Tài liệu 3. lien_ket_hat_nhan

Luyện thi PEN-I: Môn Vật Lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà - Phạm Văn Tùng) KĨ NĂNG GIẢI ĐỀ PHẦN 3. LIÊN KẾT HẠT NHÂN GIÁO VIÊN: ĐỖ NGỌC HÀ Đây là tài liệu thuộc khóa học PEN-I: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà – Thầy Phạm Văn Tùng). I. LÍ THUYẾT 1. Lực Hạt Nhân Lực tương tác giữa các nuclôn gọi là lực hạt nhân (tương tác hạt nhân hay tương tác mạnh). Lực hạt nhân có tác dụng liên kết các nuclôn với nhau. Đặc điểm:  Lực hạt nhân không phải là lực tĩnh điện; cũng không phải lực hấp dẫn đã học.  Lực hạt nhân là một loại lực mới truyền tương tác giữa các nuclôn trong hạt nhân, có cường độ rất lớn, còn gọi là lực tương tác mạnh.  Lực hạt nhân chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân (khoảng 10–15m). 2. Độ Hụt Khối, Năng Lượng Liên Kết  Độ hụt khối  Xét một hạt nhân A Z X có Z proton và (A - Z) notron, ta hãy so sánh khối lượng hạt nhân này mX với tổng khối lượng các nuclon tạo thành hạt hạt nhân đó: Z.mp + (A - Z).mn Ví dụ: hạt nhân 42 He , hãy thử so sánh khối lượng hạt nhân này mHe = 4,00150u với tổng khối lượng các nuclon (2 proton và 2 notron) tạo thành hạt nhân đó.  Thực nghiệm chứng tỏ: Khối lượng của một hạt nhân luôn nhỏ hơn tổng khối lượng của các nuclon tạo thành hạt nhân đó.  Độ chênh lệch giữa hai khối lượng đó được gọi là độ hụt khối của hạt nhân, kí hiệu là ∆m: m  Z.m p  (A  Z).mn  mX Năng lượng liên kết hạt nhân a) Năng lượng liên kết hạt nhân Đại lượng E = m.c2 được gọi là năng lượng liên kết các nuclôn trong hạt nhân, hay gọn hơn, năng lượng liên kết hạt nhân: E  m.c2   m0  m  .c2   Z.m p  N.mn   m  .c2 b) Năng lượng liên kết riêng E A Đặc điểm: Năng lượng liên kết riêng đặc trưng cho sự bền vững của hạt nhân. Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững. Những hạt nhân ở giữa bảng tuần hoàn ứng với : 50 < A < 70 thì bền vững hơn cả. Là năng lượng liên kết tính cho một nuclôn, kí hiệu là  và được cho bởi công thức   II. BÀI TẬP Câu 1: Lực hạt nhân là lực nào sau đây? A. Lực điện. B. Lực từ. C. Lực tương tác giữa các nuclôn. D. Lực lương tác giữa các thiên hà. Câu 2: Bản chất lực tương tác giữa các nuclôn trong hạt nhân là A. lực tĩnh điện. B. lực hấp dẫn. C. lực điện từ. D. lực lương tác mạnh. Câu 3: Phạm vi tác dụng của lực tương tác mạnh trong hạt nhân là A. 10–13 cm. B. 10–8 cm. C. 10–10 cm. D. vô hạn. Câu 4 (ĐH-2013): Hạt nhân có độ hụt khối càng lớn thì: A. Năng lượng liên kết riêng càng nhỏ. B. Năng lượng liên kết càng lớn Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 - KĨ NĂNG GIẢI ĐỀ Luyện thi PEN-I: Môn Vật Lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà - Phạm Văn Tùng) C. Năng lượng liên kết càng nhỏ. Câu 5: Trong số các hạt nhân