\u0001\u0001 I.KIẾN THỨC. * Phản ứng hạt nhân + Phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân. + Phản ứng hạt nhân thường được chia thành hai loại: - Phản ứng tự phân rã một hạt nhân không bền Bất chấp những thù địch một trời một vực giữa Israel và Iran, thì quân đội nói chung và không quân nói riêng của 2 nước này có rất nhiều pha cosplay nhau. Do danh tiếng của Israel trong các cuộc chiến trội hơn Iran, nên người ta thường nhắc tới chiến dịch ném bom thành công vang dội phá hủy lò phản ứng hạt Vậy liệu Triều Tiên có thử nghiệm hạt nhân trong thời gian tới hay không, chuyên gia Lewis tại Viện Middlebury cho rằng điều này có thể "xảy ra bất cứ lúc nào". Nhưng các nhà phân tích Schuster và Lankov lại cho rằng, Bình Nhưỡng sẽ đợi qua Đại hội Đảng của Trung Quốc. Trong khủng hoảng năng lượng lúc này, nước Pháp ít bị ảnh hưởng, bởi vì Pháp có 56 lò phản ứng hạt nhân, cung cấp tới 70% nhu cầu năng lượng cả nước. Giống như nhiều nước châu Âu khác, Pháp cũng có lộ trình từ bỏ hạt nhân và nay cũng đang phải tính lại. GS. Phần 3: Phản ứng hạt nhân. Câu 1: (2,0 điểm) phản ứng hạt nhân 235 146 87 1. Khi bắn phá 92 U ta thu được 57 La và 35 Br . Viết các công thức chung biểu diễn số khối của các đồng vị họ urani và họ actini. b. Sau thời gian đủ dài, 1. Chuẩn bị nguyên liệu. Các nguyên liệu có thể sử dụng để sản xuất sữa thực vật như chủ yếu là ngũ cốc, các loại hạt dinh dưỡng như đậu nành, gạo lứt, bí đỏ, hạt sen, đậu xanh, dừa, khoai lang, đậu nành, điều, hạnh nhân, óc chó…. 2. Sơ chế nguyên liệu Thân máy làm sữa hạt là nơi đặt bảng điều khiển ở bên ngoài, motor và trục xoay ở bên trong. Motor và trục xoay Motor được đặt bên trong thân máy và có trục xoay gắn với dao xay bên trên. Công suất tầm 800-1000W và tốc độ quay của trục xoay khoảng 60.000 vòng/phút. Cối xay a) Tìm công thức phân tử của A. b) Thực hiện phản ứng xà phòng hóa 7,4 gam A với dung dịch NaOH khi đến phản ứng hoàn toàn thu được sản phẩm có 6,8 gam muối. Tìm công thức cấu tạo và tên gọi của A. Vay Tiền Nhanh Chỉ Cần Cmnd Asideway. Bài viết trình bày định nghĩa hạt nhân, các định luật bảo toàn và năng lượng của phản ứng hạt nhân. Ưu điểm của bài viết dưới mỗi nội dung lý thuyết sẽ có vi dụ cụ thể có lời giải chi tiết để bạn đọc rèn luyện lý thuyết, cũng như biết phương pháp để làm bài tập tự luyện PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 1. Định nghĩa Phản ứng hạt nhân là mọi quá trình biến đổi hạt nhân dẫn đến sự biến đổi chúng thành các hạt + X2 → X3 + X4trong đó X1, X2 là các hạt tương tác, còn X3, X4 là các hạt sản xét Sự phóng xạ A→ B + C cũng là một dạng của phản ứng hạt nhân, trong đó A là hạt nhân mẹ, B là hạt nhân con và C là hạt α hoặc số dạng phản ứng hạt nhân a. Phản ứng hạt nhân tự phát- Là quá trình tự phân rã của một hạt nhân không bền vững thành các hạt nhân khác. b. Phản ứng hạt nhân kích thích- Quá trình các hạt nhân tương tác với nhau tạo ra các hạt nhân khác. c. Đặc điểm của phản ứng hạt nhân* Biến đổi các hạt nhân.* Biến đổi các nguyên tố.* Không bảo toàn khối lượng Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhânXét phản ứng hạt nhân \_{Z_{1}}^{A_{1}}\textrm{X1}+_{Z_{2}}^{A_{2}}\textrm{X2}\rightarrow _{Z_{3}}^{A_{3}}\textrm{X3}+_{Z_{4}}^{A_{4}}\textrm{X4}\a Định luật bảo toàn điện đại số các điện tích của các hạt tương tác bằng tổng đại số các điện tích của các hạt sản phẩm. Tức là Z1 + Z2 = Z3 + Z4b Bảo toàn số nuclôn bảo toàn số A.Trong phản ứng hạt nhân, tổng số nuclôn của các hạt tương tác bằng tổng số nuclôn của các hạt sản phẩm. Tức là A1 + A2 = A3 + A4c Bảo toàn động lượng. Trong phản ứng hạt nhân thì động lượng của các hạt trước và sau phản ứng được bằng nhauTức là \\overline{p_{1}}+\overline{p_{2}}=\overline{p_{3}}+\overline{p_{4}}\Leftrightarrow m_{1}\overline{v_{1}}+m_{2}\overline{v_{2}}=m_{3}\overline{v_{3}}+m_{4}\overline{v_{4}}\d Bảo toàn năng lượng toàn phần. Trong phản ứng hạt nhân thì năng lượng toàn phần trước và sau phản ứng là bằng nhau. Năng lượng toàn phần gồm động năng và năng lượng nghỉ nên ta có biểu thức của định luật bảo toàn năng lượng toàn phần \m_{X_{1}}c^{2}+K_{X_{1}}+m_{X_{2}}c^{2}+K_{X_{2}}=m_{X_{3}}c^{2}+K_{X_{3}}+m_{X_{4}}c^{2}+K_{X_{4}}\Chú ý Từ công thức tính động lượng và động năng ta có hệ thức liên hệ giữa động lượng và động năngVí dụ 1 Xác định X trong các phản ứng hạt nhân sauVí dụ 2 Cho phản ứng \_{92}^{235}\textrm{U}\rightarrow _{82}^{206}\textrm{Pb}+x\alpha +y\beta ^{-}\Xác định x và yĐ/s x = 8 và y= dụ 3 Sau bao nhiêu phóng xạ α và β thì \_{92}^{235}\textrm{U}\rightarrow _{82}^{206}\textrm{Pb}\Đ/s 6 phóng xạ anpha và 4 phóng xạ dụ 4 Tìm hạt nhân X trong phản ứng hạt nhân sau \_{5}^{10}\textrm{Bo}+_{Z}^{A}\textrm{X}\rightarrow \alpha +_{4}^{8}\textrm{Be}\ A. \_{1}^{3}\textrm{T}\ B. \_{1}^{2}\textrm{D}\ C. \_{0}^{1}\textrm{n}\ D. \_{1}^{1}\textrm{p}\Giải Xác định hạt α có Z= ? và A= ? . α ≡ \_{2}^{4}\textrm{He}\áp dụng định luật bảo toàn số khối và điện đó suy ra X có điện tích Z = 2+ 4 – 5 =1 và số khối A = 4 + 8 – 10 = 2. Vậy X là hạt nhân đồng vị phóng xạ của H. → Chọn đáp án dụ 5 Trong phản ứng sau đây n + \_{92}^{235}\textrm{U}\ → \_{42}^{95}\textrm{Mo}\ + \_{57}^{139}\textrm{La}\+ 2X + 7β– ; hạt X là A. Electron B. Proton C. Hêli D. NơtronGiải Ta phải xác định được điện tích và số khối của các tia & hạt còn lại trong phản ứng \_{0}^{1}\textrm{n};\ \_{-1}^{0}\textrm{p}\Áp dụng định luật bảo toàn điện tích và số khối ta được 2 hạt X có2Z = 0+92 – 42 – 57 – 7.-1 = 02A = 1 + 235 – 95 – 139 – = 2 .Vậy suy ra X có Z = 0 và A = 1. Đó là hạt nơtron \_{0}^{1}\textrm{n}\.→ Chọn đáp án DVí dụ 6 Sau bao nhiêu lần phóng xạ α và bao nhiêu lần phóng xạ β– thì hạt nhân \_{90}^{232}\textrm{Th}\ biến đổi thành hạt nhân \_{82}^{208}\textrm{Pb}\ ? A. 4 lần phóng xạ α; 6 lần phóng xạ β– B. 6 lần phóng xạ α; 8 lần phóng xạ β– C. 8 lần phóng xạ; 6 lần phóng xạ β– D. 6 lần phóng xạ α; 4 lần phóng xạ β–Giải . - Theo đề ta có quá trình phản ứng \_{90}^{232}\textrm{Th}\rightarrow _{82}^{208}\textrm{Pb}+x ._{2}^{4}\textrm{He}+y.\\\beta ^{-}\. - Áp dụng định luật bảo toàn điện tích và số khối, ta được Vậy có 6 hạt α và 4 hạt β – → Chọn đáp án Năng lượng phản ứng hạt nhânXét phản ứng hạt nhân X1 + X2→ X3 + X4Tổng khối lượng của các hạt nhân tham gia phản ứng \m_{0}=m_{X_{1}}+m_{X_{2}}\Tổng khối của các hạt nhân sau phản ứng \m_{0}=m_{X_{3}}+m_{X_{4}}\Do có sự hụt khối trong từng hạt nhân nên trong phản ứng hạt nhân không có sự bảo toàn khối lượng \\Rightarrow m_{0}\neq m\a Khi m0 > m Do năng lượng toàn phần của phản ứng được bảo toàn nên trong trường hợp này phản ứng tỏa một lượng năng lượng, có giá trị ΔE = m0 – mc2 Năng lượng tỏa ra này dưới dạng động năng của các hạt nhân ý Trong trường hợp này do các hạt sinh ra có độ hụt khối lớn hơn các hạt nhân ban đầu nên các hạt sinh ra bền vững hơn các hạt ban Khi m0 m nên phản ứng tỏa năng lượng; năng lượng tỏa ra W = m0 – m.c2 = 10,02002 – 10,01773.931 = 2, dụ 10 Chất phóng xạ \_{84}^{210}\textrm{Po}\ phát ra tia α và biến thành \_{82}^{206}\textrm{Pb}\. Biết khối lượng của các hạt là mPb= 205,9744 u, mPo= 209,9828 u, mα = 4,0026 u. Tính năng lượng tỏa ra khi một hạt nhân Po phân án 5,4 MeV3. Bài tập tự luyệnCâu 1. Hạt nhân \_{6}^{14}\textrm{C}\ phóng xạ β–. Hạt nhân con sinh ra có A. 5p và 6n. B. 6p và 7n. C. 7p và 7n. D. 7p và 2. Khi một hạt nhân nguyên tử phóng xạ lần lượt một tia α và một tia β– thì hạt nhân nguyên tử sẽ biến đổi như thế nào ? A. Số khối giảm 2, số