Bài C1: Nêu một ví dụ về phản ứng hạt nhân xảy ra trong thiên nhiên.
Phản ứng hạt nhân xảy ra trong thiên nhiên thường gặp là nơtron tương tác với hạt nhân \({}_7^{14}N\) trong khí quyển tạo nên phản ứng :
\({}_0^1n + {}_7^{14}N \to {}_6^{14}C + {}_1^1H\)
với \({}_6^{14}C\) là đồng vị phóng xạ của cacbon \({}_6^{12}C.\)
Bài C2: So sánh phản ứng hạt nhân và phản ứng hoá học.
Phản ứng hạt nhân là tương tác giữa các hạt nhân dẫn đến sự biến đổi của chúng thành các hạt nhân khác.
Phản ứng hoá học là phản ứng xảy ra ở lóp vỏ các nguyên tử và kết hợp thành phân tử mới, còn bản thân các hạt nhân nguyên tử trước và sau phản ứng không thay đổi.
Bài C3: Viết định luật bảo toàn số nuclôn và điện luật bảo toàn điện tích cho phản ứng hạt nhân sau :
\({}_{{Z_1}}^{{A_1}}A + {}_{{Z_2}}^{{A_2}}B \to {}_{{Z_3}}^{{A_3}}X + {}_{{Z_4}}^{{A_4}}Y\)
Định luật bảo toàn số nuclôn : A1 + A2 = A3 +A4
Định luật bảo toàn điện tích : Z1 + Z2 = Z3 + Z4
Bài C4: Áp dụng các định luật bảo toàn, hãy viết phương trình đầy đủ của phản ứng hạt nhân nhân tạo do hai ông bà Giô- li- ô Quy- ri thực hiện năm 1934. Cho biết hạt nhân có Z = 14 là hạt nhân silic (Si).
Giải : Phương trình đầy đủ của phản ứng là : \({}_2^4He + {}_{13}^{27}Al \to {}_{15}^{30}P + {}_0^1n\)
Hạt nhân \({}_{15}^{30}P\) lại tiếp tục phóng xạ \({\beta ^ + }\): \({}_{15}^{30}P \to {}_{14}^{30}Si + {}_{ + 1}^0e\)
Bài C5: Tính năng lượng toả ra khi 1 kg urani \({}^{235}U\) bị phân hạch theo phản ứng (54.7).
Xét phản ứng phân hạch : \({}_0^1n + {}_{92}^{235}U \to {}_{38}^{94}Sr + {}_{54}^{140}Xe + 2{}_0^1n + 185MeV\)
Cứ mỗi hạt \({}_{92}^{235}U\) phân hạch toả năng lượng 185 MeV. Số hạt nhân \({}^{235}U\) có trong khối lượng m = 1 (kg).
\(N = {m \over A}{N_A} = {{1000} \over {235}}.6,{023.10^{23}} = 2,{56.10^{24}}\) nguyên tử
\( \Rightarrow \) năng lượng toả ra khi phân hạch hoàn toàn 1 kg Urani:
E = 185.N = 185.2,56.1024 = 474.1024 MeV = 4,74.1026 MeV
Advertisements (Quảng cáo)
Với 1 MeV = 1,6.10-13 (J) \( \Rightarrow \) E = 7,58. 1013 (J).
Bài 1: Trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng của các hạt nhân tham gia
A. được bảo toàn.
B. tăng.
C. giảm.
D. Tăng hoặc giảm tuỳ theo phản ứng.
Trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng của các hạt tham gia phản ứng tăng hay giảm tuỳ theo loại phản ứng toả ra hay thu năng lượng.
Chọn đáp án D.
Bài 2 trang 278 SGK Vật Lý 12 Nâng cao: Trong dãy phân rã phóng xạ \({}_{92}^{235}X \to {}_{82}^{207}Y\) có bao nhiêu hạt \(\alpha \) và \(\beta \) được phát ra ?
A. \(3\alpha \) và \(4\beta \).
B. \(7\alpha \) và \(4\beta \).
C. \(4\alpha \) và \(7\beta \).
D. \(7\alpha \) và \(2\beta \).
Advertisements (Quảng cáo)
Ta có dãy phóng xạ \({}_{92}^{235}X\buildrel {\alpha ,\beta } \over \longrightarrow {}_{82}^{207}Y\)
* Xét phóng xạ \(\alpha :{}_Z^AA \to {}_{Z – 2}^{A – 4}B + {}_2^4He\)
\( \Rightarrow \) Hạt nhân con có số khối giảm 4 và số Z giảm 2 so với hạt nhân mẹ.
