Chuyên đề Vật lý hạt nhân

Nội dung text: Chuyên đề Vật lý hạt nhân

1. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân Chuyên ñ Vt lý ht nhân Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
2. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân Ni dung A. Tóm tt kin thc 1. Cu to ca ht nhân nguyên t 2. Phóng x 3. H thc Anhxtanh gia năng lưng và khi lưng 4. Năng lưng liên kt ca ht nhân 5. Phn ng ht nhân 6. Các loi phn ng ht nhân ta năng lưng B. Các bài toán cơ bn C. Bài tp t gii Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
3. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân A. Tóm tt kin thc Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
4. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân A. Tóm tt kin thc 1. Cu to ca ht nhân nguyên t
   Ht nhân nguyên t ñưc cu to t các ht nh hơn, gi là nuclon. Có hai loi nuclon: proton mang ñin tích nguyên t dương +e và nơtron không mang ñin.
   Ký hiu ht nhân: Vi Z : s proton A Z X N = A – Z : s nơtron A : S khi Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
5. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân A. Tóm tt kin thc (tt) 2. Phóng x a) ðnh nghĩa: Phóng x là hin tưng mt ht nhân t ñng phóng ra nhng bc x gi là tia phóng x và bin ñi thành ht nhân khác. Có 3 loi tia phóng x: • Tia α • Tia β (β+ và β) • Tia γ Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
6. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân A. Tóm tt kin thc (tt) 2. Phóng x (tt) b) ðnh lut phóng x: Mi cht phóng x ñưc ñc trưng bi mt thi gian T gi là chu kỳ bán rã, c sau mi chu kỳ này thì mt na s nguyên t ht nhân ca cht y ñã bit ñi thành cht khác. N0 −λ t N(t)=t / T = N0 e 2 No, m o: s nguyên t, khi lưng ban ñu m m(t)=0 = m e −λ t N(t), m(t): s nguyên t, khi lưng thi ñim t 2t / T 0 ln2 Vi λ = là hng s phóng x T Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
7. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân A. Tóm tt kin thc (tt) 2. Phóng x (tt) c) ð phóng x ca mt mu cht phóng x ñưc ño bng s phân rã trong mt giây: −dN H= = λ N dt −λ t H(t)= H0 e ðơn v ño ñ phóng x: 1 Bq = 1 phân rã trong mt giây. 1 Ci = 3,7.10 10 Bq Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
8. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân A. Tóm tt kin thc (tt) 3. H thc Anhxtanh gia năng lưng và khi lưng
   Nu mt vt có khi lưng m thì nó cũng có mt năng lưng E t l vi m, E gi là năng lưng ngh: E = mc 2 Trong ñó c: vn tc ánh sáng trong chân không. MeV
   : là ñơn v ño khi lưng. c2 1MeV = 1,7827.10−30 kg c2 MeV 1u = 1,66055.1027 kg = 931,5 c2 Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
9. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân A. Tóm tt kin thc (tt) 4. Năng lưng liên kt ca ht nhân
   ð ht khi ca ht nhân: m = Zm p + (A – Z)m n – m Trong ñó mp, m n và m tương ng là khi lưng ca proton, nơtron và ca ht nhân.
