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

BÀI TẬP VỀ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ P - 1 Câu 1. Người ta dùng hạt proton bắn vào hạt nhân đứng yên, để gây ra phản ứng

+  2 . Biết phản ứng tỏa năng lượng và hai hạt  có cùng động năng. Lấy khối lượng

các hạt theo đơn vị u gần bằng số khối của chúng. Góc  tạo bởi hướng của các hạt  có thể là: A. Có giá trị bất kì. B. 600 C. 1600 D. 1200 Giải: Theo ĐL bảo toàn động lượng PP = P1 + P2 P2 = 2mK K là động năng

cos = = = = =

cos =

KP = 2K + E -----> KP - E = 2K ------> KP > 2K

cos = > ------> > 69,30 hay  > 138,60

Do đó ta chọn đáp án C: góc  có thể 1600

Câu 2. Đồng vị phóng xạ –. Một mẫu phóng xạ ban đầu trong thời gian 5 phút có 190 nguyên tử bị phân rã nhưng sau 3 giờ trong thời gian 1 phút có 17 nguyên tử bị phân rã. Xác định chu kì bán rã của chất đó.

A. 2,5 h. B. 2,6 h. C. 2,7 h. D. 2,8 h. Giải: (t1 << T) với t = 3h.

Chọn đáp án B Câu 3: Giả sử ban đầu có một mẫu phóng xạ X nguyên chất, có chu kỳ bán rã T và biến thành hạt nhân bền Y. Tại thời điểm tỉ lệ giữa hạt nhân Y và hạt nhân X là k. Tại thời điểm thì tỉ lệ đó là A. k + 4. B. 4k/3. C. 4k. D. 4k+3. Bài giải: .Áp dụng công thức ĐL phóng xạ ta có:

(1)

(2)

Ta có (3). Thay (1), (3) vào (2) ta được tỉ lệ cần tìm:

. Chọn đáp án C

Câu 4: Có hai mẫu chất phóng xạ A và B thuộc cùng một chất có chu kỳ bán rã T = 138,2 ngày và có

khối lượng ban đầu như nhau . Tại thời điểm quan sát , tỉ số số hạt nhân hai mẫu chất .Tuổi

của mẫu A nhiều hơn mẫu B là

A. 199,8 ngày B. 199,5 ngày C. 190,4 ngày D. 189,8 ngày

Li 7 3 H 1 1 Li 7 3

2 

 P PP 2 2 1

 K m

K m P P 2 2

 K m

K m P P 2 1

 K m

K m P P 2 1

 K K P .4 .1 2 1

2 

 K K P 4 1

2 

 K K P 4 1

4

2 2 4 1 



 K

K

2 

Si 31 14 Si 31 14

1 1 0 0 1 (1 ) t N N e N t         2 2 0 0 2 (1 ) t t t N N e e N t e            

0 1 1 1

2 0 2 2

190 5 17

t t t N t N t e e N N t e t

                190 38 ln 2 38 5 3 ln 2,585 2,6 17 17 17

t t e e T h h T

         

1t 2 1 2 t t T  

1 1 1

1

1

0 1

1 1 0

(1 ) 1

1

t Y t t X

N N e N k e N N N e k



 



         

2 1 2

2 1 1

2

( 2 ) 0 2 2 ( 2 ) 2 1 2 0

(1 ) (1 ) 1 1

t t T Y

t t T t T X

N N e N e k N N N e e e e

 

   

  

             

ln2 2 2 2ln2 1 4

T T T e e e       

2

1 1 4 3 1 1 1 4

k k

k

  



2,72 B

A

N N 

/2

P P

2  P

1  P

ThuVienDeThi.com

Giải Ta có NA = N0 ; NB = N0

----- t1 – t2 = ngày Chọn đáp án B : 199,5 ngày

Câu 5: Một bệnh nhân điều trị bằng đồng vị phóng xạ, dùng tia để diệt tế bào bệnh. Thời gian chiếu xạ lần đầu là phút, cứ sau 1 tháng thì bệnh nhân phải tới bệnh viện khám bệnh và tiếp tục chiếu xạ. Biết đồng vị phóng xạ đó có chu kỳ bán rã T = 4 tháng (coi ) và vẫn dùng nguồn phóng xạ trong lần đầu. Hỏi lần chiếu xạ thứ 3 phải tiến hành trong bao lâu để bệnh nhân được chiếu xạ với cùng một lượng tia như lần đầu?

A. 28,2 phút. B. 24,2 phút. C. 40 phút. D. 20 phút.

Giải: Lượng tia γ phóng xạ lần đầu:

( áp dụng công thức gần đúng: Khi x << 1 thì 1-e-x  x, ở đây coi nên 1 - e-λt = λt Sau thời gian 2 tháng, một nửa chu kì t = T/2, Lượng phóng xạ trong nguồn phóng xạ sử dụng lần đầu còn

. Thời gian chiếu xạ lần này t’

Do đó phút. Chọn đáp án A Câu 6 ; Một bệnh nhân điều trị ung thư bằng tia gama lần đầu tiên điều trị trong 10 phút . Sau 5 tuần điêu trị lần 2. Hỏi trong lần 2 phai chiếu xạ trong thời gian bao lâu để bệnh nhân nhận được tia gama như lần đầu tiên . Cho chu kỳ bán rã T =7 0ngay va coi t << T A, 17phút B. 20phút C. 14phút D. 10 phút Giải: Lượng tia γ phóng xạ lần đầu: N = N0 (1- )  N0t

( áp dụng công thức gần đúng: Khi x << 1 thì 1-e-x  x, ở đây coi t << T nên 1 - = λt Sau thời gian t = 5 tuần, t = 35T/70 = T/2, Lượng phóng xạ trong nguồn phóng xạ sử dụng lần đầu còn

. Thời gian chiếu xạ lần này t’

Do đó t’= t = 14,1 phút Chọn đáp án C

Câu 7: ta dùng prôtôn có 2,0MeV vào Nhân 7Li đứng yên thì thu hai nhân X có cùng động năng. Năng lượng liên kết của hạt nhân …