Đề ôn thi Tốt nghiệp THPT Vật lý có đáp án - Đề số 30

Một hạt nhân radon 86 222 Rn phân rã thành một đồng vị của polonium (Po) bằng cách phát ra một hạt alpha. Cho khối lượng của hạt nhân radon

22/28

Một hạt nhân radon \[{}_{{\rm{86}}}^{{\rm{222}}}{\rm{Rn}}\] phân rã thành một đồng vị của polonium (Po) bằng cách phát ra một hạt \[{\rm{\alpha }}{\rm{.}}\] Cho khối lượng của hạt nhân radon là \({\rm{222,0176 amu,}}\) khối lượng của hạt nhân polonium là \({\rm{218,0090 amu,}}\) khối lượng của hạt \[{\rm{\alpha }}\] là \({\rm{4,0026 amu}}{\rm{.}}\) Giả sử ban đầu hạt nhân mẹ đứng yên, năng lượng giải phóng trong quá trình phân rã chuyển thành động năng của các sản phẩm phân rã.

a

Đồng vị polonium được tạo thành có số khối là \({\rm{210}}{\rm{.}}\)

ĐúngSai
b

Năng lượng tỏa ra của một phân rã phóng xạ là \({\rm{5,59 MeV}}{\rm{.}}\)

ĐúngSai
c

Động năng hạt \[{\rm{\alpha }}\]chiếm phần lớn năng lượng phân rã.

ĐúngSai
d

Tốc độ của hạt \[{\rm{\alpha }}\] gấp khoảng \(5,4\) lần tốc độ hạt nhân polonium.

ĐúngSai
Giải thích

Đáp án: S – Đ – Đ – S

a) Đồng vị polonium được tạo thành có số khối là \({\rm{210}}{\rm{.}}\)

Phương trình phóng xạ \[{\rm{\alpha }}\] có dạng:

+ Số khối của polonium được tạo thành: \({{\rm{A}}_{{\rm{Po}}}} = {\rm{222}}\, - \,{\rm{4}}\, = {\rm{218}}{\rm{.}}\)

Chọn SAI.

b) Năng lượng tỏa ra của một phân rã phóng xạ là \({\rm{5,59}}\,{\mkern 1mu} {\rm{MeV}}{\rm{.}}\)

+ Năng lượng của phản ứng:

\({\rm{E}}\, = {\rm{ [}}{{\rm{m}}_{{\rm{Rn}}}}\, - \,{\rm{(}}{{\rm{m}}_{{\rm{Po}}}} + \,{{\rm{m}}_{\rm{\alpha }}}{\rm{)]}} \cdot {{\rm{c}}^{\rm{2}}} = \,{\mkern 1mu} {\rm{[222,0176}}\, - \left( {{\rm{218,0090}}\, + \,{\rm{4,0026}}} \right){\rm{]}} \cdot {\rm{931,5}}\, = \,{\rm{5,59 MeV}}{\rm{.}}\)

Chọn ĐÚNG.

c) Động năng hạt \[{\rm{\alpha }}\] chiếm phần lớn năng lượng phân rã.

+ Do hạt nhân polonium có khối lượng lớn hơn hạt \[{\rm{\alpha ,}}\] động năng của \[{\rm{\alpha }}\] sẽ chiếm phần lớn năng lượng phân rã.

Chọn ĐÚNG.

d) Tốc độ của hạt \[{\rm{\alpha }}\] gấp khoảng \(5,4\) lần tốc độ hạt nhân polonium.

Do ban đầu hạt nhân radon \[{}_{{\rm{86}}}^{{\rm{222}}}{\rm{Rn}}\] đứng yên nên áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có: \({{\rm{m}}_{{\rm{Po}}}} \cdot {{\rm{v}}_{{\rm{Po}}}}\, = \,{{\rm{m}}_{\rm{\alpha }}} \cdot {{\rm{v}}_{\rm{\alpha }}} \Rightarrow \frac{{{{\rm{v}}_{\rm{\alpha }}}}}{{{{\rm{v}}_{{\rm{Po}}}}}} = \,\frac{{{{\rm{m}}_{{\rm{Po}}}}}}{{{{\rm{m}}_{\rm{\alpha }}}}} = \,{\rm{54,5}}{\rm{.}}\)

Chọn SAI.