Các dạng bài tập Hạt nhân nguyên tử có lời giải



Các dạng bài tập Hạt nhân nguyên tử có lời giải

Phần Hạt nhân nguyên tử Vật Lí lớp 12 sẽ tổng hợp Lý thuyết, trên 8 dạng bài tập chọn lọc có trong Đề thi THPT Quốc gia và trên 400 bài tập trắc nghiệm có lời giải. Vào Xem chi tiết để theo dõi các dạng bài Hạt nhân nguyên tử hay nhất tương ứng.

Tổng hợp Lý thuyết Chương Hạt nhân nguyên tử

Chủ đề: Cấu tạo hạt nhân - Năng lượng liên kết

Chủ đề: Phóng xạ

Chủ đề: Phản ứng hạt nhân

Chủ đề: Phản ứng phân hạch - Phản ứng nhiệt hạch

Bài tập trắc nghiệm Hạt nhân nguyên tử

Cách tính Độ hụt khối, Năng lượng liên kết

1. Phương pháp

Cho khối lượng m hoặc số mol của hạt nhân Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án . Tìm số hạt p, n có trong mẫu hạt nhân đó .

∗ Nếu có khối lượng m suy ra số hạt hạt nhân X là :

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

∗ Số mol: . Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án

Hằng Số Avôgađrô: NA = 6,023.1023 nguyên tử/mol

∗ Nếu có số mol suy ra số hạt hạt nhân X là : N = n.NA (hạt).

    + Khi đó: 1 hạt hạt nhân X có Z hạt proton và (A – Z ) hạt hạt notron.

⇒ Trong N hạt hạt nhân X có : N.Z hạt proton và (A-Z) N hạt notron.

2. Ví dụ

Ví dụ 1: Khối lượng nguyên tử của rađi Ra226 là m = 226,0254u.

a) Hãy chỉ ra thành phần cấu tạo hạt nhân Rađi?

b) Tính ra kg của 1 mol nguyên tử Rađi, khối lượng 1 hạt nhân, 1 mol hạt nhân Rađi?

c) Tìm khối lượng riêng của hạt nhân nguyên tử cho biết bán kính hạt nhân được tính theo công thức r = ro.A1/3, với ro = 1,4.10-15 m, A là số khối.

d) Tính năng lượng liên kết của hạt nhân, năng lượng liên kết riêng, biết mP = 1,007276u, mn = 1,008665u ; me = 0,00549u ; 1u = 931 MeV/c2 .

Hướng dẫn:

a) Rađi hạt nhân có 88 prôton, N = 226 – 88 = 138 nơtron

b) m = 226,0254u. 1,66055.10-27 = 375,7.10-27 kg

Khối lượng một mol : mmol = m.NA = 375,7.10-27. 6,022.1023 = 226,17.10-3 kg = 226,17 g

Khối lượng một hạt nhân : mHN = m – Zme = 259,977u = 3,7524.10-25kg

Khối lượng 1mol hạt nhân : mmolHN = mNH.NA = 0,22589kg

c) Thể tích hạt nhân: V = 4πr3/3 = 4πro3A/ 3 .

Khối lượng riêng của hạt nhân:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

d) Tính năng lượng liên kết của hạt nhân

ΔE = Δmc2 = {ZmP + (A – Z)mN – m}c2 = 1,8107uc2 = 1,8107.931 = 1685 MeV

Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án

Ví dụ 2: Theo thuyết tương đối, một êlectron có động năng bằng một nửa năng lượng nghỉ của nó thì êlectron này chuyển động với tốc độ bằng?

Hướng dẫn:

Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án

Ví dụ 3: Khí clo là hỗn hợp của hai đồng vị bền là Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án hàm lượng 75,5% và Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án hàm lượng 24,6%. Tính khối lượng của nguyên tử của nguyên tố hóa học clo.

Hướng dẫn:

Ta có: mcl = 34,969u. 75,4% + 36,966u. 24,6% = 35,46u.

Cách viết phương trình phóng xạ

A. Phương pháp & Ví dụ

1. Phương pháp

Qui tắc dịch chuyển của sự phóng xạ:

Phóng xạ Cách viết phương trình phóng xạ hay, chi tiết

So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con lùi 2 ô về đầu bảng tuần hoàn và có số khối giảm 4 đơn vị.

