Bài tập Hạt nhân nguyên tử mức độ vận dụng có lời giải

Tính năng lượng tỏa ra khi hai hạt nhân đơteri ${}_1{}^{2}D$ tổng hợp thành hạt nhân hêli (${}_2{}^{4}He$).

Biết năng lượng liên kết riêng của ${}_2{}^{4}He$ là 1,1 MeV/nuclon của ${}_1{}^{2}D$là 7 MeV/nuclon.

Chất phóng xạ Iôt  có chu kì bán rã 8 ngày đêm. Lúc đầu có 200g chất này.

Sau 24

ngày đêm khối lượng Iôt phóng xạ đã bị biến thành chất khác là:

Phản ứng hạt nhân sau: . Biết m_Li = 7,0144u; mH = 1,0073u;

mHe= 4,0015u,  1u = 931,5MeV/c2. Năng lượng phản ứng tỏa ra là

Hạt nhân . Coi khối lượng của các hạt nhân X, Y tính theo đơn vị u bằng số khối của chúng. Biết chất phóng xạ X có chu kì bán rã là T. Ban đầu, có một mẫu X nguyên chất thì sau thời gian 3T, tỉ số giữa khối lượng của chất Y và khối lượng của chất

Trong phản ứng hạt nhân  nhau K1, động năng của hạt nhân      và nơtrôn lần lượt là K2 và K3. Hệ thức nào sau đây đúng?

Đồng vị  . Khối lượng ${}^{238}U$ ban đầu là

Trong chuỗi phóng xạ

 các tia phóng xạ được phóng ra theo thứ tự

Hạt nhân ²³⁴U đứng yên, phân rã α biến đổi thành hạt nhân X. Biết khối lượng của các hạt nhân  = 4,0015u, $m_X$ = 229,9838u

. Lấy 1u=931,5MeV. Hạt nhân X giật lùi với động năng bằng

Một nơtron có động năng 3 MeV bắn vào hạt nhân Li đang đứng yên, gây ra phản ứng hạt nhân  bay ra theo các hướng hợp với hướng tới của nơtron những góc tương ứng bằng .

Lấy tỉ số giữa các khối lượng hạt nhân bằng tỉ số giữa các số khối của chúng. Bỏ qua bức xạ gamma. Phản ứng trên

Năng lượng liên kết của hạt nhân

Cho phản  ứng hạt  nhân

Biết hạt prôtôn có động năng 5,45MeV, hạt Be đứng yên, tỉ số vận tốc giữa hai hạt He và Li là 4/3. Bỏ qua bức xạ γ và lấy khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u xấp xỉ bằng số khối của chúng. Hạt Li bay theo phương hợp với phương ban đầu của prôtôn một góc xấp xỉ bằng

Pôlini  là chất phóng xạ, phát ra một hạt α và biến đổi thành hạt nhân X.

Ban đầu có 7,0g hạt  nguyên chất

. Tại thời điểm t tỉ số giữa số hạt nhân X và số hạt nhân Po còn lại là 3. Khối lượng hạt nhân X được tạo thành đến thời điểm t là

Năng lượng tối thiểu cần thiết để chia hạt nhân  thành 3 hạt α là bao nhiêu?  biết  m_C = 11, 9967u ; m_α = 4,0015u;  

Tổng hợp hạt nhân Heli  từ phản ứng hạt nhân .

Mỗi phản ứng trên tỏa năng lượng 17,3 MeV. Năng lượng tỏa ra khí tổng hợp được 11,2(lít) Heli ở điều kiện tiêu chuẩn là

Dự án lò phản ứng nhiệt hạch ITERtại Pháp dùng phản ứng nhiệt hạch để phát điện với công suất điện tạo ra là 500 MW và hiệu suất chuyển hóa từ nhiệt sang điện bằng 25%. Cho độ hụt khối của hạt nhân T, hạt nhân D và hạt nhân He lần lượt là 0,009106 u; 0,002491 u và 0,030382 u. Khối lượng Heli do nhà máy thải ra trong 1 năm (365 ngày) là

Trong một vụ thử hạt nhân, quả bom hạt nhân sử dụng sự phân hạch của đồng vị với hệ số nhân nơtron là k ( k >1 ). Giả sử phân hạch trong mỗi phản ứng tạo ra 200 MeV

