Bài 37. Phóng xạ
Lý thuyết
Mục lục
* * * * *
Bài 37.1, 37.2, 37.3, 37.4, 37.5, 37.6, 37.7 trang 110 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12
37.1. Trong quá trình phóng xạ của một chất, số hạt nhân phóng xạ
A. giảm đều theo thời gian.
B. giảm theo đường hypebol.
C. không giảm.
D. giảm theo quy luật hàm số mũ.
37.2. Giữa hằng số phân rã \(\lambda\) và chu kì bán rã T có mối liên hệ là :
A. \(\lambda = {{const} \over T}\) B. \(\lambda ={ ln 2 \over T}\)
C. \(\lambda = {{const} \over\sqrt T}\) D. \(\lambda = {{const} \over T^2}\)
37.3. Hãy chỉ ra phát biểu sai.
Trong các phản ứng hạt nhân có sự bảo toàn
A. động năng. B. động lượng,
C. năng lượng toàn phần. D. điện tích.
37.4. Trong phóng xạ \(\alpha\), so với hạt nhân mẹ thì hạt nhân con ở vị trí nào ?
A. Tiến 1 ô B. Tiến 2 ô.
C. Lùi 1 ô D. Lùi 2 ô
37.5. Hãy chọn phát biểu đúng.
Hạt nhân \({}_6^{14}C\) phóng xạ \(\beta ^-\) . Hạt nhân con sinh ra là
A. 5p và 6n. B. 6p và 7n
C. 7p và 7n. D. 7p và 6n.
37.6. Hạt nhân \({}_{88}^{226}Ra\) biến đổi thành hạt nhân \({}_{86}^{222}Rn\) do phóng xạ
A. \(\beta ^+\). B. \(\alpha\) và \(\beta ^-\) C. \(\alpha\) D. \(\beta ^-\) .
37.7. Hạt nhân \({}_{{Z_1}}^{{A_1}}X\)phóng xạ và biến thành hạt nhân \({}_{{Z_2}}^{{A_2}}Y\) bền. Coi khối lư của hạt nhân X, Y bằng số khối của chúng, tính theo đơn vị u. Biết ch phóng xạ \({}_{{Z_1}}^{{A_1}}X\)có chu kì bán rã T. Ban đầu có một khối lượng chất \({}_{{Z_1}}^{{A_1}}X\)sau 2 chu kì bán rã thì tỉ số khối lượng của chất Y và khối lượng của chất X là :
A. \(4{{{A_1}} \over {{A_2}}}\) B. \(3{{{A_2}} \over {{A_1}}}\) C. \(4{{{A_2}} \over {{A_1}}}\) D. \(3{{{A_1}} \over {{A_2}}}\)
Hướng dẫn giải
| 37.1 | 37.2 | 37.3 | 37.4 | 37.5 | 37.6 | 37.7 |
| D | B | A | D | C | C | B |
Bài 37.8, 37.9, 37.10, 37.11, 37.12, 37.13 trang 111 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12
37.8. Một đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã T. Cứ sau một khoảng thời gian bằng bao nhiêu thì số hạt nhân bị phân rã trong khoảng thời gian đó bằng ba lần số hạt nhân còn lại của đồng vị ấy ?
A. 2T. B. 3T. C. 0,5T D. T.
37.9. Một chất phóng xạ ban đầu có N0 hạt nhân. Sau 1 năm còn lại một phần ba số hạt nhân ban đầu chưa phân rã. Sau 1 năm nữa, số hạt nhân còn lại chưa phân rã của chất phóng xạ đó là :
A.\(N_0\over 6\) B. \(N_0\over {16}\) C. \(N_0\over 9\) D. \(N_0\over 4\)
37.10. Hạt nhân \({}_{84}^{210}Po\) đang đứng yên thì phóng xạ \(\alpha\). Ngay sau phóng xạ đó, động năng của hạt \(\alpha\).
A. lớn hơn động năng của hạt nhân con.
B. chỉ có thể nhỏ hơn hoặc bằng động năng của hạt nhân con.
C. bằng động năng của hạt nhân con.
D. nhỏ hơn động năng của hạt nhân con.
37.11. Ban đầu có \(N_0\) hạt nhân của một mẫu chất phóng xạ nguyên chất, có chu kì bán rã T. Sau khoảng thời gian t = 0,5 T, kể từ thời điểm ban đầu, số hạt nhân chưa bị phân rã của mẫu chất phóng xạ này là
A. \(N_0\over {2}\) B. \(N_0\over {\sqrt2}\) C. \(N_0\over {4}\) D. \(N_0 {\sqrt2}\)
37.12. Hạt nhân X đứng yên, phóng xạ \(\alpha\) và biến thành hạt nhân Y. Gọi m1 và m2, v1 và v2, Wđ1 và Wđ2 tương ứng là khối lượng, tốc độ, động năng của hạt \(\alpha\) và hạt nhân Y. Hệ thức nào sau đây là đúng ?
