52 bài tập Chương 4. Vật lí hạt nhân có lời giải
52 câu hỏi
Kí hiệu của hạt nhân nguyên tử X có 3 proton và 4 neutron là
\({}_{\rm{3}}^{\rm{4}}{\rm{X}}{\rm{.}}\)
\({}_{\rm{3}}^7{\rm{X}}{\rm{.}}\)
\({}_4^7{\rm{X}}{\rm{.}}\)
\({}_7^3{\rm{X}}{\rm{.}}\)
Sovớihạtnhân\({}_5^{10}Bo,\)hạtnhân\({}_{20}^{40}Ca\)có nhiềuhơn
\(15\)neutron và \(15\) proton.
\(15\) neutron và \(30\) proton.
\(30\) neutron và \(15\) proton.
\(10\) neutron và \(15\) proton.
Biết \({N_A} = 6,{02.10^{23}}\,\,.\)Trong \({\rm{59,5 gam}}\)\(_{92}^{238}U\)có số neutron xấp xỉ là
\(2,{38.10^{23}}.\)
\(2,{20.10^{25}}.\)
\(1,{19.10^{25}}.\)
\(9,{21.10^{24}}.\)
Cho \({N_A} = 6,{02.10^{23}}.\) Số nguyên tử trong 1 gam khí cacbonic là
\(2,{74.10^{23}}.\)
\(0,{41.10^{23}}.\)
\(0,{274.10^{23}}.\)
\(4,{1.10^{23}}.\)
Cho phản ứng hạt nhân \({}_Z^AX + {}_9^{19}F \to {}_2^4He + {}_8^{16}O.\) Hạt \(X\) là hạt nào?
Đồng vị \({}_{92}^{234}U\) sau một chuỗi phóng xạ \[\alpha \] và \[\,{\beta ^ - }\]biến đổi thành \({}_{82}^{206}Pb.\)Số phóng xạ \[\alpha \] và \[\,{\beta ^ - }\]trong chuỗi là
\[7\] phóng xạ \[\alpha ,\]\[4\] phóng xạ \[\,{\beta ^ - }.\]
5 phóng xạ \[\alpha ,\]5 phóng xạ \[\,{\beta ^ - }.\]
\[10\] phóng xạ \[\alpha ,\]\[8\] phóng xạ \[\,{\beta ^ - }.\]
\[16\] phóng xạ \[\alpha ,\]\[12\] phóng xạ \[\,{\beta ^ - }.\]
Cho khối lượng của hạt nhân \({}_{{\rm{47}}}^{{\rm{107}}}{\rm{Ag }}l\`a {\rm{ }}106,8783u\) của neutron là\({\rm{ }}1,0087u;\)của proton là\({\rm{ }}1,0073u.\)Độ hụt khối của hạt nhân \({}_{{\rm{47}}}^{{\rm{107}}}{\rm{Ag}}\) là bao nhiêu?
Biết khối lượng của proton, neutron, hạt nhân \({}_8^{{\rm{16}}}O\) lần lượt là \[{m_p} = 1,0073u,\]\[{m_n} = 1,0087\,u,\]\[m = 15,9904u\]. Năng lượng liên kết của hạt nhân \({}_8^{{\rm{16}}}O\) xấp xỉ bằng bao nhiêu?
Cho hạt nhân \({}_1^{\rm{3}}{\rm{T,}}\)hạt proton và hạt neutron và hạt nhân lần lượt là \[{{\rm{m}}_{\rm{p}}}{\rm{ = 1,0073 u,}}\]\[{m_n} = 1,0087{\rm{ u,}}\]\[m = 3,0161{\rm{ u}}{\rm{.}}\]Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân \({}_1^{\rm{3}}{\rm{T}}\) là bao nhiêu?
Xét một phản ứng hạt nhân:. Biết khối lượng của các hạt nhân: mH = 2,0135u; mHe = 3,0149u; mn = l,0087u; 1u = 931 MeV/c2. Năng lượng phản ứng trên toả hay thu là bao nhiêu?
