(2025) Đề thi tổng ôn tốt nghiệp THPT Vật lí có đáp án - Đề 8

Trong vật lý hạt nhân, máy đo bức xạ (máy đếm/ống đếm) Geiger-Muller được sử dụng rộng rãi trong việc đo số lượng hạt α,

22/28

Trong vật lý hạt nhân, máy đo bức xạ (máy đếm/ống đếm) Geiger-Muller được sử dụng rộng rãi trong việc đo số lượng hạt α, β bằng cách ứng dụng khả năng ion hoá của các tia bức xạ này.

     Số tín hiệu máy đếm được tỉ lệ thuận với số lượng hạt nhân bị phân rã.

Trong vật lý hạt nhân, máy đo bức xạ (máy đếm/ống đếm) Geiger-Muller được sử dụng rộng rãi trong việc đo số lượng hạt α, (ảnh 1)

     Xét hai máy đếm Geiger-Muller giống nhau lần lượt được chiếu xạ bởi hai mẫu chất phóng xạ P84210o và I53131 (mỗi hạt nhân khi phân rã chỉ phát ra một tia phóng xạ). Biết rằng các mẫu chất phóng xạ được đặt ở cùng một khoảng cách so với các máy đếm tại hai phòng khác nhau. Cho khối lượng của từng mẫu phóng xạ tại thời điểm ban đầu đều là 1,5 g.

     Lấy khối lượng của các hạt nhân gần bằng số khối của chúng; chu kì bán rã của P84210o và I53131 lần lượt là 138,4 ngày và 8,02 ngày.

a) Ban đầu, số nguyên tử P84210o có trong 1,5 g là 4,3.1021 nguyên tử.

b) Số lượng hạt nhân I53131 phân rã trong vòng 1 ngày đầu tiên xấp xỉ bằng 6,3.1021 hạt.

c) Sau 1 ngày đầu tiên, máy đo bức xạ ứng với mẫu chất chứa I53131 đếm được nhiều tín hiệu hơn.

d) Độ phóng xạ của hạt nhân I53131 sau 1 ngày đầu tiên xấp xỉ bằng 2,14.1019 Bq.

0/3000 ký tự
Giải thích

 

Nội dung

Đúng

Sai

a

Ban đầu, số nguyên tử P84210o có trong 1,5 g là 4,3.1021 nguyên tử.

Đ

 

b

Số lượng hạt nhân I53131 phân rã trong vòng 1 ngày đầu tiên xấp xỉ bằng 6,3.1021 hạt.

 

S

c

Sau 1 ngày đầu tiên, máy đo bức xạ ứng với mẫu chất chứa I53131 đếm được nhiều tín hiệu hơn.

Đ

 

d

Độ phóng xạ của hạt nhân I53131 sau 1 ngày đầu tiên xấp xỉ bằng 2,14.1019 Bq.

 

S

 

     a) Số nguyên tử P84210o có trong 1,5 g ban đầu là:

N0Po=mM.NA=1,5210.6,02.1023=4,3.1021 nguyên tử.

     b) Số lượng hạt nhân I53131 phân rã trong vòng 1 ngày đầu tiên là:

∆NI=N0(I)-NI=No(I)1-2-tT1=m0(I)AI.NA.1-2-tTI=1,5131.6,02.1023.1-2-18,02≈5,707.1020 hạt.

     c) Số lượng hạt nhân P84210o phân rã trong vòng 1 ngày đầu tiên là:

∆NPo=N0(Po)-NPo=N0(Po)1-2-tTPo=4,3.1021.1-2-1138,4≈2,148.1019 hạt.

Theo Câu b, ta có số lượng hạt nhân I53131 phân rã trong vòng 1 ngày đầu tiên là ∆NI≈5,707.1020 hạt; ∆NI>∆NPo.

Mà mỗi hạt nhân khi phân rã chỉ phát ra một tia phóng xạ.

Vậy sau 1 ngày đầu tiên, máy đo bức xạ ứng với mẫu chất chứa I53131 đếm được nhiều tín hiệu hơn.

     d) Độ phóng xạ của hạt nhân P84210o sau 1 ngày đầu tiên là:

Ht=λ.Nt=ln2TPo.N0(Po).2-tTPo=ln2138,4.24.3600.4,3.1021.2-1138,4≈2,48.1014 Bq.