Đề thi thử Tốt nghiệp THPT môn Vật lí THPT Nguyễn Khuyến - Lê Thánh Tông (Hồ Chí Minh) có đáp án

Tàu thăm dò không gian Galileo được phóng vào năm 1989 trên hành trình dài qua nhiều hành tinh, với mục tiêu cuối cùng là sao Mộc. Nguồn năng lượng của nó là 11,0 kg ^238 Pu là chất có tính p

26/28

Tàu thăm dò không gian Galileo được phóng vào năm 1989 trên hành trình dài qua nhiều hành tinh, với mục tiêu cuối cùng là sao Mộc. Nguồn năng lượng của nó là \(11,0\;{\rm{k}}{{\rm{g}}^{238}}{\rm{Pu}}\), là chất có tính phóng xạ \(\alpha \), có chu kì bán rã là 87,7 năm. Năng lượng điện được tạo ra thông qua hiệu ứng nhiệt điện, từ nhiệt sinh ra khi hạt \(\alpha \) với năng lượng \(5,49{\rm{MeV}}\) phát ra trong mỗi phân rã. Coi như toàn bộ năng lượng của các hạt \(\alpha \) chuyển hóa thành điện năng. Lấy khối lượng hạt nhân bằng số khối của nó tính theo đơn vị amu.

a

Sản phẩm của sự phóng xạ \(^{238}{\rm{Pu}}\) là hạt nhân có số nucleon bằng 236.

ĐúngSai
b

Độ phóng xạ ban đầu của khối chất \(^{238}{\rm{Pu}}\)\({7.10^{15}}\;{\rm{Bq}}\).

ĐúngSai
c

Mỗi phản ứng phóng xạ của \(^{238}{\rm{Pu}}\) tỏa năng lượng là \(5,6{\rm{MeV}}\) (làm tròn đến chữ số phần mười).

ĐúngSai
d

Công suất điện phát ra ban đầu là \(4,99\;{\rm{kW}}\).

ĐúngSai
Giải thích

\(^{238}{\rm{Pu}} \to _2^4\alpha { + ^{234}}{\rm{X}} \Rightarrow {\rm{X}}\) có 234 nucleon \( \Rightarrow \) a) Sai

\(n = \frac{m}{M} = \frac{{{{11.10}^3}}}{{238}} = \frac{{5500}}{{119}}\;{\rm{mol}}\)

\({N_0} = n{N_A} = \frac{{5500}}{{119}} \cdot 6,02 \cdot {10^{23}} \approx 2,7824 \cdot {10^{25}}\)

\(\left. {{H_0} = \lambda {N_0} = \frac{{\ln 2}}{T} \cdot {N_0} = \frac{{\ln 2}}{{87,7.365 \cdot 24.60.60}} \cdot 2,7824 \cdot {{10}^{25}} \approx 6,{{97.10}^{15}}\;{\rm{Bq}} \Rightarrow {\bf{b}}} \right)\) b) Đúng

Bảo toàn động lượng \(p_\alpha ^2 = p_X^2 \Rightarrow 2{m_\alpha }{K_\alpha } = 2{m_X}{K_X} \Rightarrow {K_X} = \frac{{{m_\alpha }{K_\alpha }}}{{{m_X}}} = \frac{{4.5,49}}{{234}} = \frac{{61}}{{650}}{\rm{MeV}}\)

\(\Delta E = {K_\alpha } + {K_X} = 5,49 + \frac{{61}}{{650}} \approx 5,6{\rm{MeV}} \Rightarrow \) c) Đúng

\({P_0} = {H_0}{K_\alpha } = 6,97 \cdot {10^{15}} \cdot 5,59 \cdot 1,6 \cdot {10^{ - 13}} \approx 6,2 \cdot {10^3}W = 6,2\;{\rm{kW}} \Rightarrow \) d) Sai