Bài tập về Hạt nhân nguyên tử Vật lí lớp 12 (Có đáp án) - Phần 3

BÀI TẬP VỀ HẠT NHÂN NGUYấN TỬ P - 3
Cõu 11 : Hạt a có động năng Ka = 3,1MeV đập vào hạt nhân nhôm đứng yờn gây ra phản ứng , khối lượng của các hạt nhân là ma = 4,0015u, mAl = 26,97435u, mP = 29,97005u, mn = 1,008670u, 1u = 931,5Mev/c2. Giả sử hai hạt sinh ra có cùng vận tốc. Động năng của hạt n là
A. Kn = 0,8716MeV.	B. Kn = 0,9367MeV.
C. Kn = 0,2367MeV.	D. Kn = 0,0138MeV.
Giải Năng lượng phản ứng thu : DE = (ma + mAl - mP - mn ) uc2 = - 0,00287uc2 = - 2,672 MeV KP + Kn = Ka + DE = 0,428 MeV KP =  ; Kn = mà vP = vn 
à . Đỏp ỏn D
Cõu 12 : . Tiờm vào mỏu bệnh nhõn 10cm3 dung dịch chứa cú chu kỡ bỏn ró T = 15h với nồng độ 10-3mol/lớt. Sau 6h lấy 10cm3 mỏu tỡm thấy 1,5.10-8 mol Na24. Coi Na24 phõn bố đều. Thể tớch mỏu của người được tiờm khoảng:
 A. 5 lớt. B. 6 lớt. C. 4 lớt. D. 8 lớt. 
Giải: Số mol Na24 tiờm vào mỏu: n0 = 10-3.10-2 =10-5 mol.
 Số mol Na24 cũn lại sau 6h: n = n0 e- lt = 10-5.= 10-5 = 0,7579.10-5 mol.
 Thể tớch mỏu của bệnh nhõn V = Chọn đỏp ỏn A
Cõu 13.Cho phản ứng hạt nhõn + đ + . Biết độ hụt khối của là ( ∆mD = 0,0024u, ∆mHe = 0,0505u và 1u = 931,5Mev/c2, NA = 6,022.1023 mol-1. Nước trong tự nhiờn cú chứa 0,015% D2O, nếu toàn bộ được tỏch ra từ 1kg nước làm nhiờn liệu dựng cho phản ứng trờn thỡ toả ra năng lượng là
A. 3,46.108KJ B.1,73.1010KJ C.3,46.1010KJ D. 30,762.106 kJ 
Giải: Độ hụt khối: ∆m = Zmp + (A-Z)mn – m -----> m = Zmp + (A-Z)mn – ∆m
Năng lượng một phản ứng toả ra
 DE = (2mD – mHe – mn ) c2 = [2(mP + mn - ∆mD) – (2mp + mn - ∆mHe ) - mn]c2 = (∆mHe - 2∆mD)c2
 = 0,0457uc2 = 42,57MeV = 68,11.10-13J
 Khối lượng D2O cú trong 1000g H2O = 0,015x 1000/100 = 0,15 g.
Số phõn tử D2 chứa trong 0,15 g D2O : N=0,15 = = 4,5165.1021
Năng lượng cú thể thu được từ 1 kg nước thường nếu toàn bộ đơtờri thu được đều dựng làm nhiờn liệu cho phản ứng nhiệt hạch là 
 E = N.DE = 4,5165.1021. 68,11.10-13 = 307,62.108 J = 30,762.106 kJ . Đỏp ỏn D
Cõu 14: Một hỗn hợp 2 chất phúng xạ cú chu kỡ bỏn ró lần lượt là T1= 1 giờ và T2 =2 giờ. Vậy chu kỡ bỏn ró của hỗn hợp trờn là bao nhiờu? 
A. 0,67 giờ. B. 0,75 giờ. C. 0,5 giờ. D. Đỏp ỏn khỏc.
Giải: Sau t = T1 = 1h số hạt nhõn của chất phúng xạ thứ nhất giảm đi một nửa, cũn số hạt nhõn của chất phúng xạ thứ hai cũn = > . Như vậy chu kỡ bỏn ró cảu hỗn hợp T > 1h. Chọn đỏp ỏn D
Cõu 15 :Bắn một hat anpha vào hạt nhõn nito đang đứng yờn tạo ra phản ứng đ + . Năng lượng của phản ứng là DE =1,21MeV.Giả sử hai hạt sinh ra cú cựng vecto vận tốc. Động năng của hạt anpha:(xem khối lượng hạt nhõn tớnh theo đơn vị u gần bằng số khối của nú)
 A1,36MeV B:1,65MeV C:1.63MeV D:1.56MeV
Giải:
Phương trỡnh phản ứng đ + . Phản ứng thu năng lượng DE = 1,21 MeV
Theo ĐL bảo toàn động lượng ta cú; 
 mava = (mH + mO )v (với v là vận tốc của hai hạt sau phản ứng) ----> v = = va 
Ka = = 2va2 
KH + KO = = ()2 va2 = va2 = Ka 
 Ka = KH + KO + DE --------> Ka - Ka = Ka = DE 
------> Ka =DE = 1,5557 MeV = 1,56 MeV. Chọn đỏp ỏn D