C. MỘT SỐ CÂU TRẮC NGHIỆM LUYỆN TẬP

* Đề thi ĐH – CĐ năm 2009:

1. Trong sự phân hạch của hạt nhân , gọi k là hệ số nhân nơtron. Phát biểu nào sau đây là đúng?

    A. Nếu k < 1 thì phản ứng phân hạch dây chuyền xảy ra và năng lượng tỏa ra tăng nhanh.

    B. Nếu k > 1 thì phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì và có thể gây nên bùng nổ.

    C. Nếu k > 1 thì phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy ra.

    D. Nếu k = 1 thì phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy ra.

2. Giả sử hai hạt nhân X và Y có độ hụt khối bằng nhau và số nuclôn của hạt nhân X lớn hơn số nuclôn của hạt nhân Y thì

    A. hạt nhân Y bền vững hơn hạt nhân X.

    B. hạt nhân X bền vững hơn hạt nhân Y.

    C. năng lượng liên kết riêng của hai hạt nhân bằng nhau.

    D. năng lượng liên kết của hạt nhân X lớn hơn năng lượng liên kết của hạt nhân Y.

3. Cho phản ứng hạt nhân: . Lấy độ hụt khối của hạt nhân T, hạt nhân D, hạt nhân He lần lượt là 0,009106 u; 0,002491 u; 0,030382 u và 1u = 931,5 MeV/c². Năng lượng tỏa ra của phản ứng xấp xỉ bằng

    A. 15,017 MeV.      B. 200,025 MeV.        C. 17,498 MeV.          D. 21,076 MeV.

4. Một chất phóng xạ ban đầu có N₀ hạt nhân. Sau 1 năm, còn lại một phần ba số hạt nhân ban đầu chưa phân rã. Sau 1 năm nữa, số hạt nhân còn lại chưa phân rã của chất phóng xạ đó là

    A. .                    B. .                        C. .                        D. .

5. Chu kì bán rã của pôlôni  là 138 ngày và N_A = 6,02.10²³ mol^-1. Độ phóng xạ của 42 mg pôlôni là

    A. 7. 10¹² Bq.          B. 7.10⁹ Bq.                C. 7.10¹⁴ Bq.               D. 7.10¹⁰ Bq.

6. Công suất bức xạ của Mặt Trời là 3,9.10²⁶ W. Năng lượng Mặt Trời tỏa ra trong một ngày là

    A. 3,3696.10³⁰ J.     B. 3,3696.10²⁹ J.          C. 3,3696.10³² J.         D. 3,3696.10³¹J.

7. Biết  N_A = 6,02.10²³ mol^-1. Trong 59,5 g  có số nơtron xấp xỉ là

    A. 2,38.10²³.            B. 2,20.10²⁵.                C. 1,19.10²⁵.                D. 9,21.10²⁴.

8. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về hiện tượng phóng xạ?

    A. Trong phóng xạ a, hạt nhân con có số nơtron nhỏ hơn số nơtron của hạt nhân mẹ.

    B. Trong phóng xạ b^-, hạt nhân mẹ và hạt nhân con có số khối bằng nhau, số prôtôn khác nhau.

    C. Trong phóng xạ b, có sự bảo toàn điện tích nên số prôtôn được bảo toàn.

    D. Trong phóng xạ b⁺, hạt nhân mẹ và hạt nhân con có số khối bằng nhau, số nơtron khác nhau.

9. Gọi t là khoảng thời gian để số hạt nhân của một đồng vị phóng xạ giảm đi bốn lần. Sau thời gian 2t số hạt nhân còn lại của đồng vị đó bằng bao nhiêu phần trăm số hạt nhân ban đầu?

    A. 25,25%.              B. 93,75%.                  C. 6,25%.                    D. 13,5%.

10. Cho phản ứng hạt nhân: . Khối lượng các hạt nhân ; ; ;  lần lượt là 22,9837 u; 19,9869 u; 4,0015 u; 1,0073 u; u = 931,5 MeV/c². Trong phản ứng này, năng lượng

    A. thu vào là 3,4524 MeV.             B. thu vào là 2,4219 MeV.

    C. tỏa ra là 2,4219 MeV.                D. tỏa ra là 3,4524 MeV.

11. Cho 1u = 1,66055.10^-27 kg; c = 3.10⁸ m/s; 1 eV = 1,6.10^-19 J. Hạt prôtôn có khối lượng m_p = 1,007276 u, thì có năng lượng nghỉ là