Cho phản ứng hạt nhân. Biết số Avôgađrô 6,02.1023/mol, khối lượng mol của \[_2^4He\] là 4 g/mol và 1 MeV = 1,6.10−13 (J). Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 1 g khí heli xấp xỉ bằng bao nhiêu?
Radon \(_{86}^{222}Rn\)là một chất phóng xạ có chu kỳ bán rã là 3,8 ngày đêm. Nếu ban đầu có 64 g chất này thì sau 19 ngày khối lượng Radon bị phân rã là bao nhiêu?
Sau 1 năm, khối lượng chất phóng xạ nguyên chất giảm đi 3 lần. Hỏi sau 2 năm khối lượng chất phóng xạ trên giảm đi bao nhiêu lần so với ban đầu?
Ban đầu có một mẫu Po210 nguyên chất khối lượng 1(g) sau 596 ngày nó chỉ còn 50 mg nguyên chất. Chu kì của chất phóng xạ là bao nhiêu?
Một chất phóng xạ ban đầu có N0 hạt nhân. Sau 1 năm, còn lại một phần ba số hạt nhân ban đầu chưa phân rã. Sau 1 năm nữa, số hạt nhân còn lại chưa phân rã của chất phóng xạ đó là bao nhiêu?
Một chất phóng xạ có chu kỳ bán rã là \[3,8\]ngày. Sau thời gian \[11,4\] ngày thì độ phóng xạ (hoạt độ phóng xạ) của lượng chất phóng xạ còn lại bằng bao nhiêu phần trăm so với độ phóng xạ của lượng chất phóng xạ ban đầu?
Một mẫu U238 có khối lượng 1 (g) phát ra 12400 hạt anpha trong một giây. Tìm chu kì bán rã của đồng vị này. Coi một năm có 365 ngày, số avogadro là 6,023.1023.
Chất phóng xạ pôlôni \(_{84}^{210}Po\) phát ra tia α và biến đổi thành chì\(_{82}^{206}Pb.\)Cho chu kì bán rã của \(_{84}^{210}Po\)là 138 ngày. Ban đầu (t = 0) có một mẫu pôlôni nguyên chất. Tại thời điểm t1, tỉ số giữa số hạt nhân pôlôni và số hạt nhân chì trong mẫu là 1/3. Tại thời điểm t2 = t1 + 276 ngày, tỉ số giữa số hạt nhân pôlôni và số hạt nhân chì trong mẫu là bao nhiêu?
Cho biết chu kì bán rã của Ra224 là 3,7 (ngày), số Avôgađro là 6,02.1023. Một nguồn phóng xạ Ra có khối lượng 35,84 (μg) thì độ phóng xạ là bao nhiêu?
Một chất phóng xạ α có chu là bán rã T. Khảo sát một mẫu chất phóng xạ này ta thấy: ở lần đo thứ nhất, trong 1 phút mẫu chất phóng xạ này phát ra 8n hạt α. Sau 414 ngày kể từ lần đo thứ nhất, trong 1 phút mẫu chất phóng xạ chỉ phát ra n hạt α , Giá trị của T là bao nhiêu?
Hiện nay trong quặng thiên nhiên có cả U238 và U235 theo tỉ lệ số nguyên tử là 140:1. Giả thiết ở thời điểm hình thành Trái Đất tỉ lệ trên là 1:1. Tính tuổi của Trái đất, biết chu kì bán rã của U238 và U235 là T1 = 4,5.109 năm T2 = 0,713.109 năm.
Hiện nay Urani tự nhiên chứa hai đồng vị phóng xạ 235U và 238U, với tỉ lệ số hạt 235U và số hạt 238U là 7/1000. Biết chu kì bán rã của 235U và 238U lần lượt là 7,00.108 năm và 4,50.109 năm. Cách đây bao nhiêu năm, urani tự nhiên có tỷ lệ số hạt 235U và số hạt 238U là 3/100.
