Chuyên đề phản ứng hạt nhân vật lý lớp 12

Dưới đây là chuyên đề phản ứng hạt nhân vật lý lớp 12. Bao gồm các dạng sau: viết phương trình phản ứng hạt nhân; năng lượng phản ứng, nhiên liệu cần đốt; động năng , vận tốc, góc tạo bởi các hạt. Ứng với mỗi dạng là các ví dụ minh họa có lời giải. Chuyên đề được viết dưới dạng file PDF gồm 16 trang. Các bạn xem và tải về ở dưới.

Thông tin:
16 trang 9 tháng trước
Tác giả:
Student
Thùy Dương (H)
Đang cập nhật

Bình luận

Vui lòng đăng nhập hoặc đăng ký để gửi bình luận.

Chuyên đề phản ứng hạt nhân vật lý lớp 12

Dưới đây là chuyên đề phản ứng hạt nhân vật lý lớp 12. Bao gồm các dạng sau: viết phương trình phản ứng hạt nhân; năng lượng phản ứng, nhiên liệu cần đốt; động năng , vận tốc, góc tạo bởi các hạt. Ứng với mỗi dạng là các ví dụ minh họa có lời giải. Chuyên đề được viết dưới dạng file PDF gồm 16 trang. Các bạn xem và tải về ở dưới.

95 48 lượt tải Tải xuống

Chủ đề: Tài liệu chung Vật Lí 12

Môn: Vật Lí 12

Thông tin:

16 trang 9 tháng trước

Tác giả:

Profile Thùy Dương (H)
1
1
I.KIẾN THỨC.
* Phản ứng hạt nhân
+ Phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân.
+ Phản ứng hạt nhân thường được chia thành hai loại:
- Phản ứng tự phân rã một hạt nhân không bền vững thành các hạt khác.
- Phản ứng trong đó các hạt nhân tương tác với nhau, dẫn đến sự biến đổi chúng thành các hạt
khác.
Phản ứng hạt nhân dạng tổng quát: A + B ® C + D
Trong trường hợp phóng xạ: A ® B + C
* Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân
+ Định luật bảo toàn số nuclôn (số khối A) : Trong phản ứng hạt nhân, tổng số nuclôn của
các hạt tương tác bằng tổng số nuclôn của các hạt sản phẩm.
+ Định luật bảo toàn điện tích: Tổng đại số điện tích của các hạt tương tác bằng tổng đại số
các điện tích của các hạt sản phẩm.
+ Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần (bao gồm động năng và năng lượng nghỉ): Tổng
năng lượng toàn phần của các hạt tương tác bằng tổng năng lượng toàn phần của các hạt sản
phẩm.
+ Định luật bảo toàn động lượng: Véc tơ tổng động lượng của các hạt tương tác bằng véc tơ
tổng động lượng của các hạt sản phẩm.
* Năng lượng trong phản ứng hạt nhân
Xét phản ứng hạt nhân: A + B ® C + D.
Gọi m
o
= m
A
+ m
B
và m = m
C
+ m
D
. Ta thấy m
0
¹ m.
+ Khi m
0
> m: Phản ứng tỏa ra một năng lượng: W = (m
0
– m)c
2
.
Năng lượng tỏa ra này thường gọi là năng lượng hạt nhân. Các hạt nhân sinh ra có độ hụt
khối lớn hơn các hạt nhân ban đầu, nghĩa là các hạt nhân sinh ra bền vững hơn các hạt nhân
ban đầu.
+ Khi m
0
< m: Phản ứng không thể tự nó xảy ra. Muốn cho phản có thể xảy ra thì phải cung
cấp cho các hạt A và B môït năng lượng W dưới dạng động năng. Vì các hạt sinh ra có động
năng W
đ
nên năng lượng cần cung cấp phải thỏa mãn điều kiện: W = (m – m
0
)c
2
+ W
đ
. Các
hạt nhân sinh ra có độ hụt khối nhỏ hơn các hạt nhân ban đầu, nghĩa là các hạt nhân sinh ra
CHỦ ĐỀ 3: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
2
2
kém bền vững hơn các hạt nhân ban đầu.
Cách 1: Tính theo khối lượng
( m
0
– m)c
2
m
o
: Khối lượng các hạt trước phản ứng
m: Khối lượng các hạt sau phản ứng
Cách 2 : Tính theo động năng
+ Bảo toàn năng lượng: => =
Trong đó: DE là năng lượng phản ứng hạt nhân
là động năng chuyển động của hạt X
Cách 3: Tính theo năng lượng liên kết, liên kết riêng, độ hụt khối
DE = -
=> DE = DE
3
+ DE
4
– DE
1
– DE
2
=> DE = (Dm
3
+ Dm
4
- Dm
1
- Dm
2
)c
2
=> DE = A
3
e
3
+A
4
e
4
- A
1
e
1
- A
2
e
2
Trong đó các hạt nhân X
1
, X
2
, X
3
, X
4
có:
Năng lượng liên kết riêng tương ứng là e
1
, e
2
, e
3
, e
4
.
Năng lượng liên kết tương ứng là DE
1
, DE
2
, DE
3
, DE
4
Độ hụt khối tương ứng là Dm
1
, Dm
2
, Dm
3
, Dm
4
- Lượng nhiên liệu cần đốt để tạo ra năng lượng tương đương
dựa trên công thức Q = m.q = DE trong đó q là năng suất tỏa nhiệt ( j/kg)
II. CÁC DẠNG BÀI TẬP
BÀI TOÁN 1: VIẾT PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
PHƯƠNG PHÁP:
* Phương trình phản ứng:
Trong số các hạt này có thể là hạt sơ cấp như nuclôn, eletrôn, phôtôn ...
Trường hợp đặc biệt là sự phóng xạ: X
1
® X
2
+ X
3
X
1
là hạt nhân mẹ, X
2
là hạt nhân con, X
3
là hạt a hoặc b
Các em áp dụng 2 luật bảo toàn
+ Bảo toàn số nuclôn (số khối): A
1
+ A
2
= A
3
+ A
4
+ Bảo toàn điện tích (nguyên tử số): Z
1
+ Z
2
= Z
3
+ Z
4
VÍ DỤ MINH HỌA
VD1: Hạt proton có động năng Kp = 2 MeV, bắn vào hạt nhân đứng yên, sinh ra hai
hạt nhân X có cùng động năng, theo phản ứng hạt nhân sau:
. Viết phương trìng đầy đủ của phản ứng.
HD: Ta có
Áp dụng định luật bảo toàn số nuclôn => 1+7 = 2.A =>A= 4 =>
Áp dụng định luật bảo toàn điện tích => 1+ 3 = 2.Z => Z=2
ð phương trình
2
.EmcD=D
12 34
XX XX
KK EKK++D=+
ED
đtrđsau
WW -
2
1
2
Xxx
Kmv=
lktr
E
3
12 4
12 3 4
12 34
A
AA A
ZZ Z Z
XX XX+Æ+
( )
7
3
Li
+®+
7
3
PLiXX
+®
17 A
13 z
P Li 2. X
4
2
He
+® +
17 4 4
13 2 2
PLi HeHe
3
3
VD2: Urani phân rã theo chuỗi phóng xạ sau đây:
Viết đầy đủ chuỗi phóng xạ này (ghi thêm Z và A của các hạt nhân)
HD:
Viết đầy đủ chuỗi phóng xạ
Tìm số phóng xạ
Giả sử có x phóng xạ và y phóng xạ
Ta có 4x = 238 – 206 => x = 8.
Ta có 2x – y = 92 – 82 => y = 6.
Vậy có 8 phân rã và 6 phân rã
VD3: Hoàn thành các pt sau:
1. 2.
3. 4.
VD4. Bắn hạt a vào hạt nhân N đứng yên thì thu được một hạt prôton và một hạt nhân X.
Viết phương trình phản ứng, nêu cấu tạo của hạt nhân X.
HD:
Phương trình phản ứng: He + N ® p + O. Hạt nhân con là đồng vị của ôxy cấu tạo bởi
17 nuclôn trong đó có 8 prôtôn và 8 nơtron.
VD5. Phản ứng phân rã của urani có dạng: ® + xa + yb
-
. Tính x và y.
HD:
Ta có: x = = 8; y = = 6
VD6. Phốt pho phóng xạ b
-
và biến đổi thành lưu huỳnh (S). Viết phương trình của sự
phóng xạ đó và nêu cấu tạo của hạt nhân lưu huỳnh.
HD:
Ta có: P ® e + S. Hạt nhân lưu huỳnh S có cấu tạo gồm 32 nuclôn, trong đó có 16
prôtôn và 16 nơtron.
VD7. Hạt nhân triti T và đơtri D tham gia phản ứng nhiệt hạch sinh ra hạt nhân X và một
abbaa
¾¾® ¾¾® ¾¾® ¾¾® ¾¾®
238
92 a
U Th P U Th Ra
a
-
b
-
-
b
-
a
a
¾¾® +
¾¾® +
¾¾® +
¾¾® +
¾¾® +
4
238 234
2
92 90
234 0 234
90 1 91
234 0 234
91 1 92
4
234 230
2
92 90
4
230 266
2
90 88
U He Th
Th e Pa
Pa e U
U He Th
Th He Ra
;
-
ab
a
-
b
a
-
b
10 8
54
B X Be
a
+¾¾®+
17
8
Op nX+¾¾®+
23 20
11 10
Na p X Ne+¾¾® +
27
18
X p n Ar+¾¾®+
14
7
4
2
14
7
1
1
17
8
U
238
92
Pb
206
82
4
206238 -
1
168292
-
--
P
32
15
32
15
0
1-
32
16
32
16
3
1
2
1
4
4
hạt nơtron. Viết phương trình phản ứng, nếu cấu tạo và tên gọi của hạt nhân X.
HD:
Phương trình phản ứng: T + D ® n + He. Hạt nhân He là hạt nhân heeli (còn gọi là hạt
a), có cấu tạo gồm 4 nuclôn, trong đó có 2 prôtôn và 2 nơtron.
VD8 . Hạt nhân Na phân rã β
–
và biến thành hạt nhân X . Số khối A và nguyên tử số Z có
giá trị
A. A = 24 ; Z =10 B. A = 23 ; Z = 12 C. A = 24 ; Z =12 D. A = 24 ; Z = 11
HD
- Từ đề bài, ta có diễn biến của phản ứng trên là : Na → X + β
–
.
- Áp dụng định luật bảo toàn điện tích và số khối , ta được : X có Z = 11 – (-1) = 12.
và số khối A = 24 – 0 = 24 ( nói thêm X chính là Mg ). Chọn đáp án C.
VD9 : Cho phản ứng U → Pb + x He + y β
–
tìm y?
A. y = 4 B. y = 5 C. y = 6 D. y = 8
HD: . giá trị y = 6. Chọn : C
VD10. Sau bao nhiêu lần phóng xạ α và bao nhiêu lần phóng xạ β
–
thì hạt nhân Th biến đổi
thành hạt nhân Pb ?
A. 4 lần phóng xạ α ; 6 lần phóng xạ β
–
B. 6 lần phóng xạ α ; 8 lần phóng xạ β
–
C. 8 lần phóng xạ ; 6 lần phóng xạ β
–
D. 6 lần phóng xạ α ; 4 lần phóng xạ β
–
VD11. Cho phản ứng hạt nhân : T + X → α + n X là hạt nhân ?.
A.nơtron B. proton C. Triti D. Đơtơri
HD: - Ta phải biết cấu tạo của các hạt khác trong phản ứng : T , α ≡ He , n .
- Áp dụng định luật bảo toàn điện tích và số khối , ta được :
X có điện tích Z = 2 + 0 – 1 = 1 & số khối A = 4 + 1 – 3 = 2 . Vậy X là D Chọn : D
VD12 Cho chùm nơtron bắn phá đồng vị bền ta thu được đồng vị phóng xạ .
Đồng vị phóng xạ có chu trì bán rã T = 2,5h và phát xạ ra tia
-
. Sau quá trình bắn phá
bằng nơtron kết thúc người ta thấy trong mẫu trên tỉ số giữa số nguyên tử và số
lượng nguyên tử = 10
-10
. Sau 10 giờ tiếp đó thì tỉ số giữa nguyên tử của hai loại hạt trên
là:
A. 1,25.10
-11
B. 3,125.10
-12
C. 6,25.10
-12
D. 2,5.10
-11
HD: Sau quá trình bắn phá bằng nơtron kết thúc thì số nguyên tử của giảm, cò
số nguyên tử không đổi, Sau 10 giờ = 4 chu kì số nguyên tử của giảm 2
4
= 16
lần. Do đó thì tỉ số giữa nguyên tử của hai loại hạt trên là: = = 6,25.10
-12
Chọn C
3
1
2
1
1
0
4
2
4
2
24
11
24
11
0
1-
24
12
Þ
238
92
206
82
4
2
0
1-
î
í
ì
=
=
Û
î
í
ì
=-
=
Û
î
í
ì
=-=-+
=-=+
6
8
102
8
108292).1(2
32206238.04
y
x
yx
x
yx
yx
Þ
232
90
208
82
3
1
4
2
1
0
2
1
Þ
55
25
Mn
56
25
Mn
56
Mn
b
55
Mn
56
Mn
55
Mn
55
Mn
56
25
Mn
55
25
Mn
56
25
Mn
55
56
Mn
Mn
N
N
16
10
10-
5
5
BÀI TOÁN 2: NĂNG LƯỢNG PHẢN ỨNG, NHIÊN LIỆU CẦN ĐỐT
Phương pháp
Tính năng lượng của phản ứng hạt nhân
Cách 1: Tính theo khối lượng
( m
0
– m)c
2
m
o
: Khối lượng các hạt trước phản ứng
m: Khối lượng các hạt sau phản ứng
Cách 2 : Tính theo động năng
+ Bảo toàn năng lượng: => =
Trong đó: DE là năng lượng phản ứng hạt nhân
là động năng chuyển động của hạt X
Cách 3: Tính theo năng lượng liên kết, liên kết riêng, độ hụt khối
DE = -
=> DE = DE
3
+ DE
4
– DE
1
– DE
2
=> DE = (Dm
3
+ Dm
4
- Dm
1
- Dm
2
)c
2
=> DE = A
3
e
3
+A
