30 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Bài 38: Năng lượng liên kết của hạt nhân, phản ứng hạ nhân

Năng lượng liên kết riêng là

A. năng lượng cần để giải phóng một nuclôn ra khỏi hạt nhân

B. năng lượng cần để giải phóng một êlectron ra khỏi nguyên tử

C. năng lượng liên kết tính trung bình cho một nuclôn trong hạt nhân

D. là tỉ số giữa năng lượng liên kết và số hạt có trong nguyên tử

Xem đáp án

* Năng lượng liên kết hạt nhân X là năng lượng tỏa ra khi các nuclon riêng rẽ liên kết thành hạt nhân hoặc là năng lượng tối thiểu cần thiết để phá vỡ hạt nhân thành các nuclon riêng rẽ: DE = Dm.c² = (m₀ - m)c²

* Năng lượng liên kết riêng e (là năng lượng liên kết tính cho 1 nuclôn): e = ΔE/A.

Lưu ý: Năng lượng liên kết riêng là đại lượng đặc trưng cho độ bền vững của hạt nhân, năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững và ngược lại. Thực tế các hạt nhân có số khối A trong khoảng 50u đến 90u có năng lượng liên kết riêng lớn nhất (DE₀ » 8,8MeV/1nucleon) nên bền hơn các hạt nhân có số khối ngoài khoảng.

Chọn đáp án C

Câu 2:

Năng lượng liên kết của một hạt nhân

A. có thể có giá trị dương hoặc âm

B. càng lớn thì hạt nhân càng bền vững

C. có thể có giá trị bằng 0

D. tỉ lệ với khối lượng hạt nhân

Xem đáp án

* Năng lượng liên kết hạt nhân X là năng lượng tỏa ra khi các nuclon riêng rẽ liên kết thành hạt nhân hoặc là năng lượng tối thiểu cần thiết để phá vỡ hạt nhân thành các nuclon riêng rẽ: DE = Dm.c² = (m₀ - m)c².

Do vậy năng lượng liên kết của một hạt nhân ≥ 0.

* Năng lượng liên kết riêng là đại lượng đặc trưng cho độ bền vững của hạt nhân, năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững và ngược lại.

Chọn đáp án C

Câu 3:

Hạt nhân bền vững hơn nếu

A. có năng lượng liên kết riêng lớn hơn

B. có năng lượng liên kết riêng nhỏ hơn

C. có nguyên tử số (A) lớn hơn

D. có độ hụt khối nhỏ hơn

Xem đáp án

Năng lượng liên kết riêng là đại lượng đặc trưng cho độ bền vững của hạt nhân, năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững và ngược lại.

Chọn đáp án A

Câu 4:

Lực hạt nhân là

A. lực từ

B. lực tương tác giữa các nuclôn

C. lực điện

D. lực điện từ

Xem đáp án

Lực hạt nhân không có cùng bản chất với lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn, nó là loại lực mới truyền tương tác giữa các nuclon trong hạt nhân (lực tương tác mạnh). Lực hạt nhân chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân (10^-15m).

Chọn đáp án B

Câu 5:

23/07/2024

Khi bắn phá hạt nhân nitơ ¹⁴₇N bằng nơtron thì tạo ra đồng vị Bo (¹¹₅B) và một hạt

A. nơtron

B. proton

C. hạt α

D. nơtrinô

Xem đáp án

Ta có phương trình phản ứng hạt nhân: ¹₀n + ¹⁴₇N → ¹¹₅B + ^A_ZX

Áp dụng định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích ta được:

1 + 14 = 11 + A ⟹ A = 4

0 + 7 = 5 + Z ⟹ Z = 2.

Hạt nhân X là hạt α.

Chọn đáp án C

Câu 6:

22/07/2024

Trong phản ứng hạt nhân p + ¹⁹₉F → X + $α$ , X là hạt nhân của nguyên tố

A. nitơ

B. nêon

C. cacbon

D. ôxi

Xem đáp án

Ta có phương trình phản ứng hạt nhân: ¹₁p+ ¹⁹₉F → ^A_ZX + ⁴₂α

Áp dụng định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích ta được:

1 + 19 = A + 4 ⟹ A = 16

1 + 9 = Z + 2 ⟹ Z = 8.

