Ôn tập vật lí hạt nhân (phần 11)

[Doremon]

Câu 1.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.

Câu 2. 224Ra là chất phóng xạ α. Lúc đầu ta dùng 1g đồng vị Ra này, thì sau 7,3 ngày ta thu được V = 75cm$^3$ khí Heli ở điều kiện tiêu chuẩn. Tính chu kỳ bán rã của Ra224
A. 3,65 ngày
B. 1,45 ngày
C. 365 ngày
D. 14,5 ngày

Câu 3.Hạt proton chuyển động đến bắn phá hạt X, sau phản ứng sinh ra hai hạt α. Tìm năng lượng của phản ứng hạt nhân nay, biết độ hụt khối của hạt nhân X là ΔmX = 0,0423 u và năng lượng liên kết riêng của hạt α là 7,1 MeV/nuclon.
A. Thu 17,4 MeV.
B. Tỏa 17,4 MeV.
C. Tỏa 32,3 MeV.
D. Thu 32,3 MeV.

Câu 4.Người ta tạo ra phản ứng hạt nhân bằng cách dùng prôtôn bắn phá hạt nhân $^9_4$Be đứng yên. Hai hạt sinh ra là α và X. Biết prôtôn có động năng k$_p$ = 5,45 MeV. Hạt α có hướng bay vuông góc với hướng bay của prôtôn và động năng k$_α$ = 4 MeV. Cho rằng độ lớn của khối lượng của mỗi hạt nhâ ( đo bừng đơn vị u) xấp xỉ bằng số khổi A của nó. Phản ứng trên
A. toả năng lượng bằng 2,125 MeV.
B. toả năng lượng 1,225 MeV.
C. thu năng lượng bằng 1,225 MeV.
D. thu năng lượng bằng 3,575 MeV.

Câu 5. Chu kì bán rã của 235U là T = 7,13.10$^{8}$ năm. Biết x << 1 thì e-x = 1 –x. Số nguyên tử 235U bị phân rã trong 1 năm từ 1 gam 235U lúc ban đầu là bao nhiêu?
A. 4,54.10$^{15}$
B. 8,62.10$^{20}$
C. 1,46.10$^{8}$
D. 2,49.10$^{12}$

 

[Doremon]

Câu 1.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.

ta có: W = Δm.c$^2$ = (m$_T$ – m$_S$).c$^2$ = - 0,02.931,5(MeV) = - 18,36 (MeV)

 

[Doremon]

Câu 2. 224Ra là chất phóng xạ α. Lúc đầu ta dùng 1g đồng vị Ra này, thì sau 7,3 ngày ta thu được V = 75cm3^3 khí Heli ở điều kiện tiêu chuẩn. Tính chu kỳ bán rã của Ra224
A. 3,65 ngày
B. 1,45 ngày
C. 365 ngày
D. 14,5 ngày

$\left\{ \begin{array}{l}
{n_\alpha } = \frac{V}{{22,4}}\\
{n_{Ra}} = \frac{{\Delta m}}{{224}}\\
{n_\alpha } = {n_{Ra}}
\end{array} \right. \to \frac{{\Delta m}}{{224}} = \frac{V}{{22,4}} \to \frac{{{m_0}\left( {1 - {2^{ - \frac{t}{T}}}} \right)}}{{224}} = \frac{V}{{22,4}} \to T = - \frac{{t.\ln 2}}{{\ln (1 - \frac{{A.V}}{{22,4.{m_0}}})}} = 3,65\left( {nga{\o}y} \right)$

 

[Doremon]

Câu 3.Hạt proton chuyển động đến bắn phá hạt X, sau phản ứng sinh ra hai hạt α. Tìm năng lượng của phản ứng hạt nhân nay, biết độ hụt khối của hạt nhân X là ΔmX = 0,0423 u và năng lượng liên kết riêng của hạt α là 7,1 MeV/nuclon.
A. Thu 17,4 MeV.
B. Tỏa 17,4 MeV.
C. Tỏa 32,3 MeV.
D. Thu 32,3 MeV.

Phản ứng hạt nhân: p + X → 2α
Năng lượng của phản ứng hạt nhân: ΔE = 2ε$_α$A$_α$ – ε$_n$A$_n$ – ε$_X$AX = 2ε$_α$A$_α$ – Δm.c$^2$ = 17,4 MeV

 

[Doremon]

Câu 4.Người ta tạo ra phản ứng hạt nhân bằng cách dùng prôtôn bắn phá hạt nhân 94^9_4Be đứng yên. Hai hạt sinh ra là α và X. Biết prôtôn có động năng kp_p = 5,45 MeV. Hạt α có hướng bay vuông góc với hướng bay của prôtôn và động năng kα_α = 4 MeV. Cho rằng độ lớn của khối lượng của mỗi hạt nhâ ( đo bừng đơn vị u) xấp xỉ bằng số khổi A của nó. Phản ứng trên
A. toả năng lượng bằng 2,125 MeV.
B. toả năng lượng 1,225 MeV.
C. thu năng lượng bằng 1,225 MeV.
D. thu năng lượng bằng 3,575 MeV.

Phương trình phản ứng hạt nhân: p + $^9_4$Be → α + $^6_3$X
$\begin{array}{l}
\overrightarrow {{v_\alpha }} \bot \overrightarrow {{v_p}} \to p_X^2 = p_\alpha ^2 + p_p^2 \to {m_X}{K_X} = {m_\alpha }{K_\alpha } + {m_p}{K_p} \to {K_X} = 3,575\left( {MeV} \right)\\
{{\rm{W}}_{to\^u a}} = {K_x} + {K_\alpha } - {K_p} = 2,125\left( {MeV} \right)
\end{array}$

 

[Doremon]

Câu 5. Chu kì bán rã của 235U là T = 7,13.108^{8} năm. Biết x << 1 thì e-x = 1 –x. Số nguyên tử 235U bị phân rã trong 1 năm từ 1 gam 235U lúc ban đầu là bao nhiêu?
A. 4,54.1015^{15}
B. 8,62.1020^{20}
C. 1,46.108^{8}
D. 2,49.1012

+ Số hạt nhân bị phân rã: ∆N = N$_0$ – N = N$_0$(1 - 2$^{-t/T}$)
+ Với $\Delta t = \frac{{\ln 2}}{T} < < 1\,ne\^a n\,\,{e^{ - \lambda t}} \approx 1 - \lambda t.$
+ Vậy $\Delta N = {N_0}\left( {1 - 1 + \lambda t} \right) = {N_0}.\lambda t = \frac{{{m_0}}}{A}.\lambda t = 2,{49.10^{12}}$