4
e
4
- A
1
e
1
- A
2
e
2
Trong đó các hạt nhân X
1
, X
2
, X
3
, X
4
có:
Năng lượng liên kết riêng tương ứng là e
1
, e
2
, e
3
, e
4
.
Năng lượng liên kết tương ứng là DE
1
, DE
2
, DE
3
, DE
4
Độ hụt khối tương ứng là Dm
1
, Dm
2
, Dm
3
, Dm
4
- Lượng nhiên liệu cần đốt để tạo ra năng lượng tương đương
dựa trên công thức Q = m.q = DE trong đó q là năng suất tỏa nhiệt ( j/kg)
VÍ DỤ MINH HỌA
VD1: . Cho phản ứng hạt nhân: . Biết m
T
= 3,01605u; m
D
= 2,01411u; m
a
=
4,00260u; m
n
= 1,00867u; 1u=931MeV/c
2
.Năng lượng toả ra khi 1 hạt α được hình thành là:
A. 17,6MeV B. 23,4MeV C. 11,04MeV D. 16,7MeV
HD: Ta có M
o
= m
T
+ m
D
= 5,03016u và M = m
n
+ m
α
= 5,01127u
Năng lượng toả ra: DE = (M
o
– M).c
2
= 17,58659 » 17,6MeV
VD2: Giả sử trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng của các hạt trước phản ứng nhỏ
hơn tổng khối lượng các hạt sau phản ứng là 0,02 u. Phản ứng hạt nhân này
A. thu năng lượng 18,63 MeV. B. thu năng lượng 1,863 MeV.
C. tỏa năng lượng 1,863 MeV. D. tỏa năng lượng 18,63 MeV.
HD:
VÌ m
0
< m : phản ứng thu năng lượng. Năng lượng phản ứng thu vào :
W = ( m – m
0
).c
2
|= 0,02.931,5 = 18,63MeV
VD3. Dùng một proton có động năng 5,45MeV bắn vào hạt nhân đang đứng yên. Phản
ứng tạo ra hạt nhân X và hạt nhân a. Hạt a bay ra theo phương vuông góc với phương tới của
proton và có động năng 4 MeV. Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng các hạt tính
3
12 4
12 3 4
12 34
A
AA A
ZZ Z Z
XX XX+Æ+
2
.EmcD=D
12 34
XX X X
KK EKK++D=+
ED
đtrđsau
WW -
2
1
2
Xxx
Kmv=
lktr
E
32
11
TD n
a
+®+
Be
9
4
6
6
theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng
này bằng
A. 3,125 MeV B. 4,225 MeV C. 1,145 MeV D. 2,125 MeV
HD:
W = W
đa
+ W
đLi
- W
đp
= W
đLi
- 1,45 (MeV)
AĐLBTĐL
Þ W = 2,125 MeV Þ đáp án D
VD4: Biết khối lượng của các hạt nhân và
. Năng lượng cần thiết tối thiểu để chia hạt nhân thành ba hạt theo đơn
vị Jun là
A. 6,7.10
-13
J B. 6,7.10
-15
J C. 6,7.10
-17
J D. 6,7.10
-19
J
VD5 : Cho phản ứng hạt nhân: phản ứng trên tỏa hay thu bao nhiêu năng
lượng? Biết m
Cl
= 36,956563u, m
H
= 1,007276u, m
Ar
=36,956889u, 1u = 931MeV/c
2
VD6: Tìm năng lượng toả ra khi một hạt nhân urani
234
U phóng xạ tia a tạo thành đồng vị
thori
230
Th. Cho các năng lượng liên kết riêng của hạt a là 7,10 MeV; của
234
U là 7,63 MeV;
của
230
Th là 7,70 MeV.
VD7:Thực hiện phản ứng hạt nhân sau : Na + D → He + Ne . Biết m
Na
= 22,9327 u
; m
He
= 4,0015 u ; m
Ne
= 19,9870 u ; m
D
= 1,0073 u. Phản úng trên toả hay thu một năng
lượng bằng bao nhiêu J ?
A.thu 2,2375 MeV B. toả 2,3275 MeV. C.thu 2,3275 MeV D. toả 2,2375 MeV
VD8: Cho phản ứng hạt nhân:
1) Viết phương trình phản ứng đầy đủ. Xác định tên hạt nhân X.
2) Phản ứng tỏa hay thu năng lượng. Tính năng lượng tỏa (hay thu) ra đơn vị MeV.
Cho
HD:
1) Phản ứng hạt nhân:
Định luật bảo toàn số khối: 37 + A = 1 + 37 => A = 1
Định luật bảo toàn điện tích: 17 + Z = 0 + 18 => Z = 1
LiHeBep
6
3
4
2
9
4
1
1
+®+
MeVWWmWmWmPPP
PP
PPP
dLidppddLiLipLi
p
Lip
575,3
222
=Þ+=Û+=Þ
ï
î
ï
í
ì
^
+=
aaa
a
a
umumumum
npC
0087,1;0073,1;0015,4;000,12 ===
a
2
/9311 cMevu =
C
12
6
a
nArHCl
1
0
37
18
1
1
37
17
+®+
23
11
2
1
4
2
20
10
+®+
37 37
17 18
Cl X n Ar
===
Cl Ar n
m 36,9566u; m 36,9569u; m 1, 0087u;
==
X
2
MeV
m1,0073u;1u931
c
+®+
37 A 1 37
17 Z 0 18
Cl X n Ar
7
7
Vậy (Hiđrô)
2) Năng lượng phản ứng: Tổng khối lượng và của hạt trước và sau phản ứng là
=>
=> phản ứng thu năng lượng
Thay số
BÀI TOÁN 3: ĐỘNG NĂNG , VẬN TỐC, GÓC TẠO BỞI CÁC HẠT
PHƯƠNG PHÁP
+ Bảo toàn động lượng:
+ Bảo toàn năng lượng:
DE là năng lượng phản ứng hạt nhân; DE = (m
1
+m
2
– m
3
- m
4
)c
2
= ( M
0
– M ) c
2
là động năng chuyển động của hạt X
Lưu ý: - Không có định luật bảo toàn khối lượng.
- Mối quan hệ giữa động lượng p
X
và động năng K
X
của hạt X là:
- Khi tính vận tốc v hay động năng K thường áp dụng quy tắc hình bình hành
Ví dụ: biết
hay
hay
Tương tự khi biết hoặc
Trường hợp đặc biệt: Þ
Tương tự khi hoặc
v = 0 (p = 0) Þ p
1
= p
2
Þ
Tương tự v
1
= 0 hoặc v
2
= 0.
VÍ DỤ MINH HỌA
VD1: Hạt nhân đang đứng yên thì phóng xạ a, ngay sau phóng xạ đó, động năng của
hạt a
A. lớn hơn động năng của hạt nhân con.
B. chỉ có thể nhỏ hơn hoặc bằng động năng của hạt nhân con.
C. bằng động năng của hạt nhân con.
D. nhỏ hơn động năng của hạt nhân con.
HD:
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:
Þ đáp án A
=
1
1
XH
+®+
37 1 1 37
17 1 0 18
Cl H n Ar
1
M
2
M
=+=
1ClH
Mm m 37,9639u
=+ =
2nAr
Mmm 37,9656u
<
12
MM
D= -
2
21
E(M M)c
D= = ´ »
2
E 0, 0017uc 0,0017 931MeV 1,58MeV
12 34 11 22 43 44
m m m mp p p p hay v v v v+=+ + = +
uu r u u r uu r u u r ur ur ur ur
12 34
XX X X
KK EKK++D=+
2
1
2
Xxx
Kmv=
2
2
XXX
pmK=
12
pp p=+
ur u ur u ur
∑
12
,ppj =
uu r uu r
222
12 12
2p p p p p cosj=++
22 2
11 2 2 1 21 2
() ( ) ( ) 2mv m v m v m m v v cosj=+ +
11 2 2 1212
2mK m K m K m m K K cosj=+ +
∑
11
φ,pp=
uu r ur
∑
22
φ,pp=
uur ur
12
pp^
uu r u ur
222
12
ppp=+
1
pp^
uu r ur
11 2 2
22 1 1
KvmA
KvmA
== ª
Po
210
84
PbHePo
206
82
4
2
210
84
+®
dPbddPbPbdPbPoPb
WWWmWmPPPPP 5,510 =Þ=Þ=Þ==+
aaaaa
p
ur
1
p
uu r
2
p
uur
φ
8
8
VD2:
Bắn hạt vào hạt nhân nguyên tử nhôm đang đứng yên gây ra phản ứng:
. Biết phản ứng thu năng lượng là 2,70 MeV; giả sử hai hạt tạo thành bay
ra với cùng vận tốc và phản ứng không kèm bức xạ . Lấy khối lượng của các hạt tính theo
đơn vị u có giá trị bằng số khối của chúng. Động năng của hạt là
A. 2,70 MeV B. 3,10 MeV C. 1,35 MeV D.1,55 MeV
VD3:Bắn một prôtôn vào hạt nhân đứng yên. Phản ứng tạo ra hai hạt nhân X giống nhau
bay ra với cùng tốc độ và theo các phương hợp với phương tới của prôtôn các góc bằng nhau
là 60
0
. Lấy khối lượng của mỗi hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối của nó. Tỉ số giữa
tốc độ của prôtôn và tốc độ của hạt nhân X là
A. 4. B. . C. 2. D. .
HD: + Phương trình phản ứng hạt nhân đó là :
Theo định luật bảo toàn động lượng ta có
Vì hai hạt sinh ra giống nhau có cùng vận tốc, bay theo hướng hợp với nhau
một góc bằng 120
0
nên động lượng của hai hạt có độ lớn bằng nhau và cũng
hợp với nhau một góc 120
0
Ta có giản đồ véc tơ động lượng : dễ thấy ΔOAB đều => P
p
= P
1
= P
2
→m
p
.v
p
= m
α
.v
α
→
VD4: Một hạt nhân X đứng yên, phóng xạ a và biến thành hạt nhân Y. Gọi m
1
và m
2
, v
1
và
v
2
, K
1
và K
2
tương ứng là khối lượng, tốc độ, động năng của hạt a và hạt nhân Y. Hệ thức
nào sau đây là đúng ?
A. B. C. D.
VD5: Một hạt nhân X, ban đầu đứng yên, phóng xạ và biến thành hạt nhân Y. Biết hạt
nhân X có số khối là A, hạt phát ra tốc độ v. Lấy khối lượng của hạt nhân bằng số khối của
nó tính theo đơn vị u. Tốc độ của hạt nhân Y bằng
A. B. C. D.
VD6:Dùng một hạt a có động năng 7,7 MeV bắn vào hạt nhân đang đứng yên gây ra
phản ứng . Hạt prôtôn bay ra theo phương vuông góc với phương bay tới
của hạt a. Cho khối lượng các hạt nhân: m
a
= 4,0015u; m
P
= 1,0073u; m
N14
= 13,9992u;
m
O17
=16,9947u. Biết 1u = 931,5 MeV/c
2
. Động năng của hạt nhân là
A. 2,075 MeV. B. 2,214 MeV. C. 6,145 MeV. D. 1,345 MeV.
a
4 27 30 1
2 13 15 0
He Al P n+®+
g
a
7
3
Li
1
4
1
2
HeLiH
4
2
7
3
1
1
.2®+
21
PPP
P
!!!
+=
4==
p
p
m
m
v
v
a
a
111
222
vmK
vmK
==
222
111
vmK
vmK
==
121
212
vm K
vmK
==
122
211
vmK
vmK
==
a
a
4
4
v
A +
2
4
v
A -
4
4
v
A -
2
4
v
A +
14
7
N
14 1 17
718
NpO
a
+®+
17
8
O
P
p
P
He1
P
He2
60
0
9
9
VD7: Khối lượng nghỉ của êlêctron là m
0
= 0,511MeV/c
2
,với c là tốc độ ánh sáng trong
chân không .Lúc hạt có động năng là W
đ
= 0,8MeV thì động lượng của hạt là:
A. p = 0,9MeV/c B. p = 2,5MeV/c C. p = 1,2MeV/c D. p = 1,6MeV/c
VD8: Hạt prôtôn có động năng 5,48 MeV được bắn vào hạt nhân đứng yên gây ra phản
ứng hạt nhân,sau phản ứng thu được hạt nhân và hạt X.Biết hạt X bay ra với động năng 4
MeV theo hướng vuông góc với hướng chuyển động của hạt prôtôn tới (lấy khối lượng các
hạt nhân tính theo đơn vị u gần bằng số khối). Vận tốc của hạt nhân Li là:
A. 0,824.10
6
(m/s) B. 1,07.10
6
(m/s) C. 10,7.10
6
(m/s) D. 8,24.10
6
(m/s)
HD: + Áp dụng định luật BT động lượng:
;
+ Với
VD9: Cho phản ứng hạt nhân . Hạt nhân đứng yên, neutron có động
năng là K
n
= 2MeV. Hạt a và hạt nhân bay ra theo các hướng hợp với hướng tới của
neutron những góc tương ứng bằng = 15