    A. 940,8 MeV.        B. 980,4 MeV.                        C. 9,804 MeV.            D. 94,08 MeV.

12. Biết khối lượng prôtôn; nơtron; hạt nhân lần lượt là: 1,0073 u;   1,0087 u; 15,9904 u và 1u = 931,5 MeV/c². Năng lượng liên kết của hạt nhân  xấp xĩ bằng

    A. 14,25 MeV.        B. 18,76 MeV.            C. 128,17 MeV.          D. 190,81 MeV.

13. Hạt a có khối lượng 4,0015 u. Biết N_A = 6,02.10²³mol^-1; 1 u = 931 MeV/c². Các nuclôn kết hợp với nhau tạo thành hạt a, năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1 mol khí hêli là

    A. 2,7.10¹² J.           B. 3,5.10¹² J.                C. 2,7.10¹⁰ J.               D. 3,5.10¹⁰ J.

14. Một mẫu phóng xạ Rn ban đầu có chứa 10¹⁰ nguyên tử phóng xạ. Cho chu kỳ bán rã là T = 3,8823 ngày đêm. Số nguyên tử đã phân rã sau 1 ngày đêm là

    A. 1,63.10⁹.             B. 1,67.10⁹.                 C. 2,73.10⁹.                 D. 4,67.10⁹.

Đề thi ĐH – CĐ năm 2010

15. Một hạt có khối lượng nghỉ m₀. Theo thuyết tương đối, động năng của hạt này khi chuyển động với tốc độ 0,6c (c là tốc độ ánh sáng trong chân không) là

    A. 1,25m₀c².                        B. 0,36m₀c².                C. 0,25m₀c².                D. 0,225m₀c².

16. Cho ba hạt nhân X, Y và Z có số nuclôn tương ứng là A_X, A_Y, A_Z với  A_X = 2A_Y = 0,5A_Z. Biết năng lượng liên kết của từng hạt nhân tương ứng là ΔE_X, ΔE_Y, ΔE_Z với ΔE_Z < ΔE_X < ΔE_Y. Sắp xếp các hạt nhân này theo thứ tự tính bền vững giảm dần là

    A. Y, X, Z.              B. Y, Z, X.                  C. X, Y, Z.                  D. Z, X, Y.

17. Hạt nhân Po đang đứng yên thì phóng xạ α, ngay sau phóng xạ đó, động năng của hạt α

    A. lớn hơn động năng của hạt nhân con.    B. chỉ có thể nhỏ hơn hoặc bằng động năng của hạt nhân con.

    C. bằng động năng của hạt nhân con.         D. nhỏ hơn động năng của hạt nhân con.

18. Dùng một prôtôn có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân Be đang đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt α. Hạt α bay ra theo phương vuông góc với phương tới của prôtôn và có động năng 4 MeV. Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng các hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng này bằng

    A. 3,125 MeV.        B. 4,225 MeV.                        C. 1,145 MeV.            D. 2,125 MeV.

19. Phóng xạ và phân hạch hạt nhân

    A. đều có sự hấp thụ nơtron chậm.                         B. đều là phản ứng hạt nhân thu năng lượng.

    C. đều không phải là phản ứng hạt nhân.               D. đều là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.

20. Cho khối lượng của prôtôn; nơtron; Ar ; Li lần lượt là: 1,0073 u; 1,0087 u; 39,9525 u; 6,0145 u và      1 u = 931,5 MeV/c². So với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân Li thì năng lượng liên kết riêng của hạt nhân Ar

    A. lớn hơn một lượng là 5,20 MeV.                B. lớn hơn một lượng là 3,42 MeV.

    C. nhỏ hơn một lượng là 3,42 MeV.    D. nhỏ hơn một lượng là 5,20 MeV.

21. Ban đầu có N₀ hạt nhân của một mẫu chất phóng xạ nguyên chất có chu kì bán rã T. Sau khoảng thời gian   t = 0,5T, kể từ thời điểm ban đầu, số hạt nhân chưa bị phân rã của mẫu chất phóng xạ này là

