Trắc nghiệm ôn tập Cuối học kì 2 Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo (có đúng sai, trả lời ngắn) có đáp án -Bài 17. Hiện tượng phóng xạ

Khối lượng chất phóng xạ còn lại sau 200 ngày là

\({\rm{m}} = {{\rm{m}}_0} \cdot {2^{ - \frac{{\rm{t}}}{{\rm{T}}}}} = 18 \cdot {2^{ - \frac{{200}}{{138}}}} = 6,59\;{\rm{g}}\). Chọn A.

Số mol hạt nhân P còn lại sau 28,4 ngày là \({\rm{n}} = {{\rm{n}}_0} \cdot {2^{ - \frac{{\rm{t}}}{{\rm{T}}}}} = 0,2 \cdot {2^{ - \frac{{28,4}}{{14,2}}}} = 0,05(\;{\rm{mol}})\)

Số hạt nhân phóng xạ P còn lại sau 28,4 ngày là \({\rm{N}} = {\rm{n}}{{\rm{N}}_{\rm{A}}} = {3,011.10^{22}}\). Chọn D.

Số mol hạt nhân phóng xạ polonium ban đầu là \({{\rm{n}}_{\rm{o}}} = \frac{{42}}{{210}} \cdot {10^{ - 3}} = 2 \cdot {10^{ - 4}}\;{\rm{mol}}\)

Số mol hạt nhân phóng xạ polonium còn lại là \({\rm{n}} = {{\rm{n}}_{\rm{o}}} \cdot {2^{ - 280/140}} = 5 \cdot {10^{ - 5}}\;{\rm{mol}}\)

\( \Rightarrow \) Số hạt nhân polonium bị mất đi là \({{\rm{n}}_{{\rm{px}}}} = {{\rm{n}}_{\rm{o}}} - {\rm{n}} = {1,5.10^{ - 4}}\;{\rm{mol}}\).

Số hạt nhân chì được tạo thành bằng số hạt nhân poloni mất đi: \({{\rm{n}}_{{\rm{Pb}}}} = {{\rm{n}}_{{\rm{px}}}} = {1,5.10^{ - 4}}\;{\rm{mol}}{\rm{. }}\)

\( \Rightarrow \) Khối lượng chì được tạo thành là: \({{\rm{m}}_{{\rm{Pb}}}} = {{\rm{n}}_{{\rm{Pb}}}} \cdot 206 = 30,9 \cdot {10^{ - 3}}\;{\rm{g}} = 30,9{\rm{mg}}\). Chọn C.

Lượng Thorium được tạo thành sau 2 chu kì bán rã là

\({{\rm{m}}_{{\rm{Th}}}} = \Delta {\rm{m}} = {{\rm{m}}_0}\left( {1 - {2^{ - \frac{{\rm{t}}}{{\rm{T}}}}}} \right) = \frac{{{{\rm{A}}_{{\rm{Th}}}}}}{{{{\rm{A}}_{\rm{U}}}}}{{\rm{m}}_{0{\rm{U}}}}\left( {1 - {2^{ - \frac{{\rm{t}}}{{\rm{T}}}}}} \right) = \frac{{234}}{{238}} \cdot 23,8\left( {1 - {2^{ - 2}}} \right) = 17,55\;{\rm{g}}\). Chọn A.

Áp dụng công thức tính hằng số phóng xạ \(\lambda  = \frac{{\ln 2}}{{\;{\rm{T}}}} = \frac{{\ln 2}}{{2.86400}} = {4.10^{ - 6}}\left( {\;{{\rm{s}}^{ - 1}}} \right)\).

Chọn B.

A. Đúng.                        

B. Sai. Tia α mang điện dương nên bị lệch về bản âm.                          

C. Sai. Tia $\beta$⁺ là dòng các hạt positron.

D. Sai. Tia γ có tính đâm xuyên mạnh, có thể xuyên qua tấm nhôm dày.

Đáp án: a) Đúng; b) Sai; c) Sai; d) Sai.

a) Sai. \(_{27}^{60}{\rm{Co}} \to _{28}^{60}X + _{ - 1}^0e + \widetilde \nu \)

b) Sai. \(\lambda  = \frac{{\ln 2}}{T} = \frac{{\ln 2}}{{5,27.365.86400}} = {4,17.10^{ - 9}}s\)

c) Đúng.                         

d) Đúng.

Đáp án: a) Sai; b) Sai; c) Đúng; d) Đúng.

\(\Delta N = {N_0}(1 - {2^{ - \frac{t}{T}}}) = \frac{{12}}{{60}}{.6,02.10^{23}}.(1 - {2^{ - \frac{{10,54}}{{5,27}}}}) = {9,03.10^{22}}\) hạt nhân.

Đáp án: 9,03.10²².

Số nguyên tử \(_{84}^{210}{\rm{Po}}\) tại thời điểm ban đầu:

\({N_0} = \frac{{{m_0}}}{A}{N_A} = \frac{{2,1}}{{210}}{.6,02.10^{23}} = {6,02.10^{21}}\) nguyên tử.

