220 Bài tập Hạt nhân nguyên tử ôn thi THPT Quốc gia cực hay có lời giải (P4)

Bắn hạt α vào hạt nhân nitơ $N_{14}$ đứng yên, xẩy ra phản ứng tạo thành một hạt nhân oxi và một hạt proton. Biết rằng hai hạt sinh ra có véctơ vận tốc như nhau, phản ứng thu năng lượng 1,21 (MeV). Cho khối lượng của các hạt nhân thỏa mãn: m_Om_α = 0,21(m_O + m_P)² và m_pm_α = 0,012(m_O + m_P)². Động năng hạt α là

Tàu ngầm HQ – 182 Hà Nội có công suất của động cơ là 4400 kW chạy bằng điêzen – điện. Nếu động cơ trên dùng năng lượng phân hạch của hạt nhân ${}^{235}U$ với hiệu suất 20% và trung bình mỗi hạt ${}^{235}U$ phân hạch tỏa ra năng lượng 200 MeV. Lấy Na = 6,023.10²³. Coi trị số khối lượng nguyên tử tính theo u bằng số khối của nó. Thời gian tiêu thụ hết 0,5 kg ${}^{235}U$ là

Sự phóng xạ và sự phân hạch không có cùng đặc điểm nào sau đây

Cho phản ứng hạt nhân: ${}_1{}^{3}T+{}_1{}^{2}D\to {}_2{}^{4}He+X$. Lấy độ hụt khối của hạt nhân T, hạt  nhân D, hạt nhân He lần lượt là 0,009lu, 0,0024u, 0,0304u và lu = 931,5 MeV/c². Năng lượng tỏa ra của phản ứng là

Một hạt nhân có khối lượng nghỉ m₀ đang đứng yên thì vỡ thành 2 mảnh có khối lượng nghỉ m₀₁ và m₀₂ chuyển động với tốc độ tương ứng là 0,6c và 0,8c (với c là tốc độ ánh sáng trong chân không). Bỏ qua năng lượng liên kết giữa hai mảnh, tìm hệ thức đúng?

Dùng prôtôn bắn vào hạt nhân ₃Li⁷ thì thu được hai hạt nhân giống nhau X. Biết m_P = 1,0073u, m_Li = 7,014u, m_X = 4,0015u, 1u.c² = 931,5 MeV. Phản ứng này thu hay toả bao nhiêu năng lượng?

Ban đầu có một mẫu ${}_{84}{}^{210}Po$ nguyên chất, sau một thời gian nó phóng xạ α và chuyển thành hạt nhân chì ${}_{206}Pb$ bền với chu kì bán rã 138,38 ngày. Hỏi sau bao lâu thì tỉ lệ giữa khối lượng chì và khối lượng pôlôni còn lại trong mẫu là 0,7?

Trong hạt nhân nguyên tử ${}_{84}{}^{210}Po$ có

Phản ứng phân hạch

Biết khối lượng của proton, nơtron và hạt nhân ${}_6{}^{12}C$ lần lượt là 1,00728u; 1,00867u và 11,9967u. Cho 1u = 931,5 MeV/c². Năng lượng liên kết của hạt nhân ${}_6{}^{12}C$ là:

Poloni ${}_{84}{}^{210}Po$ là chất phóng xạ anpha, có chu kỳ bán rã 138 ngày. Một mẫu ${}_{84}{}^{210}Po$ nguyên chất có khối lượng là 0,01 g. Các hạt He thoát ra được hứng lên một bản tụ điện phẳng có điện dung 2 μF, bản còn lại nối đất. Giả sử mỗi hạt anpha sau khi đập vào bản tụ, sau đó thành một nguyên tử heli. Cho biết số Avôgađrô N_A = 6,022.10²³ mol^-1. Sau 5 phút hiệu điện thế giữa hai bản tụ bằng

Hiện tượng phóng xạ

Bắn một hạt α có động năng 4,21 MeV vào hạt nhân nito đang đứng yên gây ra phản ứng: ${}_7{}^{14}Na$ + α → ${}_8{}^{17}O$ + p. Biết phản ứng này thu năng lượng là 1,21 MeV và động năng của hạt O gấp 2 lần động năng hạt p. Động năng của hạt nhân p là

Một bệnh nhân điều trị bằng đồng vị phóng xạ, dùng tia γ để diệt tế bào bệnh. Thời gian chiếu xạ lần đầu là Δt  = 20 phút, cứ sau 1 tháng thì bệnh nhân phải tới bệnh viện khám bệnh và tiếp tục chiếu xạ. Biết đồng vị phóng xạ đó có chu kỳ bán rã T = 4 tháng (coi Δt << T) và vẫn dùng nguồn phóng xạ trong lần đầu. Hỏi lần chiếu xạ thứ 4 phải tiến hành trong bao lâu để bệnh nhân được chiếu xạ với cùng một lượng tia γ như lần đầu?