Hạt nhân X là hạt Ôxi.

Chọn đáp án D

Câu 7:

Lý thuyết Năng lượng liên kết của hạt nhân. Phản ứng hạt nhân

Gọi m là khối lượng, ∆m là độ hụt khối, A là số nuclôn của hạt nhân nguyên tử. Độ bền vững của hạt nhân được quyết định bởi đại lượng

A. m

B. ∆m

C. m/A

D. ∆m/A

Xem đáp án

Năng lượng liên kết riêng là đại lượng đặc trưng cho độ bền vững của hạt nhân, năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững và ngược lại.

Năng lượng liên kết riêng e (là năng lượng liên kết tính cho 1 nuclôn): e = ΔE/A.

Với ΔE = (m₀ – m).c² = ∆m.c²

Chọn đáp án D

Câu 8:

24/11/2024

Các phản ứng hạt nhân tuân theo định luật

A. bảo toàn số proton

B. bảo toàn số nơtron

C. bảo toàn số nuclôn

D. bảo toàn khối lượng

Xem đáp án

Đáp án đúng là: C

Lời giải

Các phản ứng hạt nhân tuân theo định luật:

- Bảo toàn số nuclôn (số khối).

- Bảo toàn điện tích (nguyên tử số).

- Bảo toàn động lượng.

- Bảo toàn năng lượng toàn phần.

*Lý thuyết Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân

Phản ứng hạt nhân: ${}_{Z_{1}}^{A_{1}}A + {}_{Z_{2}}^{A_{2}}B \to {}_{Z_{3}}^{A_{3}}C + {}_{Z_{4}}^{A_{4}}D$

a. Định luật bảo toàn số nuclôn (số khối A): $A_{1} + A_{2} = A_{3} + A_{4}$

b. Định luật bảo toàn điện tích (nguyên tử số Z): $Z_{1} + Z_{2} = Z_{3} + Z_{4}$

c. Định luật bảo toàn động lượng: $\sum {\vec{P}}_{t} = \sum {\vec{P}}_{s} \Leftrightarrow {\vec{p}}_{1} + {\vec{p}}_{2} = {\vec{p}}_{3} + {\vec{p}}_{4}$

d. Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần: $W_{t r} = W_{s}$

Chú ý:

- Năng lượng toàn phần của hạt nhân: gồm năng lượng nghỉ và năng lượng thông thường động năng: $W = E_{0} + K = m c^{2}$ ;

Động năng: $K = W - E_{0} = (m - m_{0}) c^{2}$

- Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần có thể viết:

Wđ₁+ Wđ₂+ m₁.c²+ m₂.c²

= Wđ₃ + Wđ₄+ m₃.c² + m₄.c²

=> (m₁ + m₂- m₃ - m₄₎c² = Wđ₃ + Wđ₄- Wđ₁- Wđ_{2 =}Q_{tỏa /thu}

- Liên hệ giữa động lượng và động năng:

$p^{2} = 2 m W_{d} = 2 m K$ hay $K = W_{d} = \frac{p^{2}}{2 m}$

Xem thêm

Câu 9:

23/07/2024

Trong phản ứng hạt nhân ⁴⁰₁₉K → ⁴⁰₂₀Ca + X, X là hạt

A. nơtron

B. bêta trừ

C. bêta cộng

D. đơteri

Xem đáp án

Trong phản ứng hạt nhân ⁴⁰₁₉K → ⁴⁰₂₀Ca + ^A_ZX, ta có:

A = 40 – 40 = 0 và Z = 19 – 20 = -1, nên X là bêta trừ (e)

Chọn đáp án B

Câu 10:

21/07/2024

Chọn phát biểu đúng về phản ứng hạt nhân

A. Phản ứng hạt nhân là sự va chạm giữa hai nguyên tử

B. Phản ứng hạt nhân không làm thay đổi nguyên tử số của hạt nhân

C. Phản ứng hạt nhân là sự biến đổi của chúng thành những hạt nhân khác

D. Phóng xạ không phải là phản ứng hạt nhân

Xem đáp án

Phản ứng hạt nhân là quá trình biến đổi của các hạt nhân, phản ứng hạt nhân chia thành hai loại:

+ Phản ứng hạt nhân tự phát (phóng xạ): Quá trình tự phân rã của một hạt nhân không bền vững thành các hạt nhân khác: A à C + D. (Trong đó: A: hạt nhân mẹ; C: hạt nhân con; D: tia phóng xạ (a, b, g))

+ Phản ứng hạt nhân kích thích: Quá trình các hạt nhân tương tác với nhau thành các hạt nhân khác.