o
và j= 30
o
. Xác định động năng các hạt
HD: Ta có:
Xét tam giác OAB ta có:
=>
VD10: Một nơtơron có động năng W
n
= 1,1 MeV bắn vào hạt nhân Liti đứng yên gây ra phản
ứng: n + Li → X+ He .
Biết hạt nhân He bay ra vuông góc với hạt nhân X. Động năng của hạt nhân X và He lần
lượt là? Cho m
n
= 1,00866 u;m
x
= 3,01600u ; m
He
= 4,0016u; m
Li
= 6,00808u.
A.0,12 MeV & 0,18 MeV B. 0,1 MeV & 0,2 MeV
C.0,18 MeV & 0,12 MeV D. 0,2 MeV & 0,1 MeV
VD11: Một nơtơron có động năng W
n
= 1,1 MeV bắn vào hạt nhân Liti đứng yên gây ra
9
4
Be
6
3
Li
222
()
pLiX X p LiXp
pppvip p p pp=+ ^ Þ=+
!!! ! !
m
KmKm
KKmKmKm
Li
ppXX
LippXXLiLi
+
=Þ+=Þ
)(10.728,5)(58,3
13
JMevK
Li
-
==Þ
)(10.9633,910.66055,1.66
2727
kgum
Li
--
===
)/(10.7,10
2
6
sm
m
K
v
Li
Li
Li
==Þ
+®+a
16 3
03 1
n Li H
6
3
Li
3
1
H
q
16 3 4
o3 1 2
nLi HHe+®+
2
22
nH
222
P
PP
sin B sin sin
a
==
qj
nn H H
2o 2o 2o
2m .K
2m K 2m .K
sin 135 sin 15 sin 30
aa
==
nn H H
m.K
mK m .K
0.5 0.067 0.25
aa
==
H
1x 2 x 0.067
K 0.26795MeV
0.5 x1
Þ= =
1x 2 x 0.25
K 0.25MeV
0.5 x 4
a
Þ= =
1
0
6
3
4
2
10
10
phản ứng: n + Li → X+ He .
Biết hạt nhân He bay ra vuông góc với hạt nhân X. Động năng của hạt nhân X và He lần
lượt là ? Cho m
n
= 1,00866 u;m
x
= 3,01600u ; m
He
= 4,0016u; m
Li
= 6,00808u.
A.0,12 MeV & 0,18 MeV B. 0,1 MeV & 0,2 MeV
C.0,18 MeV & 0,12 MeV D. 0,2 MeV & 0,1 MeV
VD12. Bắn hạt a có động năng 4 MeV vào hạt nhân N đứng yên thì thu được một prôton và
hạt nhân O. Giả sử hai hạt sinh ra có cùng tốc độ, tính động năng và tốc độ của prôton. Cho:
m
a
= 4,0015 u; m
O
= 16,9947 u; m
N
= 13,9992 u; m
p
= 1,0073 u; 1u = 931 MeV/c
2
; c = 3.10
8
m/s.
VD13. Dùng một prôtôn có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân
Be
đang đứng yên. Phản
ứng tạo ra hạt nhân X và hạt α. Hạt α bay ra theo phương vuông góc với phương tới của prôtôn
và có động năng 4 MeV. Tính động năng của hạt nhân X và năng lượng tỏa ra trong phản ứng
này. Lấy khối lượng các hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng.
VD14. Hạt nhân U đứng yên phóng xạ phát ra hạt a và hạt nhân con Th (không kèm theo
tia g). Tính động năng của hạt a. Cho m
U
= 233,9904 u; m
Th
= 229,9737 u; m
a
= 4,0015 u và 1 u
= 931,5 MeV/c
2
.
VD15: Người ta dùng Prôton có động năng K
p
= 5,45 MeV bắn phá hạt nhân đứng yên
sinh ra hạt và hạt nhân liti (Li). Biết rằng hạt nhân sinh ra có động năng và
chuyển động theo phương vuông góc với phương chuyển động của Prôton ban đầu. Cho khối
lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u xấp xỉ bằng số khối của nó. Động năng của hạt nhân
Liti sinh ra là
A. 1,450 MeV. B.3,575 MeV. C. 14,50 MeV. D.0,3575 MeV.
VD16 : Cho prôtôn có động năng K
P
= 2,25MeV bắn phá hạt nhân Liti đứng yên. Sau
phản ứng xuất hiện hai hạt X giống nhau, có cùng động năng và có phương chuyển động hợp
với phương chuyển động của prôtôn góc φ như nhau. Cho biết m
p
= 1,0073u; m
Li
= 7,0142u;
m
X
= 4,0015u; 1u = 931,5 MeV/c
2
.Coi phản ứng không kèm theo phóng xạ gamma giá trị
của góc φ là
A. 39,45
0
B. 41,35
0
C. 78,9
0
. D. 82,7
0
.
HD: liên hệ giữa động lượng và động năng:
K =
Phương trình phản ứng:
1
0
6
3
4
2
14
7
10
8
9
4
234
92
230
90
Be
9
4
a
a
MeV4K =
a
7
3
Li
2
2
2
2
P
PmK
m
Þ=
17 4 4
13 22
HLi X X+®+
Be
N
M
O
P
X
P
H
φ
φ
11
11
m
P
+ m
Li
= 8,0215u ; 2m
X
= 8,0030u.
Năng lượng phản ứng toả ra :
DE = (8,0215-8,0030)uc
2
= 0,0185uc
2
= 17,23MeV
2K
X
= K
P
+ DE = 19,48 MeV---à K
X
=9,74 MeV.
Tam giác OMN:
Cosφ = => φ = 83,07
0
VD17: Người ta dùng hạt protôn bắn vào hạt nhân
9
Be
4
đứng yên để gây ra phản ứng
1
p
+
4
X + . Biết động năng của các hạt p , X và lần lượt là 5,45 MeV ; 4 MeV và
3,575 MeV. Lấy khối lượng các hạt nhân theo đơn vị u gần đúng bằng khối số của chúng.
Góc lập bởi hướng chuyển động của các hạt p và X là:
A. 45
0
B. 60
0
C. 90
0
D. 120
0
HD: K
p
= 5,45 MeV; K
Be
= 0MeV; K
X
= 4 MeV ; K
Li
= 3,575 MeV; p
Be
= 0 vì đứng yên
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:
III. ĐỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP.
Câu 1: Cho phản ứng hạt nhân sau: + X n + . Biết: m
Cl
= 36,9569u; m
n
=
1,0087u; m
X
= 1,0073u; m
Ar
= 38,6525u. Hỏi phản ứng toả hay thu bao nhiêu năng lượng ?
A. Toả 1,58MeV. B. Thu 1,58.10
3
MeV.
C. Toả 1,58J. D. Thu 1,58eV.
Câu 2: Dùng proton có động năng K
P
= 1,6MeV bắn phá hạt nhân đang đứng yên thu
được 2 hạt nhân X giống nhau. Cho m( ) = 7,0144u; m(X) = 4,0015u; m(p) = 1,0073u.
Động năng của mỗi hạt X là
A. 3746,4MeV. B. 9,5MeV. C. 1873,2MeV. D. 19MeV.
Câu 3: Hạt proton có động năng K
P
= 6MeV bắn phá hạt nhân đứng yên tạo thành hạt
và hạt nhân X. Hạt bay ra theo phương vuông góc với phương chuyển động của proton với
động năng bằng 7,5MeV. Cho khối lượng của các hạt nhân bằng số khối. Động năng của hạt
222
2 os
XXP XP
PPP PPc
j
=+-
2
1 1 2.1, 0073.2, 25
0,1206
2 2 2 2 2.4, 0015.9,74
PPP
XXX
PmK
PmK
== =
9
4
Be
®
6
3
Li
6
3
Li
22
222
0
()()
2 . . os
2 . 2. 2. . . 2. . . os 2 . 2 .
. 2. . . . . os . .
os 0 90
p X Li p X Li p X Li
p p X X Li
p p p p X X X X Li Li
p p p p X X X X Li Li
ppp pp p pp p
pppc pp
mK mK m K c m K m K
mK mK m K c m K m K
c
a
a
a
aa
®
®®® ®® ® ® ®
=+ Û- = Û - =
Û+ + =
Û+ + =
Û+ + =
Þ=Þ=
Cl
37
17
®
Ar
37
18
Li
7
3
Li
7
3
Be
9
4
a
a
12
12
nhân X là
A. 6 MeV. B. 14 MeV. C. 2 MeV. D. 10 MeV.
Câu 4: Biết năng lượng liên kết riêng của hạt nhân đơteri là 1,1MeV/nuclon và của hêli là
7MeV/nuclon. Khi hai hạt đơteri tổng hợp thành một nhân hêli( ) năng lượng toả ra là
A. 30,2MeV. B. 25,8MeV. C. 23,6MeV. D. 19,2MeV.
Câu 5: Cho phản ứng tổng hợp hạt nhân: . Biết độ hụt khối của hạt nhân D là
= 0,0024u và của hạt nhân X là = 0,0083u. Phản ứng này thu hay toả bao nhiêu
năng lượng ? Cho 1u = 931MeV/c
2
A. toả năng lượng là 4,24MeV. B. toả năng lượng là 3,26MeV.
C. thu năng lượng là 4,24MeV. D. thu năng lượng là 3,26MeV.
Câu 6: Cho hạt prôtôn có động năng K
P
= 1,46MeV bắn vào hạt nhân Li đứng yên. Hai hạt
nhân X sinh ra giống nhau và có cùng động năng. Cho m
Li
= 7,0142u, m
p
= 1,0073u, m
X
=
4,0015u. Động năng của một hạt nhân X sinh ra là
A. 9,34MeV. B. 93,4MeV. C. 934MeV. D. 134MeV.
Câu 7: Dùng p có động năng K
1
bắn vào hạt nhân đứng yên gây ra phản ứng:
p + +
Phản ứng này thu năng lượng bằng 2,125MeV. Hạt nhân và hạt bay ra với các
động năng lần lượt bằng K
2
= 4MeV và K
3
= 3,575MeV(lấy gần đúng khối lượng các hạt
nhân, tính theo đơn vị u, bằng số khối). 1u = 931,5MeV/c
2
. Góc giữa hướng chuyển động của
hạt và p bằng
A. 45
0
. B. 90
0
. C. 75
0
. D. 120
0
.
Câu 8: Cho phản ứng hạt nhân sau: p + X + + 17,3MeV. Năng lượng toả ra khi
tổng hợp được 1 gam khí Hêli là.
A. 13,02.10
26
MeV. B. 13,02.10
23
MeV.
C. 13,02.10
20
MeV. D. 13,02.10
19
MeV.
Câu 9: Hạt nhân đứng yên, phân rã thành hạt nhân chì. Động năng của hạt bay ra
chiếm bao nhiêu phần trăm của năng lượng phân rã ?
A. 1,9%. B. 98,1%. C. 81,6%. D. 19,4%.
Câu 10: Cho phản ứng hạt nhân sau: . Năng lượng toả ra từ phản
ứng trên khi tổng hợp được 89,5cm
3
khí heli ở điều kiện tiêu chuẩn là
A. 187,95 meV. B. 5,061.10
21
MeV.
C. 5,061.10
24
MeV. D. 1,88.10
5
MeV.
Câu 11: Cho phản ứng hạt nhân sau: + p + . Hạt chuyển động với động năng
= 9,7MeV đến bắn vào hạt N đứng yên, sau phản ứng hạt p có động năng K
P
= 7,0MeV.
Cho biết: m
N
= 14,003074u; m
P
= 1,007825u; m
O
= 16,999133u; = 4,002603u. Xác định
góc giữa các phương chuyển động của hạt và hạt p?
A. 25
0
. B. 41
0
. C. 52
0
. D. 60
0
.
Câu 12: U235 hấp thụ nơtron nhiệt, phân hạch và sau một vài quá trình phản ứng dẫn đến kết
quả tạo thành các hạt nhân bền theo phương trình sau:
trong đó x và y tương ứng là số hạt nơtron, electron và phản nơtrinô phát ra. X và y bằng:
A. 4; 5. B. 5; 6. C. 3; 8. D. 6; 4.
Câu 13: Hạt nhân đứng yên, phân rã biến thành hạt nhân X: + . Biết
khối lượng của các nguyên tử tương ứng là = 209,982876u, = 4,002603u, m
X
=
He
4
2
nXDD
1
0
A
Z
2
1
2
1
+®+
D
mD
X
mD
Be
9
4
Be
9
4
®
a
Li
6
3
Li
6
3
a
a
Li
7
3
®
a
Po
210
84
a
a
)(, MeV12LiHeBeH
7
3
4
2
9
4
1
1
++®+
a
N
14
7
®
O
17
8
a
a
K
a
m
a
u+b+++®+
-
yyxnZrNdnU
90
40
143
60
235
92
Po
210
84
a
Po
210
84
He
4
2
®
X
A
Z
Po
m
He
m
13
13
205,974468u. Biết 1u = 931,5MeV/c
2
. Vận tốc của hạt bay ra xấp xỉ bằng