prôtôn tăng 1. B. Số khối giảm 2, số prôtôn giảm 1. C. Số khối giảm 4, số prôtôn tăng 1. D. Số khối giảm 4, số prôtôn giảm 3. Hạt nhân poloni \_{84}^{210}\textrm{Po}\ phân rã cho hạt nhân con là chì \_{82}^{206}\textrm{Pb}\. Đã có sự phóng xạ tia A. α B. β– C. β+ D. γCâu 4. Hạt nhân \_{88}^{226}\textrm{Ra}\ biến đổi thành hạt nhân \_{86}^{222}\textrm{Rn}\ do phóng xạ A. β+. B. α và β–. C. α. D. β–.Câu 5. Hạt nhân \_{88}^{226}\textrm{Ra}\ phóng xạ α cho hạt nhân con A. \_{2}^{4}\textrm{He}\ B. \_{87}^{226}\textrm{Fr}\ C. \_{86}^{222}\textrm{Rn}\ D. \_{89}^{226}\textrm{Ac}\Câu 6. Xác định hạt nhân X trong các phản ứng hạt nhân sau đây \_{9}^{16}\textrm{F}+p\rightarrow _{8}^{16}\textrm{O}+X\ A. 7 Li B. α C. prôtôn D. BeCâu 7. Xác định hạt nhân X trong phản ứng hạt nhân sau \_{13}^{27}\textrm{F}+\alpha \rightarrow _{15}^{30}\textrm{P}+X\ A. \_{1}^{2}\textrm{D}\ B. nơtron C. prôtôn D. \_{1}^{3}\textrm{T}\ Câu 8. Hạt nhân \_{6}^{11}\textrm{Cd}\ phóng xạ β+, hạt nhân con là A. \_{7}^{14}\textrm{N}\ B. \_{5}^{11}\textrm{B}\ C. \_{84}^{218}\textrm{X}\ D. \_{82}^{224}\textrm{X}\Câu 9. Từ hạt nhân \_{88}^{226}\textrm{Ra}\ phóng ra 3 hạt α và một hạt β– trong một chuỗi phóng xạ liên tiếp, khi đó hạt nhân tạo thành là A. \_{84}^{224}\textrm{X}\ B. \_{83}^{214}\textrm{X}\ C. \_{84}^{218}\textrm{X}\ D. \_{82}^{224}\textrm{X}\Câu 10. Cho phản ứng hạt nhân \_{12}^{25}\textrm{Mg}+X \rightarrow _{11}^{22}\textrm{Na}+\alpha\, hạt nhân X là hạt nhân nào sau đây? A. α B. \_{1}^{2}\textrm{D}\ C. \_{1}^{3}\textrm{T}\ D. 11. Cho phản ứng hạt nhân \_{17}^{37}\textrm{Cl}+X \rightarrow _{18}^{37}\textrm{Ar}+n\, hạt nhân X là hạt nhân nào sau đây? A. \_{1}^{1}\textrm{H}\ B. \_{1}^{2}\textrm{D}\ C. \_{1}^{3}\textrm{T}\ D. \_{2}^{4}\textrm{He}\. Câu 12. Chất phóng xạ \_{84}^{209}\textrm{Po}\ là chất phóng xạ α. Chất tạo thành sau phóng xạ là P b. Phương trình phóng xạ của quá trình trên là A. \_{84}^{209}\textrm{Po}\rightarrow _{2}^{4}\textrm{He}+_{80}^{207}\textrm{Pb}\ B. \_{84}^{209}\textrm{Po}+_{2}^{4}\textrm{He}\rightarrow _{86}^{213}\textrm{Pb}\ C. \_{84}^{209}\textrm{Po}\rightarrow _{2}^{4}\textrm{He}+_{80}^{205}\textrm{Pb}\ D. \_{84}^{209}\textrm{Po}\rightarrow _{2}^{4}\textrm{He}+_{205}^{82}\textrm{Pb}\Câu 13. Trong quá trình phân rã hạt nhân \_{92}^{238}\textrm{U}\ thành hạt nhân \_{92}^{234}\textrm{U}\, đã phóng ra một hạt α và hai hạt A. prôtôn B. pôzitrôn. C. electron. D. 14. \_{92}^{238}\textrm{U}\ sau một số lần phân rã α và β– biến thành hạt nhân chì \_{82}^{206}\textrm{U}\ bền vững. Hỏi quá trình này đã phải trải qua bao nhiêu lần phân rã α và β– ? A. 8 lần phân rã α và 12 lần phân rã β– B. 6 lần phân rã α và 8 lần phân rã β– C. 6 lần phân rã α và 8 lần phân rã β– D. 8 lần phân rã α và 6 lần phân rã β–Câu 15. Đồng vị \_{92}^{234}\textrm{U}\ sau một chuỗi phóng xạ α và β– biến đổi thành \_{92}^{206}\textrm{Pb}\. Số phóng xạ α và β– trong chuỗi là A. 7 phóng xạ α, 4 phóng xạ β– B. 5 phóng xạ α, 5 phóng xạ β– C. 10 phóng xạ α, 8 phóng xạ β– D. 16 phóng xạ α, 12 phóng xạ β–Câu 16. Trong dãy phân rã phóng xạ có bao nhiêu hạt α và β được phát ra? A. 3α và 7β. B. 4α và 7β. C. 4α và 8β. D. 7α và 17. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về phản ứng hạt nhân? A. Phản ứng hạt nhân là sự va chạm giữa các hạt nhân. B. Phản ứng hạt nhân là sự tác động từ bên ngoài vào hạt nhân làm hạt nhân đó bị vỡ ra. C. Phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi của chúng thành các hạt nhân khác. D. A, B và C đều 18. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về phản ứng hạt nhân? A. Phản ứng hạt nhân là tất cả các quá trình biến đổi của các hạt nhân. B. Phản ứng hạt nhân tự phát là quá trình tự phân rã của một hạt nhân không bền thành một hạt nhân khác C. Phản ứng hạt nhân kích thích là quá trình các hạt nhân tương tác với nhau và tạo ra các hạt nhân khác. D. Phản ứng hạt nhân có điểm giống phản ứng hóa học là bảo toàn nguyên tố và bảo toàn khối lượng 19. Hãy chi ra câu sai. Trong một phản ứng hạt nhân có định luật bảo toàn A. năng lượng toàn phần. B. điện tích. C. động năng. D. số 20. Hãy chi ra câu sai. Trong một phản ứng hạt nhân có định luật bảo toàn A. năng lượng toàn phần. B. điện tích. C. động lượng. D. khối 21. Kết quả nào sau đây là sai khi nói về khi nói về định luật bảo toàn số khối và định luật bảo toàn điện tích? A. A1 + A2 = A3 + A4. B. Z1 + Z2 = Z3 + Z4. C. A1 + A2 + A3 + A4 = 0. D. A hoặc B hoặc C 22. Kết quả nào sau đây là sai khi nói về định luật bảo toàn động lượng? A. PA + PB = PC + PD. B. mAc2 + KA + mBc2 + KB = mCc2+ KC+mDc2+ KD. C. PA + PB = PC + PD = 0. D. mAc2 + mBc2 = mCc2 + mDc2Câu 23. Khi nói về phản ứng hạt nhân, phát biểu nào sau đây là đúng? A. Tổng động năng của các hạt trước và sau phản ứng hạt nhân luôn được bảo toàn. B. Tất cả các phản ứng hạt nhân đều thu năng lượng. C. Tổng khối lượng nghỉ tĩnh của các hạt trước và sau phản ứng hạt nhân luôn được bảo toàn. D. Năng lượng toàn phần trong phản ứng hạt nhân luôn được bảo 24. Đơn vị đo khối lượng nào không sử dụng trong việc khảo sát các phản ứng hạt nhân ? A. Tấn. B. 10-27 kg. C. MeV/c2. D. u đơn vị khối lượng nguyên tử. Câu 25. Động lượng của hạt có thể do bằng đơn vị nào sau đây? A. Jun B. MeV/c2 C. MeV/c D. ÁN TRẮC NGHIỆM 01. C 02. D 03. A 04. C 05. C 06. B 07. B 08. B 09. B 10. D 11. A 12. C 13. C 14. D 15. A 16. D 17. C 18. D 19. C 20. D 21. C 22. C 23. D 24. A 25. C 26. D 27. D 28. B 29. B 30. A 31. D 32. A 33. D 34. C 35. B 36. A 37. C 38. D 39. C 40. A 41. A 42. C 43. C Tất cả nội dung bài viết. Các em hãy xem thêm và tải file chi tiết dưới đây Luyện Bài tập trắc nghiệm môn Vật lý lớp 12 - Xem ngay >> Luyện thi TN THPT & ĐH năm 2024 trên trang trực tuyến Học mọi lúc, mọi nơi với Thầy Cô giáo giỏi, đầy đủ các khoá Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng; Tổng ôn chọn lọc. BÀI TOÁN ĐỘNG NĂNG, VẬN TỐC TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN ALí Thyết $\bullet $ Dùng định luật bảo toàn năng lượng toàn phần +Tổng năng lượng toàn phần của các hạt tượng tác bằng tổng năng lượng toàn phần của các hạt sản phẩm. ${{K}_{1}}+{{m}_{1}}{{c}^{2}}+{{K}_{2}}+{{m}_{2}}{{c}^{2}}={{K}_{3}}+{{m}_{3}}{{c}^{2}}+{{K}_{4}}+{{m}_{4}}{{c}^{2}}$ Với K là động năng của các hạt ${{p}^{2}}=2mK$ p là động lượng. $\bullet $ Kết hợp định luật bảo toàn động lượng +Tổng vecto động lượng của các hạt tương tác bằng tổng vecto động lượng của các hạt sản phẩm. $\overrightarrow{{{p}_{A}}}+\overrightarrow{{{p}_{B}}}=\overrightarrow{{{p}_{C}}}+\overrightarrow{{{p}_{D}}}$ +Xét với hạt B đứng yên $\overrightarrow{{{v}_{B}}}=0\to \overrightarrow{{{p}_{B}}}=0$ Khi đó $\overrightarrow{{{p}_{A}}}=\overrightarrow{{{p}_{C}}}+\overrightarrow{{{p}_{D}}}$ Nếu cho $\alpha $ là góc hợp bởi giữa $\widehat{\overrightarrow{{{p}_{C}}};\overrightarrow{{{p}_{D}}}}$ hoặc giữa $\widehat{\overrightarrow{{{v}_{C}}};\overrightarrow{{{v}_{D}}}}$ Độ lớn $p_{A}^{2}=p_{C}^{2}+p_{D}^{2}+2{{p}_{C}}{{p}_{D}}\cos \alpha $ $*$ $\alpha ={{0}^{0}}\to {{p}_{C}};{{p}_{D}}$cùng phương, cùng chiều $\overrightarrow{{{p}_{C}}}\uparrow \uparrow \overrightarrow{{{p}_{D}}}\to \cos \alpha =1\to {{p}_{A}}={{p}_{C}}+{{p}_{D}}$ $*$ $\alpha ={{180}^{0}}\to {{p}_{C}};{{p}_{D}}$ cùng phương, ngược chiều $\overrightarrow{{{p}_{C}}}\uparrow \downarrow \overrightarrow{{{p}_{D}}}\to \cos \alpha =-1\to {{p}_{A}}={{p}_{C}}-{{p}_{D}}$ $*$ $\alpha ={{90}^{0}}\to {{p}_{C}}$ ;${{p}_{D}}$ vuông góc $\overrightarrow{{{p}_{C}}}\bot \overrightarrow{{{p}_{D}}}\to \cos \alpha =0\to p_{A}^{2}=p_{C}^{2}+p_{D}^{2}$ $*$ ${{p}_{C}}={{p}_{D}}\to {{p}_{A}}=2{{p}_{C}}\cos \alpha /2$ Từ đó suy ra đại lượng cần tìm ví dụ góc hợp bởi chiều chuyển động của các hạt so với một phương nào đó… BVí Dụ Minh Họa Ví dụ 1 Ta dùng proton có 2,0 MeV vào nhân Li đứng yên thì thu được hai nhân X có cùng động năng. Năng lượng liên kết của hạt nhân X là 28,3 MeV và độ hụt khối của hạt Li là 0,042u. Cho 1u=931,5 MeV/c$^{2}$; khối lượng hạt nhân tính theo u xấp xỉ bằng số khối. Tốc độ của hạt nhân X bằng Hướng dẫn Ta có phương trình phản ứng $_{1}^{1}H+_{3}^{7}Li\to 2_{2}^{4}X$ Độ hụt khối của các hạt nhân $\Delta {{m}_{X}}=2{{m}_{P}}+2{{m}_{n}}-{{m}_{X}}$ với $\Delta {{m}_{X}}=\frac{28,3}{931,5}=0,0304u$ $\Delta {{m}_{Li}}=3{{m}_{P}}+4{{m}_{n}}-{{m}_{Li}}$ Độ hụt khối của phản ứng $\Delta m=2{{m}_{X}}-{{m}_{Li}}+{{m}_{P}}=\Delta {{m}_{Li}}-2\Delta {{m}_{X}}=-0,0187u0 phản ứng tỏa năng lượng. $\Rightarrow $ Chọn đáp án D. Ví dụ 6 Hạt nhân $_{84}^{210}Po$ đang đứng yên thì phóng xạ $\alpha $, ngay sau phóng xạ đó, động năng của hạt $\alpha $. hơn động năng của hạt nhân con. có thể nhỏ hơn hoặc bằng động năng của hạt nhân con. động năng của hạt nhân con. hơn động năng của hạt nhân con. Hướng dẫn $_{84}^{210}Po\to _{2}^{4}He+_{82}^{206}Pb$ Áp dụng định luật bảo toàn động lượng $\overrightarrow{{{p}_{\alpha }}}+\overrightarrow{{{p}_{Pb}}}=\overrightarrow{{{p}_{Po}}}=\overrightarrow{0}\to {{p}_{\alpha }}={{p}_{Pb}}$ $\to {{m}_{\alpha }}{{K}_{\alpha }}={{m}_{Pb}}{{K}_{Pb}}\to {{K}_{\alpha }}=51,5{{K}_{Pb}}$ $\Rightarrow $ Chọn đáp án A. Ví dụ 7 Hạt proton có động năng 5,48MeV được bắn vào hạt nhân $_{4}^{9}Be$ đứng yên gây ra phản ứng hạt nhân, sau phản ứng thu được hạt nhân $_{3}^{6}Li$ và hạt X. Biết hạt X bay ra với động năng 4MeV theo phương vuông góc với hướng chuyển động của hạt proton tới lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u gần bằng số khối. Vận tốc của các hạt nhân Li là Hướng dẫn + Áp dụng định luật BT động lượng $\overrightarrow{{{p}_{P}}}=\overrightarrow{{{p}_{Li}}}+\overrightarrow{{{p}_{X}}}$ với $\overrightarrow{{{p}_{X}}}\bot \overrightarrow{{{p}_{p}}}\to p_{Li}^{2}=p_{X}^{2}+p_{P}^{2}$ $\to {{m}_{Li}}{{K}_{Li}}={{m}_{X}}{{K}_{X}}+{{m}_{P}}{{K}_{P}}\to {{K}_{Li}}=\frac{{{m}_{X}}{{K}_{X}}+{{m}_{P}}{{K}_{P}}}{{{m}_{Li}}}$ $\to {{K}_{Li}}=3,58MeV=5,{{ +Với m$_{Li}$= 6u = {{v}_{Li}}=\sqrt{\frac{2{{K}_{Li}}}{{{m}_{Li}}}}=10,{{ $\Rightarrow $ Chọn đáp án C. Ví dụ 8 Bắn một proton vào hạt nhân $_{3}^{7}Li$ đứng yên. Phản ứng tạo ra hai hạt nhân X giống nhau bay ra với cùng tốc độ và theo các phương hợp với phương tới của proton các góc bằng nhau là ${{60}^{0}}$. Lấy khối lượng của mỗi hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối của nó. Tỉ số giữa tốc độ của proton và tốc độ của hạt nhân X là B.$\frac{1}{4}$ D.$\frac{1}{2}$ Hướng dẫn +Phương trình phản ứng hạt nhân đó là $_{1}^{1}H+_{3}^{7}Li\to Theo định luật bảo toàn động lượng ta có $\overrightarrow{{{p}_{P}}}=\overrightarrow{{{p}_{1}}}+\overrightarrow{{{p}_{2}}}$ Vì hai hạt sinh ra giống nhau có cùng vận tốc, bay theo hướng hợp với nhau một góc bằng 120$^{0}$ nên động lượng của hai hạt có độ lớn bằng nhau và cũng hợp với nhau một góc 120$^{0}$. Từ đó suy ra ${{p}_{P}}={{p}_{1}}={{p}_{2}}\to {{m}_{P}}.{{v}_{P}}={{m}_{\alpha }}.