Ôn tập vật lí hạt nhân (phần 13)

[Doremon]

Câu 1.Hạt nhân càng bền vững khi có
A. số nuclôn càng nhỏ.
B. số nuclôn càng lớn.
C. năng lượng liên kết càng lớn.
D. năng lượng liên kết riêng càng lớn.

Câu 2.Các hạt nhân đơteri $^2_1$H; triti $^3_1$H; heli $^4_2$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. $^2_1$H; $^4_2$He; $^3_1$H.
B. $^2_1$H; $^3_1$H; $^4_2$He.
C. $^4_2$He; $^3_1$H; $^2_1$H.
D. $^3_1$H; $^4_2$He; $^2_1$H.

Câu 3.Một hạt nhân của chất phóng xạ A đang đứng yên thì phân rã tạo ra hai hạt B và C. Gọi m$_A$, m$_B$, m$_C$ lần lượt là khối lượng nghỉ của các hạt A, B, C và c là tốc độ ánh sáng trong chân không. Quá trình phóng xạ này tỏa ra năng lượng Q. Biểu thức nào sau đây đúng?
A. ${m_A} = {m_B} + {m_C} + \frac{Q}{{{c^2}}}.$
B. m$_A$ = m$_B$ + m$_C$.
C. ${m_A} = {m_B} + {m_C} - \frac{Q}{{{c^2}}}.$
D. ${m_A} = \frac{Q}{{{c^2}}} - {m_B} - {m_C}.$

Câu 4.Dùng Proton có động năng 1,6MeV bắn vào hạt nhân đứng yên liti 7Li, ta thu được hai hạt α có cùng động năng. Cho biết khối lượng của các hạt nhân là m$_p$ =1,0073u; m$_{Li}$ =7,0144u, m$_α$ = 4,0015u và u.c$^2$ = 931,5MeV.Động năng của hạt α là
A. 8,72MeV
B. 9,51MeV
C. 5,67MeV
D. 8,25MeV

Câu 5.Dùng p có động năng K1 bắn vào hạt nhân $^9_4$Be đứng yên gây ra phản ứng p + $^9_4$Be → α + $^6_3$Li. Phản ứng này tỏa ra năng lượng bằng W = 2,1 MeV. Hạt nhân $^6_3$Li và hạt α bay ra với các động năng lần lượt bằng K$_2$ = 3,58 MeV và K$_3$ = 4 MeV. Tính góc giữa các hướng chuyển động của hạt α và hạt p (lấy gần đúng khối lượng các hạt nhân, tính theo đơn vị u, bằng số khối).
A. 45$^0$.
B. 90$^0$.
C. 75$^0$.
D. 120$^0$.

 

[Doremon]

Câu 1.Hạt nhân càng bền vững khi có
A. số nuclôn càng nhỏ.
B. số nuclôn càng lớn.
C. năng lượng liên kết càng lớn.
D. năng lượng liên kết riêng càng lớn.

Phương án D

 

[Doremon]

Câu 2.Các hạt nhân đơteri 21^2_1H; triti 31^3_1H; heli 42^4_2He; 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. 21^2_1H; 42^4_2He; 31^3_1H.
B. 21^2_1H; 31^3_1H; 42^4_2He.
C. 42^4_2He; 31^3_1H; 21^2_1H.
D. 31^3_1H; 42^4_2He; 21^2_1H.

Năng lượng liên kết riêng đặc trưng cho tính bền vững của hạt nhân, hạt nhân nào có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân đó càng bền vững và ngược lại: $\left\{begin{array}{l}{\varepsilon _D} = \frac{{\Delta {E_D}}}{{{A_D}}} = 1,11MeV\\
{\varepsilon _T} = \frac{{\Delta {E_T}}}{{{A_T}}} = 2,83MeV\\
{\varepsilon _\alpha } = \frac{{\Delta {E_\alpha }}}{{{A_\alpha }}} = 7,04MeV
\end{array} \right. \to C$

 

[Doremon]

Câu 3.Một hạt nhân của chất phóng xạ A đang đứng yên thì phân rã tạo ra hai hạt B và C. Gọi mA_A, mB_B, mC_C lần lượt là khối lượng nghỉ của các hạt A, B, C và c là tốc độ ánh sáng trong chân không. Quá trình phóng xạ này tỏa ra năng lượng Q. Biểu thức nào sau đây đúng?
A. mA=mB+mC+Qc2.{m_A} = {m_B} + {m_C} + \frac{Q}{{{c^2}}}.
B. mA_A = mB_B + mC_C.
C. mA=mB+mC−Qc2.{m_A} = {m_B} + {m_C} - \frac{Q}{{{c^2}}}.
D. mA=Qc2−mB−mC.{m_A} = \frac{Q}{{{c^2}}} - {m_B} - {m_C}.

Q = (m$_A$ - m$_B$ - m$_C$ )c2 → ${m_A} = {m_B} + {m_C} + \frac{Q}{{{c^2}}}.$

 

[Doremon]

Câu 4.Dùng Proton có động năng 1,6MeV bắn vào hạt nhân đứng yên liti 7Li, ta thu được hai hạt α có cùng động năng. Cho biết khối lượng của các hạt nhân là mp_p =1,0073u; mLi_{Li} =7,0144u, mα_α = 4,0015u và u.c2^2 = 931,5MeV.Động năng của hạt α là
A. 8,72MeV
B. 9,51MeV
C. 5,67MeV
D. 8,25MeV

$\begin{array}{l}
p + _3^7Li \to 2_2^4He\\
{{\rm{K}}_p} + \left( {{m_p} + {m_{Li}}} \right){c^2} = 2{K_\alpha } + 2{m_\alpha }.{c^2} \to {{\rm{K}}_\alpha } = \frac{1}{2}\left[ {{{\rm{K}}_p} + \left( {{m_p} + {m_{Li}} - 2{m_\alpha }} \right){c^2}} \right] = 9,51MeV
\end{array}$

 

[Doremon]

Câu 5.Dùng p có động năng K1 bắn vào hạt nhân 94^9_4Be đứng yên gây ra phản ứng p + 94^9_4Be → α + 63^6_3Li. Phản ứng này tỏa ra năng lượng bằng W = 2,1 MeV. Hạt nhân 63^6_3Li và hạt α bay ra với các động năng lần lượt bằng K2_2 = 3,58 MeV và K3_3 = 4 MeV. Tính góc giữa các hướng chuyển động của hạt α và hạt p (lấy gần đúng khối lượng các hạt nhân, tính theo đơn vị u, bằng số khối).
A. 450^0.
B. 900^0.
C. 750^0.
D. 1200^0.

$\left. \begin{array}{l}
K = \frac{{m{v^2}}}{2} = \frac{{{p^2}}}{{2m}}\\
{K_{Li}} = {K_2} = 3,58\left( {MeV} \right) \to p_{Li}^2 = 2.6.3,58 = 42,96\\
{K_\alpha } = {K_3} = 4\left( {MeV} \right) \to p_\alpha ^2 = 2.4.4 = 32\\
{\rm{W}} = 2,1\left( {MeV} \right)\\
{\rm{W}} = \left( {{K_\alpha } + {K_{Li}}} \right) - {K_p} \to {K_p} = 5,48\left( {MeV} \right) \to p_p^2 = 2.1.5,48 = 10,96\left( {MeV} \right)
\end{array} \right\} \to p_2^2 = p_1^2 + p_3^2 \to \beta = {90^0}$