Giải Vật Lí 12 trang 121 Kết nối tri thức

Với Giải Vật Lí 12 trang 121 trong Bài 25: Bài tập về vật lí hạt nhân Vật Lí 12 Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời các câu hỏi & làm bài tập Vật Lí 12 trang 121.

Giải Vật Lí 12 trang 121 Kết nối tri thức

Bài tập 1 trang 121 Vật Lí 12: Lực nào đã làm thay đổi phương của hạt alpha (${}_2^4\mathrm{He}$) khi được bắn vào lá vàng mỏng?

A. Lực hạt nhân giúp hạt nhân ${}_{79}^{197}Au$ đẩy ${}_2^{4}He$.

B. Lực hạt nhân giúp hạt nhân ${}_{79}^{197}Au$ hút ${}_2^{4}He$ .

C. Lực đẩy tĩnh điện giữa hạt nhân ${}_{79}^{197}Au$ và ${}_2^{4}He$.

D. Lực hút tĩnh điện giữa các electron của phân tử vàng và ${}_2^{4}He$ .

Lời giải:

Đáp án đúng là C

Lực đẩy tĩnh điện giữa hạt nhân  ${}_{79}^{197}Au$ và ${}_2^{4}He$ vì các hạt nhân đều mang điện tích dương.

Bài tập 2 trang 121 Vật Lí 12: Người ta đo độ phóng xạ H của một đồng vị theo thời gian t và điền kết quả vào Bảng 25.1.

a) Vẽ đồ thị độ phóng xạ theo thời gian.

b) Ước lượng chu kì bán rã của đồng vị này.

Lời giải:

a) Đồ thị:

b) $\left\{\begin{array}{l}{\mathrm{H}}_0=151\mathrm{Bq}\\ {\mathrm{H}}_1={\mathrm{H}}_0.2^{-\frac{{\mathrm{t}}_1}{\mathrm{T}}}=85\mathrm{Bq}\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{\mathrm{H}}_0=151\mathrm{Bq}\\ 151{.2}^{-\frac{30}{\mathrm{T}}}=85\mathrm{Bq}\end{array}\right.\Rightarrow \mathrm{T}=36,2\mathrm{s}$

Bài tập 3 trang 121 Vật Lí 12: Dùng máy đo phóng xạ của một mẫu gỗ của một cổ vật phát hiện được 240 phóng xạ mỗi phút. Biết rằng thành phần của mẫu gỗ có chứa 25 g ${}_6^{14}\mathrm{C}$ và ${}_6^{12}\mathrm{C}$, chu kì bán rã của ${}_6^{14}\mathrm{C}$ là 5 730 năm và tỉ lệ nguyên tử ${}_6^{12}\mathrm{C}$ và ${}_6^{14}\mathrm{C}$ khi một sinh vật còn sống 10¹²:1.

a) Xác định số nguyên tử ${}_6^{14}C$ có trong mẫu gỗ.

b) Xác định độ tuổi của mẫu gỗ này.

Lời giải:

a) Độ phóng xạ bằng 240 phóng xạ/ phút = 4 phóng xạ/giây = 4 Bq

Số nguyên tử ${}_6^{14}C$ có trong cổ vật là N₁ thoả mãn:

$N_1=\frac{H}{\lambda }=\frac{H.T}{\ln 2}=\frac{\mathrm{4.5730.365.86400}}{\ln 2}=1,{04.10}^{12}$

b) Số nguyên tử ${}_6^{12}C$ có trong cổ vật là N₂ thoả mãn công thức:

$m=m_1+m_2=14.\frac{N_1}{N_A}+12\frac{N_2}{N_A}$

$\Rightarrow 25=14.\frac{1,{04.10}^{12}}{6,{02.10}^{23}}+12.\frac{N_2}{6,{02.10}^{23}}\Rightarrow N_2=1,{25.10}^{24}$

Tỉ số nguyên tử hai đồng vị ${}_6^{12}C$ và ${}_6^{14}C$ có trong cổ vật là:

$\frac{N_2}{N_1}=\frac{1,{25.10}^{24}}{1,{04.10}^{12}}=1,{2.10}^{12}$

Tỉ số nguyên tử hai đồng vị ${}_6^{12}C$ và ${}_6^{14}C$ có trong mẫu gỗ lúc còn sống:

$\frac{N_2}{N_{01}}=\frac{N_2}{\frac{N_1}{2^{-\frac{t}{T}}}}=\frac{N_2}{N_1}{.2}^{-\frac{t}{T}}\Rightarrow {10}^{12}=1,{2.10}^{12}{.2}^{-\frac{t}{5730}}\Rightarrow t=1507,2$ năm

Bài tập 4 trang 121 Vật Lí 12: Một nhà máy điện hạt nhân sử dụng nguyên liệu hạt nhân là ${}^{235}\mathrm{U}$. Biết rằng mỗi phân hạch sẽ toả năng lượng 200 MeV. Hiệu suất phát điện của nhà máy là 36%. Công suất phát điện của nhà máy là 1 400 MW.

a) Hãy tính khối lượng của nguyên liệu ${}^{235}\mathrm{U}$ nhà máy tiêu thụ trong 1 năm.

b) Tính lượng than đá tiêu thụ để sản xuất ra năng lượng điện tương đương, biết rằng năng suất toả nhiệt của than đá là 30 MJ/kg.

Lời giải:

a) 1 năm = 365.86400 = 31536000 giây

Năng lượng nhà máy phát điện sinh ra trong 1 năm:

$A=\text{P}.t={1400.10}^6.31536000=4,{42.10}^{16}\text{}J$

Năng lượng do phản ứng phân hạch sinh ra:

$A\text{'}=\frac{A}{H}=\frac{4,{42.10}^{16}}{36\%}=1,{23.10}^{17}J$

Mỗi phản ứng phân hạch toả năng lượng 200 MeV nên số phản ứng phân hạch có được:

$n=\frac{1,{23.10}^{17}}{200.1,{6.10}^{-13}}=3,{84.10}^{27}$ phản ứng

Mỗi một phản ứng phân hạch dùng 1 nguyên tử ${}^{235}\mathrm{U}$ nên số phản ứng phân hạch bằng với số nguyên tử ${}^{235}\mathrm{U}$ là 3,84.10²⁷ nguyên tử.

Khối lượng ${}^{235}\mathrm{U}$ cần dùng trong 1 năm là:

$m=\frac{3,{84.10}^{27}}{6,{02.10}^{23}}.235=1,{5.10}^{6}g=1,5$ tấn

b) Lượng than đá cần sử dụng: $m=\frac{1,{23.10}^{17}}{{30.10}^6}=4,{1.10}^{9}kg$

Lời giải bài tập Vật lí 12 Bài 25: Bài tập về vật lí hạt nhân hay khác:

• Giải Vật Lí 12 trang 122

Xem thêm lời giải bài tập Vật Lí lớp 12 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

• Vật Lí 12 Bài 20: Bài tập về từ trường

• Vật Lí 12 Bài 21: Cấu trúc hạt nhân

• Vật Lí 12 Bài 22: Phản ứng hạt nhân và năng lượng liên kết

• Vật Lí 12 Bài 23: Hiện tượng phóng xạ

• Vật Lí 12 Bài 24: Công nghiệp hạt nhân

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 12 hay khác:

• Giải sgk Vật Lí 12 Kết nối tri thức
• Giải Chuyên đề Vật Lí 12 Kết nối tri thức
• Giải SBT Vật Lí 12 Kết nối tri thức
• Giải lớp 12 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 12 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 12 Cánh diều (các môn học)

---