    A. .                   B. .                       C. .                       D. N₀.

22. Biết đồng vị phóng xạ C có chu kì bán rã 5730 năm. Giả sử một mẫu gỗ cổ có độ phóng xạ 200 phân rã/phút và một mẫu gỗ khác cùng loại, cùng khối lượng với mẫu gỗ cổ đó, lấy từ cây mới chặt, có độ phóng xạ 1600 phân rã/phút. Tuổi của mẫu gỗ cổ đã cho là

    A. 1910 năm.          B. 2865 năm.               C. 11460 năm.                        D. 17190 năm.

23. Ban đầu (t = 0) có một mẫu chất phóng xạ X nguyên chất. Ở thời điểm t₁ mẫu chất phóng xạ X còn lại 20% hạt nhân chưa bị phân rã. Đến thời điểm    t₂ = t₁ + 100 (s) số hạt nhân X chưa bị phân rã chỉ còn 5% so với số hạt nhân ban đầu. Chu kì bán rã của chất phóng xạ đó là

    A. 50 s.                    B. 25 s.                        C. 400 s.                      D. 200 s.

24. Cho phản ứng hạt nhân . Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 1 g khí heli xấp xỉ bằng

    A. 4,24.10⁸J.           B. 4,24.10⁵J.                C. 5,03.10¹¹J.              D. 4,24.10¹¹J.

25. Dùng hạt prôtôn có động năng 1,6 MeV bắn vào hạt nhân liti () đứng yên. Giả sử sau phản ứng thu được hai hạt giống nhau có cùng động năng và không kèm theo tia g. Biết năng lượng tỏa ra của phản ứng là 17,4 MeV. Động năng của mỗi hạt sinh ra là

    A. 19,0 MeV.          B. 15,8 MeV.              C. 9,5 MeV.                D. 7,9 MeV.

26. Khi nói về tia a, phát biểu nào sau đây là sai?

    A. Tia a phóng ra từ hạt nhân với tốc độ bằng 2000 m/s.

    B. Khi đi qua điện trường giữa hai bản tụ điện, tia a bị lệch về phía bản âm của tụ điện.

    C. Khi đi trong không khí, tia a làm ion hóa không khí và mất dần năng lượng.

    D. Tia a là dòng các hạt nhân heli ().

27. So với hạt nhân , hạt nhân  có nhiều hơn

    A. 11 nơtrôn và 6 prôtôn.               B. 5 nơtrôn và 6 prôtôn.

    C. 6 nơtrôn và 5 prôtôn.                 D. 5 nơtrôn và 12 prôtôn.

28. Phản ứng nhiệt hạch là

    A. sự kết hợp hai hạt nhân có số khối trung bình tạo thành hạt nhân nặng hơn.

    B. phản ứng hạt nhân thu năng lượng .

    C. phản ứng trong đó một hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ hơn.

    D. phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.

29. Pôlôni  phóng xạ a và biến đổi thành chì Pb. Biết khối lượng các hạt nhân Po; a; Pb lần lượt là: 209,937303 u; 4,001506 u; 205,929442 u và 1 u = . Năng lượng tỏa ra khi một hạt nhân pôlôni phân rã xấp xỉ bằng

    A. 5,92 MeV.          B. 2,96 MeV.              C. 29,60 MeV.            D. 59,20 MeV.

* Đáp án: 1 B. 2 A. 3 C. 4 B. 5 A. 6 D. 7 B. 8 C. 9 C. 10C. 11 A. 12 C. 13 A. 14 A. 15 C. 16 A. 17 A. 18 D. 19 D. 20 B. 21 B. 22 D. 23 A. 24 D. 25 C. 26 A, 27 B. 28 D. 29 A.

 

B. CÁC DẠNG BÀI TẬP

1. Đại cương về hạt nhân nguyên tử - Hoàn thành phương trình phản ứng hạt nhân.

* Kiến thức liên quan:

Hạt nhân, có A nuclon; Z prôtôn; N = (A – Z)  nơtrôn.

Đồng vị: là những nguyên tử mà hạt nhân của chúng có cùng số prôtôn Z (cùng vị trí trong bảng hệ thống tuần hoàn), nhưng có số nơtron N khác nhau.

Đơn vị khối lượng nguyên tử: 1u = 1,66055.10^-27 kg = 931,5 MeV/c².

Số Avôgađrô: N_A = 6,022.10²³mol^-1.

Số hạt nhân trong m gam chất đơn nguyên tử: N = .

Khối lượng động: m =  .

Một hạt có khối lượng nghỉ m₀, khi chuyển động với vận tốc v sẽ có động năng là W_đ = W – W₀ = mc² – m₀c² = c² – m₀c². Trong đó W = mc² gọi là năng lượng toàn phần và W₀ = m₀c² gọi là năng lượng nghỉ.

Trong phản ứng hạt nhân: X₁ + X₂ ® X₃ + X₄.

Thì số nuclôn và số điện tích được bảo toàn: A₁ + A₂ = A₃ + A₄ và Z₁ + Z₂ = Z₃ + Z₄.

Hạt a là hạt nhân hêli: He; hạt b^- là electron: e; hạt b⁺ là hạt pôzitron: e.

* Bài tập minh họa:

1. Khí clo là hỗn hợp của hai đồng vị bền là Cl = 34,969u hàm lượng 75,4% và Cl = 36,966u hàm lượng 24,6%. Tính khối lượng của nguyên tử của nguyên tố hóa học clo.

2. Biết N_A = 6,02.10²³mol^-1. Tính số nơtron trong 59,5 gam urani U.

3. Một hạt có động năng bằng năng lượng nghỉ của nó. Tính tốc độ của nó. Cho tốc độ của ánh sáng trong chân không là c = 3.10⁸ m/s.

4. Một hạt có khối lượng nghỉ m₀. Tính động năng của hạt này khi chuyển động với tốc độ 0,6c (c là tốc độ ánh sáng trong chân không) theo thuyết tương đối.

5. Pôlôni  là nguyên tố phóng xạ a, nó phóng ra 1 hạt a và biến đổi thành hạt nhân con X. Viết phương trình phản ứng. Nêu cấu tạo, tên gọi hạt nhân X.

6. Bắn hạt a vào hạt nhân N đứng yên thì thu được một hạt prôton và một hạt nhân X. Viết phương trình phản ứng, nêu cấu tạo của hạt nhân X.

7. Phản ứng phân rã của urani có dạng:   ®   + xa + yb^- . Tính x và y.

8. Phốt pho  phóng xạ b^- và biến đổi thành lưu huỳnh (S). Viết phương trình của sự phóng xạ đó và nêu cấu tạo của hạt nhân lưu huỳnh.

9. Hạt nhân triti T và đơtri D tham gia phản ứng nhiệt hạch sinh ra hạt nhân X và một hạt nơtron. Viết phương trình phản ứng, nếu cấu tạo và tên gọi của hạt nhân X.

10. Hạt nhân urani U phân rã theo chuỗi phóng xạ U  Th Pa  X. Nêu cấu tạo và tên gọi của các hạt nhân X.

* Hướng dẫn giải và đáp số:

1. Ta có: m_Cl = 34,969u.75,4% + 36,966u.24,6% = 35,46u.

2. Ta có: N_n = (A – Z).N_A = 219,73.10²³.

3. Ta có: W = W_đ + W₀ = 2W₀ = 2m₀c² =  ð v = c = 2,6.10⁸ m/s.

4. Theo thuyết tương đối ta có: W_đ = W –  W₀ = mc² – m₀c² = - m₀c² = 0,25m₀c².

 

5. Phương trình phản ứng:Po ® He + Pb. Hạt nhân con là hạt nhân chì, có cấu tạo gồm 206 nuclôn, trong đó có 82 prôtôn và 124 nơtron.

6. Phương trình phản ứng: He + N ® p + O. Hạt nhân con là đồng vị của ôxy cấu tạo bởi 17 nuclôn trong đó có 8 prôtôn và 8 nơtron.

7. Ta có: x = = 8; y = = 6.

8. Ta có: P ® e + S. Hạt nhân lưu huỳnh S có cấu tạo gồm 32 nuclôn, trong đó có 16 prôtôn và 16 nơtron.

9. Phương trình phản ứng: T + D ® n + He. Hạt nhân He là hạt nhân heeli (còn gọi là hạt a), có cấu tạo gồm 4 nuclôn, trong đó có 2 prôtôn và 2 nơtron.

10. Ta có: A = 238 – 4 = 234; Z = 92 – 1 – 1 = 92. Vậy hạt nhân U là đồng vị của hạt nhân urani có cấu tạo gồm 234 nuclôn, trong đó có 92 prôtôn và 142 nơtron.