Hạt nhân urani \(_{92}^{238}U\) sau một chuỗi phân rã, biến đổi thành hạt nhân chì \(_{82}^{206}Pb\). Trong quá trình đó, chu kì bán rã của \(_{92}^{238}U\) biến đổi thành hạt nhân chì là 4,47.109 năm. Một khối đá được phát hiện có chứa 1,188.1020 hạt nhân \(_{92}^{238}U\) và 6,239.1018 hạt nhân \(_{82}^{206}Pb\). Giả sử khối đá lúc mới hình thành không chứa chì và tất cả lượng chì có mặt trong đó đều là sản phẩm phân rã của \(_{92}^{238}U\). Tuổi của khối đá khi được phát hiện là bao nhiêu năm?
Trong hạt nhân nguyên tử sắt \(_{26}^{56}{\rm{Fe}}\) có bao nhiêu neutron?
26 neutron.
30 neutron.
56 neutron.
82 neutron.
Cho ba hạt nhân X, Y, Z có các đặc điểm sau:
Hạt nhân X có 9 proton và 10 neutron.
Hạt nhân Y có tất cả 20 nucleon trong đó có 11 nucleon trung hoà.
Hạt nhân Z có 10 nucleon mang điện và 10 nucleon trung hoà.
Trong các phát biểu dưới đây, phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai?
a) X và Y là hai hạt nhân đồng vị.
b) X và Z có cùng điện tích.
c) Y và Z có cùng số khối.
d) Y và Z có bán kính xấp xỉ bằng nhau.
Biết khối lượng của các hạt proton, neutron và hạt nhân \(_8^{18}{\rm{O}}\) lần lượt là \(1,0073{\rm{u}}\); 1,0087 u; 17,9948 u. Độ hụt khối của hạt nhân \(_8^{18}{\rm{O}}\) là
\(0,1376{\rm{u}}.\)
\(0,1506{\rm{u}}.\)
\(0,1478{\rm{u}}.\)
\(8,2202{\rm{u}}.\)
Cho hai hạt nhân A và B có các đặc điểm sau:
Hạt nhân A có 202 nucleon trong đó gồm 122 neutron. Độ hụt khối của hạt nhân A là 1,71228 u.
Hạt nhân B có 204 nucleon trong đó gồm 80 proton. Độ hụt khối của hạt nhân B là 1,72675 u.
Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai?
a) A và B là hai hạt nhân đồng vị.
b) Số nucleon trung hoà trong mỗi hạt nhân bằng nhau.
c) Hạt nhân A có năng lượng liên kết nhỏ hơn hạt nhân B.
d) Hạt nhân B bền vững hơn hạt nhân A.
Đồng vị phóng xạ \({\beta ^ - }\)xenon \(_{54}^{133}{\rm{Xe}}\) được sử dụng trong phương pháp nguyên tử đánh dấu của \({\rm{y}}\) học hạt nhân khi kiểm tra chức năng và chẩn đoán các bệnh về phổi. Chu kì bán rã của xenon \(_{54}^{133}{\rm{Xe}}\) là 5,24 ngày. Một mẫu khí chứa xenon \(_{54}^{133}{\rm{Xe}}\) khi được sản xuất tại nhà máy có độ phóng xạ \(4,25 \cdot {10^9}{\rm{Bq}}.\) Mẫu đó được vận chuyển về bệnh viện và sử dụng cho bệnh nhân sau đó 3,00 ngày. Các ý a), b), c), d) dưới đây là đúng hay sai?
a) Sản phẩm phân rã của xenon \(_{54}^{133}{\rm{Xe}}\) là cesium \(_{55}^{133}{\rm{Cs}}.\)
b) Hằng số phóng xạ của xenon \(_{54}^{133}{\rm{Xe}}\) là \(0,132\;{{\rm{s}}^{ - 1}}.\)
c) Số nguyên tử \(_{54}^{133}{\rm{Xe}}\) có trong mẫu mới sản xuất là \(2,{78.10^{15}}\) nguyên tử.
