HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
Câu 1 (Sở GD&ĐT Bắc Giang năm 2018) : Trong các phản ứng hạt nhân sau phản ứng nào là phản ứng nhiệt hạch ?
A. \[_{1}^{2}H+_{1}^{2}H\to _{2}^{4}He\] B. \[_{1}^{1}p+_{4}^{9}Be\to _{2}^{4}He+_{3}^{6}X\]
C. \[_{6}^{14}C\to _{7}^{14}He+_{-1}^{0}e\] D. \[_{0}^{1}n+_{92}^{235}U\to _{39}^{94}Y+_{53}^{140}He+2_{0}^{1}n\]
Đáp án A
Phản ứng nhiệt hạch ${}_{1}^{2}\text{H}+{}_{1}^{2}\text{H}\to {}_{2}^{4}\text{He}$
Câu 2 (Sở GD&ĐT Bắc Giang năm 2018) : Người ta dùng một hạt X bắn phá hạt nhân \[_{13}^{27}Al\] gây ra phản ứng hạt nhân \[X+_{13}^{27}Al\to _{15}^{30}P+_{0}^{1}n\]. Hạt X là
A. êlectron. B. hạt . C. pôzitron. D. proton.
Đáp án B
Phương trình phản ứng ${}_{2}^{4}\text{X}+{}_{13}^{27}\text{Al}\to {}_{15}^{30}\text{P}+{}_{0}^{1}\text{n}\to \text{X}$ là hạt $\alpha $ .
Câu 3 (Sở GD&ĐT Bắc Giang năm 2018) : Gọi mp, mn, mx lần lượt là khối lượng của proton, nơtron và hạt nhân \[_{Z}^{A}X\]. Năng lượng liên kết của một hạt nhân \[_{Z}^{A}X\] được xác định bởi công thức :
A. \[W=\left[ Z.{{m}_{P}}+\left( A-Z \right){{m}_{n}}-{{m}_{X}} \right]{{c}^{2}}\] B. \[W=\left[ Z.{{m}_{P}}+\left( A-Z \right){{m}_{n}}-{{m}_{X}} \right]\]
C. \[W=\left[ Z.{{m}_{P}}+\left( A-Z \right){{m}_{n}}+{{m}_{X}} \right]{{c}^{2}}\] D. \[W=\left[ Z.{{m}_{P}}-\left( A-Z \right){{m}_{n}}+{{m}_{X}} \right]{{c}^{2}}\]
Đáp án A
Năng lượng liên kết của hạt nhân $\text{X}$ được xác định bởi biểu thức $$ \[\text{W=}\left[ \text{Z}\text{.}{{\text{m}}_{\text{p}}}+\left( \text{A}-\text{Z} \right){{\text{m}}_{\text{n}}}-{{\text{m}}_{\text{X}}} \right]{{\text{c}}^{2}}\]
Câu 4 (Sở GD&ĐT Bắc Giang năm 2018) : Người ta dùng một proton bắn phá hạt nhân X đang đứng yên tạo thành hai hạt α. Biết rằng các hạt α bay ra với cùng tốc độ và các vectơ vận tốc của chúng hợp với nhau một góc β. Góc β có thể nhận giá trị bằng