Phóng xạ Cách viết phương trình phóng xạ hay, chi tiết

So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con tiến 1 ô về cuối bảng tuần hoàn và có cùng số khối.

Thực chất phóng xạ β- là một hạt nơ trôn biến thành 1 hạt proton, 1 hạt e và một hạt nơtrinô:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Bản chất của tia phóng xạ β- là hạt electron. Hạt nơtrinô (v) không mang điện, không khối lượng ( hoặc rất nhỏ) chuyển động với vận tốc ánh sáng và hầu như không tương tác với vật chất.

Phóng xạ Cách viết phương trình phóng xạ hay, chi tiết

So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con lùi 1 ô về đầu bảng tuần hoàn và cùng số khối.

Thức chất của phóng xạ β+ là một hạt proton biến thành 1 hạt nơtrôn, 1 hạt pôzitrôn và 1 hạt nơtrinô

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Phóng xạ γ (hạt phôton) :

Hạt nhân con sinh ra ở trạng thái kích thích có mức năng lượng E1 chuyển xuống mức năng lượng E2 đồng thời phóng ra một photon có năng lượng:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Trong phóng xạ gamma không có sự biến đổi hạt nhân và thường kèm theo phóng xạ α và β

2. Ví dụ

Ví dụ 1: Côban 60Co phóng xạ β- với chu kì bán rã T = 5,27 năm và biến đổi thành niken (Ni). Viết phương trình phân rã và nêu cấu tạo của hạt nhân con.

Hướng dẫn:

Phương trình phân rã:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Hạt nhân Ni có 28 prôtôn và 32 nơtrôn.

Cách viết phương trình phản ứng hạt nhân

A. Phương pháp & Ví dụ

1. Phương pháp

Sử dụng định luật bảo toàn điện tích và số khối để viết phương trình.

Định luật bảo toàn số nuclôn (số khối A) A1 + A2 = A3 + A4

Định luật bảo toàn điện tích (nguyên tử số Z) Z1 + Z2 = Z3 + Z4

2. Ví dụ

Ví dụ 1: Trong phản ứng sau đây : Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án hạt X là

A. Electron         B. Proton         C. Hêli         D. Nơtron

Hướng dẫn:

Ta phải xác định được điện tích và số khối của các tia và hạt còn lại trong phản ứng : Cách viết phương trình phản ứng hạt nhân hay, chi tiết

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích và số khối ta được : 2 hạt X có

2Z = 0 + 92 – 42 – 57 – 7.(-1) = 0

2A = 1 + 235 – 95 – 139 – 7.0 = 2.

Vậy suy ra X có Z = 0 và A = 1. Đó là hạt nơtron .

Ví dụ 2: Sau bao nhiêu lần phóng xạ α và bao nhiêu lần phóng xạ β thì hạt nhân Cách viết phương trình phản ứng hạt nhân hay, chi tiết biến đổi thành hạt nhân Cách viết phương trình phản ứng hạt nhân hay, chi tiết ?

A. 4 lần phóng xạ α ; 6 lần phóng xạ β          B. 6 lần phóng xạ α ; 8 lần phóng xạ β

C. 8 lần phóng xạ ; 6 lần phóng xạ β          D. 6 lần phóng xạ α ; 4 lần phóng xạ β

Hướng dẫn:

- Theo đề ta có quá trình phản ứng:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

- Áp dụng định luật bảo toàn điện tích và số khối , ta được :

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Vậy có 6 hạt α và 4 hạt β → Chọn đáp án : D.

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 12 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:

Giới thiệu kênh Youtube VietJack

Ngân hàng trắc nghiệm miễn phí ôn thi THPT Quốc Gia tại khoahoc.vietjack.com

CHỈ CÒN 250K 1 KHÓA HỌC BẤT KÌ, VIETJACK HỖ TRỢ DỊCH COVID

Tổng hợp các video dạy học từ các giáo viên giỏi nhất - CHỈ TỪ 399K tại khoahoc.vietjack.com

Tổng đài hỗ trợ đăng ký khóa học: 084 283 45 85




Các loạt bài lớp 12 khác