Trang chủ Lớp 12 Vật lý Bài tập Hạt nhân nguyên tử mức độ vận dụng có lời giải

Bài tập Hạt nhân nguyên tử mức độ vận dụng có lời giải

Bài tập Hạt nhân nguyên tử mức độ vận dụng có lời giải (P3)

  • 600 lượt thi

  • 15 câu hỏi

  • 20 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

18/07/2024

Cho chùm nơtron bắn phá đồng vị bền  ta thu được đồng vị phóng xạ . Đồng vị phóng xạ  có chu trì bán rã T = 2,5h

và phát xạ ra tia β-. Sau quá trình bắn phá bằng nơtron kết thúc người ta thấy trong

 

mẫu trên tỉ số giữa số nguyên tử  và số nguyên tử   bằng 10-10.

 

Sau 10 óngiờ tiếp đó thì tỉ số giữa nguyên tử của hai loại hạt trên là   

Xem đáp án

Đáp án B

Phương pháp:Áp dụng định luật phóng xạ ánh sáng

Cách giải: Đáp án B

Số nguyên tử sau khi ngừng quá trình bắn phá

 

là không thay đổi,chỉ số nguyên tử phóng xạ thay đổi theo thời gian.

 

 

Ngay khi quá trình bắn phá kết thúc (t =0), số nguyên tử

 


 N1,số nguyên tử  là N0,

 

ta có ta có   Sau t = 10h =4T, số nguyên tử cònlại là

 


 

 


Câu 2:

18/07/2024

Cho phản ứng hạt nhân .

 

Hạt Li đứng yên,nơtron có động năng2MeV. Hạt α và hạt nhân H bay ra theo các hướng hợp với hướng tới của nơtron những góc tương ứng bằng 150 và 300. Bỏ qua búc xạ gamma. Lấy tỉ số khối lượng các hạt bằng tỉ số giữa các số khối của chúng. Phản ứng thu hay tỏa bao nhiêu năng lượng?

Xem đáp án

Đáp án D

Phươngpháp: sử dụng định luật bảo toàn động lượng và định sin trong tam giác

 

 

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ,ta vẽ được giảnđồ vecto động lượng của phản ứng là:

Áp dụng định hàm số sin trong tam giác ta có:

 

 

 

 

 

 

 

 

Năng lượng thu vào 

 

 


Câu 3:

18/07/2024

Tàu ngầm hạt nhân là một loại tàu ngầm vận hành nhờ sử dụng năng lượng của phản ứng hạt nhân. Nguyên liệu thường dùng là U235. Mỗi phân hạch của hạt nhân U235 tỏa ra năng lượng trung bình là 200 MeV. Hiệu suất của lò phản ứng là 25%. Nếu công suất của lò là 400 MW thì khối lượng U235 cần dùng trong một ngày xấp xỉ bằng

Xem đáp án

Đáp án C

Phươngpháp:Sử dụngcôngthứcliên hệgiữasố hạt và khối lượng N = (m/A)NA

Hiệusuất:H=Pci/Ptp

Cáchgiải:

+ Năng lượng hạt nhân của lò phản ứng cung cấp cho tàu ngầm vận hành trong một ngày: W=P.t= 400.106 .86400 = 3,456.1013J

+ Do hiệu suất của lò đạt 25% nên năng lượng của mỗi phân hạch cung cấp là:

+ Số phân hạch cần xảy ra để có năng lượng W là:

+ Cứ một phân hạch cần 1 hạt U235 => số hạt U235 dùng trong 1 ngày là: N = 4,32.1024 hạt

Lại có 


Câu 4:

18/07/2024

Tính chu kì bán rã T của một chất phóng xạ, cho biết tại thời điểm t1, tỉ số giữa hạt con và hạt mẹ là 7, tại thời điểm t2 sau t1 414 ngày thì tỉ số đó là 63.

