Diễn Đàn Vật Lý | Thư Viện Vật Lý

Nơi đây, chúng tôi sẽ ra các câu hỏi về phần VẬT LÝ HẠT NHÂN để rèn luyện cho các em học sinh trong kỳ thi đại học 2013.

Nhắc lại lần nữa quy định của box:

Về quy định hoạt động của box, chúng tôi xin nêu ngắn gọn dưới đây:

(1) Trong box này, CÁC MOD CỦA BOX ra đề và các em học sinh sẽ tiến hành giải những câu đó. Sau đó chúng tôi sẽ kết luận về cách giải, đáp số, và gợi ý hướng dẫn (nếu cần).

Những vấn đề được nêu trong box, là được lấy từ những câu mà chúng tôi sau nhiều năm giảng dạy, nhận thấy học sinh hay mắc sai sót, hoặc là những dạng khó, dạng hay gặp hoặc có khả năng ra thi đại học.

(2) TRONG BOX NÀY, NHỮNG BÀI ĐĂNG ĐỂ HỎI BÀI LÀ HOÀN TOÀN KHÔNG HỢP LỆ VÀ CHÚNG TÔI SẼ XÓA MÀ KHÔNG CẦN THÔNG BÁO (CHO DÙ ĐƯỢC CÁC MOD TRẢ LỜI HAY KHÔNG CŨNG VẬY).

(3) QUY ĐỊNH VỀ ĐÁNH SỐ CÂU: Do có nhiều mod, nên trong quá trình đưa câu hỏi, BQT mong quý thầy/cô đánh theo số thứ tự từ 1 trở lên trong từng chuyên đề. Để mọi người tiện trao đổi.

(4) Các bài đăng và bài trả lời phải viết bằng tiếng Việt có dấu.

Câu 1: Lực gây ra sự phân rã hạt nhân là:
A. Lực hấp dẫn
B. Lực điện từ
C. Lực hạt nhân
D. Một loại lực khác.

Là lực hạt nhân đúng không thầy. Mà sao vẫn ít câu thế vậy thầy.

Không đúng rồi em. Nghĩ lại xem.

Câu 2: Một tảng đá nặng 3 kg chứa  U238 và U235 với tỉ lệ khối lượng là 1:2. Chu kì bán rã của chúng lần lượt là:T1= 4,5 tỉ năm, T2 = 0,71 tỉ năm.Tính độ phóng xạ của tảng đá tại thời điểm đó.

có [tex]m_{U238}=1kg\Rightarrow N1=\frac{m_{U238}.N_{A}}{238}=2,53.10^{24};m_{235}=2kg\Rightarrow N2=\frac{m_{U235}.N_{A}}{235}=5,126.10^{24}[/tex]

[tex]H=H1+H2=\lambda 1.N1+\lambda 2.N2=4,623.10^{-3}Ci[/tex]

1.D.Vì lực này không mạnh lắm nhưng mạnh hơn lực hấp dẫn và yếu hơn lực điện tử nhiều lần

câu 1: Lực gây ra sự phân rã hạt nhân là:
A. Lực hấp dẫn
B. Lực điện từ
C. Lực hạt nhân
D. Một loại lực khác.
cho câu trả lời đi thầy ơi. e cảm ơn

Dáp án là D. Lực đó có tên gọi là "lực tương tác yếu" nó không phải là 3 loại lực trên.
Vậy thì các em có quyền thắc mắc : lực này các em không được học sao lại thi. Đúng vậy. Nhưng câu hỏi của thầy không đề cập tới tên lực đó. Em suy luận loại trừ sẽ ra ĐA là D.

Em đọc được cái này, mong các thầy giải thích cụ thể hơn ạ.
http://thuvienvatly.com/download/18905

Bài này thầy Quang Dương viết hoàn toàn đúng đắn. Không tồn tại chu kì của hỗn hợp nhưng tồn tại độ phóng xạ của hợp. Vì độ PX được định nghĩa là số hạt phân rã/s. Nên trong 1s chất A phân rã n hạt chất B phân rã m hạt thì hỗn hợp chất đó sẽ phân rã (n+m) hạt/s.

