 48018’.
C. 600.
D. 700.
Câu 26: Prôtôn b n vào h t nhân bia Liti ( 7 Li ). Ph n ng t o ra hai h t X gi ng h t nhau bay
3
ra. H t X là
A. Prôtôn.
B. Nơtrôn.
C. Dơtêri.
D. H t α .
238
α
β
Câu 27: Urani phân rã theo chu i phóng x : 92 U Th → Pa β A X . Trong ñó Z, A là:
→
→ Z
B. Z = 92; A = 234.
A. Z = 90; A = 234.
C. Z = 90; A = 236.
D. Z = 90; A = 238.
Câu 28: M i quan h gi a ñ ng lư ng p và ñ ng năng K c a h t nhân là
A. p = 2mK.
B. p2 = 2mK.
C. p = 2 mK.
D. p2 = 2mK .
Câu 29: Cho ph n ng h t nhân sau: 37 Cl + X → n + 37 Ar . H t nhân X là
17
18
1
2
3
A. 1 H .
B. 1 D .
C. 1T .
D. 4 He .
2
Câu 30: Trong ph n ng h t nhân không có ñ nh lu t b o toàn nào sau ?
A. ñ nh lu t b o toàn ñ ng lư ng.
B. ñ nh lu t b o toàn s h t nuclôn.
C. ñ nh lu t bào toàn s h t prôtôn.
D. ñ nh lu t b o toàn ñi n tích.
210
Câu 31: Pôlôni( 84 Po ) là ch t phóng x , phát ra h t α và bi n thành h t nhân Chì (Pb). Cho: mPo
= 209,9828u; m( α ) = 4,0026u; mPb = 205, 9744u. Trư c phóng x h t nhân Po ñ ng yên, tính
v n t c c a h t nhân Chì sau khi phóng x ?
A. 3,06.105km/s. B. 3,06.105m/s.
C. 5.105m/s.
D. 30,6.105m/s.
Câu 32: Cho h t nhân 30 P sau khi phóng x tao ra h t nhân 30 Si . Cho bi t lo i phóng x ?
15
14
+
−
A. α .
B. β .
C. β .
D. γ .
Câu 33: Ph n ng h t nhân th c ch t là:
A. m i quá trình d n ñ n s bi n ñ i h t nhân.
B. s tương tác gi a các nuclon trong h t nhân.
C. quá trình phát ra các tia phóng x c a h t nhân.
D. quá trình gi m d n ñ phóng x c a m t lư ng ch t phóng x .
Câu 34: Ch n câu ñúng. Trong ph n ng h t nhân có ñ nh lu t b o toàn nào sau ?
A. ñ nh lu t b o toàn kh i lư ng. B. ñ nh lu t b o toàn năng lư ng ngh .
9
−
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
−
H T NHÂN NGUYÊN T
- ð s 38
9
- ðT: 01689.996.187
Di n ñàn: http://lophocthem.net -
[email protected]
C. ñ nh lu t b o toàn ñ ng năng. D. ñ nh lu t b o toàn năng lư ng toàn ph n.
Câu 35: H t nơtron có ñ ng năng Kn = 1,1MeV b n vào h t nhân Li( 6 Li ) ñ ng yên gây ra ph n
3
6
ng h t nhân là n + 3 Li → X + α . Cho bi t m α = 4,00160u; mn = 1,00866u; mX = 3,01600u; mLi
= 6,00808u. Sau ph n ng hai h t bay ra vuông góc v i nhau. ð ng năng c a hai h t nhân sau
ph n ng là
A. KX = 0,09MeV; K α = 0,21MeV.
B. KX = 0,21MeV; K α = 0,09MeV.
C. KX = 0,09eV; K α = 0,21eV.
D. KX = 0,09J;
K α = 0,21J.
Câu 36: Trong phóng x γ h t nhân phóng ra m t phôtôn v i năng lư ng ε . H i kh i lư ng h t
nhân thay ñ i m t lư ng b ng bao nhiêu?
A. Không ñ i.
B. Tăng m t lư ng b ng ε /c2.
2
C. Gi m m t lư ng b ng ε /c .
D. Gi m m t lư ng b ng ε .
Câu 37:Thông tin nào sau ñây là ñúng khi nói v h t nơtrinô ( υ ) ?
