Cấu trúc hạt nhân lớp 12 (Chuyên đề dạy thêm Vật Lí 12)

Tài liệu Cấu trúc hạt nhân lớp 12 trong Chuyên đề dạy thêm Vật Lí 12 gồm các dạng bài tập từ cơ bản đến nâng cao với phương pháp giải chi tiết và bài tập tự luyện đa dạng giúp Giáo viên có thêm tài liệu giảng dạy Vật Lí 12.

Cấu trúc hạt nhân lớp 12 (Chuyên đề dạy thêm Vật Lí 12)

Xem thử

Chỉ từ 300k mua trọn bộ Chuyên đề dạy thêm Vật Lí 12 (sách mới) bản word có lời giải chi tiết:

• B1: gửi phí vào tk: 0711000255837 - NGUYEN THANH TUYEN - Ngân hàng Vietcombank (QR)
• B2: Nhắn tin tới Zalo VietJack Official - nhấn vào đây để thông báo và nhận giáo án

I. Tóm tắt lý thuyết

1. Thí nghiệm tán xạ hạt alpha

- Thí nghiệm tán xạ alpha:

Chùm hạt alpha được phát ra từ nguồn R bắn vào lá vàng D rất mỏng (được đặt trong hộp chân không G). Dùng kính hiển vi m để quan sát các đốm sáng phát ra khi các hạt này đập vào kính S (có phủ lớp huỳnh quang).

Kết quả:

Hiện tượng lệch hướng chuyển động của hạt alpha khi đến gần hạt nhân vàng gọi là hiện tượng tán xạ.

- Một số mô hình nguyên tử:

2. Cấu trúc hạt nhân

- Cấu trúc hạt nhân: Hạt nhân được tạo thành bới hai loại hạt là proton và neutron, hai loại hạt này có tên chung là nucleon.

Hạt	Điện tích	Khối lượng
Proton (p)	+ e ≈ 1,6.10-19 C	1,67262.10-27 kg
Neutron (n)	0	1,67493.10-27 kg

 

Ví dụ: Hạt nhân Si có cấu tạo gồm 14 proton và 14 neutron.

 

- Kí hiệu hạt nhân: ${}_Z{}^{A}X$

Z là số proton trong hạt nhân hay số điện tích của hạt nhân.

A là số khối hay tổng số nucleon trong hạt nhân.

(A – Z) là số neutron trong hạt nhân.

X là kí hiệu hóa học của nguyên tố đó.

Ví dụ: Hạt nhân ${}_6{}^{12}C$ có A = 12 (12 hạt nucleon); Z = 6 (6 hạt proton); A – Z = 6 (6 hạt neutron).

- Khối lượng của hạt nhân:

- Đơn vị khối lượng nguyên tử: amu (1 amu có giá trị bằng $\frac{1}{12}$ khối lượng nguyên tử của đồng vị ${}_6{}^{12}C$)

1 amu ≈ 1,66054.10^-27 kg.

- Khối lượng nguyên tử bằng khối lượng hạt nhân và electron có trong nguyên tử và tập trung gần như toàn bộ ở hạt nhân.

Khối lượng của các nucleon và một số hạt nhân tính theo amu
Pronton	Neutron	Helium (${}_2{}^{4}He$)	Uranium (${}_{92}{}^{235}H$)
1,00728	1,00866	4,00151	234,99332

- Kích thước của hạt nhân:

R = 1,2.10^-15.$A^{\frac{1}{3}}$ (m)

Ví dụ: Kích thước của một số hạt nhân

Tên nguyên tố	Số khối	Bán kính nguyên tử (10-10m)	Bán kính hạt nhân (10-15 m)
Hydrogen	1	1,2	0,9
Helium	4	1,4	1,7
Oxigen	16	1,5	2,7
Silicon	28	2,1	3,1
Sắt	56	1,9	3,7
Cadimium	114	1,6	4,6
Vàng	197	1,7	5,4
Uranium	238	1,9	5,9

- Đồng vị:

Khái niệm: Các hạt nhân đồng vị là những hạt nhân có cùng số Z, khác số A, nghĩa là cùng số proton và khác số neutron.

- Lực hạt nhân:

            + Khái niệm: Lực tương tác giữa các nucleon trong hạt nhân là lực hút, gọi là lực hạt nhân, có tác dụng liên các các nucleon với nhau.

            + Lực hạt nhân có bản chất là lực tương tác mạnh, không phụ thuộc vào điện tích hay khối lượng của các nucleon.

            + Lực hạt nhân có bán kính tác dụng khoảng 10^-15 m.

5. Bài tập ví dụ:

 BT1: Bài tập xác định số hạt nuclon trong hạt nhân.

Phương pháp giải:

+ 1 hạt nhân ${}_Z{}^{A}X$ có A nucleon, Z proton, (A-Z) neutron.

+ Trong m (g) hạt nhân có: $n=\frac{m}{M}=\frac{N}{N_A}$.

 VD1: Cho một hạt nhân ${}_8{}^{17}\text{X}$.

a. Xác định số nucleon, proton và neutron trong hạt nhân trên. Cho biết đó là hạt nhân nào?

b. Xác định điện tích của hạt nhân này?

Hướng dẫn giải

a) A = 17 → Hạt nhân có 17 nucleon.

Z = 8 → Hạt nhân có 8 proton → Hạt nhân Oxi (${}_8{}^{17}O$).

A – Z = 9 → Hạt nhân có 9 neutron.

b) q = Z.(+e) = 8.(1,6.10^-19) = 1,28.10^-18 (C).

VD2: Một khối hạt nhân ${}_{92}{}^{238}U$ nặng 59,6 g. Biết rằng, khối lượng mol của ${}_{92}{}^{238}U$ bằng 238 g/mol, số Avogadro là N_A = 6,02.10²³ mol^-1.

a. Xác định số hạt nhân ${}_{92}{}^{238}U$?

b. Xác định số nucleon, proton có trong khối hạt nhân này?

Hướng dẫn giải

a) $n=\frac{m}{M}=\frac{\mathrm{59,5}}{238}=\mathrm{0,25}mol$; $N=n.N_A={\mathrm{1,505.10}}^{23}$ hạt nhân ${}_{92}{}^{238}U$(N_U).

b) Số nucleon: N₁ = N_U.A $={\mathrm{1,505.10}}^{23}.238\approx {\mathrm{3,58.10}}^{25}$ (hạt).

Số proton: N₁ = N_U.Z $={\mathrm{1,505.10}}^{23}.92\approx {\mathrm{1,38.10}}^{25}$ (hạt).

BT2: Bài tập xác định khối lượng, bán kính của hạt nhân

Phương pháp giải:

+ Một hạt nhân ${}_Z{}^{A}X$ có A nucleon

+ Bán kính hạt nhân: R = 1,2.10^-15. $A^{\frac{1}{3}}$ (m).

VD3: Cho hai hạt nhân ${}_{20}{}^{40}Ca$ và ${}_{92}{}^{235}U.$ Bán kính hạt nhân ${}_{92}{}^{235}U$ xấp xỉ gấp mấy lần bán kính hạt nhân ${}_{20}{}^{40}Ca$ (Kết quả lấy đến số thập phân thứ 2).

Hướng dẫn giải

a) Hạt nhân ${}_{20}{}^{40}Ca$ có A₁ = 40; hạt nhân ${}_{92}{}^{235}U$.

b) Bán kính hạt nhân: R₁ = 1,2.10^-15.${40}^{\frac{1}{3}}$; R₂ = 1,2.10^-15.${235}^{\frac{1}{3}}$

     Vậy tỉ số: $\frac{R_2}{R_1}={\left(\frac{235}{40}\right)}^{\frac{1}{3}}\approx \mathrm{1,804}$

................................

................................

................................

Xem thử

Xem thêm Chuyên đề dạy thêm Vật Lí lớp 12 các chủ đề hay khác:

• Chủ đề 6: Điện từ trường. Mô hình sóng điện từ

• Chủ đề 7: Bài tập về Từ trường

• Chủ đề 2: Phản ứng hạt nhân và năng lượng liên kết

• Chủ đề 3: Hiện tượng phóng xạ

• Chủ đề 4: Công nghiệp hạt nhân

• Chủ đề 5: Bài tập về Vật lí hạt nhân

---