Bài tập về Hạt nhân nguyên tử Vật lí lớp 12 (Có đáp án) - Phần 4

BÀI TẬP VỀ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ P - 4
Câu 16: Mức năng lượng của ng tử hidro có biểu thức En= -13.6/n2 eV. Khi kích thích ng tử hidro từ quỹ đạo dừng m lên quỹ đạo n bằng năng lượng 2.55eV, thấy bán kính quỹ đạo tăng 4 lần .bước sóng nhỏ nhất mà ng tử hidro có thể phát ra là: 
 A:1,46.10-6 m B:9,74.10-8 m C:4,87.10-7 m D:1,22.10-7 m
Giải: rm = m2r0; rn = n2r0 ( với r0 bán kính Bo)
= = 4----> n = 2m----> En – Em = - 13,6 (- ) eV = 2,55 eV
-----> - 13,6 (- ) eV = 2,55 eV------> 13,6. = 2,55------> m = 2; n = 4
bước sóng nhỏ nhất mà ng tử hidro có thể phát ra là:
 = E4 – E1 = -13,6.( - 1) eV = 13,6 ,1,6.10-19 = 20,4. 10-19 (J)
-----> l = = = 0,974.10-7m = 9,74.10-8m . Chọn đáp án B
Câu 17 : Bắn hạt nhân a có động năng 18 MeV vào hạt nhân đứng yên ta có phản ứng . Biết các hạt nhân sinh ra cùng véc tơ vận tốc. Cho m= 4,0015u; m= 1,0072u; m= 13,9992u; m=16,9947u; cho u = 931 MeV/c2. Động năng của hạt prôtôn sinh ra có giá trị là bao nhiêu?
A. 0,111 MeV	B. 0,555MeV	C. 0,333 MeV	D. Đáp số khác
Giải: Năng lượng phản ứng thu : DE = (ma + mN - mO – mp ) uc2 = - 0,0012uc2 = - 1,1172 MeV
 KO + Kp = Ka + DE = 16,8828 MeV
 KO =  ; Kp = mà vO = vp --à 
 Chọn đáp án D
Câu 18 Đồng vị phóng xạ Na24 phát ra phóng xạ b- với chu kì bán rã T và hạt nhân con là Mg24. Tại thời điểm ban đầu tỉ số khối lượng Mg24 và Na24 là ¼. Sau thời gian 2T thì tỉ số đó là:
 A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.
 Giải: Phương trình phóng xạ: 
Sau mỗi phản ứng khối lượng Mg24 được tạo thành đúng bằng khối lượng Na24 bị phân rã.
 Gọi m0 là khối lượng ban đầu của Na24. Khối lượng Mg24 lúc đầu: m1 = m0/4
Sau t = 2T: Khối lượng Na24 còn m = m0/22 = m0/4
 Khối lượng Mg24 được tạo thành: m2 = Dm = m0 – m = 3m0/4
 Lúc đó khối lượng Mg24 m’ = m1 + m2 = m0
 Do đó tỉ số m’/m = 4. Chon đáp án D,
 Câu 19. Phân tích một mẫu gỗ cỗ và một khúc gỗ vừa mới chặt có đồng vị phóng xạ với chu kì bán rã 5600 năm. Đ o độ phóng xạ của hai khúc gỗ thì thấy độ phóng xạ của khúc gỗ vừa mới chặt gấp 1,2 lần của khúc gỗ cỗ với khối lượng của mẫu gỗ cỗ gấp đôi khối lượng khúc gỗ mới chặt. Tuổi của mẫu gỗ cỗ là: A. 4903 năm. B. 1473 năm. C. 7073 năm. D. 4127 năm
Giải: Gọi H là độ phóng xạ của một nửa khối lượng (m/2) của khúc gỗ cổ, H0 là độ phóng xạ của khúc gỗ mới. Theo bài ra m = 2m0 -----> 2H = 1,2H0 ---> H = 0,6H0 (*)
Theo ĐL phóng xạ ta có: H = H0(**) Tù (*) và (**) suy ra: = 0,6 ------> -t = ln0,6 ------>
 t = -T = 4127 năm. Chọn đáp án D Câu 20 . Một khối chất phóng xạ hỗn hợp gồm hai đồng vị với số lượng hạt nhân ban đầu như nhau .Đồng vị thứ nhất có chu kì T1 = 2,4 ngày ngày đồng vị thứ hai có T2 = 40 ngày ngày.Sau thời gian t1 thì có 87,5% số hạt nhân của hỗn hợp bị phân rã,sau thời gian t2 có 75% số hạt nhân của hỗn hợp bị phân rã.Tỉ số là. A. t1 = 1,5 t2. B. t2 = 1,5 t1 C. t1 = 2,5 t2 D. t2 = 2,5 t1 Giải: Gọi T là khoảng thời gian mà một nửa số hạt nhân của hỗn hợp hai đồng vị bị phân rã ( chu kỳ bán rã của hỗn hợp, ta có thể tính được T = 5,277 ngày). Sau thời gian t1 số hạt nhân của hỗn hợp còn lại N1 = N0= = .----> t1 = 3T (*) Sau thời gian t2 số hạt nhân của hỗn hợp còn lại N2 = N0= .=----> t2 = 2T. (**). Từ (*) và (**) suy ra = hay t1 = 1,5t2 Chọn đáp án A