A + B C + D

Chọn đáp án C

Câu 11:

Biết khối lượng các hạt là m_p= 1,00728 u, m_n= 1,00867 u, m_e= 0,000549 u. Độ hụt khối của hạt nhân ¹²₆C là

A. 12,09 u

B. 0,0159 u

C. 0,604 u

D. 0,0957 u

Xem đáp án

Khối lượng hạt nhân ¹²₆C là:

m_c = 12 - 6m_e = 12 - 6.0,000549 = 11,9967u

Nên có độ hụt khối Δm_c = 6.1,00728u + 6.1,00867u - 11,9967u = 0,0957u

Chọn đáp án D

Câu 12:

Cho khối lượng hạt nhân sắt ⁵⁶₂₆Fe là 55,9207 u, khối lượng êlectron là m_e = 0,000549 u. Khối lượng của nguyên tử sắt ⁵⁶₂₆Fe là

A. 55,934974 u

B. 55,951444 u

C. 56,163445 u

D. 55,977962 u

Xem đáp án

m = 55,9207 + 25.0,000549 = 55,934974 u

Chọn đáp án A

Câu 13:

Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân α là 28,4 MeV của hạt nhân ¹⁶₈O là 128 MeV. Hạt nhân ¹⁶₈O bền vững hơn α vì

A. năng lượng liên kết của hạt nhân ¹⁶₈O lớn hơn hạt α

B. số khối hạt nhân ¹⁶₈O lớn hơn số khối hạt α

C. năng lượng liên kết riêng của hạt nhân ¹⁶₈O lớn hơn hạt α

D. điện tích của hạt nhân ¹⁶₈O lớn hơn hạt α

Xem đáp án

Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân α là 28,4 MeV của hạt nhân ¹⁶₈O là 128 MeV. Hạt nhân ¹⁶₈O bền vững hơn α vì năng lượng liên kết riêng của hạt nhân ¹⁶₈O lớn hơn hạt α.

Chọn đáp án C

Câu 14:

23/07/2024

Năng lượng liên kết của hạt nhân đơteri là 2,2 MeV và của ⁴₂He là 28 MeV. Nếu hai hạt nhân đơteri tổng hợp thành ⁴₂He thì năng lượng tỏa ra là

A. 30,2 MeV

B. 25,8 MeV

C. 23,6 MeV

D. 19,2 MeV

Xem đáp án

Q = (28,0 – 2,2.2) = 23,6 MeV

Chọn đáp án C

Câu 15:

Năng lượng liên kết của các hạt nhân ⁴₂He; ²₁D; ¹⁴⁰₅₈Ce và ²³⁵₉₂U lượt là 28,3 MeV ; 2,2 MeV ; 1183 MeV và 1786 MeV. Hạt nhân bền vững nhất là

A. ¹⁴⁰₅₈Ce

B. ⁴₂He

C. ²₁D

D. ²³⁵₉₂U

Xem đáp án

Hạt nhân bền vững nhất là ¹⁴⁰₅₈Ce vì nó năng lượng liên kết riêng lớn nhất.

Chọn đáp án A

Câu 16:

Khối lượng nguyên tử của ⁵⁶₂₆Fe là 55,934939 u. Biết khối lượng proton m_p= 1,00728 u và m_n = 1,0087. Lấy 1 = 931,5 MeV/c². Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân ⁵⁶₂₆Fe là

A. 7,49 MeV/nuclôn

B. 7,95 MeV/ nuclôn

C. 8,57 MeV/nuclôn

D. 8,72 MeV/nuclôn

Xem đáp án

Chọn đáp án C

Câu 17:

22/07/2024

Năng lượng liên kết của các hạt nhân ⁴₂He; ¹⁴²₅₅Cs; ⁹⁰₄₀Zr và ²³⁵₉₂U lần lượt là 28,4 MeV ; 1178 MeV ; 783 MeV và 1786 MeV. Hạt nhân bền vững nhất trong số các hạt nhân này là

A. ¹⁴²₅₅Cs

B. ⁴₂He

C. ⁹⁰₄₀Zr

D. ²³⁵₉₂U

Xem đáp án

Năng lượng liên kết riêng của chúng lần lượt là: 7,1; 8,3; 8,7; 7,6 (MeV/nuclôn) ta thấy ⁹⁰₄₀Zr có năng lượng liên kết riêng lớn nhất nên bền vững nhất.

