Ôn tập vật lí hạt nhân (phần 6)

[Doremon]

Câu 1.Bom nhiệt hạch dùng phản ứng: D + T → α + n. Biết khối lượng của các hạt nhân D, T và α lần lượt là m$_D$ = 2,0136u, m$_T$ = 3,0160u và m$_α$ = 4,0015u; khối lượng của hạt n là m$_n$ = 1,0087u; 1u = 931,5 (MeV/c$^2$); số Avogadro N$_A$ = 6,023.10$^{23}$mol$^{-1}$. Năng lượng toả ra khi 1 kmol heli được tạo thành là
A. 18,07 MeV.
B. 1,09.10$^{25}$MeV.
C. 2,89.10$^{-15}$ kJ.
D. 1,74.10$^{12}$ kJ.

Câu 2.Biết khối lượng của các hạt nhân m$_C$ = 12,00u; m$_α$ = 4,0015u; m$_p$= 1,0073u; m$_n$ = 1,0087u và 1u = 931,5MeV/c$^2$. Năng lượng cần thiết tối thiểu để chia hạt nhân $^{12}_6$C thành ba hạt α theo đơn vị Jun là
A. 6,7.10$^{-13}$ J
B. 6,7.10$^{-15}$J
C. 6,7.10$^{-17}$ J
D. 1,43.10$^{-11}$ J

Câu 3.Hạt nhân triti (T) và đơteri (D) tham gia phản ứng nhiệt hạch sinh ra hạt nhân X và hạt nơtron. Tìm năng lượng toả ra từ phản ứng. Cho biết độ hụt khối của hạt nhân triti là Δm$_T$ = 0,0087 u, của hạt nhân đơteri là Δm$_D$ = 0,0024 u, của hạt nhân X là Δm$_X$ = 0,0305 u, 1 u = 931,5 MeV/c$^2$.
A. 18,931 MeV.
B. 30,0711 MeV.
C. 31,7123 MeV.
D. 18,0711 MeV.

Câu 4.Cho m$_C$ = 12 u, m$_p$= 1.00728u, m$_n$ = 1,00867u , 1u = 1.66058.10$^{-27}$ kg , 1eV = 1,6.10$^{-19}$ J, c = 3.10$^{-8}$ m/s. Biết 1u.c$^2$ = 931,5MeV. Tính năng lượng tối thiểu để tách hạt nhân thành các nuclon riêng biệt?
A. 8,94 MeV
B. 44,7 MeV
C. 89,2 MeV
D. 72,7 MeV

Câu 5.Sau bao nhiêu lần phóng xạ và bao nhiêu lần phóng xạ β$^–$ thì hạt nhân $^{232}_{90}$Th biến đổi thành hạt nhân 20882Pb?
A. 4 lần phóng xạ α; 6 lần phóng xạ β$^–$
B. 4 lần phóng xạ α; 8 lần phóng xạ β$^–$
C. 8 lần phóng xạ α; 6 lần phóng xạ β$^–$
D. 6 lần phóng xạ α; 4 lần phóng xạ β$^–$

 

[Doremon]

Câu 1.Bom nhiệt hạch dùng phản ứng: D + T → α + n. Biết khối lượng của các hạt nhân D, T và α lần lượt là mD_D = 2,0136u, mT_T = 3,0160u và mα_α = 4,0015u; khối lượng của hạt n là mn_n = 1,0087u; 1u = 931,5 (MeV/c2^2); số Avogadro NA_A = 6,023.1023^{23}mol−1^{-1}. Năng lượng toả ra khi 1 kmol heli được tạo thành là
A. 18,07 MeV.
B. 1,09.1025^{25}MeV.
C. 2,89.10−15^{-15} kJ.
D. 1,74.1012^{12} kJ.

Năng lượng tỏa ra khi 1 hạt He được tạo thành:
E = (m$_D$ + m$_T$ – m$_α$ - m$_n$)c$^2$ → N$_{He}$ = 10$^3$.N$_A$ = 6,0$^{23}$.10$^{26}$ → W = N$_{He}$.ΔW = 1,74.10$^{12}$ (KJ)

 

[Doremon]

Câu 2.Biết khối lượng của các hạt nhân mC_C = 12,00u; mα_α = 4,0015u; mp_p= 1,0073u; mn_n = 1,0087u và 1u = 931,5MeV/c2^2. Năng lượng cần thiết tối thiểu để chia hạt nhân 126^{12}_6C thành ba hạt α theo đơn vị Jun là
A. 6,7.10−13^{-13} J
B. 6,7.10−15^{-15}J
C. 6,7.10−17^{-17} J
D. 1,43.10−11^{-11} J

C12 → 3 He
Năng lượng phá vỡ một hạt C12 thành 3 hạt He
W = (m$_{rời}$ - m$_{hn}$ )c2 = (3.4,0015 – 12). 931= 4.1895MeV
W = 6,7.10$^{-13}$J

 

[Doremon]

Câu 3.Hạt nhân triti (T) và đơteri (D) tham gia phản ứng nhiệt hạch sinh ra hạt nhân X và hạt nơtron. Tìm năng lượng toả ra từ phản ứng. Cho biết độ hụt khối của hạt nhân triti là ΔmT_T = 0,0087 u, của hạt nhân đơteri là ΔmD_D = 0,0024 u, của hạt nhân X là ΔmX_X = 0,0305 u, 1 u = 931,5 MeV/c2^2.
A. 18,931 MeV.
B. 30,0711 MeV.
C. 31,7123 MeV.
D. 18,0711 MeV.

W$_{toả}$ = [Δm$_n$ + Δm$_X$ - Δm$_D$ - Δm$_T$].c$^2$ = 18,0711 MeV.

 

[Doremon]

Câu 4.Cho mC_C = 12 u, mp_p= 1.00728u, mn_n = 1,00867u , 1u = 1.66058.10−27^{-27} kg , 1eV = 1,6.10−19^{-19} J, c = 3.10−8^{-8} m/s. Biết 1u.c2^2 = 931,5MeV. Tính năng lượng tối thiểu để tách hạt nhân thành các nuclon riêng biệt?
A. 8,94 MeV
B. 44,7 MeV
C. 89,2 MeV
D. 72,7 MeV

Năng lượng cần thiết để tách hạt nhân thành các nuclôn riêng biệt chính là năng lượng liên kết của hạt nhân :
E = W$_{lk}$ = Δm.c$^2$ = (6.m$_p$ +6.m$_n$ – m$_C$).c$^2$ = (6.1.00728 +6.1,00867 – 12).931,5 = 89,14455 MeV.

 

[Doremon]

Câu 5.Sau bao nhiêu lần phóng xạ và bao nhiêu lần phóng xạ β–^– thì hạt nhân 23290^{232}_{90}Th biến đổi thành hạt nhân 20882Pb?
A. 4 lần phóng xạ α; 6 lần phóng xạ β–^–
B. 4 lần phóng xạ α; 8 lần phóng xạ β–^–
C. 8 lần phóng xạ α; 6 lần phóng xạ β–^–
D. 6 lần phóng xạ α; 4 lần phóng xạ β–

$\begin{array}{l}
{}_{90}^{232}Th \to _{82}^{208}Pb + x._2^4He + y._{ - 1}^0{\beta ^ - }\\
\left\{ \begin{array}{l}
4x + 0.y = 232 - 208 = 24\\
2x + ( - 1).y = 90 - 82 = 8
\end{array} \right. \leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
x = 6\\
2x - y = 8
\end{array} \right. \leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
x = 6\\
y = 4
\end{array} \right.
\end{array}$