{{v}_{\alpha }}\to \frac{{{v}_{P}}}{{{v}_{\alpha }}}=\frac{{{m}_{\alpha }}}{{{m}_{P}}}=4$ $\Rightarrow $ Chọn đáp án A. Ví dụ 9 Hạt $\alpha $ có động năng K$_{\alpha }$=3,1MeV đập vào hạt nhân nhôm đứng yên gây ra phản ứng $\alpha +_{13}^{27}Al\to _{15}^{30}P+n$, khối lượng của các hạt nhân là m$_{\alpha }$=4,0015u, m$_{Al}$=26,97435u, m$_{P}$=29,97005u, m$_{n}$=1,008670u, 1u=931,5MeV/c$^{2}$. Giả sử hai hạt sinh ra có cùng tốc độ. Động năng của hạt n là Hướng dẫn Năng lượng phản ứng thu $\Delta E={{m}_{\alpha }}+{{m}_{Al}}-{{m}_{P}}-{{m}_{n}}u{{c}^{2}}=-0,00287u{{c}^{2}}=-2,672MeV$ ${{K}_{P}}+{{K}_{n}}={{K}_{\alpha }}+\Delta E=0,428MeV$ ; ${{K}_{P}}=\frac{{{m}_{P}}v_{P}^{2}}{2}$ mà ${{v}_{P}}={{v}_{n}}$ $\to \frac{{{K}_{n}}}{{{K}_{P}}}=\frac{{{m}_{n}}}{{{m}_{P}}}=\frac{1}{30}\to \frac{{{K}_{n}}}{{{K}_{n}}+{{K}_{P}}}=\frac{1}{1+30}$ $\to {{K}_{n}}=\frac{{{K}_{n}}+{{K}_{P}}}{31}=\frac{0,428}{31}=0,0138MeV$ $\Rightarrow $ Chọn đáp án D. Ví dụ 10 Người ta dùng hạt proton bắn vào hạt nhân đứng yên, để gây ra phản ứng $_{1}^{1}H+_{3}^{7}Li\to 2\alpha $. Biết phản ứng tỏa năng lượng và hai hạt $\alpha $ có cùng động năng. Lấy khối lượng các hạt theo đơn vị u gần bằng số khối của chúng. Góc $\varphi $ tạo bởi hướng của các hạt $\alpha $ có thể là giá trị bất kì Hướng dẫn Theo ĐL bảo toàn động lượng $\overrightarrow{{{p}_{P}}}=\overrightarrow{{{p}_{\alpha 1}}}+\overrightarrow{{{p}_{\alpha 2}}}$ ; p$^{2}$=2mK $\cos \frac{\varphi }{2}=\frac{{{P}_{P}}}{2{{P}_{\alpha }}}=\frac{1}{2}\sqrt{\frac{2{{m}_{P}}{{K}_{P}}}{2{{m}_{\alpha }}{{K}_{\alpha }}}}=\frac{1}{2}\sqrt{\frac{1{{K}_{P}}}{4{{K}_{\alpha }}}}$ ${{K}_{P}}=2{{K}_{\alpha }}+\Delta E\to {{K}_{P}}-\Delta E=2{{K}_{\alpha }}\to {{K}_{P}}>2{{K}_{\alpha }}$ $\to \cos \frac{\varphi }{2}=\frac{\sqrt{2}}{4}\to \frac{\varphi }{2}>69,{{3}^{0}}$ hay $\varphi >138,{{6}^{0}}$ $\Rightarrow $ Chọn đáp án C. Bài viết gợi ý Bài viết tổng hợp trọn bộ lý thuyết như cấu tạo, cách tính, năng lượng của hạt nhân nguyên tử. Bên cạnh đó là khái niệm, nguyên lí, cách tính phản ứng hạt nhân. Lý thuyết về hạt nhân nguyên tửCấu tạo hạt nhân nguyên tửKhối lượng của hạt nhân nguyên tửNăng lượng liên kết hạt nhân – phản ứng hạt nhân nguyên tửLực hạt nhânĐộ hụt khối và năng lượng liên kết của hạt nhân nguyên tửPhản ứng hạt nhân nguyên tử Cấu tạo hạt nhân nguyên tử Cấu tạo hạt nhân nguyên tử Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ các nuclon bao gồm các thành phần chính sau proton kí hiệu là p. Proton có khối lượng là mp = 1, kg và các hạt proton có điện tích +e điện tích dương notron ký hiệu là n. Notron có khối lượng là mn = 1, kg và các hạt notrong không mang điện tích. Ký hiệu của hạt nhân nguyên tử Hạt nhân nguyên tử có ký hiệu được viết là Trong đó + X kí hiệu hóa học của nguyên tử + Z là số hạt proton hay còn được gọi là là số hiệu nguyên tử. Số hiệu nguyên tử Z cũng chính là số thứ tự của nguyên tử trong bảng HTTH. + A là số khối, là số hạt nuclon trong hạt nhân là tổng số và proton và notron trong hạt nhân. → Như vậy ta có thể thấy số lượng hạt notron N = A – Z Bạn đang đọc bài viết [Vật lý 12] Trọn bộ lý thuyết hạt nhân nguyên tử và phản ứng hạt nhân Kích thước của hạt nhân nguyên tử Hạt nhân nguyên tử có kích thước rất rất nhỏ mà mắt người bình thường không thể nhìn thấy. Kích thước của hạt nhân còn nhỏ hơn kích thước nguyên tử từ 104 tới 105 lần. Nếu ta coi hạt nhân nguyên tử là một khối hình cầu có bán kính là R thì ta sẽ có mối quan hệ giữa R và A theo công thức sau Đồng vị nguyên tố Đồng vị là những hạt nhân nguyên tử có cùng số lượng Proton Z nhưng có số Notron N khác nhau. Chính vị mặc dù là nguyên tố giống nhau nhưng do có số lượng notron khác nhau dẫn đến A khác nhau. Ôn tập kiến thức [Vật lý 12] Hiện tượng quang điện và thuyết lượng tử ánh sáng Khối lượng của hạt nhân nguyên tử Đơn vị khối lượng của hạt nhân – Nếu so với khối lượng của electron thì khối lượng của hạt nhân rất lớn. Chính vì vậy, khối lượng nguyên tử tập trung chủ yếu và gần như toàn bộ tại hạt nhân. – Trong chuyên đề vật lí hạt nhân nguyên tử người ta thường sử dụng đơn vị đo khối