Chọn đáp án C

Câu 18:

Dùng hạt α bắn phát hạt nhân ²⁷₁₃Al ta có phản ứng: ²⁷₁₃Al + α → ³⁰₁₅P + n. Biết m_α= 4,0015 u; m_Al = 26,974 u; m_P = 29,970 u; m_n = 1,0087 u; 1u = 931 MeV/c². Tốc độ tối thiểu của hạt α để phản ứng trên xảy ra là

A. 1,44.10⁷m/s

B. 1,2.10⁷m/s

C. 7,2.10⁶m/s

D. 6.10⁶m/s

Xem đáp án

Để phản ứng trên xảy ra thì động năng của hạt α bắn vào phải tối thiểu bằng năng lượng của phản ứng.

Suy ra: K_α = (m_P + m_n).c² - (m_Al + m_α).c² = 2,9792 MeV

Từ đó tìm được: v_α ≈ 1,2.10⁷ m/s

Chọn đáp án B

Câu 19:

Biết khối lượng hạt nhân ¹²₆Clà m_C = 11,9967 u, m_α = 4,0015 u. Cho 1uc² = 931,5 MeV. Năng lượng tối thiểu để phân chia hạt nhân ¹²₆C thành ba hạt α là

A. 6,27 MeV

B. 7,27 MeV

C. 8,12 MeV

D. 9,46 MeV

Xem đáp án

Năng lượng tối thiểu để phân chia hạt nhân ¹²₆C thành ba hạt α là:

∆E = (3.m_α – m_C).c² = 7,27 MeV

Chọn đáp án B

Câu 20:

Người ta dùng photon bắn phá hạt nhân ⁹₄Be đứng yên. Phản ứng cho ta hạt α và hạt nhân X. Biết động năng của photon là W_đp = 5,45 MeV, của hạt α là W_đα= 4 MeV, vận tốc của photon và của hạt α vuông góc nhau. Động năng của hạt X là

A. 2,125 MeV

B. 7,575 MeV

C. 3,575 MeV

D. 5,45 MeV

Xem đáp án

Chọn đáp án C

Câu 21:

Phản ứng hạt nhân tuân theo những định luật bảo toàn nào sau đây?

(I) Khối lượng

(II) Số khối

(III) Động năng

A. Chỉ (I)

B. Cả (I) , (II) và (III)

C. Chỉ (II)

D. Chỉ (II) và (III)

Xem đáp án

Có 4 định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân, gồm

- Bảo toàn số nuclôn (số khối): A₁ + A₂ = A₃ + A₄

- Bảo toàn điện tích (nguyên tử số): Z₁ + Z₂ = Z₃ + Z₄

- Bảo toàn động lượng và - Bảo toàn năng lượng toàn phần

Chọn đáp án C

Câu 22:

Trong các phản ứng sau, phản ứng nào là phản ứng hạt nhân nhân tạo đầu tiên?

Xem đáp án

Phản ứng hạt nhân nhân tạo đầu tiên ⁴₂He +¹⁴₇N → ¹⁷₈O +¹₁H do Rơ-dơ-pho thực hiện năm 1919.

Chọn đáp án A

Câu 23:

Phản ứng hạt nhân nào sau đây không đúng?

Xem đáp án

Phản ứng A sai vì ⁶₃Li

Chọn đáp án A

Câu 24:

Trong phản ứng hạt nhân: ²⁵₁₂Mg + X → ²²₁₁Na + α và ¹⁰₅B + Y → α + ⁸₄Be. Thì X và Y lần lượt là:

A. proton và electron

B. electron và đơtơri

C. proton và đơrơti

D. triti và proton

Xem đáp án

Áp dụng định luật bảo toàn số nuclon và bảo toàn điện tích trong phản ứng hạt nhân.

