Tìm tài liệu như tranh ảnh, bài báo, ... và dựa vào các tài liệu đó thảo luận với bạn về vai trò của một số ngành công nghiệp hạt nhân trong khoa học và đời sống.

Arktika là tàu phá băng chạy bằng năng lượng hạt nhân của Nga. Với chiều dài 173 m, cao 15 m, tàu được trang bị hai lò phản ứng hạt nhân, mỗi lò có công suất 175 MW, giúp tàu phá lớp băng dày đến 3 m. Nếu lò phản ứng này sử dụng năng lượng từ sự phân hạch của ${}_{92}^{235}U$, mỗi phân hạch sinh ra trung bình 203 MeV; tính khối lượng ${}_{92}^{235}U$ mà lò phản ứng tiêu thụ trong 1 ngày. Cho số Avogadro N_A = 6,02. 10²³ nguyên tử/mol và khối lượng mol nguyên tử của ${}_{92}^{235}U$ là 235 g/mol.

Năng lượng toả ra khi 1,000 kg ${}_{92}^{235}U$ bị phân hạch hoàn toàn theo phản ứng trong Hình 2.4 tương đương với năng lượng toả ra khi đốt cháy bao nhiêu tấn than đá? Cho biết: khối lượng mol nguyên tử của uranium là 235,0439 g/mol; số Avogadro N_A = 6,02.10²³ nguyên tử/mol. Mỗi kg than đá khi đốt cháy hoàn toàn toả ra 27.10⁶ J năng lượng nhiệt.

Ta có thể áp dụng hệ thức Einstein (2.2) đề tính năng lượng toả ra của phản ứng phân hạch hạt nhân ${}_{92}^{235}U$ trong Hình 2.4. Trước phản ứng, tổng khối lượng các hạt là:

m_trước = m_n + m_U.

Sau phản ứng, tổng khối lượng các hạt là: m_sau = m_Kr + m_Ba + 3m_n.

Thông qua phản ứng, khối lượng của hệ đã giảm đi một lượng là: m_trước - m_sau

Như vậy, phản ứng đã toả ra một năng lượng là E_toả = (m_trước - m_sau)c²

Cho biết khối lượng nguyên tử của các hạt trong phản ứng phân hạch Hình 2.4 như trong bảng dưới đây:

Tính năng lượng toả ra của phản ứng đó ra đơn vị MeV.

Hạt nhân ${}_{26}^{56}Fe$ có năng lượng liên kết riêng bằng 8,8 MeV/nucleon là một trong những hạt nhân bền vững nhất trong tự nhiên. Tính độ hụt khối của hạt nhân này.

Dựa vào Hình 2.3, sắp xếp các hạt nhân sau theo thứ tự độ bền vững tăng dần:${}_3^{6}Li{,}_6^{12}C{,}_7^{14}N{,}_{10}^{20}Ne$

Tính năng lượng liên kết của hạt nhân ${}_6^{12}C$ ra đơn vị MeV và đơn vị J.

Tính 1 MeV/c² ra đơn vị kilôgam.

Cho biết khối lượng của hạt nhân ${}_6^{12}C$ là 11,99993 u. Sử dụng số liệu trong bảng 1.1 trang 92, tính độ hụt khối của hạt nhân ${}_6^{12}C$.

Các proton mang điện tích dương nên đẩy nhau theo định luật Coulomb. Nguyên nhân nào khiến các proton và neutron vẫn có thể liên kết chặt chẽ với nhau trong hạt nhân?

Nhiều thí nghiệm chứng tỏ rằng hạt nhân (được giả thiết là hình cầu) có bán kính R được cho bởi công thức: $R=R_0{A}^{1/3}$ (1.1)

Với A là số khối của hạt nhân và R₀ = 1,2.10^-15 m.

Do đó, thể tích của hạt nhân được tính theo công thức: $V=\frac{4}{3}\pi R^3=\frac{4}{3}\pi R_0^{3}A$  (1.2)

Công thức (1.2) cho thấy, thể tích hạt nhân tỉ lệ thuận với số khối A.