A. 1,2.10
6
m/s. B. 12.10
6
m/s. C. 1,6.10
6
m/s. D. 16.10
6
m/s.
Câu 14: Hạt nhân mẹ Ra đứng yên biến đổi thành một hạt và một hạt nhân con Rn. Tính
động năng của hạt và hạt nhân Rn. Biết m(Ra) = 225,977u, m(Rn) = 221,970u; m( ) =
4,0015u. Chọn đáp án đúng?
A. = 0,09MeV; K
Rn
= 5,03MeV. B. = 0,009MeV; K
Rn
= 5,3MeV.
C. = 5,03MeV; K
Rn
= 0,09MeV. D. = 503MeV; K
Rn
= 90MeV.
Câu 15: Xét phản ứng hạt nhân: X Y + . Hạt nhân mẹ đứng yên. Gọi K
Y
, m
Y
và ,
lần lượt là động năng, khối lượng của hạt nhân con Y và . Tỉ số bằng
A. . B. . C. . D. .
Câu 16: Biết m
C
= 11,9967u; = 4,0015u. Năng lượng cần thiết để tách hạt nhân thành
3 hạt là
A. 7,2618J. B. 7,2618MeV. C. 1,16189.10
-19
J. D. 1,16189.10
-13
MeV.
Câu 17: Cho proton có động năng = 1,8MeV bắn phá hạt nhân đứng yên sinh ra hai
hạt X có cùng tốc độ, không phát tia . Khối lượng các hạt là: m
p
= 1,0073u; m
X
= 4,0015u;
m
Li
= 7,0144u. Động năng của hạt X là
A. 9,6MeV. B. 19,3MeV. C. 12MeV. D. 15MeV.
Câu 18: Cho phản ứng hạt nhân sau: + p X + . Biết : m(Be) = 9,01219u; m(p) =
1,00783u; m(X) = 4,00620u; m(Li) = 6,01515u; 1u = 931MeV/c
2
. Cho hạt p có động năng K
P
= 5,45MeV bắn phá hạt nhân Be đứng yên, hạt nhân Li bay ra với động năng 3,55MeV. Động
năng của hạt X bay ra có giá trị là
A. K
X
= 0,66MeV. B. K
X
= 0,66eV. C. K
X
= 66MeV. D. K
X
= 660eV.
Câu 19: Trong quá trình biến đổi hạt nhân, hạt nhân chuyển thành hạt nhân đã
phóng ra
A. một hạt và hai hạt prôtôn. B. một hạt và 2 hạt êlectrôn.
C. một hạt và 2 nơtrôn. D. một hạt và 2 pôzitrôn.
Câu 20: Sự phóng xạ là phản ứng hạt nhân loại nào ?
A. Toả năng lượng. B. Không toả, không thu.
C. Có thể toả hoặc thu. D. Thu năng lượng.
Câu 21: Hạt prôtôn có động năng K
P
= 2MeV bắn phá vào hạt nhân đứng yên, sinh ra hai
hạt nhân X có cùng động năng, theo phản ứng hạt nhân sau: p + X + X. Cho biết m
P
=
1,0073u; m
Li
= 7,0144u; m
X
= 4,0015u. 1u = 931MeV/c
2
. Theo phản ứng trên: để tạo thành
1,5g chất X thì phản ứng toả ra bao nhiêu năng lượng?
A. 17,41MeV. B. 19,65.10
23
MeV.
C. 39,30.10
23
MeV. D. 104,8.10
23
MeV.
Câu 22: Người ta dùng hạt proton có động năng K
P
= 5,45MeV bắn vào hạt nhân đứng
yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt . Sau phản ứng hạt bay ra theo phương vuông góc
với phương của hạt p với động năng = 4MeV. Coi khối lượng của một hạt nhân xấp xỉ số
khối A của nó ở đơn vị u. Động năng của hạt nhân X là
A. K
X
= 3,575eV. B. K
X
= 3,575MeV.
C. K
X
= 35,75MeV. D. K
X
= 3,575J.
Câu 23: Cho phản ứng hạt nhân sau: + p X + . Hạt nhân X là
a
a
a
a
a
K
a
K
a
K
a
K
®
a
a
K
a
m
a
a
K
K
Y
a
m
m
Y
Y
m
m4
a
Y
m
m
a
Y
m
m2
a
a
m
C
12
6
a
p
K
Li
7
3
g
Be
9
4
®
Li
6
3
U
238
92
U
234
92
a
a
a
a
Li
7
3
Li
7
3
®
Be
9
4
a
a
a
K
Be
9
4
®
Li
6
3
14
14
A. Hêli. B. Prôtôn. C. Triti. D. Đơteri.
Câu 24: Độ hụt khối khi tạo thành các hạt nhân lần lượt là
Hãy cho biết phản ứng : .
Toả hay thu bao nhiêu năng lượng? Chọn kết quả đúng trong các kết quả sau:
A. Toả năng lượng 18,06 eV. B. Thu năng lượng 18,06 eV
C. Toả năng lượng 18,06 MeV. D. Thu năng lượng 18,06 MeV.
Toàn bộ giáo trình vật lý 12 xin liên hệ email : tomhocgioi2006@gmail.com
Câu 25: Cho hạt prôtôn có động năng K
P
= 1,46MeV bắn vào hạt nhân Li đứng yên. Hai hạt
nhân X sinh ra giống nhau và có cùng động năng. Cho m
Li
= 7,0142u, m
p
= 1,0073u, m
X
=
4,0015u. Góc tạo bởi các vectơ vận tốc của hai hạt X sau phản ứng là
A. 168
0
36’. B. 48
0
18’
.
C. 60
0
. D. 70
0
.
Câu 26: Prôtôn bắn vào hạt nhân bia Liti ( ). Phản ứng tạo ra hai hạt X giống hệt nhau
bay ra. Hạt X là
A. Prôtôn. B. Nơtrôn. C. Dơtêri. D. Hạt .
Câu 27: Urani phân rã theo chuỗi phóng xạ: . Trong đó Z, A
là:
A. Z = 90; A = 234. B. Z = 92; A = 234.
C. Z = 90; A = 236. D. Z = 90; A = 238.
Câu 28: Mối quan hệ giữa động lượng p và động năng K của hạt nhân là
A. p = 2mK. B. p
2
= 2mK. C. p = mK. D. p
2
= .
Câu 29: Cho phản ứng hạt nhân sau: + X n + . Hạt nhân X là
A. . B. . C. . D. .
Câu 30: Trong phản ứng hạt nhân không có đ ịnh luật bảo toàn nào sau ?
A. định luật bảo toàn động lượng. B. định luật bảo toàn số hạt nuclôn.
C. định luật bào toàn số hạt prôtôn. D. định luật bảo toàn điện tích.
Câu 31: Pôlôni( ) là chất phóng xạ, phát ra hạt và biến thành hạt nhân Chì (Pb). Cho:
m
Po
= 209,9828u; m( ) = 4,0026u; m
Pb
= 205, 9744u. Trước phóng xạ hạt nhân Po đứng yên,
tính vận tốc của hạt nhân Chì sau khi phóng xạ ?
A. 3,06.10
5
km/s. B. 3,06.10
5
m/s. C. 5.10
5
m/s. D. 30,6.10
5
m/s.
Câu 32: Cho hạt nhân sau khi phóng xạ tao ra hạt nhân . Cho biết loại phóng xạ ?
A. . B. . C. . D. .
Câu 33: Phản ứng hạt nhân thực chất là:
A. mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân.
B. sự tương tác giữa các nuclon trong hạt nhân.
C. quá trình phát ra các tia phóng xạ của hạt nhân.
D. quá trình giảm dần độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ.
Câu 34: Chọn câu đúng. Trong phản ứng hạt nhân có định luật bảo toàn nào sau ?
A. định luật bảo toàn khối lượng. B. định luật bảo toàn năng lượng nghỉ.
C. định luật bảo toàn động năng. D. định luật bảo toàn năng lượng toàn phần.
Câu 35: Hạt nơtron có động năng K
n
= 1,1MeV bắn vào hạt nhân Li( ) đứng yên gây ra
phản ứng hạt nhân là n + X + . Cho biết = 4,00160u; m
n
= 1,00866u; m
X
=
3,01600u; m
Li
= 6,00808u. Sau phản ứng hai hạt bay ra vuông góc với nhau. Động năng của
hai hạt nhân sau phản ứng là
A. K
X
= 0,09MeV; = 0,21MeV. B. K
X
= 0,21MeV; = 0,09MeV.
He,T,D
4
2
3
1
2
1
;u0087,0m;u0024,0m
TD
=D=D
.u0305,0m
He
=D
nHeTD
1
0
4
2
3
1
2
1
+®+
Li
7
3
a
XPaThU
A
Z
238
92
¾®¾¾¾®¾¾®¾
--
bba
2
mK2
Cl
37
17
®
Ar
37
18
H
1
1
D
2
1
T
3
1
He
4
2
Po
210
84
a
a
P
30
15
Si
30
14
a
+
b
-
b
g
Li
6
3
Li
6
3
®
a
a
m
a
K
a
K
15
15
C. K
X
= 0,09eV; = 0,21eV. D. K
X
= 0,09J; = 0,21J.
Câu 36: Trong phóng xạ hạt nhân phóng ra một phôtôn với năng lượng . Hỏi khối lượng
hạt nhân thay đổi một lượng bằng bao nhiêu?
A. Không đổi. B. Tăng một lượng bằng /c
2
.
C. Giảm một lượng bằng /c
2
. D. Giảm một lượng bằng .
Câu 37:Thông tin nào sau đây là đúng khi nói về hạt nơtrinô ( ) ?
A. Có khối lượng bằng khối lượng của hạt eleectron, không mang điện.
B. Có khối lượng nghỉ bằng không, mang điện tích dương.
C. Có khối lượng nghỉ bằng không, không mang điện và chuyển động với tốc độ xấp xỉ
bằng tốc độ ánh sáng.
D. Có khối lượng nghỉ bằng không, mang điện tích âm.
Câu 38: Thông tin nào sau đây là sai khi nói về các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt
nhân ?
A. Tổng số hạt nuclon của hạt tương tác bằng tổng số nuclon của các hạt sản phẩm.
B. Tổng số các hạt mang điện tích tương tác bằng tổng các hạt mang điện tích sản
phẩm.
C. Tổng năng lượng toàn phần của các hạt tương tác bằng tổng năng lượng toàn phần
của các hạt sản phẩm.
D. Tổng các vectơ động lượng của các hạt tương tác bằng tổng các vectơ động lượng
của các hạt sản phẩm.
Câu 39: Dưới tác dụng của bức xạ , hạt nhân đồng cị bền của beri( ) có thể tách thành
mấy hạt và có hạt nào kèm theo ?
A. 2 hạt và electron. B. 2 nhân và pôzitron.
C. 2 hạt và proton. D. 2 hạt và nơtron.
Câu 40: Khi hạt nhân phóng xạ thì hạt nhân con tạo thành có số khối và điện tích lần
lượt là
A. 14 và 6. B. 13 và 8. C. 14 và 8. D. 13 và 6.
Câu 41: Trong phản ứng hạt nhân: , hạt 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: Hạt prôtôn p có động năng được bắn vào hạt nhân đứng yên thì
thấy tạo thành một hạt nhân và một hạt X bay ra với động năng bằng theo
hướng vuông góc với hướng chuyển động của hạt p tới. Tính vận tốc chuyển động của hạt
nhân Li (lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u gần bằng số khối). Cho
.
A. B. C. D.
Câu 43: Cho hạt prôtôn có động năng K
p
=1,8MeV bắn vào hạt nhân đứng yên, sinh ra
hai hạt α có cùng độ lớn vận tốc và không sinh ra tia gamma. Cho biết: m
n
=1,0073u; m
a
=4,0015u; m
Li
= 7,0144u; 1u = 931MeV/c
2
= 1,66.10
-27
kg. Động năng của mỗi hạt mới sinh ra
bằng
A. 8,70485MeV. B. 7,80485MeV. C. 9,60485MeV. D. 0,90000MeV.
a
K
a
K
g
e
e
e
e
u
g
Be
9
4
a
a
a
a
a
N
13
7
+
b
XnHeBe
1
0
4
2
9
4
+®+
1
5, 48KMeV=
9
4
Be
6
3
Li
2
4KMeV=
2
1 931,5 /uMeVc=
6
10,7.10 /ms
6
1,07.10 /ms
6
8, 24.10 /ms
6
0,824.10 /ms
7
3
Li
16
16
| 1/16
| | Tải xuống