lượng chính là đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu là u. Từ đó, ta có 1u = 1, Khối lượng của electrong me = 5, Khối lượng của proton mp = 1,00728u Khối lượng của notron mn = 1,00866u Năng lượng và khối lượng của hạt nhân nguyên tử – Theo như hệ thức Anhxtanh Trong đó m là khối lượng của vật. c là tốc độ ánh sáng trong môi trường chân không. c = m/s Năng lượng của nguyên tử có khối lượng tương ứng 1u Đơn vị tính là eV – Electron Volt E=uc2 ≈ 931,5 MeV Vậy năng lượng tương ứng với khối lượng tương đương 1u ≈ 931,5 MeV/c2 MeV/c2 cũng được xem như là đơn vị đo khối lượng hạt nhân. Theo lý thuyết của Anhxtanh một vật có khối lượng m0 kho ở trạng thái nghỉ, thì vật đó sẽ tăng lên m khi di chuyển với vận tốc v. Công thức tính khối lượng m của khi di chuyển được tính như sau Trong đó m0 là khối lượng nghỉ; m là khối lượng của vật khi chuyển động v vận tốc chuyển động của vật Khi đó, năng lượng của vật khi chuyển động được tính bằng công thức Năng lượng này được gọi là năng lượng toàn phần. => Ta có E – E0 = m – m0c2 là công thức tính động năng của vật Năng lượng liên kết hạt nhân – phản ứng hạt nhân nguyên tử Lực hạt nhân Lực hạt nhân là lực tương tác giữa các nuclon trong hạt nhân lực này là lực hút. Lực hạt nhân có tác dụng giúp liên kết các nuclon với nhau. Về bản chất, lực hạt nhân không phải là lực tĩnh điện và không phụ thuộc vào điện tích của nuclon. So với lực hấp dẫn và lực tĩnh điện, lực hạt nhân có cường độ lớn hơn rất nhiều lực tương tác mạnh và lực này chỉ tác dụng khi hai nuclon có khoảng cách nhỏ hơn hoặc bằng kích thước hạt nhân tương đương 10-15 m. Độ hụt khối và năng lượng liên kết của hạt nhân nguyên tử Độ hụt khối Khái nhiệm Độ hụt khối của một hạt nhân được tính là hiệu số giữa tổng khối lượng của các nuclon của hạt nhân và khối lượng của hạt nhân đó, kí hiệu là Δm. Đô hụt khối được tính theo công thức m = [Zmp + A – Z.mN] – mX Giải thích kí hiệu Z là số hiệu nguyên tử N là số notron A là số nucleon với A = N + Z mp, mn, mx lần lượt là khối lượng hat proton, notron và khối lượng hạt nhân m là độ hụt khối Năng lượng liên kết của hạt nhân Năng lượng liên kết hạt nhân là năng lượng nhỏ nhất để tách hạt nhân thành các proton và notron Công thức Wℓk = Giải thích Wℓk Năng lượng liên kết Δm độ hụt khối Tốc độ ánh sáng c = m/s Lưu ý 1 = 931,5 MeV/c2 Năng lượng liên kết riêng Là năng lượng liên kết tính trung bình cho một nucleon. Năng lượng liên kết riêng được tính theo công thức ε là kí hiệu năng lượng liên kết riêng Wℓk Năng lượng liên kết riêng A là số nucleon Phản ứng hạt nhân nguyên tử Phản ứng hạt nhân là phần quan trọng trong chương trình Vật lý 12, được định nghĩa như sau Là phản ứng mà trong quá trình diễn ra các hạt nhân tương tác với nhau và chuyển biến thành hạt nhân khác. Phản ứng hạt nhân được chia làm 2 loại Phản ứng hạt nhân kích thích và phản ứng hạt nhân tự phát. + Phản ứng hạt nhân tự phát là trong quá trình một hạt nhân tự phân rã do không bề vững và tạo thành những hạt nhân mới Ví dụ quá trình phóng xạ. + Phản ứng hạt nhân kích thích là phản ứng mà các hạt nhân phản ứng với nhau để tạo thành phản ứng mới. Ví dụ phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch. Định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân Định luật bảo toàn nguyên tử số Z hay bảo toàn điện tích Tổng điện tích của các hạt không đổi trước và sau phản ứng Ví dụ Dựa vào ví dụ về phản ứng hạt nhân, theo định luật bảo toàn điện tích ta có Z1 + Z2 = Z3 + Z4 Định luật bảo toàn nuclon bảo toàn số khối A Tổng số nuclôn của các hạt không đổi trước và sau phản ứng Ví dụ Dựa vào ví dụ về phản ứng hạt nhân, theo định luật bảo toàn nuclon, ta có A1 + A2 = A3 + A4 Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần Năng lượng toàn phần gồm năng lượng ở dạng thông thường như động năng hay lượng tử năng lượng và cả bao gồm năng lượng nghỉ. Tổng năng lượng toàn phần của các hạt không đổi trước phản ứng và sau phản ứng. Định luật bảo toàn động lượng p1 = mv1 Tổng các véctơ động lượng của các hạt trước phản ứng bằng tổng các véctơ động lượng của các hạt sau phản ứng. *Chú ý Trong phản ứng hạt nhân không có sự bảo toàn bảo toàn năng lượng nghỉ. Năng lượng phản ứng hạt nhân mt = mA + mB là tổng khối lượng của các hạt trước khi phản ứng hạt nhân ms = mC + mD là tổng khối lượng của các hạt sau khi phản ứng hạt nhân Tổng kết Thông qua bài viết trên, hi vọng đã có thể giúp bạn củng cố kiến thức về hạt nhân nguyên tử cũng như phản ứng hạt nhân. Từ đó, biết cách ứng dụng để làm các bài tập và lấy đó làm tiền đề để nghiên cứu các môn liên quan. Cho phản ứng hạt nhân Công thức , khối lượng của các hạt nhân là Công thức = 4,0015 u, m Al = 26,97435 u, m P = 29,97005 u, m n = 1,008670 u và 1 u = 931,5 Mev/c 2 . Năng lượng mà phản ứng này tỏa ra hoặc thu vào là bao nhiêu?Cập nhật ngày 12-10-2022Chia sẻ bởi Dương Trà MiCho phản ứng hạt nhân , khối lượng của các hạt nhân là = 4,0015 u, mAl = 26,97435 u, mP = 29,97005 u, mn = 1,008670 u và 1 u = 931,5 Mev/c2. Năng lượng mà phản ứng này tỏa ra hoặc thu vào là bao nhiêu?DThu vào 2, J. Ký hiệu hạt nhân \_{Z}^{A}\textrm{X}\\A\ số khối nuclon\Z\ nguyên tử khốiCấu tạo hạt nhân nguyên tử gồm \Z\ nguyên tử số số proton trong hạt nhân; \N\ số notron trong hạt nhân; \A\ số khối \_{Z}^A{}\textrm{X}\\A=N+Z\+ Số nguyên tử có trong mg lượng chất X\N=nN_A=\dfrac{m_x}{A}N_A\\N_A=6, là hằng số Avôgađrô+ Khối lượng 1 mol của X\m=m_xN_A\+ Số hạt prôtôn có trong mg \_{Z}^{A}\textrm{X}\\N_p=ZN_0=Z.\dfrac{m_x}{A}.N_A\Năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng+ Độ hút khối có công thức như sau\\Delta m=m_0-m=\left [ Z_{m_p}+A-Zm_n \right ]-m\\m_0\ tổng khối lượng các hạt nuclôn\m\ khối lượng hạt nhân\m_p\ khối lượng notron+ Năng lượng liên kết \W_{lk}=\Delta mc^2\+ Năng lượng liên kết riêng \\varepsilon=\dfrac{W_{lk}}{A}\Ý nghĩa Đặc trưng cho tính bền vững. NLLK riêng càng lớn thì càng bền vững, số khối nằm trong khoảng 50 đến 70 thì hạt nhân bền vững trình phản ứng hạt nhân\_{Z_1}^{A_1}{X_1}+_{Z_2}^{A_2}{X_2} \rightarrow _{Z_3}^{A_3}{X_3}+_{Z_4}^{A_4}{X_4}\+ \m m_0\ phản ứng thu năng lượng; \E_s\ năng lượng cần cung cấp\E=m_0-mc^2+E_s\+ Với hạt nhân \X_2\ đứng yên– Bảo toàn diện tích \Z_1+Z_2=Z_3+Z_4\– Bảo toàn số nuclôn \A_1+A_2=A_3+A_4\– Bảo toàn động lượng \\vec p_1=\vec p_3+\vec p_4 \vec p=m \vec v\ Chú ý hạt nhân đứng yên có \\vec p=0\– Bảo toàn năng lượng toàn phần \k_1+\Delta E=k_3+k_4\Với \\left\{\begin{matrix}\Delta E=m_1+m_2-m_3-m_4c^2\\ \Delta E=\Delta m_3+\Delta m_4-\Delta m_1-\Delta m_2c^2\\ \Delta E=A_3 \varepsilon_3+A_4 \varepsilon_4-A_1 \varepsilon_1-A_2 \varepsilon_2\end{matrix}\right.\Chú ý \\Delta E>0\ phản ứng tỏa năng\\Delta E<0\ phản ứng thu năngTa có công thức tính động lượng như sau + \p=mv\+ \p^2=2mK\Ta có công thức tính động năng như sau+ \K=\dfrac{1}{2}mv^2\Nếu \A \rightarrow B+C\ thì \\left\{\begin{matrix}K_C=\Delta E.\dfrac{m_B}{m_B+m_C}\\ K_B=\Delta E.\dfrac{m_c}{m_B+m_C}\end{matrix}\right.\ Nhiệt lượng tỏa ra được tính theo công thức sau+ \Q=N.\Delta E\ với \N=\dfrac{m}{A}.N_A\Công thức động năng tương đối như sau\W_đ=E-E_0=m_0c^2\left \dfrac{1}{\sqrt{1-\left \dfrac{v}{c} \right ^2}}-1\right \Khối lượng tương đối được tính theo công thức sau \m_0\ khối lượng thực của vật; \m\ khối lượng của vật khi có vận tốc v\m=\dfrac{m_0}{\sqrt{1-\dfrac{v^2}{c^2}}}\Công thức tính năng lượng hạt nhân \E=mc^2=\dfrac{m_0c^2}{\sqrt{1-\dfrac{v^2}{c^2}}}\

công thức phản ứng hạt nhân