Biết rằng, khối lượng của mỗi hạt nhân tính theo đơn vị amu xấp xỉ số khối A của nó.

Hãy tính khối lượng riêng của hạt nhân để chứng tỏ rằng hầu hết các hạt nhân đều có khối lượng riêng giống nhau.

So sánh khối lượng riêng của hạt nhân với khối lượng riêng của vàng (1,93.10⁴ kg/m³).

Hầu hết các nguyên tố đều có nhiều đồng vị. Khối lượng nguyên tử của nguyên tố trong bảng tuần hoàn là khối lượng trung bình của các nguyên tử đồng vị có trong tự nhiên. Nguyên tố chlorine (Cl) có hai đồng vị bền là:

• ${}_{17}^{35}Cl$ có khối lượng nguyên tử m = 34,96885 u và chiếm 75,77% chlorine trong tự nhiên.

• ${}_{17}^{37}Cl$ có khối lượng nguyên tử m = 36,96590 u và chiếm 24,23% chlorine trong tự nhiên.

Tính khối lượng nguyên tử trung bình của nguyên tố chlorine.

Helium có hai đồng vị mà hạt nhân được biểu diễn như Hình 1.6. Viết kí hiệu hạt nhân của hai đồng vị helium đó.

Xác định điện tích của hạt nhân ${}_{30}^{67}Zn$.

Hạt nhân ${}_{30}^{67}Zn$ có bao nhiêu nucleon, bao nhiêu proton và bao nhiêu neutron?

Bằng chứng cụ thể nào trong thí nghiệm tán xạ hạt α của Rutherford chứng tỏ hạt nhân có kích thước rất nhỏ nhưng tập trung toàn bộ điện tích dương và phần lớn khối lượng của nguyên tử?

Vào đầu những nãm 1900, các nhà khoa học đã khám phá ra rằng nguyên tử có dạng hình cầu và trung hòa về điện với điện tích âm là các hạt electron. Nhưng người ta chưa biết điện tích dương được phân bố thế nào trong hình cầu nguyên tử. Năm 1904, Joseph John Thomson (Giô-dép Giôn Tôm-xơn) đã đề xuất một mô hình nguyên tử được gọi là mô hình nguyên tử bánh mận (Plum Pudding Atomic Model). Theo mô hình này các electron nằm rải rác trong một hình cầu tích điện dương giống như các quả mận nằm rải rác trong cái bánh (Hình 1.1). Người ta đã kiểm chứng mô hình nguyên tử của Thomson như thế nào?

Một khung dây được đặt trong từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ là B. Hình 3 biểu diễn từ thông qua khung dây theo thời gian. Tính độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây.

Một khung dây có 75 vòng và diện tích là 12 cm² được đặt trong từ trường của nam châm điện. Biết độ lớn cảm ứng từ tăng đều từ 0,15 T lên 1,5 T trong 0,20 giây. Biết mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường sức từ của từ trường. Tính suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây.

Một khung dây có diện tích là 0,33 m², mặt phẳng khung dây vuông góc với cảm ứng từ có độ lớn B = 0,15 T. Biết từ thông qua mặt khung dây là 4,0 Wb. Tính số vòng của khung dây.

Một khung dây hình vuông có cạnh dài 4,5 cm được đặt trong một từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ B = 0,92 T, mặt phẳng khung dây vuông góc với cảm ứng từ. Tìm từ thông qua khung dây.

Một học sinh làm thí nghiệm đo cảm ứng từ B với bộ dụng cụ như ở Hình 2.6 trang 62 (l = 10 cm) và thu được kết quả như đồ thị ở Hình 2. Sử dụng đồ thị, ước tính giá trị của B.

Một dây dẫn có chiều dài 0,71 m mang dòng điện cường độ 4,1 A tạo với từ trường đều góc 32°. Từ trường tác dụng lên dây dẫn một lực có độ lớn 0,17 N. Tính độ lớn cảm ứng từ.

Một đoạn dây dẫn mang dòng điện có cường độ 5,2 A nằm trong một từ trường đều và vuông góc với cảm ứng từ $\overrightarrow{B}$. Biết $\overrightarrow{B}$ có độ lớn là 19 mT và lực tác dụng lên dây có độ lớn 1,2.10^-2 N. Tìm chiều dài của đoạn dây dẫn nằm trong từ trường.