A. Có kh i lư ng b ng kh i lư ng c a h t eleectron, không mang ñi n.
B. Có kh i lư ng ngh b ng không, mang ñi n tích dương.
C. Có kh i lư ng ngh b ng không, không mang ñi n và chuy n ñ ng v i t c ñ x p x
b ng t c ñ ánh sáng.
D. Có kh i lư ng ngh b ng không, mang ñi n tích âm.
Câu 38: Thông tin nào sau ñây là sai khi nói v các ñ nh lu t b o toàn trong ph n ng h t nhân ?
A. T ng s h t nuclon c a h t tương tác b ng t ng s nuclon c a các h t s n ph m.
B. T ng s các h t mang ñi n tích tương tác b ng t ng các h t mang ñi n tích s n ph m.
C. T ng năng lư ng toàn ph n c a các h t tương tác b ng t ng năng lư ng toàn ph n c a
các h t s n ph m.
D. T ng các vectơ ñ ng lư ng c a các h t tương tác b ng t ng các vectơ ñ ng lư ng c a
các h t s n ph m.
Câu 39: Dư i tác d ng c a b c x γ , h t nhân ñ ng c b n c a beri( 9 Be ) có th tách thành m y
4
h t α và có h t nào kèm theo ?
A. 2 h t α và electron.
B. 2 nhân α và pôzitron.
C. 2 h t α và proton.
D. 2 h t α và nơtron.
13
+
Câu 40: Khi h t nhân 7 N phóng x β thì h t nhân con t o thành có s kh i và ñi n tích l n lư t là
A. 14 và 6.
B. 13 và 8.
C. 14 và 8.
D. 13 và 6.
9
4
1
Câu 41: Trong ph n ng h t nhân: 4 Be+ 2 He→0 n + X , h t nhân X có:
A. 6 nơtron và 6 proton.
B. 6 nuclon và 6 proton.
C. 12 nơtron và 6 proton.
D. 6 nơtron và 12 proton.
Câu 42: H t prôtôn p có ñ ng năng K1 = 5, 48MeV ñư c b n vào h t nhân 49 Be ñ ng yên thì
th y t o thành m t h t nhân 36 Li và m t h t X bay ra v i ñ ng năng b ng K 2 = 4MeV theo
hư ng vuông góc v i hư ng chuy n ñ ng c a h t p t i. Tính v n t c chuy n ñ ng c a h t
nhân Li (l y kh i lư ng các h t nhân tính theo ñơn v u g n b ng s kh i). Cho
1u = 931,5MeV / c 2 .
A. 10, 7.106 m / s
B. 1, 07.106 m / s
C. 8, 24.106 m / s
D. 0,824.106 m / s
Câu 43: Cho h t prôtôn có ñ ng năng Kp=1,8MeV b n vào h t nhân 7 Li ñ ng yên, sinh ra hai h t α
3
có cùng ñ l n v n t c và không sinh ra tia gamma. Cho bi t: mn=1,0073u; mα =4,0015u; mLi =
7,0144u; 1u = 931MeV/c2 = 1,66.10-27kg. ð ng năng c a m i h t m i sinh ra b ng
C. 9,60485MeV.
D. 0,90000MeV.
A. 8,70485MeV.
B. 7,80485MeV.
“Tu thân như s a nhà, ch nào không kín ch ñó s d t”
10
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
H T NHÂN NGUYÊN T
- ð s 38
10
- ðT: 01689.996.187
Di n ñàn: http://lophocthem.net -
[email protected]
ðÁP ÁN ð S 38
1B
11 C
21 B
31B
41A
2B
12C
22B
32B
42 A
3A
13D
23A
33A
43C
4C
14C
24C
34D
5B
15C
25A
35A
6A
16B
26D
36C
7B
17A
27B
37C
8B
18A
28B
38B
9B
19B
29A
39D
10B
20A
30C
40D
11
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
H T NHÂN NGUYÊN T
- ð s 38
11
.PDF 
11 
143 
114 
