Vật lý hạt nhân- 2013

[khác]

Lưu ý: Đây là diễn đàn của Thư Viện Vật Lý. Tài khoản ở Diễn Đàn Vật Lý khác với tài khoản ở trang chủ Thuvienvatly.com. Nếu chưa có tài khoản ở diễn đàn, bạn vui lòng tạo một tài khoản (chỉ mất khoảng 1 phút!!). Cảm ơn các bạn.

Phòng chát chít

[Hà Văn Thạnh]

Câu 8: Một đồng vị phóng xạ phóng xạ beta trừ. ban đầu trong thời gian 2 phút có 190 nguyên tử bị phân rã nhưng sau 3h trong thời gian 0,5 phút có 17 nguyên tử bị phân rã. Xác định chu kì bán rã của chất đó.
A. 2,7h.                  B. 4,7h.      C. 2,0h.               D. 4,8h.

Mốc thời gian tại thời điểm ban đầu.và có số nguyên tử là N0
sau 2 phút thì số nghuyên tử bị phân rã là:: [tex]190=N_{0}(1-2^{\frac{-2}{T}})[/tex] (1) (ở đây t em tính theo phút)
sau thời điểm ban đầu 3h thì còn lại số nguyên tử là [tex]N=N_{0}.2^{\frac{-182}{T}}[/tex].sau đó 0,5 phút thì số nguyên tử bị phân rã là [tex]17=N_{0}2^{\frac{-182}{T}}(1-2^{\frac{-1}{2T}}) (2)[/tex]
lập tỉ số (1) và (2)==>T=2h
p/s:em tính không ra kết quả.Mong thầy có thể tìm chỗ sai của cách làm của em được không ạ

Thầy post nhầm ĐA C là 2h

mấy bài này em nên làm bằng độ phóng xạ.
cách làm của em không sai, do thầy đưa ĐA lộn nên không ra, nhưng như thế mà giải PT thì là khó, mà thế ĐA thì hơi dài. nên bài này mình làm gần đúng bằng CT Độ phóng xạ
Ho=190/2
H=17/0,5
[tex]H=Ho.2^{-3/T}[/tex]
==> T=2h

[Hà Văn Thạnh]

Câu 11:Hạt proton có động năng 4,5MeV bắn vào hạt (3,1)T đứng yên tạo ra 1 hạt (3,2)He và 1 nơtron. Hạt nơtron sinh ra có véctơ vận tốc hợp với véctơ vận tốc của proton một góc 60 độ. Tính động năng hạt nơtron. Cho biết mT = mHe = 3,016u,  mn = 1,009u, mp = 1,007u.
A.  1,26MeV                           B. 0,251MeV                           C. 2,583MeV                           D. 0,47MeV

Em giải như sau không biết nhầm ở chỗ nào mà không cho đáp án ạ
có: [tex]K_{p}+\Delta E=K_{\alpha }+K_{n}\Rightarrow K_{\alpha }+K_{n}=6,363 MeV[/tex] (1)
Mặt khác bảo toàn động lượng có [tex]vectoP_{p}=vectoP_{\alpha }+vectoP_{n}\Rightarrow 2.3.K_{\alpha }=2.K_{P}-2.\sqrt{2.K_{p}.2.K_{n}}.cos60+2K_{n}(2)[/tex] (cói khối lượng xấp xỉ bằng số khôi)
thay [tex]K_{p}=4,5MeV[/tex] vào (2).kết hợp với (1) rồi giải hệ cho ta [tex]K_{n}=4,809MeV[/tex]
Vậy mong thầy cho biết em nhầm ở chỗ nào ạ

+ hướng làm không sai, nhưng em lưu ý các công thức đã cho KL hạt nhân, thì em phải sử dụng đúng bằng KL thực đã cho
+ Em nên chuyển Động năng sang động lượng mà giải PT có lẽ gọn hơn.
+ Trong phản ứng trên là NL là thu chứ không phải tỏa ==> Tổng động năng lúc sau < Động năng hạt Proton

[Nguyễn Tấn Đạt]

Câu 6: Natri (Na24) là chất phóng xạ [tex]\beta ^-[/tex] và biến đổi thành chất X. Xét mẫu Na24 vào thời điểm ban đầu là nguyên chất. Vào thời điểm t=16h, tỉ lệ khối lượng giữa chất X và Na24 là 3:1. Thời điểm mà tỉ lệ giữa chất X và Na24 là 15:1 là
  A. 8h                              B. 32h                                C. 12h                                       D. 48h

lâu ko thấy bạn nào giải.
Viết PT ta thấy A=24, Ax=24
T/H 1:tỉ số KL hạt tạo thành và hạt còn lại sau 16 giờ:
[tex]\frac{m_x}{m}=\frac{Ax}{A}.\frac{No(1-2^{-16/T})}{No.2^{-16/T}}=2^{16/T}-1=3\Rightarrow T=8[/tex]
T/H 2: tưng tự TH1
[tex]2^{t/T}-1=15\Rightarrow t=32[/tex]

Bạn giải chính xác rồi.