   Năng lưng liên kt ca ht nhân: E = m.c 2 E
   Năng lưng liên kt riêng . Ht nhân có năng lưng liên kt riêng A càng ln thì càng bn vng. Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
10. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân A. Tóm tt kin thc (tt) 5. Phn ng ht nhân a) Phn ng ht nhân là tương tác gia hai ht nhân dn ñn s bin ñi ca chúng thành các ht nhân khác. A1A+ A 2 B →A3 C + A 4 D Z1 Z 2 Z 3 Z 4 b) Phn ng ht nhân tuân theo các ñnh lut bo toàn: • Bo toàn s nuclon: A 1 + A 2 = A 3 + A 4 • Bo toàn ñin tích: Z 1 + Z 2 = Z 3 + Z 4 uur uur uur uur • Bo toàn ñng lưng: mAA v + m BB v = m CC v + m DD v 2 2 • Bo toàn năng lưng: (m A+m B)c + K A+ K B = (m C + m D) c + K C + K D Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
11. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân A. Tóm tt kin thc (tt) 5. Phn ng ht nhân (tt) c) Phóng x cũng là phn ng ht nhân: A → B + C d) Năng lưng ca phn ng ht nhân: 2 Q = (M o M)C Vi: M o = m A + m B M = m C + m D Nu M o > M: Phn ng ta năng lưng Mo < M: Phn ng thu năng lưng Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
12. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân A. Tóm tt kin thc (tt) 6. Các loi phn ng ht nhân ta năng lưng
    Có hai loi phn ng ht nhân ta năng lưng: • Phn ng phân hch : Mt ht nhân rt nng (U235 hoc P u239) hp th mt nơtron v thành hai ht nhân trung bình và to ra 23 nơtron. Nu phn ng phân hch có tính dây chuyn thì nó ta ra năng lưng rt ln (có tác dng tàn phá trong s n bom nguyên t). Phn ng phân hch ñưc khng ch trong lò phn ng ht nhân. • Phn ng nhit hch : Hai ht nhân rt nh có th kt hp vi nhau thành mt ht nhân nng hơn. Phn ng này ch xy ra nhit ñ hàng trăm triu ñ nên gi là phn ng nhit hch. Con ngưi mi ch thc hin ñưc phn ng này dưi dng không kim soát ñưc (s n ca bom H). Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
13. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân B. Các bài toán cơ bn Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
14. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân Bài toán 1: ðnh lut phóng x Xác ñnh tui ca mu vt Phương pháp gii m 1) Gia s nguyên t (N) và khi lưng (m) có mi liên h: N= N A A 23 1 Vi N A = 6,022.10 mol là s Avôgañrô A: Khi lưng ca mt mol cht. m: khi lưng ca mu cht. 2) S nguyên t hoc khi lưng cht phóng x còn li thi ñim t N No, m o: là s nguyên t hoc khi lưng mu N(t)=0 = N e −λ t 2t / T 0 cht thi ñim ban ñu m m(t)=0 = me −λ t 2t / T 0 T: chu kỳ bán rã ln2 λ = : hng s phóng x. T Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
15. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân Phương pháp gii (tt) 3) S nguyên t hoc khi lưng cht phóng x ñã phân rã trong thi gian t. −λ t =−N N0 N(t) = N(1 0 − e ) −λ t =−m m0 m(t) = m(1 0 − e ) 4) ð phóng x là s ht nhân nguyên t phân rã trong mt ñơn v thi gian −λt −λ t H=λ=λ N Neo = He o 5) Tính tui ca mu vt: ð tính tui ca mu vt, ngưi ta thưng ño t l gia s nguyên t (hoc khi lưng) ca sn phm phóng x và s nguyên t (hoc khi lưng) còn li ca cht phóng x. −λ t NN(o λ − e ) λt ln( α+α+ 1) ln( 1) α= =−λ t =−⇒=e1t = T N(t) No eλ ln2 Cũng có th da vào ñ phóng x ñ tính tui ca mu vt: H0  H 0 ln Tln  −λt λ t H0 H 0  H(t)  H(t) H(t)He=⇒=0 e ; λ= tln  ; t = = H() t H(t)  λ ln2 Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
16. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân 238 U 9 Thí d 1: Chu kỳ bán rã ca 92 là T = 4,5.10 năm. ð phóng x ca 1 238 U 23 gam 92 là (ly 1 năm = 365 ngày; N A = 6,022.10 ) A. 15322 Bq B. 12358 Bq C. 13252 Bq D. Mt giá tr khác. Gii Ta có: ln 2 m H= λ N = . .N T A A ln2 1 = . .6,022.10 23 4,5.109 .365.24.3600 238 =12358 (Bq) ⇒ Chä n (B) Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
17. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân 210 Thí d 2: Lúc ñu có mt mu 84 Po (poloni) nguyên cht là cht phóng x 206 có chu kỳ bán rã T = 138 ngày. Poloni phát ra tia α và bin ñi thành chì 82 Pb thi ñim kho sát ngưi ta thy khi lưng poloni ln gp 4 ln khi lưng chì có trong mu. Tui ca mu cht là: A. 45,2 ngày B. 90,4 ngày C. 22,5 ngày D. 60,3 ngày Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
18. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân Thí d 2 (tt) Gii S nguyên t poloni còn li thi ñim t: λt N(t) = N 0e ⇒ Khi lưng pôloni còn li: −λ t N(t) N0 e .210 m1 = .210 = NA N A S nguyên t chì to thành (bng s nguyên t polini ñã phân rã) λt N = N 0 – N(t) = N 0(1 – e ) ⇒ Khi lưng chì to thành: −λ t N No (1− e ).206 m2 = .206 = NA N A −λt −λ t Ne0 .210 4N(1 0 − e ).206 Theo gi thit m 1 = 4m 2 ⇒ = NA N A −λ t 824 824  Do ®ó:e= ; −λ= tln   1034 1034  824  824 824 ln Tln 138ln 1034  t =  =1034 = 1034 =45,2 ngày ⇒ Chä n A −λ −ln2 − ln2 Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
19. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân 60 Thí d 3: Chu kì bán rã ca 27 Co xp x bng 5 năm. Sau 10 năm, t mt 60 ngun 27 Co khi lưng 1g s còn li bao nhiêu gam? A. Gn 0,75g B. Gn 0,25g C. Gn 0,50g D. Gn 0,10g Gii m0 m 0 m 0 Áp dng công thc: m=t/T === 2 0,25(g) ⇒ Chä n B 2 2 4 Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
20. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân 222 Thí d 4: Ti thi ñim ban ñu ngưi ta có 3,0g 86 Rn. Rañon (Rn) là cht phóng x có chu kỳ bán rã T = 3,6 ngày. Trong thi gian 3 ngày, s nguyên t Rañon b phân rã là: A. 4,56.10 21 B. 45,6.10 21 C. 35,7.10 21 D. 3,57.10 21 Gii m 3 S nguyên t Rn ban ñu là: N=0 .N = .6,022.10 23 0A A 222 S nguyên t Rn b phân rã trong thi gian t = 3 ngày là: −λ t =−N N0 N(t) = N(1 0 − e ) ln 2 3 − .3 =.6,022.1023 (1 −= e3,6 ) 3,57.10 21 (nguyên tö ) ⇒ Ch ä n D 222 Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
21. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân 210 Thí d 5: 84 Po là cht phóng x có chu kỳ bán rã T = 140 ngày. ð ñ phóng x Ho ca nó gim xung e ln (e là cơ s ca loga t nhiên) thì cn khong thi gian là bao nhiêu? A. 180 ngày B. 200 ngày C. 202 ngày D. 240 ngày Gii H HHe=−λt ⇐== e λ t 0 e 0 H ⇒ λt = 1 1 T 140 t=== 202(ngày) ⇒ ChnCä λ ln2 ln2 Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
22. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân C. Bài tp t gii Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
23. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân 60 Bài 1 : 27 Co là ñng v phóng x phát ra tia β và γ vi chu kỳ bán rã T = 71,3 60 ngày. Tìm xem trong mt tháng (30 ngày) cht cơ bn 27 Co b phân rã bao nhiêu phn trăm. A. 25,3% B. 16,4% C. 30,5% D. 40,2% Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
24. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân 60 Bài 1 : 27 Co là ñng v phóng x phát ra tia β và γ vi chu kỳ bán rã T = 71,3 60 ngày. Tìm xem trong mt tháng (30 ngày) cht cơ bn 27 Co b phân rã bao nhiêu phn trăm. A. 25,3% B. 16,4% C. 30,5% D. 40,2% Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
25. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân 222 Bài 2 : Ban ñu có 2g Rañon 86 Rn là cht phóng x vi chu kỳ bán rã T = 3,8 222 ngày. Tính ñ phóng x ca lưng 86 Rn nói trên thi ñim t = 1,5T. A. 4,05.10 16 (Bq) B. 4,05.10 15 (Bq) C. 2,02.10 15 (Bq) D. 2,02.10 16 (Bq) Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
26. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân 222 Bài 2 : Ban ñu có 2g Rañon 86 Rn là cht phóng x vi chu kỳ bán rã T = 222 3,8 ngày. Tính ñ phóng x ca lưng 86 Rn nói trên thi ñim t = 1,5T. A. 4,05.1016 (Bq) B. 4,05.1015 (Bq) C. 2,02.1015 (Bq) D. 2,02.1016 (Bq) Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
27. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân 238 Bài 3 : Ht nhân urani 92 U phát ra mt s ht α và mt s ht β ñ bin 226 thành ht nhân rañi 88 Ra . S ht α và s ht β là: A. Hai ht α và hai ht β B. Ba ht α và hai ht β C. Ba ht α và ba ht β D. Ba ht α và bn ht β Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
28. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân 238 Bài 3 : Ht nhân urani 92 U phát ra mt s ht α và mt s ht β ñ bin 226 thành ht nhân rañi 88 Ra . S ht α và s ht β là: A. Hai ht α và hai ht β B. Ba ht α và hai ht β C. Ba ht α và ba ht β D. Ba ht α và bn ht β Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
29. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân 238 206 Bài 4 : ðng v92 U phóng x α và β ñ thành ñng v chì82 Pb . Chu kỳ 238 9 238 bán rã ca 92 U là T = 4,5.10 năm. Trong mt mu ñá lúc ñu ch có92 U . T l hin nay gia khi lưng ca U238 và chì Pb 206 bng 37. Tui ca mu ñá là: A. 1,73.10 8 năm B. 1,73.10 7 năm C. 3,46.10 8 năm D. 3,46.10 7 năm Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
30. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân 238 206 Bài 4 : ðng v92 U phóng x α và β ñ thành ñng v chì82 Pb . Chu kỳ 238 238 bán rã ca 92 U là T = 4,5.109 năm. Trong mt mu ñá lúc ñu ch có 92 U T l hin nay gia khi lưng ca 238 và chì Pb 206 bng 37. Tui ca mu ñá là: A. 1,73.10 8 năm B. 1,73.10 7 năm C. 3,46.10 8 năm D. 3,46.10 7 năm Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
31. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân Bài 5 : Mt ngôi m va ñưc khai qut. Ván quan tài ca nó có cha 50g 14 cácbon có ñ phân rã 457 phân rã/phút. (ch có ñng v6C phóng x). Bit rng ñ phóng x ca cây ci ñang sng bng 15 phân rã/phút tính trên 14 1gam cácbon. Chu kỳ bán rã ca 6 C là 5600 năm. Tui ca ngôi m ñó c bng: A. 2800 năm B. 1400 năm C. 4000 năm D. 8000 năm Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
32. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân Bài 5 : Mt ngôi m va ñưc khai qut. Ván quan tài ca nó có cha 50g 14 cácbon có ñ phân rã 457 phân rã/phút. (ch có ñng v6C phóng x). Bit rng ñ phóng x ca cây ci ñang sng bng 15 phân rã/phút tính trên 14 1gam cácbon. Chu kỳ bán rã ca 6 C là 5600 năm. Tui ca ngôi m ñó c bng: A. 2800 năm B. 1400 năm C. 4000 năm D. 8000 năm Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
33. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân (tt) Chuyên ñ Vt lý ht nhân (tip theo) Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
34. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân (tt) Ni dung
    Ni dung và phương pháp gii
    Các ví d
    Bài tp áp dng Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
35. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân (tt) Ni dung và phương pháp gii 1. Vit phương trình phn ng ht nhân. (Xác ñnh mt ht nhân nào ñó khi bit các ht nhân khác). • Ch cn áp dng ñnh lut bo toàn s khi (A) và ñnh lut bo toàn ñin tích (bo toàn nguyên t s Z). 2. Tính năng lưng liên kt hay năng lưng liên kt riêng ca ht nhân So sánh ñ bn vng ca các ht nhân • Áp dng công thc ñnh nghĩa năng lưng liên kt: 2 E = mc vi m = Zm p + (A – Z)m n – m • Lưu ý: 1u
    931MeV/c 2 E Năng lưng liên kt riêng vi A là s nuclon ca ht nhân. A Ht nhân nào có năng lưng liên kt riêng ln hơn thì bn hơn. Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
36. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân (tt) Ni dung và phương pháp gii (tt) 3. Tính năng lưng ca phn ng ht nhân: 2 • Áp dng công thc: Q = (M 0 – M)c • Nu Q > 0: phn ng ta năng lưng. Q < 0: phn ng thu năng lưng. (Trong ñó M0: tng khi lưng các ht nhân tham gia phn ng M: tng khi lưng các ht nhân thu ñưc sau phn ng) 4. Xác ñnh ñng năng, vn tc hoc hưng bay ca các ht nhân (khi bn ht nhân bng ht nhân khác). • Phương pháp chung: Căn c vào ñnh lut bo toàn ñng lưng, ñnh lut bo toàn năng lưng ñ lp h phương trình. Gii h phương trình ñ rút ra ñi lưng cn tìm. Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
37. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân (tt) Các ví d Ví d 1 1 19 19 16 Bnproton¾( 1 P) vohtnhn ¹© 9 Ftoraphn ¹ ¶ø ng:P+9 F → 8 O + x H¹ tnh © nxl : 7 A.3 L B. α 10 C. N¬ tron D.4 Be Gii 1 19 16 A Ta có: 1P+ 9 F → 8 O + Z X Áp dng ñnh lut bo toàn nuclôn: 1 + 19 = 16 + A ⇒ A = 4 Áp dng ñnh lut bo toàn ñin tích: 1 + 9 = 8 + Z ⇒ Z = 2 A 4 Vy ht nhân Z X chính là2 α (ht nhân hêli) Chn ñáp án B Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
38. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân (tt) Các ví d (tt) – Ví d 2 Cho khi lưng proton và nơtron ln lưt là: m p = 1,007276u; khi lưng 2 20 nơtron là mn = 1,008665u và 1u = 931,5MeV/c . Ht nhân 10 Ne có khi lưng m = 19,98950u có lăng lưng liên kt riêng là: A. 7,6662 MeV/nuclon B. 9,6662 MeV/nuclon C. 8,0323 MeV/nuclon D. 7,0738 MeV/nuclon Gii Áp dô ng công th ø c:   2 E =  Zmp + (A − Z)m n − m  c = [ 10 x 1,007276 + (20 − 10) . 1, 00 8665 − 19,986950] 931,5 = 160,6465 MeV E 160,6465 Vy:Ë = = 8,0323MeV/nuclon ⇒ ChnCä A 20 Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
39. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân (tt) Các ví d (tt) – Ví d 3 2 2 3 Xét phn ng ht nhân: 1D+ 1 D → 2 Hen + Bit khi lưng các nguyên t tương ng m D = 2,0141u; m He = 3,0160u và 2 khi lưng nơtron m n = 1,0087u. Cho 1u = 931,5 MeV/c . Năng lưng ta ra trong phn ng trên bng: A. 4,19 MeV B. 3,07 MeV C. 3,26 MeV D. 5,43 MeV Gii 2   2 Q=−= (M0 M)c 2m2 − m 3 − mn c ()()1D 2 He  Trong ñó * m 2 là khi lưng ht nhân ñơteri: 1D m2 − mD − m e  m : khi lưng nguyên t ñơteri 1D D   me: khi lưng electron * m= m − 2m  3 He He e mHe : khi lưng nguyên t hêli 2  2 Ró t ra Q=[] 2mD − m He − m n c =(2 x 2,0141 −− 3,0160 1,0087).931,5 = 3,26MeV ⇒ Chä nC Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
40. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân (tt) Các ví d (tt) – Ví d 4 27 Dùng ht α bn phá ht nhân 13 Al (ñng yên) ta có phn ng: 27 30 1 13Al+α→ 15 P + 0 n. Bit khi lưng các ht nhân là: m α = 4,0015u; m Al = 2 26,974u;mP =29,970u; m n = 1,0087u; 1u = 931 MeV/c ; B qua ñng năng ca các ht sinh ra. ðng năng ti thiu ca ht α ñ phn ng xy ra là: A. 2 MeV B. 3 MeV C. 4 MeV D. 5 MeV Gii 2 2 Q= (M0 − M)c = (m Al +−− mα m Pn m )c =+−−(26,974 4,0015 29,970 1,0087).931
    − 3,0(MeV) Ph¶ø n ngthun ¨ ngl −î ng. §Ó¶ø ph n ngx ¶ yra: 2 2 Kα + M0 c ≥ Mc ⇒Kα ≥−⇒ Q K α ≥ 3,0(MeV) ⇒ Chä n B Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
41. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân (tt) Các ví d (tt) – Ví d 5 9 Ngưi ta dùng ht proton bn vào ht nhân 4 Be ñng yên ñ gây ra phn 9 6 6 ng: P+4 Be → 3 Li +α . Bit ñng năng ca proton 3 Li và α ln lưt là 5,45 MeV; 3,575 MeV và 4,0 MeV. Phát biu nào sau ñây ñúng. A. Phn ng trên thu năng lưng là 2,125 MeV. B. Phn ng trên ta năng lưng là 3,26 MeV. C. Phn ng trên ta năng lưng là 2,125 MeV. D. Không xác ñnh ñưc năng lưng ca phn ng vì không cho khi lưng các ht nhân. Gii 2 2 Áp dô ng ®Þ nh lu ˶ t b o to n n ¨ ng l −î ng: KP+ Mc 0 = Mc ++ K Li K α 2 ⇒=Q (M0 − M)c =+− K Li Kα K P =3,575 +− 4 5,45 = 2,125 (MeV) Q> 0:ph¶øá¨−î n ngt an ngl ng2,125(MeV)⇒ ch ä nC Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
42. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân (tt) Các ví d (tt) – Ví d 6 234 234 A Ht nhân 92 U ñng yên phân rã theo phương trình: 92U→ α + Z X Bit năng lưng ta ra trong phn ng trên là 14,15 MeV. ðng năng ca ht α là (ly xp x khi lưng các ht nhân theo ñơn v u bng s khi ca chúng). A. 13,72 MeV B. 12,91 MeV C. 13,91 MeV D. 12,79 MeV Gii 234 4 230 Ph−¬ ng trnh × phn ¶ø ng:92 U→ 2 α + 90 X Ápdô ng ®Þ nhlu Ë tb ¶ oto ®é n ngl −î ng: uur uur Pα + Px = 0 (dourani ban ®Ç u ®ø ng y ª n) 2 2 ⇒Pα = P x mαα K 4K α 2K α 2mα K α = 2mx K x ⇒= K x = = mx 230 115 Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
43. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân (tt) Các ví d (tt) – Ví d 6 (tt) Ápdô ng ®Þ nhlu ˶ tb oto nn ¨ ngl −î ng: 2 Kx+= Kα (M 0 − M)c = Q 2K ⇒α +K = 14,15 115 α 115 x14,15 VË y K= ≈ 13,91(MeV) α 117 Chä n ®¸ p ¸ n C Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
44. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân (tt) Các ví d (tt) – Ví d 7 9 Ht proton có ñng năng K 1= 5,48 MeV ñưc bn vào ht nhân 4 Be ñng 6 yên thì thy to thành ht nhân 3 Li và mt ht X bay ra, vi ñng năng bng K2 = 4 MeV, theo hưng vuông góc vi hưng chuyn ñng ca ht proton ti. Tính vn tc chuyn ñng ca ht nhân Li (ly khi lưng các ht nhân tính theo ñơn v u gn bng s khi). Cho 1u = 931 MeV/c 2. A. 10,7.10 6 m/s B. 1,07.10 6 m/s C. 8,24.10 6 m/s D. 0,824.10 6 m/s Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
45. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân (tt) Các ví d (tt) – Ví d 7 (tt) Ph−¬ ng tr × nh ph ¶ø n ng: ur 19 6 4 Px 14P+ Be → 3 Li + 2 X Áp dô ng ®Þ nh lu Ë t b ¶ o to ®é n ng l −î ng: uur uur uur uur uur P= P + PmP ⊥ P 1 x Li x 1 ur 2 2 2 ⇒PLi = P x + P l P1 2mLiLi K= 2m x2 K + 2m P1 K mKx2+ mK P1 4x4+ 5,48 ⇒=KLi = = 3,58 (MeV) ur mLi 6 PLi m v 2 MÆ tkh ¸ c:K = Li Li 2 2K 2x3,58 (MeV) ⇒v = Li = mLi 6 (u) 2x3,58xc2 2x3,58 2x3,58 = ==c 3.108 = 10,7.10(m/s) 6 ⇒ ChnAä 6x931 6x931 6x931 Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
46. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân (tt) Các ví d (tt) – Ví d 7 (tt) Chú ý: 1) Xét phn ng: A + B → C + D Ngoài cách tính năng lưng phn ng ht nhân theo công thc cơ bn: 2 Q = (M 0 – M)c Còn có th tính năng lưng theo các công thc sau: Q = [ mC + mD –(mA + mB)] Hoc: Q = W lk(C) + W lk(D) – (W lkA + W lkB ) Hoc: Q = K C + K D – (K A + K B) 2) Gia ñng lưng (P) và ñng năng (K) ca mt ht có h thc: P2 = 2mK; vi m: khi lưng ca ht ñó. 3) Phi vituur ñnh uur lut uur bo uur toàn ñng lưng dưi dng véctơ PA+ P B = P C + P D (Lưu ý: ht nhân ñng yên có ñng lưng bng 0) Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
47. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân (tt) Bài tp áp dng Bài 1 235 92 U hp th nơtron nhit, phân hch và sau mt vài quá trình phn ng dn ñn kt qu to thành các ht nhân bn theo phương trình sau: 235 143 90 − − 92U+→ n 60 Nd + 40 Zn ++β+γ xn y y Trong ñó x và y tương ng là s ht nơtron, electron và phn nơtrinô phát ra, x và y bng: A. x = 4; y = 5 B. x = 5; y = 6 C. x = 3; y = 8 D. x = 6; y = 4 Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
48. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân (tt) Bài tp áp dng Bài 1 235 92 U hp th nơtron nhit, phân hch và sau mt vài quá trình phn ng dn ñn kt qu to thành các ht nhân bn theo phương trình sau: 235 143 90 − − 92U+→ n 60 Nd + 40 Zn ++β+γ xn y y Trong ñó x và y tương ng là s ht nơtron, electron và phn nơtrinô phát ra, x và y bng: A. x = 4; y = 5 B. x = 5; y = 6 C. x = 3; y = 8 D. x = 6; y = 4 Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
49. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân (tt) Bài tp áp dng Bài 2 2 2 56 235 Năng lưng liên kt ca các ht nhân: 1 H; 2 He; 26 Fevà 92 U ln lưt là: 2,22; 2,83; 492 và 1786 (MeV). Ht nhân bn vng nht là: 2 3 56 235 A.1 H B. 2 He C.26 Fe D.92 U Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
50. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân (tt) Bài tp áp dng Bài 2 2 2 56 235 Năng lưng liên kt ca các ht nhân: 1 H; 2 He; 26 Fevà 92 U ln lưt là: 2,22; 2,83; 492 và 1786 (MeV). Ht nhân bn vng nht là: 2 3 56 235 A.1 H B. 2 He C.26 Fe D.92 U Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
51. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân (tt) Bài tp áp dng – Bài 3 4 Năng lưng liên kt ca ht nhân ñơteri là 2,2 MeV và ca 2 He là 28 MeV. 4 Nu hai ht nhân ñơteri tng hp thành 2 He thì năng lưng ta ra là: A. 30,2 MeV B. 25,8 MeV C. 23,6 MeV D. 19,2 MeV Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
52. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân (tt) Bài tp áp dng – Bài 3 4 Năng lưng liên kt ca ht nhân ñơteri là 2,2 MeV và ca 2 He là 28 MeV. 4 Nu hai ht nhân ñơteri tng hp thành 2 He thì năng lưng ta ra là: A. 30,2 MeV B. 25,8 MeV C. 23,6 MeV D. 19,2 MeV Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
53. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân (tt) Bài tp áp dng – Bài 4 210 Ht nhân 84 P 0 ñng yên, phân rã α thành ht nhân chì. ðng năng ca ht α bay ra chim bao nhiêu phn trăm ca năng lưng phân rã? A. 1,9% B. 98,1% C. 81,6% D. 19,4% Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
54. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân (tt) Bài tp áp dng – Bài 4 210 Ht nhân 84 P 0 ñng yên, phân rã α thành ht nhân chì. ðng năng ca ht α bay ra chim bao nhiêu phn trăm ca năng lưng phân rã? A. 1,9% B. 98,1% C. 81,6% D. 19,4% Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
55. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân (tt) Bài tp áp dng – Bài 5 226 Rañi 88 R a là cht phóng x α. Gi s ban ñu ht nhân rañi ñng yên ; phn ng phân rã ta ra mt năng lưng là 5,96 MeV. Tính ñng năng ca ht α sau phn ng( xem khi lưng các ht nhân tính theo ñơn v u xp x bng s khi ca chúng). A. 5,855 MeV B. 0,105 MeV C. 5,645 MeV D. 0,315 MeV Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
56. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân (tt) Bài tp áp dng – Bài 5 226 Rañi 88 R a là cht phóng x α. Gi s ban ñu ht nhân rañi ñng yên ; phn ng phân rã ta ra mt năng lưng là 5,96 MeV. Tính ñng năng ca ht α sau phn ng( xem khi lưng các ht nhân tính theo ñơn v u xp x bng s khi ca chúng). A. 5,855 MeV B. 0,105 MeV C. 5,645 MeV D. 0,315 MeV Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
57. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân (tt) Bài tp áp dng – Bài 6 Ht nhân triti và ñơteri tham gia phn ng nhit hch theo phương trình: 2 3 4 1D+ 1 T → 2 α+ n ð ht khi ca triti là: mT = 0,0087u; ca ñơteri là mD = 0,0024u; ca ht 2 α là mα = 0,0305u. Cho 1u = 931 MeV/c . Phn ng ta ra mt năng lưng là: A. 3,26 MeV B. 18,06 MeV C. 1,806 MeV D. 23,20 MeV Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
58. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân (tt) Bài tp áp dng – Bài 6 Ht nhân triti và ñơteri tham gia phn ng nhit hch theo phương trình: 2 3 4 1D+ 1 T → 2 α+ n ð ht khi ca triti là: mT = 0,0087u; ca ñơteri là mD = 0,0024u; ca ht 2 α là mα = 0,0305u. Cho 1u = 931 MeV/c . Phn ng ta ra mt năng lưng là: A. 3,26 MeV B. 18,06 MeV C. 1,806 MeV D. 23,20 MeV Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
59. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân (tt) Bài tp áp dng – Bài 7 7 Cho proton có ñng năng K P= 1,46 MeV, bn vào ht nhân 3 Li ñang ñng yên. Phn ng sinh ra hai ht nhân ging nhau và có cùng ñng năng. Cho bit phn ng ta ra năng lưng 17,22 MeV. Phát biu nào sau ñây ñúng? 4 A. Hai ht sinh ra là hai ht 2 α và ñng năng ca mi ht là 8,61 MeV. B. Hai ht sinh ra là hai ht triti và ñng năng mi ht là 8,61 MeV. 6 C. Hai ht sinh ra là hai ht 3 Li và có ñng năng mi ht là 7,88 MeV. 4 D. Hai ht sinh ra là hai ht 2 α và ñng năng ca mi ht là 9,34 MeV. Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn
60. Simpo PDFMergeandSplitUnregisteredVersion- Vt lý ht nhân (tt) Bài tp áp dng – Bài 7 7 Cho proton có ñng năng K P= 1,46 MeV, bn vào ht nhân 3 Li ñang ñng yên. Phn ng sinh ra hai ht nhân ging nhau và có cùng ñng năng. Cho bit phn ng ta ra năng lưng 17,22 MeV. Phát biu nào sau ñây ñúng? 4 A. Hai ht sinh ra là hai ht 2 α và ñng năng ca mi ht là 8,61 MeV. B. Hai ht sinh ra là hai ht triti và ñng năng mi ht là 8,61 MeV. 6 C. Hai ht sinh ra là hai ht 3 Li và có ñng năng mi ht là 7,88 MeV. 4 D. Hai ht sinh ra là hai ht 2 α và ñng năng ca mi ht là 9,34 MeV. Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn