Bài tập Hạt nhân nguyên tử mức độ vận dụng có lời giải (P1)
-
2569 lượt thi
-
20 câu hỏi
-
20 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Lực tương tác tĩnh điện giữa hai hạt nhân khi chúng ở cách nhau 3nm bằng bao nhiêu?
Đáp án B
Phương pháp: sử dụng công thức Cu long
Cách giải:
Ta có
Câu 2:
Nguồn phóng xạ ở nhà máy thép Pomina 3 được dùng đẻ đo mức thép lỏng trên dây chuyền sản xuất phôi thép nhờ bức xạ gamma phát ra khi các đồng vị phóng xạ trong nguồn đó phân rã.
Biết chu kì bán rã của Co-60 là 5,27 năm. Sau bao nhiêu năm thì số hạt nhân Co-60 trong nguồn này giảm đi 80%?
Đáp án D
Phương pháp: Sử dụng công thức định luật phóng xạ
Cách giải: Áp dụng công thức:
Vậy thời gian là 12,24 năm.
Câu 3:
Giả sử, một nhà máy điện hạt nhân dùng nhiên liệu urani . Biết công suất phát điện là 500 MW và hiệu suất
chuyển hóa năng lượng hạt nhân thành điện năng là 20%. Cho rằng khi một hạt nhân urani phân hạch thì toả
ra năng lượng là 3,2.10-11 J. Lấy và khối lượng mol của là 235 g/mol. Nếu nhà máy hoạt động liên tục thì
lượng urani mà nhà máy cần dùng trong 365 ngày là
Đáp án A
Phương pháp: Công thức hiệu suất của phản ứng hạt nhân
Từ công thức tính hiệu suất ta có
Câu 4:
Rađi là nguyên tố phóng xạ α. Một hạt nhânđang đứng yên phóng ra hạt α và biến đổi thành hạt nhân
con X. Biết động năng của hạt α là 4,8 MeV. Lấy khối lượng hạt nhân (tính theo đơn vị u) bằng số khối của nó. Giả sử phóng xạ này không kèm theo bức xạ gamma. Năng lượng tỏa ra trong phân rã này là
Đáp án A
Phương pháp: Định luật bảo toàn năng lượng và bảo toàn động lượng trong phản ứng hát nhân
Cách giải :
Phương trình phản ứng
Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng toàn phần và định luật bảo toàn động lượng ta có
Câu 5:
Cho phản ứng hạt nhân . Biết khối lượng của lần lượt là 11,9970 u
và 4,0015 u; lấy lu = 931,5 MeV/c2. Năng lượng nhỏ nhất của phôtôn ứng với bức xạ γ để phản ứng xảy ra có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
Đáp án A
Cách giải:
Phương pháp: Năng lượng nhỏ nhất của phôtôn ứng với bức xạ γ để phản ứng xảy ra chinh́ bằng năng lương̣ thu vào của phản ứng.
Để phản ứng trên có thể xảy ra thì năng lượng bức xạ γ tối thiểu là
Câu 6:
Cho rằng một hạt nhân urani khi phân hạch thì tỏa ra năng lượng là 200 MeV.
Lấy NA = 6,02.1023 mol-1, 1 eV = 1,6.10-19 J và khối lượng mol của urani là 235 g/mol.
Năng lượng tỏa ra khi 2 g urani phân hạch hết là
Đáp án D
Phương pháp : Sử dụng công thức liên hệ giữa khối lượng và số hạt
Cách giải :
Năng lượng tỏa ra khi phân hạch hết 1kg Urani
Câu 7:
Hạt nhân có năng lượng liên kết 1784 MeV. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân này là
Đáp án D
Phương pháp : Công thức tính năng lượng liên kết riêng của hạt nhân
Cách giải:
Năng lượng liên kết riêng:
Câu 8:
Chất phóng xạ pôlôni phát ra tia α và biến đổi thành chì. Cho chu kì bán rã cùa pôlôni
là 138 ngày. Ban đầu có một mẫu pôlôni nguyên chất, sau khoảng thời gian t thì tỉ số giữa khối lượng chì sinh ra và khối lượng pôlôni còn lại trong mẫu là 0,6. Coi khối lượng nguyên từ bằng số khối của hạt nhân của nguyên tử đó tính theo đơn vị u. Giá trị của t là
Đáp án A
Phương pháp : Áp dụng định luật phóng xạ ánh sáng
Cách giải: Phương trình phản ứng
Câu 9:
Cho phản ứng hạt nhân:
Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 1 mol heli theo phản ứng này là 5,2.1024 MeV. Lấy NA= 6,02.1023 mol-1. Năng lượng tỏa ra của một phản ứng hạt nhân trên là
Đáp án C
Phương pháp: Sử dụng lí thuyết về phương trình phản ứng hạt nhân và công thức liên hệ giữa số hạt và số mol
Cách giải :
Phương trình phản ứng:
Từ phương trình phản ứng => X cũng là hạt nhân Heli => Mỗi phản ứng trên cho 2 hạt He vậy 1 mol He chứa
Khi tổng hợp 6,02.1023 hạt nhân He năng lượng tỏa ra là 5,2.1024 MeV
Khi tổng hợp 2 hạt nhân He thì năng lượng tỏa ra sẽ là
Câu 10:
Hạt nhân có khối lượng 16,9947u. Biết khối lượng của prôtôn và notron lần lượt
là 1,0073 u và 1,0087 u. Độ hụt khối của là
Đáp án C
Phương pháp: Áp dụng công thức tính độ hụt khối
Cách giải:
Độ hụt khối:
Câu 11:
Cho rằng khi một hạt nhân urani phân hạch thì tỏa ra năng lượng trung bình là
200 MeV. Lấy NA = 6,023.1023 mol-1 , khối lượng mol của urani là 235 g/mol. Năng lượng tỏa ra khi phân hạch hết 1 kg urani là
Đáp án A
+ Số hạt nhân Urani trong 1kg:
+ Năng lượng tỏa ra khi phân hạch hết 1kg là:
Câu 12:
là chất phóng xạ với chu kì bán rã 15 h. Ban đầu có một lượng thì sau một khoảng thời gian bao lâu
lượng chất phóng xạ trên bị phân rã 75%?
Đáp án A
Phương pháp:
Áp dụng công thức tính khối lượng bị phâṇ rã sau phản ứng
Theo bài ra tra có:
Câu 13:
Tính năng lượng tỏa ra khi hai hạt nhân đơteri tổng hợp thành hạt nhân hêli ().
Biết năng lượng liên kết riêng của là 1,1 MeV/nuclon của là 7 MeV/nuclon.
Đáp án B
Phương pháp: Sử dụng định luật bảo toàn điện tích và số khối để viết phương trình phản ứng
Áp dụng công thức tính năng lượng tỏa ra của phản ứng hạt nhân:
Trong đó: Wlkt, Wlks lần lượt là năng lượng liên kết của các hạt trước là sau phản ứng.
Cách giải:
Năng lượng tỏa ra:
Chọn B
Câu 14:
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:
Đáp án B
Phương pháp: Áp dụng công thức tính khối lượng bị phân rã sau phản ứng
Cách giải: Chọn B
Khối lượng Iot sau 24 ngày đêm phóng xạ đã bị biến thành chất khác là:
Câu 15:
Phản ứng hạt nhân sau:
. Biết mLi = 7,0144u; mH = 1,0073u;
mHe= 4,0015u, 1u = 931,5MeV/c2. Năng lượng phản ứng tỏa ra là
Đáp án A
Phương pháp:Năng lượng toả ra của phản ứng:
(mt, ms lần lượt là tổng khối lượng các hạt trước và sau phản ứng)
Cách giải:
Năng lượng tỏa ra sau phản ứng là
Chọn A
Câu 16:
Hạt nhân phóng xạ và biến thành một hạt nhân bền . 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
Đáp án C
Phương pháp: Khối lượng hạt nhân còn lại: m = m0.2-1/T
Khối lượng hạt nhân con được sinh ra:
Cách giải: Chọn C
+ Khối lượng Y sinh ra sau 3T:
+ Khối lượng X còn lại sau 3T:
Tỉ số giữa khối lượng của chất Y và khối lượng của chất X là:
Câu 17:
Trong phản ứng hạt nhân hai hạt nhân có động năng như
nhau K1, động năng của hạt nhân và nơtrôn lần lượt là K2 và K3. Hệ thức nào sau đây đúng?
Đáp án D
Phương pháp: Phản ứng nhiệt hạch: phản ứng kết hợp hai hạt nhân nhẹ tạo thành hạt nhân nặng hơn
Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng tỏa năng lượng: Ks > Kt
(Kt, Ks lần lượt là tổng động năng của các hạt trước và sau phản ứng)
Cách giải: Chọn D
Phản ứng
là phản ứng nhiệt hạch.
Đây là phản ứng tỏa năng lượng nên:
Câu 18:
Đồng vị sau một chuỗi các phân rã thì biến thành chì bền, với chu kì bán rã T = 4,47 tỉ năm
. Ban đầu có một mẫu chất nguyên chất. Sau 2 tỉ năm thì trong mẫu chất có lẫn chì với khối lượng 0,2g.
Giả sử toàn bộ lượng chì đó đều là sản phẩm phân rã từ . Khối lượng ban đầu là
Đáp án C
Phương pháp:D Áp dụng công thức tính khối lượng chất mới sinh ra
Cách giải: Chọn C
Khối lượng Pb được tạo thành:
Câu 19:
Trong chuỗi phóng xạ
các tia phóng xạ được phóng ra theo thứ tự
Đáp án C
Phương pháp: Sử dụng lí thuyết về các tia phóng xạ ̣
Tia cóbản chất là hạt nhân nguyên tử là các eletron, kí hiệu
là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn, là hạt photon có năng lượng cao
Sử dụng lí thuyết về các tia phóng xạ
Cách giải:
Chọn C
Câu 20:
Hạt nhân 234U đứng yên, phân rã α biến đổi thành hạt nhân X. Biết khối lượng của các hạt nhân = 233,9905u, = 4,0015u, = 229,9838u
. Lấy 1u=931,5MeV. Hạt nhân X giật lùi với động năng bằng
Đáp án A
Cách giải:
Tính
Giải hệ
tìm được kX = 0,0828MeV = 82,8 keV