A. 197 79 55 25 Au . D. Năng lượng liên kết riêng càng lớn. Mn ; B. 55 25 197 79 4 2 Au ; He ; 238 92 U hạt nhân nào bền vững nhất? Mn . C. 238 92 D. 24 He . U. Câu 6 (CĐ-2007): Năng lượng liên kết riêng là năng lượng liên kết A. tính cho một nuclôn. B. tính riêng cho hạt nhân ấy. C. của một cặp prôtôn-prôtôn. D. của một cặp prôtôn-nơtrôn (nơtron). Câu 7: Năng lượng liên kết riêng A. giống nhau với mọi hạt nhân. B. lớn nhất với các hạt nhân nhẹ. C. lớn nhất với các hạt nhân trung bình. D. lớn nhất với các hạt nhân nặng. Câu 8: Độ bền vững của hạt nhân phụ thuộc vào A. khối lượng hạt nhân. B. năng lượng liên kết. C. độ hụt khối. D. tỉ số giữa độ hụt khối và số khối. Câu 8 (CĐ-2014): Năng lượng liên kết riêng của một hạt nhân được tính bằng A. tích của năng lượng liên kết của hạt nhân với số nuclôn của hạt nhân ấy. B. tích của độ hụt khối của hạt nhân với bình phương tốc độ ánh sáng trong chân không. C. thương số của khối lượng hạt nhân với bình phương tốc độ ánh sáng trong chân không. D. thương số của năng lượng liên kết của hạt nhân với số nuclôn của hạt nhân ấy. Câu 9 (CĐ-2012): Trong các hạt nhân: 24 He , 37 Li , A. 235 92 B. U 56 26 56 26 Fe và 235 92 U , hạt nhân bền vững nhất là C. 37 Li Fe . Câu 10 (CĐ-2009): Biết khối lượng của prôtôn; nơtron; hạt nhân = 931,5 MeV/c2. Năng lượng liên kết của hạt nhân A. 14,25 MeV. 16 8 16 8 D. 24 He . O lần lượt là 1,0073 u; 1,0087 u; 15,9904 u và 1u O xấp xỉ bằng B. 18,76 MeV. C. 128,17 MeV. D. 190,81 MeV. Câu 11 (CĐ-2013): Cho khối lượng của prôtôn, nơtron và hạt nhân He lần lượt là: 1,0073u; 1,0087u và 4,0015u. 4 2 Biết 1uc2 = 931,5 MeV. Năng lượng liên kết của hạt nhân 42 He là A. 18,3 eV. B. 30,21 MeV. Câu 12 (CĐ-2008): Hạt nhân 37 17 C. 14,21 MeV. D. 28,41 MeV. Cl có khối lượng nghỉ bằng 36,956563u. Biết khối lượng của nơtrôn (nơtron) là1,008670u, khối lượng của prôtôn (prôton) là 1,007276u và u = 931 MeV/c2. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 37 17 Cl bằng A. 9,2782 MeV. B. 7,3680 MeV. C. 8,2532 MeV. Câu 13 (ĐH-2013): Cho khối lượng của hạt proton, notron và hạt đơ tê ri D. 8,5684 MeV. 2 1 D lần lượt là: 1,0073u; 1,0087u và 2,0136u. Biết 1u=931,5MeV/c2. Năng lượng liên kết của hạt nhân 12 D là: A. 2,24MeV Câu 14 (ÐH-2008): Hạt nhân B. 3,06MeV 10 4 C. 1,12 MeV Be có khối lượng 10,0135u. Khối lượng của nơtrôn (nơtron) mn = 1,0087u, khối lượng của prôtôn (prôton) mP = 1,0073u, 1u = 931 MeV/c2. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân A. 0,6321 MeV. D. 4,48MeV B. 63,2152 MeV. Câu 15 (ĐH-2010): Cho khối lượng của prôtôn; nơtron; 10 4 Be là C. 6,3215 MeV. 40 18 D. 632,1531 MeV. Ar ; 63 Li lần lượt là: 1,0073 u; 1,0087 u; 39,9525 u; 6,0145 u và 1 u = 931,5 MeV/c2. So với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 63 Li thì năng lượng liên kết riêng của hạt nhân A. lớn hơn một lượng là 5,20 MeV. C. nhỏ hơn một lượng là 3,42 MeV. 40 18 Ar B. lớn hơn một lượng là 3,42 MeV. D. nhỏ hơn một lượng là 5,20 MeV. Câu 16: Các hạt nhân hêli ( 42 He ), liti ( 63 Li ) và đơteri ( 21 D ), có năng lượng liên kết lần lượt là 28,4MeV; 39,2MeV và 2,24MeV. Sắp xếp các hạt nhân này theo thứ tự độ bền vững tăng dần, thứ tự đúng là A. 42 He, 63 Li, 21 D . B. 63 Li, 24 He, 21 D . Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt C. 21 D, 63 Li, 24 He . Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 D. 21 D, 24 He, 63 Li . - Trang | 2 - KĨ NĂNG GIẢI ĐỀ Luyện thi PEN-I: Môn Vật Lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà - Phạm Văn Tùng) Câu 17: Năng lượng liên kết của hạt nhân 56 26 Fe; 132 56 Ba lần lượt là 492,3MeV; 1110MeV. Khi nói về độ bền vững thì A. chưa đủ điều kiện để kết luận hạt nhân nào bền vững hơn. B. hạt 132 56 Ba bền vững hơn 56 26 Fe vì có năng lượng liên kết riêng lớn hơn. C. hạt 132 56 Ba bền vững hơn 56 26 Fe vì có năng lượng liên kết lớn hơn. D. hạt 56 26 Fe bền vững hơn 132 56 Ba vì có năng lượng liên kết riêng lớn hơn. Câu 18 (ĐH-2012): Các hạt nhân đơteri 21 H ; triti 31 H , heli 42 He có năng lượng liên kết lần lượt là 2,22 MeV; 8,49 MeV và 28,16 MeV. Các hạt nhân trên được sắp xếp theo thứ tự giảm dần về độ bền vững của hạt nhân là A. 21 H ; 42 He ; 31 H . B. 21 H ; 31 H ; 42 He . Câu 19: Các hạt nhân đơteri 42 He , 139 53 I, 235 92 C. 42 He ; 31 H ; 21 H . D. 31 H ; 42 He ; 21 H . U có khối lượng tương ứng là 4,0015u; 138,8970u và 234,9933u. Biết khối lượng của hạt proton, notron lần lượt là: 1,0073u; 1,0087u. Các hạt nhân trên được sắp xếp theo thứ tự giảm dần về độ bền vững của hạt nhân là A. 42 He ; 139 53 I; 235 92 U. B. 139 53 I ; 42 He , 235 92 U . C. 235 92 235 4 D. 139 53 I ; 92 U ; 2 He . U ; 42 He ; 139 53 I . Câu 20 (ÐH-2009): Giả sử hai hạt nhân X và Y có độ hụt khối bằng nhau và số nuclôn của hạt nhân X lớn hơn số nuclôn của hạt nhân Y thì A. hạt nhân Y bền vững hơn hạt nhân X. B. hạt nhân X bền vững hơn hạt nhân Y. C. năng lượng liên kết riêng của hai hạt nhân bằng nhau. D. năng lượng liên kết của hạt nhân X lớn hơn năng lượng liên kết của hạt nhân Y. Câu 21 (ĐH-2010): Cho ba hạt nhân X, Y và Z có số nuclôn tương ứng là AX, AY, AZ với AX = 2AY = 0,5AZ. Biết năng lượng liên kết của từng hạt nhân tương ứng là ΔEX, ΔEY, ΔEZ với ΔEZ < ΔEX < ΔEY. Sắp xếp các hạt nhân này theo thứ tự tính bền vững giảm dần là A. Y, X, Z. B. Y, Z, X. C. X, Y, Z. D. Z, X, Y. Giáo viên: Đỗ Ngọc Hà Nguồn Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt : Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 Hocmai.vn - Trang | 3 -