Bài tập về Hạt nhân nguyên tử Vật lí lớp 12 (Có đáp án) - Phần 2

 BÀI TẬP VỀ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ P - 2
Câu 6 ; Một bệnh nhân điều trị ung thư bằng tia gama lần đầu tiên điều trị trong 10 phút . Sau 5 tuần điêu trị lần 2. Hỏi trong lần 2 phai chiếu xạ trong thời gian bao lâu để bệnh nhân nhận được tia gama như lần đầu tiên . Cho chu kỳ bán rã T =7 0ngay va coi Dt << T 
 A, 17phút B. 20phút C. 14phút D. 10 phút
Giải: Lượng tia γ phóng xạ lần đầu: DN = N0 (1- ) » N0lt 
 ( áp dụng công thức gần đúng: Khi x << 1 thì 1-e-x » x, ở đây coi Dt << T nên 1 - = λDt
Sau thời gian t = 5 tuần, t = 35T/70 = T/2, Lượng phóng xạ trong nguồn phóng xạ sử dụng lần đầu còn
 . Thời gian chiếu xạ lần này Dt’
 Do đó Dt’= Dt = 14,1 phút Chọn đáp án C
Câu 7: ta dùng prôtôn có 2,0MeV vào Nhân 7Li đứng yên thì thu hai nhân X có cùng động năng. Năng lượng liên kết của hạt nhân X là 28,3MeV và độ hụt khối của hạt 7Li là 0,0421u. Cho 1u = 931,5MeV/c2; khối lượng hạt nhân tính theo u xấp xỉ bằng số khối. Tốc độ của hạt nhân X bằng:
A. 1,96m/s. B. 2,20m/s. C. 2,16.107m/s. D. 1,93.107m/s.
Giải: Ta có phương trình phản ứng: + ® 2 
DmX = 2mP + 2mn – mX -----> mX = 2mP + 2mn - DmX với DmX = = 0,0304u
DmLi = 3mP + 4mn – mLi ------>mLi = 3mP + 4mn - DmLi 
DM = 2mX – (mLi + mp) = DmLi - 2DmX = - 0,0187u < 0; phản ứng tỏa năng lượng DE
DE = 0,0187. 931,5 MeV = 17,42MeV 2WđX = DE + Kp = 19,42MeV -----> WđX = = 9,71 MeV
 v = = = = c = 3.108.0,072 = 2,16.107 m/s 
Chọn đáp án C.
 Câu 8: Cho chùm nơtron bắn phá đồng vị bền ta thu được đồng vị phóng xạ . Đồng vị phóng xạ có chu trì bán rã T = 2,5h và phát xạ ra tia -. Sau quá trình bắn phá bằng nơtron kết thúc người ta thấy trong mẫu trên tỉ số giữa số nguyên tử và số lượng nguyên tử = 10-10. Sau 10 giờ tiếp đó thì tỉ số giữa nguyên tử của hai loại hạt trên là:
A. 1,25.10-11	B. 3,125.10-12	C. 6,25.10-12	D. 2,5.10-11
Giải: Sau quá trình bắn phá bằng nơtron kết thúc thì số nguyên tử của giảm, cò số nguyên tử không đổi, Sau 10 giờ = 4 chu kì số nguyên tử của giảm 24 = 16 lần. Do đó thì tỉ số giữa nguyên tử của hai loại hạt trên là:
= = 6,25.10-12 Chọn đáp án C
Câu 9 . Dùng hạt Prôtôn có động năng = 5,45 MeV bắn vào hạt nhân Beri đứng yên tạo nên phản ứng: + + . Hê li sinh ra bay theo phương vuông góc với phương chuyển động của Prôtôn. Biết động năng của Hêli là = 4MeV và khối lượng các hạt tính theo đơn vị u bằng số khối của chúng. Động năng hạt nhân Liti có giá trị:
A. 46,565 MeV ; 	 B. 3,575 MeV 	C. 46,565 eV ; 	D. 3,575 eV.
Pa
PLi
Pp
Giải:Phương trình phản ứng: 
Theo ĐL bảo toàn động lượng
 Pp = Pa + PLi
 Do hạt hêli bay ra theo phương vuông góc với hạt Proton
 PLi2 = Pa2 + Pp2 (1)
 Động lượng của một vật: p = mv
 Động năng của vật K = mv2/2 = P2/2m----> P2 = 2mK
 Từ (1)
 2mLiKLi = 2maKa + 2mpKp
----> 6 Kli = 4Ka + Kp 
 ------> KLi = (4Ka + Kp )/6 = 21,45/6 = 3,575(MeV) 
Chọn đáp án B
Câu 10. Cho prôtôn có động năng KP = 2,25MeV bắn phá hạt nhân Liti đứng yên. Sau phản ứng xuất hiện hai hạt X giống nhau, có cùng động năng và có phương chuyển động hợp với phương chuyển động của prôtôn góc φ như nhau. Cho biết mp = 1,0073u; mLi = 7,0142u; mX = 4,0015u; 1u = 931,5 MeV/c2.Coi phản ứng không kèm theo phóng xạ gamma giá trị của góc φ là 
A. 39,450 B. 41,350 C. 78,90. D. 82,70.
N
M
O
PX
PX
PH
φ
φ
Giải:
Công thức liên hệ giữa động lượng và động năng của vật
K = Phương trình phản ứng:
mP + mLi = 8,0215u ; 2mX = 8,0030u.Năng lượng phản ứng toả ra :
 DE = (8,0215-8,0030)uc2 = 0,0185uc2= 17,23MeV
2KX = KP + DE = 19,48 MeV---à KX =9,74 MeV.
Tam giác OMN:
Cosφ = Suy ra φ = 83,070