Xem đáp án

Đáp án B

Phươngpháp:

Số hạt nhân con tạo thành bằng số hạt nhân me ̣bi ̣phân rã

Số hạt nhân còn lại: N = N0.2-t/T

Số hạt nhân bi ̣phân rã : N = N0(1 – 2-t/T)

 


Cáchgiải:

 

+ Tại thời điểm t1ta có:    (1) 

+ Tại thời điểm  ta có :

 

 

 

Thay (1) vào (2) ta được 

ngày


Câu 5:

18/07/2024

Dùng một proton có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân  đang đứng yên.

 

Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt α. Hạt α bay ra theo phương vuông góc với phương tới của hạt proton và có động năng 4,0 MeV. Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng này bằng

Xem đáp án

Đáp án C

Phương pháp:

Sử dụng định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích để viết phương trình phản ứng.

Sử dụng định luật bảo toàn động lượng trong phản ứng hạt nhân.

Công thức liên hê ̣giữa động lượng và động năng: p 2 = 2mK

Công thức tính năng lượng toả ra của phản ứng: ∆E = (mt – ms)c2 = Ks - Kt

(Kt, Ks lần lượt là tổng động năng của các hạt trước vàsau phản ứng)

Cáchgiải

+ PT phản ứng: 

 

  

+ Theo định luật bảo toàn động lượng ta có: 

    

 

ta biểu diễn bằng hình vẽ sau

 

Từ hình vẽ ta có:   

 

 

 

 

Năng lượng tỏa ra của phản ứng :

 

 

 

 

 


Câu 10:

20/07/2024

Dùng hạt α có động năng 5,50 MeV bắn vào hạt nhân đứng yên gây ra phản ứng: Phản ứng này thu năng lượng 2,64 MeV và không kèm theo bức xạ gamma. Lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối của chúng.Khi hạt nhân X bay ra theo hướng lệch với hướng chuyển động của hạt α một góc lớn nhất thì động năng của hạt X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

Xem đáp án

Đáp án C

Phương pháp:

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng và động năng.

Cáchgiải: Đáp án C

Ta có  

 

Vẽ giản đồ Vec tơ 

 

gọi b là góc hợp bởi hướng lệch của hạt X so với hướng chuyển động của hạt α ta có

 

Để b đạt giá trị lớn nhất khi KX = 0,617MeV


Câu 14:

20/07/2024

Cho phản ứng phân hạch của Urani 235:

Biết khối lượng các hạt nhân:mU=234,99u; mMo=94,88u;mLa=138,87u;mn=1,0087u.Hỏi năng lượng tỏa ra khi 1 gam U phân hạch hế tsẽ tương đương với năng lượng sinh ra khi đốt cháy bao nhiêu kg xăng? Biết rằng mỗi kg xăng cháy hết tỏa năng lượng 46.10J.

Xem đáp án

Đáp án D

Phương pháp:

Công thức tính năng lượng toả ra của phản ứng: ∆E = (mt – ms)c2

(mt, ms lần lượt là tổng khối lượng của các hạt trước và sau phản ứng)

 Công thức liên hê ̣giữa số hạt và khối lượng: N = (m/A)NA

Cáchgiải: Năng lượng toả ra khi 1 hạt U phân hạch là :

 

1g U235 chứa 

 

=> 1 gam U phân hạch hết toả năng lượng:

 

 

=> Lượng xăng cần sử dụng là: 


Câu 15:

22/07/2024

Hạt nhân X phóng xạ α để tạo thành hạt nhân Y bền theo phương trình . Người tanghiên cứu một mẫu chất, sự phụ thuộc của số hạt nhân X(NX) và số hạt nhân Y( NY) trong mẫu chất đó theo thời gian đo được như trên đồ thị.Hạt nhân X có chu kỳ bán rã bằng

Xem đáp án

Đáp án C

Phươngpháp:Số hạt nhân còn lại và bị phân rã : 

 

 

 

Tại thời điểm t=0 ta :  

 

Phương pháp: Số hạt nhân còn lại và bị phân rã 

 

Mà tại t= 6,78s

 

 

Mà tại t= 6,78s 

 

 

 

 

 Ngày

 


Bắt đầu thi ngay