Tài liệu khác của Vật Lí 12

Preview text:


CHỦ ĐỀ 3: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN I.KIẾN THỨC. * Phản ứng hạt nhân
+ Phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân.
+ Phản ứng hạt nhân thường được chia thành hai loại:
- Phản ứng tự phân rã một hạt nhân không bền vững thành các hạt khác.
- Phản ứng trong đó các hạt nhân tương tác với nhau, dẫn đến sự biến đổi chúng thành các hạt khác.
Phản ứng hạt nhân dạng tổng quát: A + B ® C + D
Trong trường hợp phóng xạ: A ® B + C
* Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân
+ Định luật bảo toàn số nuclôn (số khối A) : Trong phản ứng hạt nhân, tổng số nuclôn của
các hạt tương tác bằng tổng số nuclôn của các hạt sản phẩm.
+ Định luật bảo toàn điện tích: Tổng đại số điện tích của các hạt tương tác bằng tổng đại số
các điện tích của các hạt sản phẩm.
+ Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần (bao gồm động năng và năng lượng nghỉ): Tổng
năng lượng toàn phần của các hạt tương tác bằng tổng năng lượng toàn phần của các hạt sản phẩm.
+ Định luật bảo toàn động lượng: Véc tơ tổng động lượng của các hạt tương tác bằng véc tơ
tổng động lượng của các hạt sản phẩm.
* Năng lượng trong phản ứng hạt nhân
Xét phản ứng hạt nhân: A + B ® C + D.
Gọi mo = mA + mB và m = mC + mD. Ta thấy m0 ¹ m.
+ Khi m0 > m: Phản ứng tỏa ra một năng lượng: W = (m0 – m)c2.
Năng lượng tỏa ra này thường gọi là năng lượng hạt nhân. Các hạt nhân sinh ra có độ hụt
khối lớn hơn các hạt nhân ban đầu, nghĩa là các hạt nhân sinh ra bền vững hơn các hạt nhân ban đầu.
+ Khi m0 < m: Phản ứng không thể tự nó xảy ra. Muốn cho phản có thể xảy ra thì phải cung
cấp cho các hạt A và B môït năng lượng W dưới dạng động năng. Vì các hạt sinh ra có động
năng Wđ nên năng lượng cần cung cấp phải thỏa mãn điều kiện: W = (m – m0)c2 + Wđ. Các
hạt nhân sinh ra có độ hụt khối nhỏ hơn các hạt nhân ban đầu, nghĩa là các hạt nhân sinh ra 1 1
kém bền vững hơn các hạt nhân ban đầu.
Cách 1: Tính theo khối lượng 2 E D = D . m c ( m0 – m)c2
mo: Khối lượng các hạt trước phản ứng
m: Khối lượng các hạt sau phản ứng
Cách 2 : Tính theo động năng
+ Bảo toàn năng lượng: K + K + DE = K + K DE W -W X X X X => = đsau đtr 1 2 3 4
Trong đó: DE là năng lượng phản ứng hạt nhân 1 2 K =
m v là động năng chuyển động của hạt X X 2 x x
Cách 3: Tính theo năng lượng liên kết, liên kết riêng, độ hụt khối DE = E E lkrsau - lktr
=> DE = DE3 + DE4 – DE1 – DE2 => DE = (Dm3 + Dm4 - Dm1 - Dm2)c2
=> DE = A3e3+A4e4 - A1e1 - A2e2
Trong đó các hạt nhân X1, X2, X3, X4 có:
Năng lượng liên kết riêng tương ứng là e1, e2, e3, e4.
Năng lượng liên kết tương ứng là DE1, DE2, DE3, DE4
Độ hụt khối tương ứng là Dm1, Dm2, Dm3, Dm4
- Lượng nhiên liệu cần đốt để tạo ra năng lượng tương đương
dựa trên công thức Q = m.q = DE trong đó q là năng suất tỏa nhiệt ( j/kg)
II. CÁC DẠNG BÀI TẬP
BÀI TOÁN 1: VIẾT PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG HẠT NHÂN PHƯƠNG PHÁP:
* Phương trình phản ứng: 1A 2 A 3 A 4 A X + X Æ X + X 1 Z 1 Z2 2 Z3 3 Z4 4
Trong số các hạt này có thể là hạt sơ cấp như nuclôn, eletrôn, phôtôn ...
Trường hợp đặc biệt là sự phóng xạ: X1 ® X2 + X3
X1 là hạt nhân mẹ, X2 là hạt nhân con, X3 là hạt a hoặc b
Các em áp dụng 2 luật bảo toàn
+ Bảo toàn số nuclôn (số khối): A1 + A2 = A3 + A4
+ Bảo toàn điện tích (nguyên tử số): Z1 + Z2 = Z3 + Z4 VÍ DỤ MINH HỌA
VD1: Hạt proton có động năng Kp = 2 MeV, bắn vào hạt nhân (73Li) đứng yên, sinh ra hai
hạt nhân X có cùng động năng, theo phản ứng hạt nhân sau:
P +7 Li ® X + X . Viết phương trìng đầy đủ của phản ứng. 3
HD: Ta có 1P +7 Li ® A 2. X 1 3 z
Áp dụng định luật bảo toàn số nuclôn => 1+7 = 2.A =>A= 4 => 4 2 He
Áp dụng định luật bảo toàn điện tích => 1+ 3 = 2.Z => Z=2
ð phương trình 1P +7 Li ® 4He + 4He 1 3 2 2 2 2
VD2: Urani phân rã theo chuỗi phóng xạ sau đây: 238 a b b a a U ¾¾® Th ¾¾ ®P ¾¾ ® U ¾¾® Th ¾¾® Ra 92 a
Viết đầy đủ chuỗi phóng xạ này (ghi thêm Z và A của các hạt nhân) HD:
Viết đầy đủ chuỗi phóng xạ a 4 238 U ¾¾® He + 234 92 2 90Th - 234 b Th ¾¾® 0 234 90 - e + 1 91Pa - 234 b Pa ¾¾® 0 234 91 - e + 1 92 U a 4 234 U ¾¾® He + 230 92 2 90Th a 4 230 Th ¾¾® He + 266 90 2 88Ra Tìm số phóng xạ ; - a b Giả sử có x phóng xạ a - và y phóng xạ b
Ta có 4x = 238 – 206 => x = 8.
Ta có 2x – y = 92 – 82 => y = 6. Vậy có 8 phân rã a - và 6 phân rã b
VD3: Hoàn thành các pt sau: 10 8 17 1. B + X ¾¾ ®a + Be O + p ¾¾ ®n + X 5 4 2. 8 23 20 27 3. Na + p ¾¾ ® X + Ne X + p ¾¾ ®n + Ar 11 10 4. 18
VD4. Bắn hạt a vào hạt nhân 14 N đứng yên thì thu được một hạt prôton và một hạt nhân X. 7
Viết phương trình phản ứng, nêu cấu tạo của hạt nhân X. HD:
Phương trình phản ứng: 4 14 1 17
2 He + 7 N ® 1 p + 8 O. Hạt nhân con là đồng vị của ôxy cấu tạo bởi
17 nuclôn trong đó có 8 prôtôn và 8 nơtron.
VD5. Phản ứng phân rã của urani có dạng: U 238 206 92 ® Pb + x 82 a + yb- . Tính x và y. HD:
Ta có: x = 238 - 206 = 8; y = 92 -82 -16 = 6 4 -1
VD6. Phốt pho 32P 15
phóng xạ b- và biến đổi thành lưu huỳnh (S). Viết phương trình của sự
phóng xạ đó và nêu cấu tạo của hạt nhân lưu huỳnh. HD: Ta có: 32 P 0 32 32 15
® e + S. Hạt nhân lưu huỳnh S có cấu tạo gồm 32 nuclôn, trong đó có 16 1 - 16 16 prôtôn và 16 nơtron.
VD7. Hạt nhân triti 3 T và đơtri 2 D tham gia phản ứng nhiệt hạch sinh ra hạt nhân X và một 1 1 3 3
hạt nơtron. Viết phương trình phản ứng, nếu cấu tạo và tên gọi của hạt nhân X. HD:
Phương trình phản ứng: 3 2 1 4 4
1 T + 1 D ® 0 n + 2 He. Hạt nhân 2 He là hạt nhân heeli (còn gọi là hạt
a), có cấu tạo gồm 4 nuclôn, trong đó có 2 prôtôn và 2 nơtron.
VD8 . Hạt nhân 2411Na phân rã β– và biến thành hạt nhân X . Số khối A và nguyên tử số Z có giá trị
A. A = 24 ; Z =10 B. A = 23 ; Z = 12 C. A = 24 ; Z =12 D. A = 24 ; Z = 11 HD
- Từ đề bài, ta có diễn biến của phản ứng trên là : 24 0 11 Na → X + 1 - β– .
- Áp dụng định luật bảo toàn điện tích và số khối , ta được : X có Z = 11 – (-1) = 12.
và số khối A = 24 – 0 = 24 ( nói thêm X chính là 24 Þ 12 Mg ). Chọn đáp án C.
VD9 : Cho phản ứng 238 206 4 0 92 U → 82 Pb + x 2 He + y 1 - β– tìm y? A. y = 4 B. y = 5 C. y = 6 D. y = 8 ì4x + . 0 y = 238 - 206 = 32 ìx = 8 x = HD: ì 8 í Û í Û í
. giá trị y = 6.Þ Chọn : C î2x + (- ). 1 y = 92 - 82 = 10 î2x - y =10 îy = 6
VD10. Sau bao nhiêu lần phóng xạ α và bao nhiêu lần phóng xạ β– thì hạt nhân 232 90 Th biến đổi thành hạt nhân 208 82 Pb ?
A. 4 lần phóng xạ α ; 6 lần phóng xạ β–
B. 6 lần phóng xạ α ; 8 lần phóng xạ β–
C. 8 lần phóng xạ ; 6 lần phóng xạ β– D. 6 lần phóng xạ α ; 4 lần phóng xạ β–
VD11. Cho phản ứng hạt nhân : T + X → α + n X là hạt nhân ?.
A.nơtron B. proton C. Triti D. Đơtơri
HD: - Ta phải biết cấu tạo của các hạt khác trong phản ứng : 3 4 1 1 T , α ≡ 2 He , 0 n .
- Áp dụng định luật bảo toàn điện tích và số khối , ta được :
X có điện tích Z = 2 + 0 – 1 = 1 & số khối A = 4 + 1 – 3 = 2 . Vậy X là 2 Þ 1 D Chọn : D
VD12 Cho chùm nơtron bắn phá đồng vị bền 55 Mn ta thu được đồng vị phóng xạ 56 Mn . 25 25
Đồng vị phóng xạ 56 Mn có chu trì bán rã T = 2,5h và phát xạ ra tia -
b . Sau quá trình bắn phá
55 Mn bằng nơtron kết thúc người ta thấy trong mẫu trên tỉ số giữa số nguyên tử 56Mn và số
lượng nguyên tử 55Mn = 10-10. Sau 10 giờ tiếp đó thì tỉ số giữa nguyên tử của hai loại hạt trên là: A. 1,25.10-11 B. 3,125.10-12 C. 6,25.10-12 D. 2,5.10-11
HD: Sau quá trình bắn phá 55Mn bằng nơtron kết thúc thì số nguyên tử của 56 Mn giảm, cò 25
số nguyên tử 55 Mn không đổi, Sau 10 giờ = 4 chu kì số nguyên tử của 56 Mn giảm 24 = 16 25 25
lần. Do đó thì tỉ số giữa nguyên tử của hai loại hạt trên là: N 10 10 - Mn56 = = 6,25.10-12 Chọn C N 16 Mn55 4 4
BÀI TOÁN 2: NĂNG LƯỢNG PHẢN ỨNG, NHIÊN LIỆU CẦN ĐỐT Phương pháp
Tính năng lượng của phản ứng hạt nhân 1A 2 A 3 A 4 A X + X Æ X + X Z 1 Z 2 Z 3 Z 4 1 2 3 4
Cách 1: Tính theo khối lượng 2 E D = D . m c ( m0 – m)c2
mo: Khối lượng các hạt trước phản ứng
m: Khối lượng các hạt sau phản ứng
Cách 2 : Tính theo động năng
+ Bảo toàn năng lượng: K + K + DE = K + K => DE = W -W đsau đtr X1 X2 X3 X4
Trong đó: DE là năng lượng phản ứng hạt nhân 1 2 K =
m v là động năng chuyển động của hạt X X 2 x x
Cách 3: Tính theo năng lượng liên kết, liên kết riêng, độ hụt khối DE = E E lkrsau - lktr
=> DE = DE3 + DE4 – DE1 – DE2 => DE = (Dm3 + Dm4 - Dm1 - Dm2)c2
=> DE = A3e3+A4e4 - A1e1 - A2e2
Trong đó các hạt nhân X1, X2, X3, X4 có:
Năng lượng liên kết riêng tương ứng là e1, e2, e3, e4.
Năng lượng liên kết tương ứng là DE1, DE2, DE3, DE4
Độ hụt khối tương ứng là Dm1, Dm2, Dm3, Dm4
- Lượng nhiên liệu cần đốt để tạo ra năng lượng tương đương
dựa trên công thức Q = m.q = DE trong đó q là năng suất tỏa nhiệt ( j/kg) VÍ DỤ MINH HỌA
VD1: . Cho phản ứng hạt nhân: 3 2
T + D ® a + n . Biết mT = 3,01605u; mD = 2,01411u; ma = 1 1
4,00260u; mn = 1,00867u; 1u=931MeV/c2.Năng lượng toả ra khi 1 hạt α được hình thành là: A. 17,6MeV B. 23,4MeV C. 11,04MeV D. 16,7MeV
HD: Ta có Mo = mT + mD = 5,03016u và M = mn + mα = 5,01127u
Năng lượng toả ra: DE = (Mo – M).c2 = 17,58659 » 17,6MeV
VD2: Giả sử trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng của các hạt trước phản ứng nhỏ
hơn tổng khối lượng các hạt sau phản ứng là 0,02 u. Phản ứng hạt nhân này
A. thu năng lượng 18,63 MeV.
B. thu năng lượng 1,863 MeV.
C. tỏa năng lượng 1,863 MeV.
D. tỏa năng lượng 18,63 MeV. HD:
VÌ m0 < m : phản ứng thu năng lượng. Năng lượng phản ứng thu vào :
W = ( m – m0 ).c2|= 0,02.931,5 = 18,63MeV
VD3. Dùng một proton có động năng 5,45MeV bắn vào hạt nhân 9Be đang đứng yên. Phản 4
ứng tạo ra hạt nhân X và hạt nhân a. Hạt a bay ra theo phương vuông góc với phương tới của
proton và có động năng 4 MeV. Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng các hạt tính 5 5
theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng này bằng A. 3,125 MeV B. 4,225 MeV C. 1,145 MeV D. 2,125 MeV HD: 1 p 9 + Be 4 ® He 6 + Li 1 4 2 3
W = Wđa + WđLi - Wđp = WđLi - 1,45 (MeV)
ìP = P + P AĐLBTĐL ï p a Li í
Þ P 2 = P 2 + P 2 Û m W = m W + m W Þ W = 575 , 3 MeV Li a p Li dLi a da p dp dLi ïP ^ P î a p
Þ W = 2,125 MeV Þ đáp án D
VD4: Biết khối lượng của các hạt nhân m = u 000 , 12 ; m = u 0015 , 4 ; m = u 0073 , 1 ; m u 0087 , 1 C a p n và 2
1u = 931 Mev / c . Năng lượng cần thiết tối thiểu để chia hạt nhân 12C thành ba hạt a theo đơn 6 vị Jun là A. 6,7.10-13 J B. 6,7.10-15 J C. 6,7.10-17 J D. 6,7.10-19 J
VD5 : Cho phản ứng hạt nhân: 37Cl+ H 1 37 ® Ar 1 + n 17 1 18 0
phản ứng trên tỏa hay thu bao nhiêu năng
lượng? Biết mCl = 36,956563u, mH = 1,007276u, mAr =36,956889u, 1u = 931MeV/c2
VD6: Tìm năng lượng toả ra khi một hạt nhân urani 234U phóng xạ tia a tạo thành đồng vị
thori 230Th. Cho các năng lượng liên kết riêng của hạt a là 7,10 MeV; của 234U là 7,63 MeV; của 230Th là 7,70 MeV.
VD7:Thực hiện phản ứng hạt nhân sau : 23 2 4 20
11 Na + 1 D → 2 He + 10 Ne . Biết mNa = 22,9327 u
; mHe = 4,0015 u ; mNe = 19,9870 u ; mD = 1,0073 u. Phản úng trên toả hay thu một năng