* Xét phóng xạ \({\beta ^ – }:{}_Z^AA \to {}_{Z + 1}^AB + {}_{ – 1}^0{e^ – }\)
\( \Rightarrow \) Hạt nhân có cùng số khối với hạt nhân mẹ và có số Z tăng thêm 1.
* Xét phóng xạ \({\beta ^ + }:{}_Z^AA \to {}_{Z – 1}^AB + {}_{ + 1}^0{e^ + }\)
\( \Rightarrow \) Hạt nhân con có cùng số khối với hạt nhân mẹ và có số Z giảm đi 1.
Xét 2 trường hợp : ( gọi x là số lần phóng xạ \(\alpha \) và y là số lần phóng xạ \(\beta \))
a) Phóng xạ \(\alpha \) và \({\beta ^ + }\):
Ta giải hệ phương trình :
\(\left\{ \matrix{
235{\rm{ }} – {\rm{ }}4x{\rm{ }} = {\rm{ }}207 \hfill \cr
92{\rm{ }} – {\rm{ }}2x{\rm{ }} – {\rm{ }}y{\rm{ }} = {\rm{ }}82 \hfill \cr} \right.\)
\( \Rightarrow \) x = 7 và y = -7 < 0 (loại)
b) Phóng xạ \(\alpha \) và \({\beta ^ – }\):
Ta giải hệ phương trình : \(\left\{ \matrix{
235{\rm{ }} – {\rm{ }}4x{\rm{ }} = {\rm{ }}207 \hfill \cr
92{\rm{ }} – {\rm{ }}2x{\rm{ }} + {\rm{ }}y{\rm{ }} = {\rm{ }}82 \hfill \cr} \right.\)
\( \Rightarrow \) x = 7 và y = 4
Chọn đáp án B.
Bài 3: Xác định hạt X trong các phản ứng sau đây ;
\({}_9^{19}F + p \to {}_8^{16}O + X;\)
\({}_{12}^{25}Mg + X \to {}_{11}^{22}Na + \alpha \)
\({}_9^{19}F + {}_1^1p \to {}_8^{16}O + {}_2^4X \Rightarrow \) X là \({}_2^4He\)
\({}_{12}^{25}Mg + {}_1^1X \to {}_{11}^{22}Na + {}_2^4\alpha \Rightarrow \) X là prôtôn \({}_1^1H\)
Bài 4: Cho phản ứng hạt nhân : \({}_{17}^{37}Cl + X \to {}_{18}^{37}Ar + n\)
a) Xác định số khối, nguyên tử số và tên gọi hạt nhân của X.
b) Phản ứng đó toả ra hay thu năng lương. Tính độ lớn của năng lượng toả ra hay thu đó theo đơn vị jun.
Cho biết:
\(\eqalign{
& {m_{Ar}} = 36,956889u;\,\,\,\,\,\,\,\,{m_{Cl}} = 36,956563u \cr
& {m_n} = 1,008665u;\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{m_p} = 1,007276u \cr} \)
Xét phản ứng hạt nhân : \({}_{17}^{37}Cl + {}_1^1X \to {}_{18}^{37}Ar + {}_0^1n\)
a) Hạt nhân X là prôtôn.
b) Ta có
m0 = mCl + mp = 36,956563u + 1,007276u = 37,963839u
m = mAr + mn = 36,956889u + 1,008665u = 37,965554u
So sánh \( \Rightarrow \) m0 < m : phản ứng thu năng lượng
Năng lượng thu vào :
\(E{\rm{ }} = {\rm{ }}\left( {{\rm{ }}m{\rm{ }} – {\rm{ }}{m_0}} \right){\rm{ }}{c^2} = {\rm{ }}1,715.{\rm{ }}{10^{ – 3}}.931,5{\rm{ }} \)
\(= {\rm{ }}1,6{\rm{ }}MeV{\rm{ }} = {\rm{ }}2,56.{\rm{ }}{10^{ – 13}}{\rm{ }}\left( J \right).\)