A. 1200. B. 900. C. 300. D. 1400.
Đáp án D
+ Bảo toàn động lượng cho phản ứng hạt nhân $\overrightarrow{{{\text{p}}_{\text{p}}}}=\overrightarrow{{{\text{p}}_{\alpha }}}+\overrightarrow{{{{\text{{p}'}}}_{\alpha }}}$
$\to $ Hai hạt $\alpha $ có cùng tốc độ nên vecto vận tốc của chúng phải đối xứng nhau qua $\overrightarrow{{{\text{p}}_{\text{p}}}}$. Gọi $\varphi $ là góc hợp bởi $\overrightarrow{{{\text{p}}_{\alpha }}}$và $\overrightarrow{{{{\text{{p}'}}}_{\alpha }}}$
+ Ta có ${{\text{p}}_{\text{p}}}=2{{\text{p}}_{\alpha }}cos\varphi \to cos\varphi =\frac{1}{2}\frac{{{\text{p}}_{\text{p}}}}{{{\text{p}}_{\alpha }}}=\frac{1}{2}\left( \frac{1}{4} \right)\left( \frac{{{\text{v}}_{\text{p}}}}{{{v}_{\alpha }}} \right)$
+ Phản ứng hạt nhân trên toàn năng lượng $\to 2{{\text{E}}_{\text{d}\alpha }}>{{\text{E}}_{\text{dp}}}\leftrightarrow 2\frac{1}{2}{{\text{m}}_{\alpha }}\text{v}_{\alpha }^{2}>2\frac{1}{2}{{\text{m}}_{\alpha }}\text{v}_{\text{p}}^{2}\to \left( \frac{{{\text{v}}_{\text{p}}}}{{{\text{v}}_{\alpha }}} \right)<\sqrt{\frac{2{{\text{m}}_{\alpha }}}{{{\text{m}}_{\text{p}}}}}=\sqrt{\frac{2.4}{1}}=\sqrt{8}$
$\to \text{cos}\varphi =\frac{1}{2}\frac{{{\text{p}}_{\text{p}}}}{{{\text{p}}_{\alpha }}}=\frac{1}{2}\frac{{{\text{p}}_{\text{p}}}}{{{\text{p}}_{\alpha }}}=\frac{1}{2}\left( \frac{1}{4} \right)\left( \frac{{{\text{v}}_{\text{p}}}}{{{\text{v}}_{\alpha }}} \right)<\frac{1}{2}\left( \frac{1}{4} \right)\sqrt{8}=\frac{1}{\sqrt{8}}\to \varphi >{{69,29}^{0}}\to 2\varphi >{{138,6}^{0}}$.
Câu 5 (Sở GD&ĐT Thanh Hóa năm 2018) : Khi nói về tia phát biểu nào sau đây là sai?
A. Tia là dòng các hạt nhân nguyên tử heli .
B. Khi đi qua điện trường giữa hai bản tụ điện, tia bị lệch về phía bản âm của tụ điện.
C. Tia phóng ra từ hạt nhân với tốc độ bằng 2000 m/s.
D. Khi đi trong không khí, tia làm ion hóa không khí và mất dần năng lượng.
Đáp án C
Tia α phóng ra từ hạt nhân với tốc độ bằng 2.107m/s => C sai
Câu 6 (Sở GD&ĐT Thanh Hóa năm 2018) : Hạt nhân \[_{6}^{14}C\] phóng xạ \[{{\beta }^{-}}.\] Hạt nhân con sinh ra có
A. 5 prôtôn và 6 nơtron. B. 7 prôtôn và 7 nơtron.
C. 6 prôtôn và 7 nơtron. D. 7 prôtôn và 6 nơtron.
Đáp án B
+ Phương trình phóng xạ: \[_{6}^{14}C\to _{-1}^{0}\beta +_{Z}^{A}X\]
+ Bảo toàn số khối và điện tích ta có: \[\left\{ \begin{align}
& 14=0+A \\
& 6=-1+Z \\
\end{align} \right.=>\left\{ \begin{align}
& A=14 \\
& Z=7 \\
\end{align} \right.\]
=> hạt con sinh ra có 7 proton và 7 nơtron
Câu 7 (Sở GD&ĐT Thanh Hóa năm 2018) : Hạt nhân đang đứng yên thì phóng xạ Ngay sau đó, động năng của hạt
A. bằng động năng của hạt nhân con.
B. nhỏ hơn động năng của hạt nhân con.
C. bằng không.
D. lớn hơn động năng của hạt nhân con.
Đáp án D
+ Phương trình phóng xạ: \[_{84}^{210}Po\to _{2}^{4}\alpha +_{82}^{206}X\]
Bảo toàn động lượng ta có : \[0=\overrightarrow{{{p}_{\alpha }}}+\overrightarrow{{{p}_{X}}}=>{{p}_{\alpha }}={{p}_{X}}\xrightarrow{{{p}^{2}}=2m{{W}_{d}}}{{m}_{\alpha }}{{\text{W}}_{\alpha }}={{m}_{X}}{{\text{W}}_{X}}\]
\[=>\frac{{{\text{W}}_{\alpha }}}{{{\text{W}}_{X}}}=\frac{{{m}_{X}}}{{{m}_{\alpha }}}\approx \frac{{{A}_{X}}}{{{A}_{\alpha }}}=\frac{206}{4}=>{{\text{W}}_{\alpha }}>{{\text{W}}_{X}}\]
Câu 8 (Sở GD&ĐT Thanh Hóa năm 2018) : Khi nói về sự phóng xạ, phát biểu nào sau đây là sai?