Một đoạn dây dẫn AB có dòng điện chạy qua được đặt cố định trong từ trường đều như Hình 1. Tìm hướng của lực từ tác dụng lên dây dẫn.

Vẽ đường sức của từ trường được tạo ra bởi dòng điện thẳng dài có phương vuông góc với mặt phẳng trang giấy và có chiều đi từ trước ra sau trang giấy.

Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều

A. được xác định dựa trên tác dụng nhiệt của dòng diện.

B. chỉ được đo bằng các ampe kế một chiều.

C. bằng giá trị trung bình của cường độ dòng điện chia cho $\sqrt{2}$.

D. bằng giá trị cực đại của cường độ dòng điện chia cho 2.

Lực từ tác dụng lên một đoạn dây có dòng điện đặt trong từ trường đều không tỉ lệ với đại lượng nào sau đây?

A. Cường độ dòng điện trong đoạn dây.

B. Chiều dài của đoạn dây.

C. Góc hợp bởi đoạn dây và đường sức từ.

D. Cảm ứng từ tại điểm đặt đoạn dây.

Phát biểu nào sau đây là sai?

A. Tương tác giữa dòng điện với dòng điện là tương tác từ.

B. Cảm ứng từ đặc trưng cho từ trường về mặt gây ra lực từ.

C. Các đường sức của từ trường đều có thể là các đường cong cách đều nhau.

D. Các đường mạt sắt của từ phổ cho biết dạng các đường sức từ.

Hiện nay, hệ thống lưới điện xoay chiều được dùng phổ biến trên khắp thế giới. Có ý kiến cho rằng, những phát triển mới trong công nghệ đang làm cho việc biến đổi hiệu điện thế một chiều ở hiệu điện thế thấp thành hiệu điện thế cao ngày càng trở nên dễ dàng hơn. Trong tương lai, việc lấy năng lượng từ Mặt Trời để phát điện sẽ trở thành thông dụng. Khi đó, hệ thống lưới điện một chiều sẽ phát triển và có thể thay thế lưới điện xoay chiều. Hãy đánh giá ý kiến trên.

Thảo luận với bạn về tác dụng của những quy tắc an toàn điện và tác hại nếu không tuân thủ những quy tắc này.

Biển báo ở hình 4.6 cảnh báo điều gì?

Tìm hiểu thông tin và thảo luận để nêu được một số ứng dụng của dòng điện xoay chiều trong cuộc sống.

Lấy ví dụ về tác dụng phát sáng, tác dụng nhiệt, tác dụng từ, tác dụng hoá học, tác dụng sinh lí của dòng điện xoay chiều.

Mô hình máy phát điện ở Hình 4.3 hay ở Hình 4.5 có ưu thế hơn khi phát công suất điện lớn? Phân tích một nguyên nhân để chứng minh đánh giá của bạn.

Trên Hình 4.4, khung dây ở vị trí nào thì từ thông qua khung dây có trị số nhỏ nhất, lớn nhất?

Hình 4.4. Ba vị trí khung dây quay trong từ trường đều

Trên một bóng đèn sợi đốt có ghi 220 V - 100 W. 220 V là giá trị hiệu dụng hay giá trị cực đại?

Hệ thống điện xoay chiều ở nước ta có tần số bằng bao nhiêu hertz?

Ngày nay, dòng điện xoay chiều được dùng phổ biến trong nghiên cứu khoa học, sản xuất và đời sống. Dòng điện xoay chiều là gì? Làm thế nào để tạo ra dòng điện xoay chiều?

Giá trị cực đại của suất điện động cảm ứng trong một khung dây quay trong từ trường có mối liên hệ với độ lớn của cảm ứng từ B, diện tích tiết diện thẳng của cuộn dây S, số vòng dây N và tần số quay f của khung dây. Sử dụng định luật Faraday hãy giải thích tại sao suất điện động cảm ứng tỉ lệ thuận với các đại lượng này.