d) Khi bệnh nhân sử dụng, độ phóng xạ của mẫu khí là \(1,{86.10^9}{\rm{Bq}}.\)
Một mẫu chất chứa hai đồng vị phóng xạ A và B. Tại thời điểm ban đầu, tỉ lệ số nguyên tử đồng vị A trên số nguyên tử đồng vị B là 5. Sau đó 2,0 giờ, tỉ lệ số nguyên tử đồng vị A trên số nguyên tử đồng vị B là 1. Biết rằng chu kì bán rã của đồng vị A là 0,50 giờ. Chu kì bán rã của đồng vị B là mấy giờ? Biết rằng hai đồng vị phóng xạ này không phải là sản phẩm phân rã của nhau. (Kết quả lấy đến một chữ số sau dấu phẩy thập phân).
Một phòng thí nghiệm nhập về lượng đồng phóng xạ nguyên chất \(^{64}{\rm{Cu}}\) có khối lượng ban đầu là \(55\;{\rm{g}}.\) Chu kì bán rã của đồng vị này là 12,7 giờ. Tính khối lượng \(^{64}{\rm{Cu}}\) đã bị phân rã trong ngày thứ 10 kể từ lúc nhập về. (Kết quả tính có đơn vị là \({\rm{mg}}\) và lấy một chữ số sau dấu phẩy thập phân).
Đồng vị \(^{238}{\rm{U}}\) phân rã qua một chuỗi phân rã phóng xạ \(\alpha \) và \(\beta \) biến thành hạt nhân bền \(^{206}\;{\rm{Pb}}.\) Biết chu kì bán rã của \(^{238}{\rm{U}}\) là \(4,47 \cdot {10^9}\) năm. Một khối đá được phát hiện chứa \(46,97{\rm{m}}{{\rm{g}}^{238}}{\rm{U}}\) và \(23,15{\rm{m}}{{\rm{g}}^{206}}\;{\rm{Pb}}.\) Giả sử khối đá khi mới hình thành không chứa nguyên tố chì và tất cả lượng chì có mặt trong đó đều là sản phẩm phân rã của \(^{238}{\rm{U}}.\) Tuổi của khối đá đó là bao nhiêu tỉ năm? (Kết quả lấy đến một chữ số sau dấu thập phân).
Coi hạt nhân nguyên tử như một quả cầu có bán kính \(R = 1,2 \cdot {10^{ - 15}} \cdot {A^{\frac{1}{3}}}\)(m) với A là số khối. Bán kính của hạt nhân \(_{13}^{27}{\rm{Al}}\)có giá trị bằng
0,36.10-12 m.
3,6.10-12 m.
0,36.10-15 m.
3,6.10-15 m.
Hạt nhân \(_{92}^{235}{\rm{U}}\) có năng lượng liên kết 1 784 MeV. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân này là
5,46 MeV/nucleon.
12,48 MeV/nucleon.
19,39 MeV/nucleon.
7,59 MeV/nucleon.
Chất phóng xạ X có chu kì bán rã T. Ban đầu (t = 0), một mẫu chất phóng xạ X có số hạt là N0. Sau khoảng thời gian t = 3T (kể từ t = 0), số hạt nhân X còn lại là
0,25N0.
0,875N0.
0,75N0.
0,125N0.
Biết \({{\rm{N}}_{\rm{A}}} = 6,02 \cdot {10^{23}}\) hạt \(/{\rm{mol}}.\) Trong \(59,50\;{\rm{g}}_{92}^{238}{\rm{U}}\) có số neutron xấp xỉ là
\(2,38 \cdot {10^{23}}.\)
\(2,{20.10^{23}}.\)
\(1,{19.10^{25}}.\)
\(9,{21.10^{24}}.\)
Nitrogen tự nhiên có khối lượng nguyên tử m = 14,0067 amu và gồm hai đồng vị chính là \(_7^{14}\;{\rm{N}}\) có khối lượng nguyên tử m1 = 14,00307amu và \(_7^{15}\;{\rm{N}}\) có khối lượng nguyên tử m2 = 15,00011amu. Tỉ lệ phần trăm của hai đồng vị đó trong nitơ tự nhiên lần lượt là
\(0,36\% _7^{14}\;{\rm{N}}\) và \(99,64\% _7^{15}\;{\rm{N}}.\)
\(99,64\% _7^{14}\;{\rm{N}}\) và \(0,36\% _7^{15}\;{\rm{N}}.\)
\(99,36\% _7^{14}\;{\rm{N}}\) và \(0,64\% _7^{15}\;{\rm{N}}.\)
\(99,30\% _7^{14}\;{\rm{N}}\) và \(0,70\% _7^{15}\;{\rm{N}}.\)
So sánh bán kính hạt nhân của hai đồng vị của nguyên tố carbon: \(_6^{12}{\rm{C}},_6^{14}{\rm{C}}.\)
Cho khối lượng của hạt nhân \(_{47}^{108}{\rm{Ag}}\) là 106,8783 amu; của neutron là 1,0087 amu; của proton là 1,0073 amu. Độ hụt khối của hạt nhân \(_{47}^{107}{\rm{Ag}}\)là
0,9868 amu.
0,6986 amu.
0,6868 amu.
0,9686 amu.
Khối lượng của hạt proton, neutron và hạt deuteri \(_1^2{\rm{D}}\) lần lượt là: 1,0073 amu; 1,0087 amu và 2,0136 amu. Năng lượng liên kết của hạt nhân \(_1^2{\rm{D}}\) là
2,24 MeV.
3,06 MeV.
1,12 MeV.
4,48 MeV.
Hạt nhân \(_4^{10}{\rm{Be}}\) có khối lượng 10,0135 amu. Khối lượng của neutron mn = 1,0087 amu, của proton mp = 1,0073 amu. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân \(_4^{10}{\rm{Be}}\) là
0,6321 MeV/nucleon.
63,2152 MeV/nucleon.
632,1531 MeV/nucleon.
6,3215 MeV/nucleon.
So sánh lực đẩy tĩnh điện và lực hấp dẫn giữa hai proton đặt cách nhau 1 fm. Biết rằng điện tích của proton là 1,6.10-19 C và lực hấp dẫn giữa hai proton ở khoảng cách 1 fm có giá trị là 1,87.10-14 N.
Trong phản ứng hạt nhân: \(_9^{19}\;{\rm{F}} + {\rm{p}} \to _8^{16}{\rm{O}} + {\rm{X}},\) hạt X là
electron.
positron.
proton.
hạt a.
Cho phản ứng hạt nhân: \(_1^1{\rm{p}} + _3^7{\rm{Li}} \to _2^4{\rm{He}} + {\rm{X}} + 17,3{\rm{MeV}}.\) Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 1 g khí helium là
26,04.1016 MeV.
13,02.1026 MeV.
13,02.1023 MeV.
26,04.1023 MeV.
Xác định số hiệu nguyên tử và số khối còn thiếu của hạt nhân trong các phản ứng sau:
a) \(_7^{14}\;{\rm{N}} + _0^1{\rm{n}} \to _1^1{\rm{H}} + _?^?{\rm{C}}\) b) \(_{92}^{238}{\rm{U}} \to ?{\rm{Th}} + _2^4{\rm{He}}\)
c) \(_{12}^{25}{\rm{Mg}} + _2^4{\rm{He}} \to _?^?{\rm{Al}} + _1^1{\rm{H}}\) d) \(_{84}^{210}{\rm{Po}} \to ?\;{\rm{Pb}} + _2^4{\rm{He}}\)
e) \(_?^?{\rm{Be}} + _2^4{\rm{He}} \to _6^{12}{\rm{C}} + _0^1{\rm{n}}\) f) \(_8^{16}{\rm{O}} + _0^1 \to ?\)
Một lò phản ứng phân hạch có công suất 200 MW. Cho rằng toàn bộ năng lượng mà lò phản ứng này sinh ra đều do sự phân hạch của 235U và đồng vị này chỉ bị tiêu hao bởi quá trình phân hạch. Coi mỗi năm có 365 ngày; mỗi phân hạch sinh ra 200 MeV. Khối lượng 235U mà lò phản ứng tiêu thụ trong 3 năm là
461,6 g.
461,6 kg.
230,8 kg.
230,8 g.
Cho phản ứng hạt nhân: \(_1^2{\rm{D}} + _1^2{\rm{D}} \to _2^3{\rm{He}} + {\rm{n}}\). Biết khối lượng của \(_1^2{\rm{D}},_2^3{\rm{He}},\) n lần lượt là mD = 2,0135 amu; mHe = 3,0149 amu; mn = 1,0087 amu. Khối lượng Deuterium cần thiết để có thể thu được năng lượng nhiệt hạch tương đương với năng lượng toả ra khi đốt 1 tấn than là (biết năng lượng toả ra khi đốt 1 kg than là 30000 kJ)
0,4 g.
4 kg.
8 g.
4 g.
Tính năng lượng tỏa ra khi 100g \(_2^3{\rm{He}}\) được tạo thành trong phản ứng nhiệt hạch: \(_1^2{\rm{H}} + _1^2{\rm{H}} \to _2^3{\rm{He}} + _0^1{\rm{n}}\), biết rằng mỗi phản ứng này tỏa ra năng lượng khoảng 3,27 MeV. So sánh với năng lượng tỏa ra khi phân hạch hoàn toàn 100g \(_{92}^{235}{\rm{U}}\), biết trung bình mỗi phản ứng phân hạch của \(_{92}^{235}{\rm{U}}\) tỏa ra năng lượng khoảng 200 MeV.
Ban đầu có 0,2 mol \(_{15}^{32}{\rm{P}}\) là chất phóng xạ b- với chu kì bán rã 14,2 ngày. Số hạt nhân \(_{15}^{32}{\rm{P}}\) còn lại sau 28,4 ngày. Lấy NA = 6,0221.1023 (mol).
3,11.1022.
2,03.1021.
4,27.1022
3,011.1022.
Đồng vị \(_{11}^{24}{\rm{Na}}\) phóng xạ b- với chu kì bán rã T = 15 giờ. Hỏi có bao nhiêu hạt b- được giải phóng trong 1 giờ từ 10-6 g đồng vị Na?
2,39.1016 hạt.
2,51.1016 hạt.
11,34.1015 hạt.
1,134.1015 hạt.
Đồng vị phóng xạ \(_{29}^{66}{\rm{Cu}}\) có thời gian bán rã T = 4,3 phút. Sau thời gian 12,9 phút độ phóng xạ của đồng vị này giảm đi là
85%.
87,5%.
82,5%.
80%.
Chu kì bán rã của \(_{84}^{210}{\rm{Po}}\) là 140 ngày. Lúc đầu có 42 mg Po; số Avogadro là NA = 6,022.1023 mol-1. Độ phóng xạ ban đầu nhận giá trị là
6,8.1014 Bq.
6,8.1012 Bq.
6,8.109 Bq.
6,9.1012 Bq.
Chu kì bán rã của C14 là 5600 năm. Tính tuổi của một pho tượng gỗ biết độ phóng xạ b- của nó bằng 0,8 lần độ phóng xạ của một khúc gỗ cùng khối lượng vừa mới chặt.
1615 năm.
2012 năm.
1803 năm.
1900 năm.