Giải SGK Vật lí 12 CTST Bài 17. Hiện tượng phóng xạ có đáp án
15 câu hỏi
Năm 1896, nhà vật lí Henri Becquerel (Hen-ri Béc-cơ-ren) (1852 - 1908) đã phát hiện những vết đen xuất hiện trên các kính ảnh được bao bọc kĩ (Hình 17.1) khi chúng vô tình được đặt cạnh những lọ chứa muối uranium. Những nghiên cứu sau đó của Becquerel chỉ ra rằng những vết đen trên kính ảnh được gây ra bởi một bức xạ không nhìn thấy và chưa từng được biết đến trước đó. Becquerel đã đặt tên cho bức xạ này là tia phóng xạ và quá trình phát ra bức xạ là hiện tượng phóng xạ. Vậy hiện tượng phóng xạ có bản chất là gì và có những loại phóng xạ nào?
Hiện tượng phóng xạ là quá trình tự phát và ngẫu nhiên, không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài như nhiệt độ, áp suất, …
Có các loại phóng xạ như phóng xạ α, β, γ.
So sánh hiện tượng phóng xạ và phân hạch hạt nhân.
| Hiện tượng phóng xạ | Phân hạch hạt nhân |
Giống nhau | - Đều tỏa năng lượng. - Phân tách hạt nhân nặng hơn thành hạt nhân nhẹ hơn. | |
Khác nhau | - Quá trình phân hủy tự phát của một hạt nhân không bền vững còn quá trình phân hạch tự phát xảy ra với xác suất rất nhỏ, đa số là các phản ứng phân hạch kích thích. - Năng lượng tỏa ra nhỏ hơn năng lượng từ phản ứng phân hạch. - Không thể tạo ra phản ứng dây chuyền. | - Các hạt tạo ra từ phản ứng phân hạch có cùng một cỡ khối lượng. - Năng lượng tạo ra rất lớn. - Có thể tạo ra phản ứng dây chuyền |
So sánh các tính chất vật lí của hạt electron và positron.
Hạt electron và positron có cùng khối lượng, cùng độ lớn điện tích nhưng positron mang điện tích dương.
Quan sát Hình 17.3, mô tả và giải thích về sự lệch hướng của các tia phóng xạ khi di chuyển trong điện trường đều. Giải thích vì sao tia β+ lệch nhiều hơn tia α.
Các tia phóng xạ có sự lệch hướng do điện tích:
- Tia β- lệch về phía bản dương do mang điện tích âm;
- Tia β+ và tia α lệch về phía bản âm do mang điện tích dương;
- Tia γ không lệch hướng do không mang điện tích.
- Tia β+ lệch nhiều hơn tia α vì: tia α là hạt nhân nguyên tử 24He, có khối lượng nặng hơn nhiều so với hạt β+.
Tìm hiểu và trình bày một số ứng dụng của tia gamma trong đời sống.
Trong y học:
- Sử dụng đến “dao mổ Gamma” - tập trung nhiều chùm tia bức xạ điện tử này vào các tế bào cần phá hủy, do mỗi chùm tia tương đối nhỏ nên nó ít làm tổn hại đến các mô tế bào khỏe mạnh.
- Điều trị các bệnh liên quan đến khối u hay dị dạng mạch máu, các bệnh chức năng của não, giúp các bác sĩ xác định chính xác các vị trí làm thương tổn, đem lại hiệu quả cao khi điều trị.
Tuy nhiên việc sử dụng tia Gamma trong y tế cần có sự kiểm soát và yêu cầu bắt buộc kiểm xạ để đảm bảo an toàn cho sức khỏe con người.
Trong công nghệ cơ khí: Sử dụng phương pháp chụp ảnh phóng xạ bằng việc sử dụng tia Gamma hoặc tia X phóng xuyên qua phim. Năng lượng truyền qua tùy theo mật độ sẽ cho ta biết vị trí nào bị khuyết tật bằng hình ảnh rõ ràng với độ chính xác cao.
Quan sát Hình 17.4, xác định những thời điểm mà số hạt của chất phóng xạ đã giảm đi và còn lại một nửa, một phần tư và một phần tám so với số hạt ban đầu.
Thời điểm T, số hạt của chất phóng xạ còn một nửa.
Thời điểm 2T, số hạt của chất phóng xạ còn một phần tư.
Thời điểm 3T, số hạt của chất phóng xạ còn một phần tám.
Xác định đơn vị của hằng số phóng xạ λ trong hệ SI.
Biểu thức hằng số phóng xạ λ=ln2T nên đơn vị của hằng số phóng xạ là s-1.
Tính độ phóng xạ của một mẫu 1938K biết khối lượng của mẫu chất đó tại thời điểm đang xét là 10 g. Cho chu kì bán rã của 1938K là 7,64 phút.
Độ phóng xạ: H0=λN0=ln2T.mM.NA=ln27,64.60.1038.6,02.1023=2,4.1020 Bq
Tính hằng số phóng xạ của các đồng vị phóng xạ trong Bảng 17.1.
Trình bày sơ lược về việc ứng dụng định luật phóng xạ để xác định tuổi của mẫu vật.
Hiện tượng phóng xạ là hiện tượng
A. một hạt nhân biến đổi thành một hạt nhân khác khi hấp thụ một neutron.
B. một hạt nhân không bền vững tự phát phân rã thành các hạt nhân khác và phát ra các tia phóng xạ.
C. có thể được kiểm soát bằng cách đặt hạt nhân phóng xạ vào vùng không gian có điện trường hoặc từ trường.
D. một hạt nhân phát ra các tia phóng xạ khi bị bắn phá bởi các hạt có động năng lớn.
Đáp án đúng là B
Hiện tượng phóng xạ là hiện tượng một hạt nhân không bền vững tự phát phân rã thành các hạt nhân khác và phát ra các tia phóng xạ.
Tia có khả năng đâm xuyên mạnh nhất là
A. tia α.
B. tia β+.
C. tia β-.
D. tia γ.
Đáp án đúng là D
Tia có khả năng đâm xuyên mạnh nhất là tia γ.
Xác định các hạt nhân ZAX trong các phương trình phân rã sau:
Một mẫu chất phóng xạ có hằng số phóng xạ λ = 0,1 s-1, ban đầu chứa 5.1012 hạt nhân chưa phân rã. Hãy xác định số hạt nhân phóng xạ đã phân rã và độ phóng xạ sau 30 giây kể từ lúc ban đầu.
Ta có thể xác định tuổi của các mẫu vật thông qua việc đo hoạt độ phóng xạ của đồng vị 614C bên trong nó. Hãy xác định tuổi của một mẫu gỗ hoá thạch nếu tỉ số hoạt độ phóng xạ của đồng vị 614C trong mẫu gỗ hoá thạch và trong một mẫu gỗ tươi có cùng khối lượng bằng 0,63.