[kydhhd]

Câu 10:Hạt nhân (226,88)Ra có chu kì bán rã rất dài và là chất phóng xạ alpha (mỗi hạt Ra phóng ra một hạt alpha trong một lần phóng xạ). Một khối chất Ra có độ phóng xạ ban đầu là 2,5Ci. Tìm thể tích khí He thu được ở điều kiện chuẩn sau 15 ngày. [tex](NA = 6,022.10^{23} (mol^{-1}))[/tex]
A:  4,125.10-4 lít          B: 4,538.10-6 lít       C: 3,875.10-5 lít        D: 4,459.10-6 lít

Câu này lâu rồi không ai giải, các ban tham khảo
số hạt Ra ban đầu:[tex]N_{0}=\frac{H}{\lambda }[/tex]
sau 15 ngày số hạt Ra bị phong xạ là
[tex]\Delta N=N_{0}(1-e^{-\lambda t})\approx \frac{H}{\lambda }\lambda .t=H.t[/tex]
do chu ki lớn nên hằng số phóng xạ rất nhỏ ta có biểu thức
[tex]e^{-\lambda .t}\approx 1-\lambda t[/tex]
số hạt Ra phóng xạ bằng số hạt He tạo thành----> thể tích của He
[tex]V=22,4.\frac{\Delta N}{N_{A}}=22,4.\frac{2,5.3,7.10^{10}.15.86400}{6,022.10^{23}}=4,459.10^{^{-6}}l[/tex]

[Huỳnh Phước Tuấn]

Câu 12. Bắn hạt [tex]\alpha[/tex] có động năng 4MeV vào hạt nhân Nito (7-14) đứng yên thì thu được một hạt p và hạt  X. Hạt prôtôn và hạt X bay ra hợp với phương tới của hạt [tex]\alpha[/tex] các góc lần lượt là 30 độ và 45 độ. Phản ứng thu năng lượng 1,2MeV. Lấy khối lượng của các hạt bằng số khối của nó, động năng của hạt X bằng:
A. 2,72MeV.   B. 0,08MeV.   C. 2,8MeV.   D. 0.148MeV.

[desparado]

Em cũng định hỏi các thầy bài này.Dùng định lý hàm sin
[tex]K_{X}=\frac{m_{\alpha}K_{\alpha}(sin(30))^{2}}{m_{X}(sin(105))^{2}}=0,25Mev[/tex]
còn nếu em giải băng cách này
[tex]K_{P}=\frac{m_{X}K_{x}(sin(45))^{2}}{(sin(30))^{2}}[/tex]
rồi thay vào phương trình [tex]K_{P}+K_{X}= 2,8 Mev[/tex]
em giải ra Kx = 0,08.Em sai chỗ nao thế ạ các thầy giải thích giup em với

[Huỳnh Phước Tuấn]

Em cũng định hỏi các thầy bài này.Dùng định lý hàm sin
[tex]K_{X}=\frac{m_{\alpha}K_{\alpha}(sin(30))^{2}}{m_{X}(sin(105))^{2}}=0,25Mev[/tex]
còn nếu em giải băng cách này
[tex]K_{P}=\frac{m_{X}K_{x}(sin(45))^{2}}{(sin(30))^{2}}[/tex]
rồi thay vào phương trình [tex]K_{P}+K_{X}= 2,8 Mev[/tex]
em giải ra Kx = 0,08.Em sai chỗ nao thế ạ các thầy giải thích giup em với

Em không sai chỗ nào cả! Sai ở đây là do đề chưa chuẩn cái số liệu năng lượng của phản ứng này thu vào không phải là 1,2MeV, thứ hai nữa là bài toán này không cần dữ liệu này! Sorry!