. Coi lần đầu chỉ có một phân hạch và các lần phân hạch xảy ra đồng loạt. Sau 85 phân hạch thì quả bom giải phóng tổng cộng 343,87 triệu kWh. Giá trị của k là

Bắn một hạt  

Biết phản ứng thu năng lượng là 1,21 MeV. Động năng của hạt O gấp 4 lần động năng hạt p. Động năng của hạt nhân O bằng

Hạt nhân . Hạt nhân con sinh ra có

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

Công suất bức xạ toàn phần của Mặt Trời là P = 3,9.10²⁶ W. Phản ứng hạt nhân trong lòng Mặt Trời là phản ứng tổng hợp hiđrô thành heli và lượng heli tạo thành trong một năm (365 ngày) là 1,945.10¹⁹ kg. Khối lượng hiđrô tiêu thụ một năm trên Mặt Trời xấp xỉ bằng

Bắn một proton vao hạt nhân  đứng yên.

Phản ứng tạo ra hai hạt nhân X giống nhau bay ra với cùng tốc đô ̣và theo các phương hợp với phương tới của proton các góc bằng nhau 60⁰. Lấy khối lượng của mỗi hạt nhân tinh_́ theo đơn vị u bằng số khối của nó. Tỉ số giữa tốc độ của proton và tốc độ của hạt nhân X là

Cho phản ứng hạt nhân  Biết độ hụt khối của hạt nhân T, hạt nhân D, hạt nhân He lần lượt là 0,009106u; 0,00249u; 0,030382u và1u = 931,5 MeV/c². Năng lương̣ toảra của phản ứng xấp xỉ bằng

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

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

Hạt nhân  có khối lượng nghỉ 4,0015u.

Biết khối lượng nghỉ nowtron 1,008665u, của protôn là 1,00276u.

Năng lượng liên kết riêng của là

Bắn một hạt protôn với vận tốc 3.10⁵ m/s đến va chạm với hạt nhân Li đang đứng yên, gây ra phản ứng hạt nhân. Sau phản ứng tạo thành hai hạt nhân giống nhau bay theo hai hướng tạo với nhau

góc 1600. Coi khối lượng của các hạt gần đúng là số khối. Năng lượng tỏa ra là

Đồng vị . Khi một hạt nhân Co-60

phân rã sẽ tạo ra 1 electron và biến đổi thành hạt nhân mới X. Nhận xét nào sau đây là đúng về cấu trúc của hạt nhân X?

Cho chùm nơtron bắn phá đồng vị bền  ta thu được đồng vị phóng xạ . Đồng vị phóng xạ  có chu trì bán rã T = 2,5h

và phát xạ ra tia ${\beta }^{-}$. Sau quá trình bắn phá bằng nơtron kết thúc người ta thấy trong

mẫu trên tỉ số giữa số nguyên tử  và số nguyên tử   bằng 10^-10.

Sau 10 óngiờ tiếp đó thì tỉ số giữa nguyên tử của hai loại hạt trên là   

Cho phản ứng hạt nhân .

Hạt Li đứng yên,nơtron có động năng2MeV. Hạt α và hạt nhân H bay ra theo các hướng hợp với hướng tới của nơtron những góc tương ứng bằng 15⁰ và 30⁰. Bỏ qua búc xạ gamma. Lấy tỉ số khối lượng các hạt bằng tỉ số giữa các số khối của chúng. Phản ứng thu hay tỏa bao nhiêu năng lượng?

Tàu ngầm hạt nhân là một loại tàu ngầm vận hành nhờ sử dụng năng lượng của phản ứng hạt nhân. Nguyên liệu thường dùng là U²³⁵. Mỗi phân hạch của hạt nhân U²³⁵ tỏa ra năng lượng trung bình là 200 MeV. Hiệu suất của lò phản ứng là 25%. Nếu công suất của lò là 400 MW thì khối lượng U²³⁵ cần dùng trong một ngày xấp xỉ bằng

Tính chu kì bán rã T của một chất phóng xạ, cho biết tại thời điểm t1, tỉ số giữa hạt con và hạt mẹ là 7, tại thời điểm t2 sau t1 414 ngày thì tỉ số đó là 63.