lượng bằng bao nhiêu J ?
A.thu 2,2375 MeV B. toả 2,3275 MeV. C.thu 2,3275 MeV D. toả 2,2375 MeV
VD8: Cho phản ứng hạt nhân: 37Cl + X ® n + 37Ar 17 18
1) Viết phương trình phản ứng đầy đủ. Xác định tên hạt nhân X.
2) Phản ứng tỏa hay thu năng lượng. Tính năng lượng tỏa (hay thu) ra đơn vị MeV. Cho MeV
m = 36,9566u;m = 36,9569u;m = 1,0087u; m = 1,0073u;1u = 931 Cl Ar n X 2 c HD:
1) Phản ứng hạt nhân: 37Cl + A X ® 1n + 37Ar 17 Z 0 18
Định luật bảo toàn số khối: 37 + A = 1 + 37 => A = 1
Định luật bảo toàn điện tích: 17 + Z = 0 + 18 => Z = 1 6 6 Vậy X = 1H (Hiđrô) 37 Cl + 1H ® 1n + 37Ar 1 17 1 0 18
2) Năng lượng phản ứng: Tổng khối lượng M và M của hạt trước và sau phản ứng là 1 2 M = m + m = 37,9639u 1 Cl H
M = m + m = 37,9656u => M < M 2 n Ar 1 2
=> phản ứng thu năng lượng DE = (M - 2 M )c 2 1 Thay số D = 2
E 0,0017uc = 0,0017´ 931MeV » 1,58MeV
BÀI TOÁN 3: ĐỘNG NĂNG , VẬN TỐC, GÓC TẠO BỞI CÁC HẠT PHƯƠNG PHÁP uur uur uur uur ur ur ur ur
+ Bảo toàn động lượng: p + p = p + p hay m v + m v = m v + m v 1 2 3 4 1 1 2 2 4 3 4 4
+ Bảo toàn năng lượng: K + K + DE = K + K X1 X2 X3 X4
DE là năng lượng phản ứng hạt nhân; DE = (m1+m2 – m3 - m4 )c2 = ( M0 – M ) c2 1 2 K =
m v là động năng chuyển động của hạt X X 2 x x
Lưu ý: - Không có định luật bảo toàn khối lượng.
- Mối quan hệ giữa động lượng p 2
X và động năng KX của hạt X là: p = 2m K X X X
- Khi tính vận tốc v hay động năng K thường áp dụng quy tắc hình bình hành ur uur uur uur uur Ví dụ: ∑ p = p + p j = p , p 1 2 biết 1 2 uur 2 2 2
p = p + p + 2 p p cosj p1 1 2 1 2 hay 2 2 2
(mv) = (m v ) + (m v ) + 2m m v v cosj 1 1 2 2 1 2 1 2 hay ur
mK = m K + m K + 2 m m K K cosj 1 1 2 2 1 2 1 2 p φ uur ur uur ur Tương tự khi biết ∑ ∑
φ = p , p hoặc φ = p , p 1 1 2 2 uur uur uur
Trường hợp đặc biệt: p ^ p Þ 2 2 2
p = p + p p2 1 2 1 2 uur ur uur ur
Tương tự khi p ^ p hoặc p ^ p 1 2 v = 0 (p = 0) Þ p K v m A 1 = p2 Þ 1 1 2 2 = = ª K v m A 2 2 1 1
Tương tự v1 = 0 hoặc v2 = 0. VÍ DỤ MINH HỌA
VD1: Hạt nhân 210Po 84
đang đứng yên thì phóng xạ a, ngay sau phóng xạ đó, động năng của hạt a
A. lớn hơn động năng của hạt nhân con.
B. chỉ có thể nhỏ hơn hoặc bằng động năng của hạt nhân con.
C. bằng động năng của hạt nhân con.
D. nhỏ hơn động năng của hạt nhân con. HD: 210Po 4 ® He 206 + Pb 84 2 82
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: 7
P + P = P = 0 Þ P = P Þ m W = m W Þ W = W 5 , 51 a Pb Po a Pb a da Pb dPb da dPb Þ đáp án A 7 VD2:
Bắn hạt a vào hạt nhân nguyên tử nhôm đang đứng yên gây ra phản ứng: 4 27 30 1
He + Al ® P + n . Biết phản ứng thu năng lượng là 2,70 MeV; giả sử hai hạt tạo thành bay 2 13 15 0
ra với cùng vận tốc và phản ứng không kèm bức xạ g . Lấy khối lượng của các hạt tính theo
đơn vị u có giá trị bằng số khối của chúng. Động năng của hạt a là A. 2,70 MeV B. 3,10 MeV C. 1,35 MeV D.1,55 MeV
VD3:Bắn một prôtôn vào hạt nhân 7Li đứng yên. Phản ứng tạo ra hai hạt nhân X giống nhau 3
bay ra với cùng tốc độ và theo các phương hợp với phương tới của prôtôn các góc bằng nhau
là 600. Lấy khối lượng của mỗi hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối của nó. Tỉ số giữa
tốc độ của prôtôn và tốc độ của hạt nhân X là A. 4. B. 1 . C. 2. D. 1 . 4 2
HD: + Phương trình phản ứng hạt nhân đó là : 1H 7 + Li 4 ® . 2 He 1 3 2 ! ! !
Theo định luật bảo toàn động lượng ta có P = P + P PHe1 P 1 2
Vì hai hạt sinh ra giống nhau có cùng vận tốc, bay theo hướng hợp với nhau
một góc bằng 1200 nên động lượng của hai hạt có độ lớn bằng nhau và cũng 60 0 Pp
hợp với nhau một góc 1200
Ta có giản đồ véc tơ động lượng : dễ thấy ΔOAB đều => Pp = P1 = P2 v →m p ma p.vp = mα.vα → = = 4 P v m He2 a p
VD4: Một hạt nhân X đứng yên, phóng xạ a và biến thành hạt nhân Y. Gọi m1 và m2, v1 và
v2, K1 và K2 tương ứng là khối lượng, tốc độ, động năng của hạt a và hạt nhân Y. Hệ thức nào sau đây là đúng ? A. v m K v m K v m K v m K 1 1 1 = = B. 2 2 2 = = C. 1 2 1 = = D. 1 2 2 = = v m K v m K v m K v m K 2 2 2 1 1 1 2 1 2 2 1 1
VD5: Một hạt nhân X, ban đầu đứng yên, phóng xạ a và biến thành hạt nhân Y. Biết hạt
nhân X có số khối là A, hạt a phát ra tốc độ v. Lấy khối lượng của hạt nhân bằng số khối của
nó tính theo đơn vị u. Tốc độ của hạt nhân Y bằng A. 4v B. 2v C. 4v D. 2v A + 4 A - 4 A - 4 A + 4
VD6:Dùng một hạt a có động năng 7,7 MeV bắn vào hạt nhân 14 N đang đứng yên gây ra 7 phản ứng 14 1 17
a + N ® p + O . Hạt prôtôn bay ra theo phương vuông góc với phương bay tới 7 1 8
của hạt a. Cho khối lượng các hạt nhân: ma = 4,0015u; mP = 1,0073u; mN14 = 13,9992u; m 17
O17=16,9947u. Biết 1u = 931,5 MeV/c2. Động năng của hạt nhân O là 8 A. 2,075 MeV. B. 2,214 MeV. C. 6,145 MeV. D. 1,345 MeV. 8 8
VD7: Khối lượng nghỉ của êlêctron là m0 = 0,511MeV/c2 ,với c là tốc độ ánh sáng trong
chân không .Lúc hạt có động năng là Wđ = 0,8MeV thì động lượng của hạt là: A. p = 0,9MeV/c
B. p = 2,5MeV/c C. p = 1,2MeV/c D. p = 1,6MeV/c
VD8: Hạt prôtôn có động năng 5,48 MeV được bắn vào hạt nhân 9Be 4 đứng yên gây ra phản
ứng hạt nhân,sau phản ứng thu được hạt nhân 6Li 3
và hạt X.Biết hạt X bay ra với động năng 4
MeV theo hướng vuông góc với hướng chuyển động của hạt prôtôn tới (lấy khối lượng các
hạt nhân tính theo đơn vị u gần bằng số khối). Vận tốc của hạt nhân Li là: A. 0,824.106 (m/s)
B. 1,07.106 (m/s) C. 10,7.106 (m/s) D. 8,24.106 (m/s) ! ! ! ! !
HD: + Áp dụng định luật BT động lượng: 2 2 2
p = p + p vi ( p ^ p ) Þ p = p + p p Li X X p Li X p m K + m K
Þ m K = m K + m K Þ K X X p p = Þ K = ( 58 , 3 Mev) 10 . 728 , 5 13 - = (J ) Li Li X X p p Li Li ; mLi + Với 2K m = 6u = 10 . 66055 , 1 . 6 27 - = 10 . 9633 , 9 27 - (kg) Þ v Li = = 10 . 7 , 10 6 (m / s) Li Li mLi
VD9: Cho phản ứng hạt nhân 1 n +6 Li ®3 H + a . Hạt nhân 6 đứng yên, neutron có động 0 3 1 3 Li năng là K 3
n = 2MeV. Hạt a và hạt nhân
bay ra theo các hướng hợp với hướng tới của 1 H
neutron những góc tương ứng bằng q = 15o và j= 30o. Xác định động năng các hạt HD: Ta có: 1 6 3 4 n + Li ® H + He o 3 1 2 Xét tam giác OAB ta có: 2 2 2 n P H P Pa = = 2 2 2 sin B sin q sin j => 2mnKn 2mH.KH 2m .K a a = = 2 o 2 o 2 o sin 135 sin 15 sin 30 mnKn mH.KH m .K a a = = 0.5 0.067 0.25 1x 2 x 0.067 Þ K = = 0.26795MeV H 0.5 x1 1x 2 x 0.25 Þ K = = 0.25MeV a 0.5 x 4
VD10: Một nơtơron có động năng Wn = 1,1 MeV bắn vào hạt nhân Liti đứng yên gây ra phản ứng: 1 6 4 0 n + 3 Li → X+ 2 He .
Biết hạt nhân He bay ra vuông góc với hạt nhân X. Động năng của hạt nhân X và He lần
lượt là? Cho mn = 1,00866 u;mx = 3,01600u ; mHe = 4,0016u; mLi = 6,00808u.
A.0,12 MeV & 0,18 MeV B. 0,1 MeV & 0,2 MeV
C.0,18 MeV & 0,12 MeV
D. 0,2 MeV & 0,1 MeV 9
VD11: Một nơtơron có động năng Wn = 1,1 MeV bắn vào hạt nhân Liti đứng yên gây ra 9 phản ứng: 1 6 4 0 n + 3 Li → X+ 2 He .
Biết hạt nhân He bay ra vuông góc với hạt nhân X. Động năng của hạt nhân X và He lần
lượt là ? Cho mn = 1,00866 u;mx = 3,01600u ; mHe = 4,0016u; mLi = 6,00808u.
A.0,12 MeV & 0,18 MeV B. 0,1 MeV & 0,2 MeV
C.0,18 MeV & 0,12 MeV
D. 0,2 MeV & 0,1 MeV
VD12. Bắn hạt a có động năng 4 MeV vào hạt nhân 14 N đứng yên thì thu được một prôton và 7
hạt nhân 10 O. Giả sử hai hạt sinh ra có cùng tốc độ, tính động năng và tốc độ của prôton. Cho: 8
ma = 4,0015 u; mO = 16,9947 u; mN = 13,9992 u; mp = 1,0073 u; 1u = 931 MeV/c2; c = 3.108 m/s.
VD13. Dùng một prôtôn có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân 94 Be đang đứng yên. Phản
ứng tạo ra hạt nhân X và hạt α. Hạt α bay ra theo phương vuông góc với phương tới của prôtôn
và có động năng 4 MeV. Tính động năng của hạt nhân X và năng lượng tỏa ra trong phản ứng
này. Lấy khối lượng các hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. VD14. Hạt nhân 234 230
92 U đứng yên phóng xạ phát ra hạt a và hạt nhân con 90 Th (không kèm theo
tia g). Tính động năng của hạt a. Cho mU = 233,9904 u; mTh = 229,9737 u; ma = 4,0015 u và 1 u = 931,5 MeV/c2.
VD15: Người ta dùng Prôton có động năng K 9
p = 5,45 MeV bắn phá hạt nhân Be đứng yên 4
sinh ra hạt a và hạt nhân liti (Li). Biết rằng hạt nhân a sinh ra có động năng K = 4 MeV và a
chuyển động theo phương vuông góc với phương chuyển động của Prôton ban đầu. Cho khối
lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u xấp xỉ bằng số khối của nó. Động năng của hạt nhân Liti sinh ra là
A. 1,450 MeV. B.3,575 MeV. C. 14,50 MeV. D.0,3575 MeV.
VD16 : Cho prôtôn có động năng K 7 Be
P = 2,25MeV bắn phá hạt nhân L iti Li đứng yên. Sau 3
phản ứng xuất hiện hai hạt X giống nhau, có cùng động năng và có phương chuyển động hợp
với phương chuyển động của prôtôn góc φ như nhau. Cho biết mp = 1,0073u; mLi = 7,0142u;
mX = 4,0015u; 1u = 931,5 MeV/c2.Coi phản ứng không kèm theo phóng xạ gamma giá tr ị của góc φ là
A. 39,450 B. 41,350 C. 78,90. D. 82,70.
HD: liên hệ giữa động lượng và động năng: M PX 2 P K = 2 Þ P = 2mK 2m
Phương trình phản ứng: 1 7 4 4
H + Li ® X + X 1 3 2 2 φ 10 O P N H φ 10
mP + mLi = 8,0215u ; 2mX = 8,0030u.
Năng lượng phản ứng toả ra :
DE = (8,0215-8,0030)uc2 = 0,0185uc2= 17,23MeV
2KX = KP + DE = 19,48 MeV---à KX =9,74 MeV. Tam giác OMN: 2 2 2
P = P + P - 2P P os c j X X P X P P 1 2m K 1 2.1,0073.2, 25 Cosφ = P P P = =
= 0,1206 => φ = 83,070 2P 2 2m K 2 2.4,0015.9,74 X X X
VD17: Người ta dùng hạt protôn bắn vào hạt nhân 9Be4 đứng yên để gây ra phản ứng 1p + 9 4
Be ® X + 6Li . Biết động năng của các hạt p , X và 6Li lần lượt là 5,45 MeV ; 4 MeV và 4 3 3
3,575 MeV. Lấy khối lượng các hạt nhân theo đơn vị u gần đúng bằng khối số của chúng.
Góc lập bởi hướng chuyển động của các hạt p và X là: A. 450 B. 600 C. 900 D. 1200
HD: Kp = 5,45 MeV; KBe = 0MeV; KX = 4 MeV ; KLi = 3,575 MeV; pBe = 0 vì đứng yên
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: ® ® ® ® ® ® ® ® ® 2 2
p = p + p Û p - p = p Û ( p - p ) = ( p ) p X Li p X Li p X Li 2 2 2
Û p + 2 p .p . os
c a + p = p p p X X Li
Û 2m .K + 2. 2.m .K . 2.m .K . os
c a + 2m .K = 2m .K p p p p X X X X Li Li
Û m .K + 2. m .K . m .K . os
c a + m .K = m .K p p p p X X X X Li Li 0 Þ os c a = 0 Þ a = 90
III. ĐỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP.
Câu 1: Cho phản ứng hạt nhân sau: 37 Cl + X ® n + 37 Ar . Biết: mCl = 36,9569u; mn = 17 18
1,0087u; mX = 1,0073u; mAr = 38,6525u. Hỏi phản ứng toả hay thu bao nhiêu năng lượng ? A. Toả 1,58MeV. B. Thu 1,58.103MeV. C. Toả 1,58J. D. Thu 1,58eV.
Câu 2: Dùng proton có động năng K 7
P = 1,6MeV bắn phá hạt nhân Li đang đứng yên thu 3
được 2 hạt nhân X giống nhau. Cho m( 7Li) = 7,0144u; m(X) = 4,0015u; m(p) = 1,0073u. 3
Động năng của mỗi hạt X là A. 3746,4MeV. B. 9,5MeV. C. 1873,2MeV. D. 19MeV.
Câu 3: Hạt proton có động năng K 9
P = 6MeV bắn phá hạt nhân Be đứng yên tạo thành hạt a 4
và hạt nhân X. Hạt a bay ra theo phương vuông góc với phương chuyển động của proton với 11
động năng bằng 7,5MeV. Cho khối lượng của các hạt nhân bằng số khối. Động năng của hạt 11 nhân X là A. 6 MeV. B. 14 MeV. C. 2 MeV. D. 10 MeV.