A. Sự phóng xạ không phụ thuộc vào các tác động bên ngoài như nhiệt độ, áp suất,....
B. Tổng khối lượng của các hạt tạo thành lớn hơn khối lượng của hạt nhân mẹ.
C. Hạt nhân con bền vững hơn hạt nhân mẹ.
D. Phóng xạ là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.
Đáp án B
+ Phóng xạ là phản ứng tỏa năng lượng nên W > 0
+ Mặt khác: W = (mt – ms)c2 => mt > ms => B sai
Câu 9 (Sở GD&ĐT Thanh Hóa năm 2018) : Công suất bức xạ toàn phần của Mặt Trời là P = 3,9.1026 W. Phản ứng hạt nhân trong lòng Mặt Trời là phản ứng tổng hợp hiđrô thành heli và lượng heli tạo thành trong một năm (365 ngày) là 1,945.1019 kg. Khối lượng hiđrô tiêu thụ một năm trên Mặt Trời xấp xỉ bằng
A. \[{{1,958.10}^{19}}kg.\] B. \[{{0,9725.10}^{19}}kg.\] C. \[{{3,89.10}^{19}}kg.\] D. \[{{1,945.10}^{19}}kg.\]
Đáp án A
+ Năng lượng tỏa ra từ phản ứng trong 1 năm: W = P.t
+ Lại có: \[\text{W}=({{m}_{H}}-{{m}_{He}}){{c}^{2}}=>{{m}_{H}}=\frac{\text{W}}{{{c}^{2}}}+{{m}_{He}}=\frac{P.t}{{{c}^{2}}}+{{m}_{He}}={{1,958.10}^{19}}kg\]
Câu 10(THPT Hùng Vương Bình Phước lần 1) Hạt nhân đơteri \[_{1}^{2}D\] có khối lượng mD = 2,0136 u. Biết khối lượng của prôtôn là mP = 1,0073 u và của nơtron là mn = 1,0087 u. Năng lượng liên kết của hạt nhân \[_{1}^{2}D\] xấp xỉ bằng
A. 1,67 MeV. B. 1,86 MeV. C. 2,24 MeV. D. 2,02 MeV.
Đáp án C
Hạt nhân có \[\text{Z}=1\] và số nơtron là $A-Z=1.$
+ Năng lượng liên kết của hạt nhân
$\Delta \text{E}=\left[ Z{{m}_{p}}+\left( A-Z \right){{m}_{n}}-m \right]{{c}^{2}}=\left[ 1.1,0073+1.1,0087-2,0136 \right]931,5=2,24\,\,MeV$.
Câu 11(THPT Hùng Vương Bình Phước lần 1) Sắp xếp nào sau đây là đúng về sự tăng dần quãng đường đi được của các tia phóng xạ trong không khí?
A. γ, β, α B. α, γ, β. C. α, β, γ. D. β, γ, α.
Đáp án C
+ Sắp xếp theo thứ tự tăng dần quãng đường đi được của các tia phóng xạ trong không khí là $\alpha ,\,\,\beta $ và $\gamma $.
Câu 12 (THPT Hùng Vương Bình Phước lần 1) Chu kì bán rã của hai chất phóng xạ A và B lần lượt là 2h và 4h. Ban đầu hai khối chất A và B có số hạt nhân như nhau. Sau thời gian 8h thì tỉ số giữa số hạt nhân A và B còn lại là
A. 1/2. B. 1/3. C. 1/4. D. 2/3.
Đáp án C
+ Số hạt nhân còn lại ${{N}_{t}}={{N}_{0}}{{2}^{\frac{-t}{T}}}\to \frac{{{N}_{A}}}{{{N}_{B}}}=\frac{{{2}^{\frac{-8}{2}}}}{{{2}^{-\frac{8}{4}}}}=\frac{1}{4}.$
Câu 13 (THPT Hùng Vương Bình Phước lần 1) Hạt proton có năng lượng toàn phần lớn gấp 3 lần năng lượng nghỉ của nó. Tốc độ của hạt proton này là
A. \[{{2.10}^{8}}\,m/s\] B. \[\sqrt{3}{{.10}^{8}}\,m/s\] C. \[2\sqrt{2}{{.10}^{8}}\,m/s\] D. \[\sqrt{6}{{.10}^{8}}\,m/s\]
Đáp án C
+ Năng lượng của hạt proton theo thuyết tương đối $E=m{{c}^{2}}=3{{m}_{0}}{{c}^{2}}\leftrightarrow \frac{{{m}_{0}}}{\sqrt{1-\frac{{{v}^{2}}}{{{c}^{2}}}}}{{c}^{2}}=3{{m}_{0}}{{c}^{2}}$
$\to v=2\sqrt{2}{{.10}^{8}}\,\,{m}/{s}\;.$
