54 câu Bài tập Hạt nhân nguyên tử mức độ vận dụng có lời giải (P1)

Nguồn phóng xạ ở nhà máy thép Pomina 3 được dùng đẻ đo mức thép lỏng trên dây chuyền sản xuất phôi thép nhờ bức xạ gamma phát ra khi các đồng vị phóng xạ ${}_{27}{}^{60}Co$  trong nguồn đó phân rã.

Biết chu kì bán rã của Co-60 là 5,27 năm. Sau bao nhiêu năm thì số hạt nhân Co-60 trong nguồn này giảm đi 80%?

Giả sử, một nhà máy điện hạt nhân dùng nhiên liệu urani ${}_{92}{}^{235}U$ . Biết công suất phát điện là 500 MW và hiệu suất

chuyển hóa năng lượng hạt nhân thành điện năng là 20%. Cho rằng khi một hạt nhân urani ${}_{92}{}^{235}U$ phân hạch thì toả

ra năng lượng là 3,2.10-11 J. Lấy và khối lượng mol của ${}_{92}{}^{235}U$ là 235 g/mol. Nếu nhà máy hoạt động liên tục thì

lượng urani ${}_{92}{}^{235}U$mà nhà máy cần dùng trong 365 ngày là

Rađi ${}_{88}{}^{226}Ra$ là nguyên tố phóng xạ α. Một hạt nhân${}_{88}{}^{226}Ra$đang đứng yên phóng ra hạt α và biến đổi thành hạt nhân

con X. Biết động năng của hạt α là 4,8 MeV. Lấy khối lượng hạt nhân (tính theo đơn vị u) bằng số khối của nó. Giả sử phóng xạ này không kèm theo bức xạ gamma. Năng lượng tỏa ra trong phân rã này là

Cho phản ứng hạt nhân . Biết khối lượng của lần lượt là 11,9970 u

và 4,0015 u; lấy lu = 931,5 MeV/c². Năng lượng nhỏ nhất của phôtôn ứng với bức xạ γ để phản ứng xảy ra có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

Cho rằng một hạt nhân urani ${}_{29}{}^{235}U$khi phân hạch thì tỏa ra năng lượng là 200 MeV.

Lấy NA = 6,02.10²³ mol^-1, 1 eV = 1,6.10^-19 J và khối lượng mol của urani ${}_{29}{}^{235}U$ là 235 g/mol.

Năng lượng tỏa ra khi 2 g urani  phân hạch hết là

Hạt nhân ${}_{92}{}^{235}U$có năng lượng liên kết 1784 MeV. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân này là

Chất phóng xạ pôlôni ${}_{84}{}^{210}Po$phát ra tia α và biến đổi thành chì. Cho chu kì bán rã cùa pôlôni

là 138 ngày. Ban đầu có một mẫu pôlôni nguyên chất, sau khoảng thời gian t thì tỉ số giữa khối lượng chì sinh ra và khối lượng pôlôni còn lại trong mẫu là 0,6. Coi khối lượng nguyên từ bằng số khối của hạt nhân của nguyên tử đó tính theo đơn vị u. Giá trị của t là

Cho phản ứng hạt nhân:  

Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 1 mol heli theo phản ứng này là 5,2.10²⁴ MeV. Lấy NA= 6,02.10²³ mol^-1. Năng lượng tỏa ra của một phản ứng hạt nhân trên là

Hạt nhân ${}_8{}^{17}O$  có khối lượng 16,9947u. Biết khối lượng của prôtôn và notron lần lượt

là 1,0073 u và 1,0087 u. Độ hụt khối của${}_8{}^{17}O$ là

Cho rằng khi một hạt nhân urani phân hạch thì tỏa ra năng lượng trung bình là

200 MeV. Lấy NA = 6,023.10²³  mol^-1 , khối lượng mol của urani là 235 g/mol. Năng lượng tỏa ra khi phân hạch hết 1 kg urani là

là chất phóng xạ  với chu kì bán rã 15 h. Ban đầu có một lượng thì sau một khoảng thời gian bao lâu

lượng chất phóng xạ trên bị phân rã 75%?

Tính năng lượng tỏa ra khi hai hạt nhân đơteri ${}_1{}^{2}D$ tổng hợp thành hạt nhân hêli (${}_2{}^{4}He$).

Biết năng lượng liên kết riêng của ${}_2{}^{4}He$ là 1,1 MeV/nuclon của ${}_1{}^{2}D$là 7 MeV/nuclon.

Chất phóng xạ Iôt ${}_{53}{}^{131}I$ có chu kì bán rã 8 ngày đêm. Lúc đầu có 200g chất này.

Sau 24

ngày đêm khối lượng Iôt phóng xạ đã bị biến thành chất khác là:

Phản ứng hạt nhân sau:

. Biết m_Li = 7,0144u; mH = 1,0073u;

mHe= 4,0015u,  1u = 931,5MeV/c2. Năng lượng phản ứng tỏa ra là

Hạt nhân ${}_{A1}X$  phóng xạ và biến thành một hạt nhân bền ${}_{A2}Y$. Coi khối lượng của các hạt nhân X, Y tính theo đơn vị u bằng số khối của chúng. Biết chất phóng xạ X có chu kì bán rã là T. Ban đầu, có một mẫu X nguyên chất thì sau thời gian 3T, tỉ số giữa khối lượng của chất Y và khối lượng của chất

Trong phản ứng hạt nhân  hai hạt nhân có động năng như

 nhau K1, động năng của hạt nhân      và nơtrôn lần lượt là K2 và K3. Hệ thức nào sau đây đúng?

Đồng vị ${}_{92}{}^{238}U$  sau một chuỗi các phân rã thì biến thành chì ${}_{82}{}^{206}Pb$  bền, với chu kì bán rã T = 4,47 tỉ năm

. Ban đầu có một mẫu chất ${}_{92}{}^{238}U$ nguyên chất. Sau 2 tỉ năm thì trong mẫu chất có lẫn chì ${}^{206}Pb$với khối lượng 0,2g.

Giả sử toàn bộ lượng chì đó đều là sản phẩm phân rã từ ${}^{238}U$ . Khối lượng ${}^{238}U$ ban đầu là

Trong chuỗi phóng xạ

 các tia phóng xạ được phóng ra theo thứ tự

Hạt nhân ²³⁴U đứng yên, phân rã α biến đổi thành hạt nhân X. Biết khối lượng của các hạt nhân $m_U$ = 233,9905u, $m_{\alpha }$ = 4,0015u, $m_X$ = 229,9838u

. Lấy 1u=931,5MeV. Hạt nhân X giật lùi với động năng bằng