Giải SBT Vật lí 12 Chân trời sáng tạo Bài 15. Năng lượng liên kết hạt nhân

Độ hụt khối của một hạt nhân XZA

A. là đại lượng đặc trưng cho mức độ bền vững của hạt nhân.

B. được xác định bằng biểu thức ∆m=Zmp+A-Zmn-mx.

C. càng lớn khi số khối của hạt nhân càng lớn.

D. là đại lượng đặc trưng cho mức độ phổ biến của hạt nhân.

Chỉ ra phát biểu sai.

A. Hệ thức Einstein về mối liên hệ giữa năng lượng và khối lượng là E = mc².

B. Khối lượng nghỉ là khối lượng của một vật khi ở trạng thái nghỉ.

C. Khối lượng của một nguyên tử có giá trị gần bằng khối lượng của hạt nhân nguyên tử đó.

D. Một hạt nhân có số khối A thì khối lượng của nó luôn lớn hơn A (amu).

Nhận định nào sau đây sai khi nói về lực hạt nhân?

A. Lực hạt nhân có bản chất là lực hấp dẫn vì nó giúp kết nối các nucleon lại với nhau.

B. Lực hạt nhân có bản chất là lực tương tác mạnh.

C. Lực hạt nhân có cường độ lớn hơn nhiều lần so với cường độ của lực tĩnh điện.

D. Lực hạt nhân có phạm vi tác dụng trong bán kính hạt nhân.

Đồ thị nào dưới đây mô tả gần đúng mối liên hệ giữa năng lượng liên kết riêng (E_lkr) với số nucleon (A)?

Các hạt nhân C612,O816,H24e có năng lượng liên kết lần lượt là 92,16MeV;127,6MeV; 28,3MeV .Thứ tự giảm dần về mức độ bền vững của hạt nhân là:

A. H24e,O816,C612.                                               

B. O816,C612,H24e.

C. C612,H24e,O816.                                                

D. H24e,C612,O816.

Cho khối lượng của proton, neutron, hạt nhân C2042a, hạt nhân C2043a lần lượt là mp=1,007276amu,mn=1,008665amu,mCa42=41,958622amu,mCa43=42,958770amu .Trong mỗi phát biểu sau, em hãy chọn đúng hoặc sai.

a) C2043a và C2042a đều là đồng vị của C2040a.

b) Độ hụt khối của C2043a lớn hơn độ hụt khối của C2042a.

c) Năng lượng liên kết của C2043a lớn hơn năng lượng liên kết của C2042a một lượng 9,73MeV.

d) Hạt nhân C2043a kém bền vững hơn hạt nhân C2042a.

Cho các hạt nhân sau U92238,U92235,N1123a,A79197u. Sắp xếp các hạt nhân nói trên theo mức độ bền vững tăng dần, biết rằng khối lượng của các hạt nhân nói trên và khối lượng của proton, neutron lần lượt là mU238=238,050788amu,mU235=234,993422amu,mNa23=22,983730amu,mAu197=196,966552amu,mp=1,007276amu và mn=1,008665amu.

A. N1123a,A79197u,U92235,U92238.                                  

B. U92238,U92235,N1123a,A79197u.

C. U92238,U92235,A79197u,Na1123.                                  

D. N1123a,Au,U9223879197,U92235.

Cho khối lượng của proton, neutron, hạt nhân T13, hạt nhân A95244m lần lượt là mp=1,007276amu,mn=1,008665amu,mT=3,016049amu và mAm=244,064279amu. Nhận xét nào sau đây đúng?

A. Hai hạt nhân này có độ hụt khối bằng nhau.

B. Năng lượng liên kết của A95244m lớn hơn năng lượng liên kết của T13

C. Năng lượng liên kết riêng của A95244m nhỏ hơn năng lượng liên kết riêng của T13

D. Mức độ bền vững của hai hạt nhân T13 và A95244m là bằng nhau.

Tính năng lượng liên kết của A1327l, biết khối lượng của hạt nhân A1327l, proton và neutron lần lượt là mAl=26,97435amu,mp=1,00728amu và mn=1,00867amu.

Tính năng lượng liên kết riêng của P1530, biết khối lượng của hạt nhân P1530, proton và neutron lần lượt là mp=29,97005amu,mp=1,00728amu và mn=1,00867amu.

Hình 15.1 cho thấy sự phụ thuộc của năng lượng liên kết riêng theo số khối ở một số hạt nhân. Dựa vào Hình 15.1, em hãy sắp xếp mức độ bền vững theo thứ tự giảm dần của các hạt nhân sau: T56126e,U92238,H72180f,F2656e,B83209i,C48110d. Từ đó, em có nhận xét gì về tính bền vững của các hạt nhân có khối lượng lớn (từ sau F2656e) theo chiều tăng dần về số khối.

Hạt nhân F2656e là một trong những hạt nhân bền vững nhất trong tự nhiên (độ phổ biến đến 91,754% trữ lượng các đồng vị sắt trong tự nhiên), trong khi đó hạt nhân nhẹ deuteri D12 lại kém bền (độ phổ biến vào khoảng 0,015% trữ lượng các đồng vị hydrogen). Hãy cho biết năng lượng liên kết riêng của F2656e lớn hơn năng lượng liên kết riêng của D12 bao nhiêu lần. Cho biết mFe=55,93494amu,mD=2,01355amu,mp=1,00728amu và mn=1,00867amu.

Xét hai hạt nhân X và Y, nếu số proton của hạt nhân X bằng số neutron của hạt nhân Y và ngược lại, số neutron của hạt nhân X bằng số proton của hạt nhân Y thì hai hạt nhân đó được gọi là một cặp hạt nhân gương. Xét một cặp hạt nhân gương M1223g và N1123a có khối lượng lần lượt là mMg=22,99413amu và mNa=22,98373amu. Hạt nhân nào có năng lượng liên kết lớn hơn và lớn hơn bao nhiêu MeV? Biết rằng mp=1,00728amu,mn=1,00867amu.

Cần phải bắn một photon có năng lượng tối thiểu bằng bao nhiêu vào hạt nhân deuteri D12 (là đồng vị của hydrogen với một neutron và một proton trong hạt nhân) để phân tách hạt nhân này thành một neutron và một proton riêng rẽ? Biết rằng m_D = 2,01355 amu, m_p =1,00728 amu và m_n = 1,00867 amu.

Bắn một photon có năng lượng 3,6 MeV vào hạt nhân deuteri D12 để phân tách hạt nhân này thành một neutron và một proton riêng rẽ. Biết rằng, ngoài việc phân tách hạt nhân deuteri, năng lượng của photon còn cung cấp cho các hạt tạo thành một động năng ban đầu. Hãy xác định động lượng của proton và neutron nếu giả sử động năng của các hạt này sau khi được phân tách bằng nhau. Lấy khối lượng của deuteri, proton và neutron lần lượt là m_D = 2,01355 amu, m_p =1,00728 amu và m_n = 1,00867 amu.