Ôn tập vật lí hạt nhân (phần 5)

[Doremon]

Câu 1.Hạt nhân đơteri D có khối lượng m$_D$ = 2,0136u, khối lượng của nơtrôn là m$_n$ = 1,0087u, khối lượng của prôtôn là m$_p$ = 1,0073u. Tính năng lượng liên kết của hạt nhân D.
A. 2,23 MeV
B. 1,20 MeV
C. 1,36 MeV
D. 9,31 MeV

Câu 2.Xét phản ứng hạt nhân xảy ra khi bắn phá nhôm bằng các hạt α là α + $^{27}$Aℓ → $^{30}$P + n. Biết khối lượng hạt nhân m$_{Al}$ = 26,9740u; m$_P$ =29,9700u, m$_α$ = 4,0015u, m$_n$ = 1,0087u và u.c$^2$ = 931,5MeV. Động năng tối thiểu của hạt α để xảy ra phản ứng là bao nhiêu?
A. 2,98MeV
B. 3,26MeV
C. 2,54MeV
D. 3,45MeV

Câu 3. Giả thiết một chất phóng xạ có hằng số phóng xạ là λ = 5.10$^{-8}$s$^{-1}$. Thời gian để số hạt nhân chất phóng xạ đó giảm đi e lần (với lne = 1) là
A. 5.10$^8$s.
B. 5.10$^7$s.
C. 2.10$^8$s.
D. 2.10$^7$s .

Câu 4. Pôlôni $^{210}$Po là chất phóng xạ có chu kì bán rã 138 ngày. Lấy N$_A$ = 6,023.10$^{23}$ mol$^{-1}$. Lúc đầu có 10g Po thì sau thời gian 69 ngày đã có bao nhiêu nguyên tử bị phân rã?
A. 8,4.10$^{21}$
B. 6,5.10$^{22}$
C. 2,9.10$^{20}$
D. 5,7.10$^{23}$

Câu 5.Độ hụt khối của hạt nhân X là a(u), hạt nhân Y là b(u). Cho 1u = 931 MeV/c$^2$. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng hạt nhân: X + X → Y + $^0_1$n bằng
A. 931(b + 2a) (Mev).
B. 931(2a − b) (MeV).
C. 931(b − 2a) (MeV).
D. (b − 2a) (MeV)

 

[Doremon]

Câu 1.Hạt nhân đơteri D có khối lượng mD_D = 2,0136u, khối lượng của nơtrôn là mn_n = 1,0087u, khối lượng của prôtôn là mp_p = 1,0073u. Tính năng lượng liên kết của hạt nhân D.
A. 2,23 MeV
B. 1,20 MeV
C. 1,36 MeV
D. 9,31 MeV

Xác định cấu tạo hạt nhân ${}_1^2D$ có Z = 1prôtôn, N = 1 nơtrôn
Vận dụng công thức độ hụt khối từ đó tinh năng lương liên kết :
W$_{lk}$ = [Z.m$_p$ + N.m$_n$ - m$_{hn}$].931,5 = Δm. 931,5
W$_{lk}$ = (1.1,0073+ 1.1,0087 – 2,0136).931,5 = 2,23 MeV

 

[Doremon]

Câu 2.Xét phản ứng hạt nhân xảy ra khi bắn phá nhôm bằng các hạt α là α + 27^{27}Aℓ → 30^{30}P + n. Biết khối lượng hạt nhân mAl_{Al} = 26,9740u; mP_P =29,9700u, mα_α = 4,0015u, mn_n = 1,0087u và u.c2^2 = 931,5MeV. Động năng tối thiểu của hạt α để xảy ra phản ứng là bao nhiêu?
A. 2,98MeV
B. 3,26MeV
C. 2,54MeV
D. 3,45MeV

Ta có: m$_0$= m$_Al$+ m$_α$= 30,9755u và m = m$_P$ + m$_n$ = 30,9787u
Ta thấy m$_0$ < m, vậy phản ứng phải thu năng lượng dưới dạng động của hạt α:
W = (m – m$_0$)c$^2$ + W$_đ$ ≥ (m – m$_0$)c$^2$
Động năng tối thiểu của hạt α là W$_{đmin}$ = (m – m$_0$)c$^2$ = 0,0032.931,5 = 2,98MeV

 

[Doremon]

Câu 3. Giả thiết một chất phóng xạ có hằng số phóng xạ là λ = 5.10−8^{-8}s−1^{-1}. Thời gian để số hạt nhân chất phóng xạ đó giảm đi e lần (với lne = 1) là
A. 5.108^8s.
B. 5.107^7s.
C. 2.108^8s.
D. 2.107^7s .

$N = {N_0}{e^{ - \lambda t}} = \frac{{{N_0}}}{e} = {N_0}{e^{ - 1}} \to - \lambda t = - 1 \to t = \frac{1}{\lambda } = {2.10^7}s$

 

[Doremon]

Câu 4. Pôlôni 210^{210}Po là chất phóng xạ có chu kì bán rã 138 ngày. Lấy NA_A = 6,023.1023^{23} mol−1^{-1}. Lúc đầu có 10g Po thì sau thời gian 69 ngày đã có bao nhiêu nguyên tử bị phân rã?
A. 8,4.1021^{21}
B. 6,5.1022^{22}
C. 2,9.1020^{20}
D. 5,7.1023^{23}

+ Số hạt nhân bị phân rã: ∆N = N$_0$ – N = N$_0$ (1 – 2$^{-t/T}$)
+ Liên hệ giữa số hạt nhân và khối lượng $N = \frac{{m\left( {gam} \right)}}{A}.{N_A}$
+ Vậy $\Delta N = \frac{{{m_0}}}{A}.{N_A}\left( {1 - {2^{ - \frac{t}{T}}}} \right) = 8,{4.10^{21}}$

 

[Doremon]

Câu 5.Độ hụt khối của hạt nhân X là a(u), hạt nhân Y là b(u). Cho 1u = 931 MeV/c2^2. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng hạt nhân: X + X → Y + 01^0_1n bằng
A. 931(b + 2a) (Mev).
B. 931(2a − b) (MeV).
C. 931(b − 2a) (MeV).
D. (b − 2a) (MeV)

ΔE = (Δm$_Y$ – 2m$_x$)c$^2$ = (b – 2a)c$^2$