Số nguyên tử \(_2^4{\rm{He}}\) được tạo thành bằng số nguyên tử \(_{84}^{210}{\rm{Po}}\) đã phân rã:

\(\Delta N = {N_0} - N = {N_0}\left( {1 - {2^{ - \frac{t}{T}}}} \right)\)

Số nguyên tử \(_2^4{\rm{He}}\) được tạo thành trong một năm là:

\(\Delta N = (0,0084\;{\rm{mol}}) \cdot \left( {6,02 \cdot {{10}^{23}}\frac{{{\rm{ nguy\^e n tu }}}}{{{\rm{mol}}}}} \right) = 5,06 \cdot {10^{21}}\) nguyên tử

Ta có: \(\left( {1 - {2^{ - \frac{1}{T}}}} \right) = \frac{{\Delta N}}{{{N_0}}} \Rightarrow {2^{ - \frac{1}{T}}} = 1 - \frac{{\Delta N}}{{{N_0}}} \Rightarrow  - \frac{1}{T} = {\log _2}\left( {1 - \frac{{\Delta N}}{{{N_0}}}} \right)\)

T = 0,378 năm = 138 ngày.

Đáp án: 138 ngày.

Gọi số hạt nhân \(_{84}^{210}{\rm{Po}}\) và số hạt nhân \(_{82}^{206}\;{\rm{Pb}}\) tại thời điểm ban đầu là \({N_{0{\rm{Po}}}}\) và \({N_{0\;{\rm{Pb}}}}\)

Sau thời gian t, số hạt nhân \(_{84}^{210}{\rm{Po}}\) còn lại là: \(N = {N_{0{\rm{Po}}}}{2^{ - \frac{t}{T}}}\).

Số hạt nhân \(_{82}^{206}\;{\rm{Pb}}\) mới được tạo thành bằng số hạt nhân \(_{84}^{210}{\rm{Po}}\) đã mất đi:

\(\Delta N = {N_{0Po}}\left( {1 - {2^{ - \frac{t}{T}}}} \right)\)

Tại thời điểm \({t_1}\), tỉ số giữa số hạt nhân \(_{82}^{206}\;{\rm{Pb}}\) và số hạt nhân \(_{84}^{210}{\rm{Po}}\) là:

\(\frac{{{N_{{\rm{0Pb}}}} + \Delta {N_1}}}{{{N_1}}} = \frac{{{N_{{\rm{0Pb}}}} + {N_{{\rm{0Po}}}}\left( {1 - {2^{ - \frac{{{t_1}}}{T}}}} \right)}}{{{N_{{\rm{0Po}}}}{2^{ - \frac{{{t_1}}}{T}}}}} = 1\)\( \Rightarrow \frac{{{N_{{\rm{0Pb}}}}}}{{{N_{{\rm{0Po}}}}}}{2^{\frac{{{t_1}}}{T}}} + {2^{\frac{{{t_1}}}{T}}} - 1 = 1 \Rightarrow \left( {\frac{{{N_{{\rm{0Pb}}}}}}{{{N_{{\rm{0Po}}}}}} + 1} \right){2^{\frac{{{t_1}}}{T}}} = 2\) (1)

Tại thời điểm t2, tỉ số giữa số hạt nhân \(_{82}^{206}\;{\rm{Pb}}\) và số hạt nhân \(_{84}^{210}{\rm{Po}}\) là:

\(\frac{{{N_{0Pb}} + \Delta {N_2}}}{{{N_2}}} = \frac{{{N_{{\rm{0Pb}}}} + {N_{{\rm{0Po}}}}\left( {1 - {2^{ - \frac{{{t_2}}}{T}}}} \right)}}{{{N_{{\rm{0Po}}}}{2^{ - \frac{{{t_2}}}{T}}}}} = 7\)\( \Rightarrow \frac{{{N_{{\rm{0Pb}}}}}}{{{N_{{\rm{0Po}}}}}}{2^{\frac{{{t_2}}}{T}}} + {2^{\frac{{{t_2}}}{T}}} - 1 = 7 \Rightarrow \left( {\frac{{{N_{{\rm{0Pb}}}}}}{{{N_{{\rm{0Po}}}}}} + 1} \right){2^{\frac{{{t_2}}}{T}}} = 8\) (2)

Chia (2) cho (1) theo từng vế: \(\frac{{{2^{\frac{{{t_2}}}{T}}}}}{{{2^{\frac{{{t_1}}}{T}}}}} = 4 \Rightarrow {2^{\frac{{{t_2} - {t_1}}}{T}}} = 4 \Rightarrow {2^{\frac{{2,52{t_1}}}{T}}} = {2^2} \Rightarrow \frac{{2,52{t_1}}}{T} = 2 \Rightarrow \frac{{{t_1}}}{T} = \frac{{50}}{{63}}\)

Thay vào (1) ta tìm được tỉ số: \(\frac{{{N_{{\rm{0Pb}}}}}}{{{N_{{\rm{0Po}}}}}} = 0,154.\)

Đáp án: 0,154.