Dạ. Em cảm ơn thầy ạ.

sao ít câu quá các thầy ơi,

Câu 3: Natri Na24 là chất phóng xạ tia [tex]\beta ^-[/tex] và biến đổi thành chất X. Vào thời điểm ban đầu Na24 nguyên chất. Vào thời điểm t=16h tỉ lệ khối lượng chất X và Na24 là 3:1. Hãy tính thời điểm mà tỉ lệ khối lượng giữa chất X và Na24 là 15:1
  A. 32h                           B. 20h                              C. 34h                                      D. 64h

do là phóng xạ beta nên khối lượng hạt nhân con bằng hạt nhân mẹ
=>[tex]\frac{Ncon}{N}[/tex]=[tex]\frac{1-2^-^1^6^/^T}{2^-^1^6^/^T}[/tex](1)

=>T=8
gọi t1 la thời điểm đề bài yêu cầu, lập tỉ số giống như(1) ta được t1=32h=>A

Bạn giải chính xác rồi ^-^.

Câu 4
Xin phép các thầy cho tôi gửi một bài.
Năng lượng cần thiết (tính ra kWh) để tách các hạt nhân có trong 10 gam Hêli thành các Nuclon riêng rẽ? Cho [tex]m_{He}=4,0028u ; m_{p}=1,007825u; m_{n}=1,008665u; 1u = 1,6605.10^{-27}kg[/tex]
A. 1,881 triệu kWh.                B. 1,879 triệu kWh.               C. 1,13.10³⁰ kWh.               D. 1,95 triệu kWh.

Bạn xin giải bài thầy.
[tex]\Delta E=(2(m_{P}+m_{n})-m_{He})*931,5=28,11267MeV=4,498*10^{-12}J[/tex]
Vậy 10 g He tỏa năng lượng là [tex]\Delta E_{0}=\frac{10.N_{A}}{4}.\Delta E=6,7729*10^{12}J=1,881*10^{6}KWh[/tex]
ChọnA

- Số hạt nhân He li có trong 10gam là : [tex]N=\frac{10.10^{-3}}{4,0028.1,66055.10^{-27}}=1,50447.10^{24}[/tex]
- Phần còn lại làm như em là chuẩn.
- Đáp án chính xác hơn là B.

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].

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

Câu 7: Cho phản ứng phân hạch [tex]n + U(235) \rightarrow I(139) + Y(94) + 3n[/tex]
giả sử ban đầu kích thích [tex]10^{10}[/tex] hạt nhân U(235) phản ứng theo PT trên và phản ứng dây truyền xảy ra với k=2. Coi phản ứng không phóng xạ [tex]\gamma[/tex]. Tìm năng lượng tỏa ra sau 5 phân hạch đầu tiên. biết mU=234,99332u ; mI=138,8970u ; mn=1,0087u ; mY=93,89014u
[tex]A. 175,85MeV[/tex]             [tex]B. 11,08.10^{12}MeV[/tex]            [tex]C. 5,45.10^{13}MeV[/tex]           [tex]D. 8,79.10^{12}MeV[/tex]

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.

Câu 9:Người ta tiêm vào máu một người một lượng nhỏ dung dịch chứa đồng vị phóng xạ Na24 (chu kỳ bán rã bằng 15 giờ) có độ phóng xạ bằng [tex]1,5\mu Ci[/tex]. Sau 7,5giờ người ta lấy ra [tex]1cm^3[/tex] máu người đó thì thấy nó có độ phóng xạ là 392 phân rã/phút. Thể tích máu của người đó bằng bao nhiêu ?
A:  5,25 lít            B. 525[tex]cm^3[/tex]           C. 6 lít            D. 600[tex]cm^3[/tex]

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]

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 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

Áp dụng công thức [tex]V_{0}=\frac{H_{0}}{2^{\frac{t}{T}}H}V[/tex]
Thay số ta có Vo=6lit

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 :D

Thầy post nhầm ĐA C là 2h

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 :D

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

+ 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

Bạn giải chính xác rồi.

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]

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.

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! [-O<

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

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 ^-^.

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.

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