Phản ứng nhiệt hạch là sự

Hạt nhân ${}_{27}{}^{60}C_o$ có:

Biết khối lượng của 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 xỉ bằng

Công thức gần đúng cho bán kính của hạt nhân là R = 1,2.10^–15.(A)^1/3 (với A là số khối). Tính mật độ điện tích của hạt nhân sắt ${}_{26}{}^{56}Fe$

Ban đầu có một mẫu ${}_{84}{}^{210}Po$ nguyên chất có khối lượng 1 (g). Cứ mỗi hạt khi phân rã tạo thành 1 hạt α. Biết rằng sau 365 ngày nó tạo ra 89,6 (cm³) khí Hêli ở (đktc). Chu kì bán rã của Po là

Hạt nhân $C_6^{14}$ phóng xạ β^-. Hạt nhân con sinh ra có số proton và nơtron lần lượt là

Một mẫu chất phóng xạ ban đầu có N₀ hạt nguyên chất sau 2 chu kì bán rã số hạt nguyên chất còn lại là

Bắn hạt α vào hạt nhân ${}_7{}^{14}N$ đứng yên có phản ứng: ${}_7{}^{14}N$ + α → ${}_8{}^{17}O$+ p. Các hạt sinh ra có cùng véctơ vận tốc. Cho khối lượng hạt nhân (đo bằng đơn vị u) xấp xỉ bằng số khối của nó. Tỉ số tốc độ của hạt nhân ô xi và tốc độ hạt α là

Một mẫu quặng Uran tự nhiên gồm ${}^{235}U$ với hàm lượng 0,72% và phần còn lại là ${}^{238}U$. Hãy xác định hàm lượng của U235 và thời kì Trái Đất được tạo thành cách đây 4,5 (tỉ năm). Cho biết chu kì bán rã của các đồng vị ${}^{235}U$ và ${}^{238}U$ lần lượt là 0,704 (tỉ năm) và 4,46 (tỉ năm).

Hạt nhân Triti có

Cho: m_C  = 12,00000u ; m_p  = 1,00728u ; m_n  = 1,00867 u ; 1u = 1,66058.10^–27kg ; 1eV = 1,6.10^–19 J; c = 3.10⁸  m/s. Năng lượng tối thiểu để tách hạt nhân ¹²C thành các nuclôn riêng biệt bằng

Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về phản ứng nhiệt hạch (phản ứng tổng hợp hạt nhân)?

Uran tự nhiên gồm 3 đồng vị chính là ${}^{238}U$ có khối lượng nguyên tử 238,0508u (chiếm 99,27%), ${}^{235}U$ có khối lượng nguyên tử 235,0439u (chiếm 0,72%), ${}^{234}U$ có khối lượng nguyên tử 234,0409u (chiếm 0,01%). Tính khối lượng trung bình.

Radi $R_{88}^{224}a$ là chất phóng xạ anpha, lúc đầu có 10¹³ nguyên tử chưa bị phân rã. Các hạt He thoát ra được hứng lên một bản tụ điện phẳng có điện dung 0,1 μF, bản còn lại nối đất. Giả sử mỗi hạt anpha sau khi đập vào bản tụ, sau đó thành một nguyên tử heli. Sau hai chu kì bán rã hiệu điện thế giữa hai bản tụ bằng

Giả sử ban đầu có Z prôtôn và N nơtron đứng yên, chưa liên kết với nhau, khối lượng tổng cộng là m₀, khi chúng kết hợp lại với nhau để tạo thành một hạt nhân thì có khối lượng m. Gọi E  là năng lượng liên kết của hạt nhân đó và c là vận tốc ánh sáng trong chân không. Biểu thức nào sau đây luôn đúng?

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

Hằng số phân rã của rubiđi (⁸⁹Rb) là 0,00077s^–1. Tính chu kỳ bán rã tương ứng.

Bắn hạt α vào hạt nhân ${}_7{}^{14}N$ đứng yên có phản ứng: ${}_7{}^{14}N$ + ${}_2{}^4\alpha$ → ${}_8{}^{17}O$+ ${}_1{}^{1}p$. Các hạt sinh ra có cùng véctơ vận tốc. Cho khối lượng hạt nhân (đo bằng đơn vị u) xấp xỉ bằng số khối của nó. Tỉ số động năng của hạt nhân ô xi và động năng hạt α là

Đồng vị ${}_{238}U$ sau một loạt phóng xạ α và β biến thành chì theo phương trình sau: ${}_{238}U$ → 8α + 6β^– + Pb206. Chu kì bán rã của quá trình đó là 4,6 (tỉ năm). Giả sử có một loại đá chỉ chứa ${}_{238}U$, không chứa chì. Nếu hiện nay tỉ lệ các khối lượng của Uran và chì trong đá ấy là 37 thì tuổi của đá ấy là bao nhiêu?

Trong phản ứng hạt nhân, không có sự bảo toàn

Ban đầu có N₀ hạt nhân của một đồng vị phóng xạ. Tính từ lúc ban đầu, trong khoảng thời gian 10 ngày có 3/4 số hạt nhân của đồng vị phóng xạ đó đã bị phân rã. Chu kỳ bán rã của đồng vị phóng xạ này là:

Sau 1 năm, khối lượng chất phóng xạ nguyên chất giảm đi 3 lần. Hỏi sau 2 năm, khối lượng chất phóng xạ trên giảm đi bao nhiêu lần so với ban đầu?

Trong quá trình phóng xạ của một chất, số hạt nhân phóng xạ

Hiện tượng phân hạch

Cho hạt proton có động năng 1,2 (MeV) bắn phá hạt nhân ${}_3{}^{7}Li$ đang đứng yên tạo ra 2 hạt nhân X giống nhau nhưng tốc độ chuyển động thì gấp đôi nhau. Cho biết phản ứng tỏa ra một năng lượng 17,4 (MeV) và không sinh ra bức xạ γ. Động năng của hạt nhân X có tốc độ lớn hơn là

Đồng vị phóng xạ $P_{84}^{210}o$ phân rã α, biến đổi thành đồng vị bền ${}_{82}{}^{206}Pb$ với chu kì bán rã là 138 ngày. Ban đầu có một mẫu ${}_{84}{}^{210}Po$ tinh khiết. Đến thời điểm t, tổng số hạt α và số hạt nhân ${}_{82}{}^{206}Pb$ (được tạo ra) gấp 14 lần số hạt nhân ${}_{84}{}^{210}Po$ còn lại. Giá trị của t bằng