Câu 4: Biết năng lượng liên kết riêng của hạt nhân đơteri là 1,1MeV/nuclon và của hêli là
7MeV/nuclon. Khi hai hạt đơteri tổng hợp thành một nhân hêli( 4He ) năng lượng toả ra là 2 A. 30,2MeV. B. 25,8MeV. C. 23,6MeV. D. 19,2MeV.
Câu 5: Cho phản ứng tổng hợp hạt nhân: 2D 2 + D A ® X 1
+ n . Biết độ hụt khối của hạt nhân D là 1 1 Z 0 m D m D
D = 0,0024u và của hạt nhân X là
X = 0,0083u. Phản ứng này thu hay toả bao nhiêu
năng lượng ? Cho 1u = 931MeV/c2
A. toả năng lượng là 4,24MeV.
B. toả năng lượng là 3,26MeV.
C. thu năng lượng là 4,24MeV.
D. thu năng lượng là 3,26MeV.
Câu 6: Cho hạt prôtôn có động năng KP = 1,46MeV bắn vào hạt nhân Li đứng yên. Hai hạt
nhân X sinh ra giống nhau và có cùng động năng. Cho mLi = 7,0142u, mp = 1,0073u, mX =
4,0015u. Động năng của một hạt nhân X sinh ra là A. 9,34MeV. B. 93,4MeV. C. 934MeV. D. 134MeV.
Câu 7: Dùng p có động năng K 9
1 bắn vào hạt nhân Be đứng yên gây ra phản ứng: 4 p + 9Be ® a + 6Li 4 3
Phản ứng này thu năng lượng bằng 2,125MeV. Hạt nhân 6Li và hạt a bay ra với các 3
động năng lần lượt bằng K2 = 4MeV và K3 = 3,575MeV(lấy gần đúng khối lượng các hạt
nhân, tính theo đơn vị u, bằng số khối). 1u = 931,5MeV/c2. Góc giữa hướng chuyển động của hạt a và p bằng A. 450. B. 900. C. 750. D. 1200.
Câu 8: Cho phản ứng hạt nhân sau: p + 7 Li ® X + a + 17,3MeV. Năng lượng toả ra khi 3
tổng hợp được 1 gam khí Hêli là. A. 13,02.1026MeV. B. 13,02.1023MeV. C. 13,02.1020MeV. D. 13,02.1019MeV.
Câu 9: Hạt nhân 210Po đứng yên, phân rã a thành hạt nhân chì. Động năng của hạt a bay ra 84
chiếm bao nhiêu phần trăm của năng lượng phân rã ? A. 1,9%. B. 98,1%. C. 81,6%. D. 19,4%.
Câu 10: Cho phản ứng hạt nhân sau: 1H 9 + Be 4 ® He 7 + Li + , 2 (
1 MeV) . Năng lượng toả ra từ phản 1 4 2 3
ứng trên khi tổng hợp được 89,5cm3 khí heli ở điều kiện tiêu chuẩn là A. 187,95 meV. B. 5,061.1021 MeV. C. 5,061.1024 MeV. D. 1,88.105 MeV.
Câu 11: Cho phản ứng hạt nhân sau: a + 14 N ® p + 17 O . Hạt a chuyển động với động năng 7 8
K = 9,7MeV đến bắn vào hạt N đứng yên, sau phản ứng hạt p có động năng KP = 7,0MeV. a
Cho biết: mN = 14,003074u; mP = 1,007825u; mO = 16,999133u; ma = 4,002603u. Xác định
góc giữa các phương chuyển động của hạt a và hạt p? A. 250. B. 410. C. 520. D. 600.
Câu 12: U235 hấp thụ nơtron nhiệt, phân hạch và sau một vài quá trình phản ứng dẫn đến kết
quả tạo thành các hạt nhân bền theo phương trình sau:
235 U + n®143Nd+90Zr + xn + b- y + yu 92 60 40
trong đó x và y tương ứng là số hạt nơtron, electron và phản nơtrinô phát ra. X và y bằng: A. 4; 5. B. 5; 6. C. 3; 8. D. 6; 4.
Câu 13: Hạt nhân 210Po đứng yên, phân rã a biến thành hạt nhân X: 210Po 4 ® He + A X . Biết 84 84 2 Z
khối lượng của các nguyên tử tương ứng là m = 209,982876u, m = 4,002603u, mX Po He 12 = 12
205,974468u. Biết 1u = 931,5MeV/c2. Vận tốc của hạt a bay ra xấp xỉ bằng A. 1,2.106m/s. B. 12.106m/s. C. 1,6.106m/s. D. 16.106m/s.
Câu 14: Hạt nhân mẹ Ra đứng yên biến đổi thành một hạt a và một hạt nhân con Rn. Tính
động năng của hạt a và hạt nhân Rn. Biết m(Ra) = 225,977u, m(Rn) = 221,970u; m(a ) =
4,0015u. Chọn đáp án đúng? A. K K a = 0,09MeV; KRn = 5,03MeV.
B. a = 0,009MeV; KRn = 5,3MeV.
C. K = 5,03MeV; KRn = 0,09MeV. D. K = 503MeV; KRn = 90MeV. a a
Câu 15: Xét phản ứng hạt nhân: X ® Y + a . Hạt nhân mẹ đứng yên. Gọi KY, mY và K m a , a
lần lượt là động năng, khối lượng của hạt nhân con Y và a . Tỉ số KY bằng Ka A. m 4m m 2m Y . B. a . C. a . D. a . m m m m a Y Y Y Câu 16: Biết m 12 C = 11,9967u; m C
a = 4,0015u. Năng lượng cần thiết để tách hạt nhân thành 6 3 hạt a là A. 7,2618J. B. 7,2618MeV.
C. 1,16189.10-19J. D. 1,16189.10-13MeV.
Câu 17: Cho proton có động năng K 7 Li
p = 1,8MeV bắn phá hạt nhân 3 đứng yên sinh ra hai
hạt X có cùng tốc độ, không phát tia g . Khối lượng các hạt là: mp = 1,0073u; mX = 4,0015u;
mLi = 7,0144u. Động năng của hạt X là A. 9,6MeV. B. 19,3MeV. C. 12MeV. D. 15MeV.
Câu 18: Cho phản ứng hạt nhân sau: 9 Be + p ® X + 6 Li . Biết : m(Be) = 9,01219u; m(p) = 4 3
1,00783u; m(X) = 4,00620u; m(Li) = 6,01515u; 1u = 931MeV/c2. Cho hạt p có động năng KP
= 5,45MeV bắn phá hạt nhân Be đứng yên, hạt nhân Li bay ra với động năng 3,55MeV. Động
năng của hạt X bay ra có giá trị là
A. KX = 0,66MeV. B. KX = 0,66eV. C. KX = 66MeV. D. KX = 660eV.
Câu 19: Trong quá trình biến đổi hạt nhân, hạt nhân 238 U chuyển thành hạt nhân 234 U đã 92 92 phóng ra
A. một hạt a và hai hạt prôtôn.
B. một hạt a và 2 hạt êlectrôn.
C. một hạt a và 2 nơtrôn.
D. một hạt a và 2 pôzitrôn.
Câu 20: Sự phóng xạ là phản ứng hạt nhân loại nào ? A. Toả năng lượng. B. Không toả, không thu.
C. Có thể toả hoặc thu. D. Thu năng lượng.
Câu 21: Hạt prôtôn có động năng K 7
P = 2MeV bắn phá vào hạt nhân Li đứng yên, sinh ra hai 3
hạt nhân X có cùng động năng, theo phản ứng hạt nhân sau: p + 7 Li ® X + X. Cho biết mP = 3
1,0073u; mLi = 7,0144u; mX = 4,0015u. 1u = 931MeV/c2. Theo phản ứng trên: để tạo thành
1,5g chất X thì phản ứng toả ra bao nhiêu năng lượng? A. 17,41MeV. B. 19,65.1023MeV. C. 39,30.1023MeV. D. 104,8.1023MeV.
Câu 22: Người ta dùng hạt proton có động năng K 9
P = 5,45MeV bắn vào hạt nhân Be đứng 4
yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt a . Sau phản ứng hạt a bay ra theo phương vuông góc
với phương của hạt p với động năng Ka = 4MeV. Coi khối lượng của một hạt nhân xấp xỉ số
khối A của nó ở đơn vị u. Động năng của hạt nhân X là A. KX = 3,575eV. B. KX = 3,575MeV. C. KX = 35,75MeV. D. KX = 3,575J.
Câu 23: Cho phản ứng hạt nhân sau: 9 Be + p ® X + 6 Li . Hạt nhân X là 4 3 13 13 A. Hêli. B. Prôtôn. C. Triti. D. Đơteri.
Câu 24: Độ hụt khối khi tạo thành các hạt nhân 2 , D 3 T,4 He 1 1 2 lần lượt là m D = 0024 , 0 u; m D = 0087 , 0 u; m D = . u 0305 , 0
Hãy cho biết phản ứng : 2 D 3 + T 4 ® He 1 + n . D T He 1 1 2 0
Toả hay thu bao nhiêu năng lượng? Chọn kết quả đúng trong các kết quả sau:
A. Toả năng lượng 18,06 eV.
B. Thu năng lượng 18,06 eV
C. Toả năng lượng 18,06 MeV.
D. Thu năng lượng 18,06 MeV.
Toàn bộ giáo trình vật lý 12 xin liên hệ email : tomhocgioi2006@gmail.com
Câu 25: Cho hạt prôtôn có động năng KP = 1,46MeV bắn vào hạt nhân Li đứng yên. Hai hạt
nhân X sinh ra giống nhau và có cùng động năng. Cho mLi = 7,0142u, mp = 1,0073u, mX =
4,0015u. Góc tạo bởi các vectơ vận tốc của hai hạt X sau phản ứng là A. 168036’. B. 48018’. C. 600. D. 700.
Câu 26: Prôtôn bắn vào hạt nhân bia Liti ( 7 Li ). Phản ứng tạo ra hai hạt X giống hệt nhau 3 bay ra. Hạt X là A. Prôtôn. B. Nơtrôn. C. Dơtêri. D. Hạt a .
Câu 27: Urani phân rã theo chuỗi phóng xạ: 238 U ¾ ¾a®Th ¾¾- b ®Pa - b A ¾ ¾ ® X . Trong đó Z, A 92 Z là: A. Z = 90; A = 234. B. Z = 92; A = 234. C. Z = 90; A = 236. D. Z = 90; A = 238.
Câu 28: Mối quan hệ giữa động lượng p và động năng K của hạt nhân là A. p = 2mK. B. p2 = 2mK. C. p = 2 mK. D. p2 = 2mK .
Câu 29: Cho phản ứng hạt nhân sau: 37 Cl + X ® n + 37 Ar . Hạt nhân X là 17 18 A. 1H . B. 2 D . C. 3T . D. 4 He . 1 1 1 2
Câu 30: Trong phản ứng hạt nhân không có đ ịnh luật bảo toàn nào sau ?
A. định luật bảo toàn động lượng.
B. định luật bảo toàn số hạt nuclôn.
C. định luật bào toàn số hạt prôtôn.
D. định luật bảo toàn điện tích.
Câu 31: Pôlôni( 210 Po ) là chất phóng xạ, phát ra hạt a và biến thành hạt nhân Chì (Pb). Cho: 84
mPo = 209,9828u; m( a ) = 4,0026u; mPb = 205, 9744u. Trước phóng xạ hạt nhân Po đứng yên,
tính vận tốc của hạt nhân Chì sau khi phóng xạ ?
A. 3,06.105km/s. B. 3,06.105m/s. C. 5.105m/s. D. 30,6.105m/s.
Câu 32: Cho hạt nhân 30 P sau khi phóng xạ tao ra hạt nhân 30Si . Cho biết loại phóng xạ ? 15 14 A. a . B. + b . C. - b . D. g .
Câu 33: Phản ứng hạt nhân thực chất là:
A. mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân.
B. sự tương tác giữa các nuclon trong hạt nhân.
C. quá trình phát ra các tia phóng xạ của hạt nhân.
D. quá trình giảm dần độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ.
Câu 34: Chọn câu đúng. Trong phản ứng hạt nhân có định luật bảo toàn nào sau ?
A. định luật bảo toàn khối lượng.
B. định luật bảo toàn năng lượng nghỉ.
C. định luật bảo toàn động năng.
D. định luật bảo toàn năng lượng toàn phần.
Câu 35: Hạt nơtron có động năng K 6
n = 1,1MeV bắn vào hạt nhân Li( Li 3 ) đứng yên gây ra
phản ứng hạt nhân là n + 6 Li ® X + a . Cho biết ma = 4,00160u; mn = 1,00866u; mX = 3
3,01600u; mLi = 6,00808u. Sau phản ứng hai hạt bay ra vuông góc với nhau. Động năng của
hai hạt nhân sau phản ứng là A. KX = 0,09MeV; K K a = 0,21MeV. B. KX = 0,21MeV; a = 0,09MeV. 14 14 C. KX = 0,09eV; K K a = 0,21eV. D. KX = 0,09J; a = 0,21J.
Câu 36: Trong phóng xạ g hạt nhân phóng ra một phôtôn với năng lượng e . Hỏi khối lượng
hạt nhân thay đổi một lượng bằng bao nhiêu? A. Không đổi.
B. Tăng một lượng bằng e /c2.
C. Giảm một lượng bằng e /c2.
D. Giảm một lượng bằng e .
Câu 37:Thông tin nào sau đây là đúng khi nói về hạt nơtrinô ( u) ?
A. Có khối lượng bằng khối lượng của hạt eleectron, không mang điện.
B. Có khối lượng nghỉ bằng không, mang điện tích dương.
C. Có khối lượng nghỉ bằng không, không mang điện và chuyển động với tốc độ xấp xỉ
bằng tốc độ ánh sáng.
D. Có khối lượng nghỉ bằng không, mang điện tích âm.
Câu 38: Thông tin nào sau đây là sai khi nói về các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân ?
A. Tổng số hạt nuclon của hạt tương tác bằng tổng số nuclon của các hạt sản phẩm.
B. Tổng số các hạt mang điện tích tương tác bằng tổng các hạt mang điện tích sản phẩm.
C. Tổng năng lượng toàn phần của các hạt tương tác bằng tổng năng lượng toàn phần
của các hạt sản phẩm.
D. Tổng các vectơ động lượng của các hạt tương tác bằng tổng các vectơ động lượng
của các hạt sản phẩm.
Câu 39: Dưới tác dụng của bức xạ g , hạt nhân đồng cị bền của beri( 9 Be ) có thể tách thành 4
mấy hạt a và có hạt nào kèm theo ? A. 2 hạt a và electron. B. 2 nhân a và pôzitron. C. 2 hạt a và proton. D. 2 hạt a và nơtron.
Câu 40: Khi hạt nhân 13 N phóng xạ +
b thì hạt nhân con tạo thành có số khối và điện tích lần 7 lượt là A. 14 và 6. B. 13 và 8. C. 14 và 8. D. 13 và 6.
Câu 41: Trong phản ứng hạt nhân: 9 Be 4 + He 1 ® n + X , hạt nhân X có: 4 2 0 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: Hạt prôtôn p có động năng K = 5,48MeV được bắn vào hạt nhân 9Be đứng yên thì 1 4
thấy tạo thành một hạt nhân 6Li và một hạt X bay ra với động năng bằng K = 4MeV theo 3 2
hướng vuông góc với hướng chuyển động của hạt p tới. Tính vận tốc chuyển động của hạt
nhân Li (lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u gần bằng số khối). Cho 2
1u = 931,5MeV / c . A. 6 10,7.10 m / s B. 6 1,07.10 m / s C. 6 8, 24.10 m / s D. 6 0,824.10 m / s
Câu 43: Cho hạt prôtôn có động năng K 7
p=1,8MeV bắn vào hạt nhân Li đứng yên, sinh ra 3
hai hạt α có cùng độ lớn vận tốc và không sinh ra tia gamma. Cho biết: mn=1,0073u; ma
=4,0015u; mLi = 7,0144u; 1u = 931MeV/c2 = 1,66.10-27kg. Động năng của mỗi hạt mới sinh ra bằng
A. 8,70485MeV. B. 7,80485MeV. C. 9,60485MeV. D. 0,90000MeV. 15 15 16 16