Chọn đáp án B

Câu 25:

Đối với phản ứng hạt nhân thu năng lượng, phát biểu nào sau đây là sai?

A. Tổng động năng của các hạt trước phản ứng lớn hơn tổng động năng của các hạt sau phản ứng

B. Tổng năng nghỉ trước phản ứng nhỏ hơn tổng năng lượng nghỉ sau phản ứng

C. Các hạt nhân sinh ra bền vững hơn cá hạt nhân tham gia trước phản ứng

D. Tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân sau phản ứng lớn hơn tổng khối lượng nghỉ của các hạt trước phản ứng

Xem đáp án

A. Phát biểu đúng,vì theo định luật bảo toàn năng lượng toàn phần trong phản ứng hạt nhân K_Trước > K_sau →∆E = K_sau - K_trước <0

B. Phát biểu đúng, vì năng lượng nghỉ của phản ứng:∆E= (m_trước.c²- m_sau.c² ) < 0

C. Phát biểu sai,vì các hạt nhân sinh ra chưa thể khẳng định là bền vững hơn các hạt nhân tham gia trước phản ứng

D. Phát biểu đúng , tương tự như câu B

Chọn đáp án C

Câu 26:

Trong phương trình phản ứng hạt nhân A + B → C + D; gọi m₀ = m_A + m_B , m = m_C + m_D là tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân tương tác và tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân sản phẩm. Phản ứng hạt nhân là tỏa năng lượng khi:

A. m > m₀

B. m < m₀

C. m = m₀

D. m = 2m₀

Xem đáp án

Năng lượng của phản ứng hạt nhân DE là: DE = (m₀ - m)c². DE > 0 toả năng lượng → m₀ > m

Chọn đáp án B

Câu 27:

Trong phương trình phản ứng hạt nhân A + B → C + D; gọi m_A , m_B, m_C, m_D là khối lượng mỗi hạt nhân. K_A, K_B , K_C , K_D là động năng của mỗi hạt nhân. W = Δm.c² = (m_trước – m_sau)c² = [(m_A + m_B) – (m_C + m_D)].c² là năng lượng của phản ứng. Tìm hệ thức đúng

A. W = (K_C + K_B) – (K_A + K_D)

B. W = (K_C + K_A ) – (K_B + K_D)

C. W = (K_C + K_D) – (K_A + K_B)

D. W = (K_A + K_B) – (K_C + K_D)

Xem đáp án

Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng ta có: m_A.c² + K_A + m_B.c² + K_B = m_C.c² + K_C + m_D.c² + K_D → W =[(m_A + m_B) – (m_C + m_D)].c² = (K_C + K_D) – (K_A + K_B)

Chọn đáp án C

Câu 28:

22/07/2024

Trong phương trình phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng: A + B → C + D; gọi m₀ = m_A + m_B , m = m_C + m_D là tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân tương tác và tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân sản phẩm. W_đs là tổng động năng của các hạt nhân sản phẩm. Năng lượng cần phải cung cấp cho các hạt nhân A, B dưới dạng động năng là

A. E = (m – m₀)/c² + W_đs

B. E = (m– m₀)c² + W_đs

C. E = (m+ m₀)c² + W_đ

D. E = (m + m₀)c² - W_đ

Xem đáp án

Ta có [(m_A + m_B) – (m_C + m_D)].c² = (K_C + K_D) – (K_A + K_B)

↔ (m₀ – m).c² = W_đs – W_{đ cung cấp} → W_{đ cung cấp} = (m– m₀)c² + W_đs

Chọn đáp án B

Câu 29:

²³⁸₉₂U sau một số lần phân rã a và b^- biến thành hạt nhân bền là ²⁰⁶₈₂Pd. Hỏi quá trình này đã phải trải qua bao nhiêu lần phân rã a và b^-?

A. 6 lần phần rã a và 8 lần phân rã b^-

B. 8 lần phân rã a và 6 lần phân rã b^-

C. 32 lần phân rã a và 10 lần phân rã b^-

D. 10 lần phân rã a và 82 lần phân rã b^-

Xem đáp án

Chọn đáp án B

Câu 30: