Bài tập Phản ứng hạt nhân có đáp án
10 câu hỏi
Loại phản ứng nào liên quan đến phóng xạ được sử dụng để chẩn đoán và điều trị bệnh trong y học, sản xuất điện năng và xác định niên đại trong khảo cổ, …?
Trả lời:
Đồng vị phóng xạ và phản ứng hạt nhân liên quan đến phóng xạ được sử dụng để chuẩn đoán và điều trị bệnh trong y học, sản xuất điện năng và xác định niên đại trong khảo cổ, …
Hoàn thành phương trình hạt nhân sau đây:
a) P1532→? + e−10
b) K1943→C2043a + ?
Trả lời:
a) P1532→S1632 + e−10
b) K1943→C2043a + e−10
Viết phương trình biểu diễn sự phóng xạ của các đồng vị:
a) R88226a→ ? + α b) N93237p→ ? + α
c) S1632→ ? + β d) H13→ ? + β
Trả lời:
Lưu ý: Hạt ∝ là H24e và hạt β là e−10.
a) R88226a→ R86222n + α
b) N93237p→ P91233a + α
c) S1632→ C1732l + β
d) H13→ H23e + β
Hạt nhân T90223h bức xạ liên tiếp hai electron, tạo ra một đồng vị uranium. Viết phương trình biểu diễn quá trình đó.
T90223h→U92223+ 2e−10
Ở tầng cao khí quyển, do tác dụng của neutron có trong tia vũ trụ, N714 phân rã thành C614 và proton. Viết phương trình của phản ứng hạt nhân đó.
Trả lời:
Phương trình của phản ứng hạt nhân trên là:
N714+n01→ 614C +H11
Hoàn thành các phản ứng hạt nhân sau:
a) M1226g +?→N1023e+H24e
b) F919 + 11H→? + 24He
c) P94242u + 1022Ne→4(01n) + ?
d) 12H+?→ 2(24He) + 01n
Trả lời:
a) M1226g +n01→N1023e+H24e
b) F919 + 11H→O816 + 24He
c) P94242u + 1022Ne→4(01n) + R104260f
d) 12H+L37i→ 2(24He) + 01n
Xét phản ứng phân hạch đơn giản sau:
92235U+ 01n→ 52137Te +X+ 2(01n). X là hạt nhân nào sau đây?
Trả lời:
Đáp án đúng là: B
92235U+ 01n→ 52137Te +Xab+ 2(01n)
Áp dụng định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích ta có:
{92+0=52+a+2.0235+1=137+b+2.1⇒ {a=40b=97
⇒ X là hạt nhân Z4097r
Hãy nêu những ứng dụng quan trọng của các đồng vị sau: C2760o, P1530, I53131, P94239u.
Trả lời:
- Đồng vị phóng xạ C2760o là nguồn phát xạ γ thông dụng nhất. Các tia γ phát ra từ Co có khả năng xuyên sau nên bức xạ γ được dùng để chụp ảnh, điều trị các khối u ở sâu trong cơ thể, …
- Các tia phóng xạ phát ra từ P1530 hay S3890r được dùng để điều trị các bệnh ung thư bên ngoài như ung thư da, …
- Đồng vị phóng xạ I53131 dùng để chuẩn đoán và chữa bệnh bướu cổ.
- Đồng vị P94239u dùng làm nhiên liệu trong các lò phản ứng hạt nhân để sản xuất ra điện và các tàu phá băng, …
Đồng vị phóng xạ plutonium (P94239u) có khả năng phân hạch hạt nhân để giải phóng ra một năng lượng cực lớn và được sử dụng trong nhà máy điện nguyên tử để sản xuất ra điện. Đồng vị P94239u có thể phân rã theo ba cách: (1) Nhận 1 electron; (2) bức xạ 1 positron; (3) bức xạ 1 hạt ∝.
Hãy viết phương trình cho mỗi trường hợp đó.
Trả lời:
P94239u+e−10→N93239p (1)
Chú ý: positron hay còn gọi là electron dương ()
P94239u→N93239p +e+10 (2)
P94239u→U92235+α (3)
Vận dụng kiến thức về phóng xạ tự nhiên và phản ứng hạt nhân để hiểu ứng dụng của các hiện tượng đó trong một số lĩnh vực: y tế (chẩn đoán và điều trị ung thư, xạ trị, …), nông nghiệp (tạo giống mới, bảo quản hoa quả, …), năng lượng (điện nguyên tử, …) và khảo cổ (xác định niên đại cổ vật, …).
Trả lời:
Trong y học:
- Đồng vị phóng xạ C2760o là nguồn phát xạ γ thông dụng nhất. Các tia γ phát ra từ Co có khả năng xuyên sau nên bức xạ γ được dùng để chụp ảnh, điều trị các khối u ở sâu trong cơ thể, …
- Các tia phóng xạ phát ra từ P1530 hay S3890r được dùng để điều trị các bệnh ung thư bên ngoài như ung thư da, …
- Đồng vị phóng xạ I53131 dùng để chuẩn đoán và chữa bệnh bướu cổ.
Trong nông nghiệp:
Nghiên cứu sinh học phóng xạ sử dụng bức xạ gamma kết hợp với những tác nhân khác để cải tạo giống cây trồng, sử dụng đồng vị đánh dấu để nghiên cứu các quá trình sinh học, đặc biệt là vấn đề dinh dưỡng cây. Các nghiên cứu chiếu xạ một số giống cây (ngô, khoai, lúa, một số loài hoa, dâu tằm, v.v...) ở liều kích thích hoặc đột biến để tạo giống có năng suất cao hơn hoặc thích hợp hơn với điều kiện môi trường khắc nghiệt, nghiên cứu quy trình nhân giống vô tính in-vitro, nuôi cấy tế bào một số loài hoa, cây đặc sản và cây rừng quý hiếm, v.v... cũng được tiến hành.
Trong năng lượng:
- Đồng vị P94239u dùng làm nhiên liệu trong các lò phản ứng hạt nhân để sản xuất ra điện và các tàu phá băng, …
Trong khảo cổ
Dựa vào nguyên lý là các chất phóng xạ đều có chu kỳ bán rã (mất đi một nửa) không đổi, trên cơ sở đó mà người ta đo được thời gian. Các nhà khảo cổ học có thể định niên bằng phương pháp 14C qua các mẫu vật như gỗ, than, hạt cây, vỏ sò, ốc, xương động vật... thường gặp trong các di chỉ. Mẫu vật chỉ cần chứa từ hai gam carbon sạch là có thể xác định chính xác tuổi của mẫu vật.