Dùng một proton có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân  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 hạt proton và có động năng 4,0 MeV. Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng này bằng

Pôlôni ₈₄²¹⁰ Polà chất phóng xạ α. Ban đầu có một mẫu  nguyên chất. Khối lượngtrong mẫu ở các thời điểm t = t0, t = t0 + 2∆t và t = t0 + 3∆t (∆t > 0) có giá trị lần lượt là m0, 8 g và 1 g. Giá trị của m0 là

Dùng hạt α có động năng 5,00 MeV bắn vào hạt nhân  có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

Dùng hạt α có động năng 5,50 MeV bắn vào hạt nhân   đứng yên gây ra phản ứng:

 Phản ứng này thu năng lượng 2,64 MeV và không kèm theo bức xạ gamma.Lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối của chúng. Khi hạt nhân X bay ra theo hướng lệch với hướng chuyển động của hạt một góc lớn nhất thì động năng của hạt nơtron α gần nhất với giá trị nào sau đây?

Hạt nhân X phóng xạ β và biến đổi thành hạt nhân bền Y. Ban đầu (t =0) có một mẫu chất phóng xạ X nguyên chất.Tại các thời điểm t =t0 (năm) vàt = t0+24,6 (năm), tỉ số giữa số hạt nhân X còn lại trong mẫu và số hạt nhân Y đã sinh ra có giá trị lần lượt là và. Chu kì bán rã của chất X là

Dùng hạt α có động năng 5,50 MeV bắn vào hạt nhân đứng yên gây ra phản ứng: Phản ứng này thu năng lượng 2,64 MeV và không kèm theo bức xạ gamma. Lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối của chúng.Khi hạt nhân X bay ra theo hướng lệch với hướng chuyển động của hạt α một góc lớn nhất thì động năng của hạt X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

Chất phóng xạ pôlôni phá tra tia α và biến đổi thành chì  Gọi chu kì bán rã của pôlôni là T.Ban đầu (t =0)có một mẫu  nguyên chất.

Trong khoảng thời gian từ t =0 đến t =2T,có126 mg  trong mẫu bị phân rã.

Lấy khối lượng nguyên tử tính theo đơn vị u bằng số khối của hạt nhân của nguyên tử đó.Trong khoảng thời gian từ t = 2Tđến t = 3T,lượngđược tạo thành trong mẫu có khối lượng là

Chất phóng xạ pôlôni phát ra tia α và biến đổi thành chì . Gọi chu kì bán rã của pôlôni là T.Ban đầu (t =0) có một mẫu nguyên chất.Trong khoảng thời gian từ t = 0 đến t= 2T,có 63 mg trong mẫu bị phân rã.Lấy khối lượng nguyên tử tính theo đơn vị u bằng số khối của hạt nhân của nguyên tử đó. Trong khoảng thời gian từ t =2T đến t = 3T, lượng được tạo thành trong mẫu có khối lượng là

Dùng hạt α có động năng 5,00MeV bắn vào hạt nhân đứng yên gây ra phản ứng:

Phản ứng này thu năng lượng1,21 MeV

và không kèm theo bức xạ gamma.Lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối của chúng.Khi hạt nhân X bay ra theo hướng lệch với hướng chuyển động của hạt α một góc lớn nhất thì động năng của hạ tX có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

Cho phản ứng phân hạch của Urani 235:

Biết khối lượng các hạt nhân:mU=234,99u; mMo=94,88u;mLa=138,87u;mn=1,0087u.Hỏi năng lượng tỏa ra khi 1 gam U phân hạch hế tsẽ tương đương với năng lượng sinh ra khi đốt cháy bao nhiêu kg xăng? Biết rằng mỗi kg xăng cháy hết tỏa năng lượng 46.10J.

Hạt nhân X phóng xạ α để tạo thành hạt nhân Y bền theo phương trình . Người tanghiên cứu một mẫu chất, sự phụ thuộc của số hạt nhân X(NX) và số hạt nhân Y( NY) trong mẫu chất đó theo thời gian đo được như trên đồ thị.Hạt nhân X có chu kỳ bán rã bằng