[Nguyễn Tấn Đạt]

Câu 13: Một nhà máy điện nguyên tử có công suất [tex]P=6.10^5W[/tex], hiệu suất 20%. Nhiên liệu là U235 được làm giàu 25%. Muốn cho nhà máy hoạt động liên tục trong một năm cần phải cung cấp cho nó khối lượng nguyên liệu bao nhiêu? Biết năng lượng trung bình tỏa ra của một phản ứng phân hạch là 200MeV, một năm có 365 ngày.
A. 4615kg                         B. 1154kg                             C. 185kg                                  D. 4615 tấn

[tsag]

Câu 13: Một nhà máy điện nguyên tử có công suất P=6.10^5 W, hiệu suất 20%. Nhiên liệu là U235 được làm giàu 25%. Muốn cho nhà máy hoạt động liên tục trong một năm cần phải cung cấp cho nó khối lượng nguyên liệu bao nhiêu? Biết năng lượng trung bình tỏa ra của một phản ứng phân hạch là 200MeV, một năm có 365 ngày.
A. 4615kg                         B. 1154kg                             C. 185kg                                  D. 4615kg
Giải
A=P.t/H=9,4608.10^13(J)
A=N.200.1,6.10^-13 =>N=....=>m=1153,7kg
m thực tế=m/0,25=4614,8kg

[Nguyễn Tấn Đạt]

Câu 13: Một nhà máy điện nguyên tử có công suất P=6.10^5 W, hiệu suất 20%. Nhiên liệu là U235 được làm giàu 25%. Muốn cho nhà máy hoạt động liên tục trong một năm cần phải cung cấp cho nó khối lượng nguyên liệu bao nhiêu? Biết năng lượng trung bình tỏa ra của một phản ứng phân hạch là 200MeV, một năm có 365 ngày.
A. 4615kg                         B. 1154kg                             C. 185kg                                  D. 4615kg
Giải
A=P.t/H=9,4608.10^13(J)
A=N.200.1,6.10^-13 =>N=....=>m=1153,7kg
m thực tế=m/0,25=4614,8kg

Bạn giải chính xác nhưng làm hơi tắt quá .

[tvhung]

Câu 5: Một proton có động năng 12,5MeV bắn vào hạt nhân Liti (Li7) đang đứng yên gây ra phản ứng hạt nhân. Sau phản ứng xuất hiện hai hạt [tex]\alpha[/tex] bay theo hai phương đối xứng nhau qua phương tới của proton với cùng tốc độ v và cùng hợp với phương chuyển động của proton một góc [tex]\varphi[/tex].
Cho [tex]m_p=1,0073u;m_L_i=7,0144u;m_\alpha =4,0015u;c=3.10^8m/s; 1u=931,5MeV/c^2[/tex].

Xác định v và [tex]\varphi[/tex].

giải bài của thầy Đạt:
[tex]\Delta W= (mp + mLi -2m\alpha ).931,5= 17,42MeV[/tex]
[tex]\Delta W= 2K\alpha - Kp[/tex] => [tex]K\alpha =14,96MeV[/tex] => [tex]v=2,3.10^{9}m/s[/tex]
có: [tex]2mpKp= 2.2.m\alpha K\alpha +2.2m\alpha K\alpha .cos2\varphi[/tex]
=> [tex]\varphi =76,75^{o}[/tex]

[Nguyễn Tấn Đạt]

Câu 5: Một proton có động năng 12,5MeV bắn vào hạt nhân Liti (Li7) đang đứng yên gây ra phản ứng hạt nhân. Sau phản ứng xuất hiện hai hạt [tex]\alpha[/tex] bay theo hai phương đối xứng nhau qua phương tới của proton với cùng tốc độ v và cùng hợp với phương chuyển động của proton một góc [tex]\varphi[/tex].
Cho [tex]m_p=1,0073u;m_L_i=7,0144u;m_\alpha =4,0015u;c=3.10^8m/s; 1u=931,5MeV/c^2[/tex].

Xác định v và [tex]\varphi[/tex].

giải bài của thầy Đạt:
[tex]\Delta W= (mp + mLi -2m\alpha ).931,5= 17,42MeV[/tex]
[tex]\Delta W= 2K\alpha - Kp[/tex] => [tex]K\alpha =14,96MeV[/tex] => [tex]v=2,3.10^{9}m/s[/tex]
có: [tex]2mpKp= 2.2.m\alpha K\alpha +2.2m\alpha K\alpha .cos2\varphi[/tex]
=> [tex]\varphi =76,75^{o}[/tex]

v bạn giải ra lớn hơn tốc độ ánh sáng trong chân không luôn => chưa chính xác. Bạn tính lại sẽ ra [tex]2,687.10^7m/s[/tex]


Góc phi chính xác.

[Nguyễn Tấn Đạt]

Câu 14: Một nguồn phóng xạ có chu kì 30 phút đặt tại O, phát tia phóng xạ đều theo mọi hướng. Ban đầu đặt một máy đếm xung tại A với OA = 2m thì máy đếm được 360 xung/phút. Dời máy đến vị trí B thì sau 1h30phút máy đếm được 5 xung/phút ( dùng lượng chất phóng xạ như ban đầu cho lần đo tại B). Khoảng cách OB là
  A. 1,6m                           B. 3m                                 C. 5m                                    D. 6m