A. \({{{v_2}} \over {{v_1}}} = {{{m_2}} \over {{m_1}}} = {{{{\rm{W}}_{d1}}} \over {{{\rm{W}}_{đ2}}}}\) B. \({{{v_1}} \over {{v_2}}} = {{{m_2}} \over {{m_1}}} = {{{{\rm{W}}_{d1}}} \over {{{\rm{W}}_{đ2}}}}\)
C. \({{{v_1}} \over {{v_2}}} = {{{m_1}} \over {{m_2}}} = {{{{\rm{W}}_{đ1}}} \over {{{\rm{W}}_{đ2}}}}\) D. \({{{v_1}} \over {{v_2}}} = {{{m_2}} \over {{m_1}}} = {{{{\rm{W}}_{đ2}}} \over {{{\rm{W}}_{đ1}}}}\)
37.13. Chất phóng xạ pôlôni (\({}_{84}^{210}Po\)) phát ra tia \(\alpha\) biến đổi thành chì \({}_{82}^{206}Po\). Cho chu kì bán rã cùa \({}_{84}^{210}Po\) là 138 ngày. Ban đẩu (t = 0) có một mẫu pôlôrj nguyên chất. Tại thời điểm t1, tỉ số giữa số hạt nhân pôlôni và số hạt nhân chì là \(1\over3\). Tại thời điểm t2 = t1 + 276 ngày, tỉ số giữa số hạt nhân pôlôni và số hạt nhân chì trong mẫu là
A. \(1\over9\) B. \(1\over{16}\) C. \(1\over{15}\) D. \(1\over{25}\)
Hướng dẫn giải
| 37.8 | 37.9 | 37.10 | 37.11 | 37.12 | 37.13 |
| A | C | A | B | B | C |
Bài 37.14 trang 112 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12
Hằng số phân rã của rubiđi (89Rb) là 0,00077 \(s^{-1}\). Tính chu kì bán rã tương ứng.
Hướng dẫn giải
Ta có chu kỳ bán được xác định bằng công thức
\(T = \displaystyle{{\ln 2} \over \lambda } = {{\ln 2} \over {0,00077}} = 900s = 15\) phút
Bài 37.15 trang 112 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12
Một mẫu chất phóng xạ rađôn chứa 1010 nguyên tử phóng xạ. Hỏi có bị nhiêu nguyên tử đã phân rã sau 1 ngày ? (Cho T = 3,8 ngày).
Hướng dẫn giải
\({N_0}(1 - {e^{ - \lambda t}}) = 1,{67.10^9}\)/ ngày
Bài 37.16 trang 112 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12
Sau 1 năm, lượng hạt nhân ban đầu của một chất đồng vị phóng xạ giảm 3 lần. Nó sẽ giảm bao nhiêu lần sau 2 năm ?
Hướng dẫn giải
Với t = 1 năm
\(m = {m_0}{e^{ - \lambda t}} = {{{m_0}} \over 3} = > {e^{ - \lambda t}} = {1 \over 3}\) lấy ln hai vế ta có
\(\lambda t = \ln {1 \over 3} = > {{\ln 2} \over T}t = \ln {1 \over 3} = > T = 0,63\) năm
-Với t = 2 năm
\(m = {{{m_0}} \over {{2^{{{ - t} \over T}}}}} = {{{m_0}} \over 9}\)
Giảm 9 lần.
Bài 37.17 trang 112 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12
Tại sao trong quặng urani có lẫn chì ?
Xác định tuổi của quặng, trong đó cứ 10 nguyên tử urani có:
a) 10 nguyên tử chì.
b) 2 nguyên tử chì.
Hướng dẫn giải
Sau nhiều lần phóng xạ \(\alpha \) và \(\beta \), urani biến thành chì.
Cứ 1 nguyên tử urani phóng xạ cuối cùng biến thành 1 nguyên tử chì.
\({{Số\, hạt\, nhân\, chì\, sinh\, ra}\over { Số\, hạt \,nhân\, urani\, hiện\, tại}} ={N \over {{N_0}}}\)
a) \(1\over 2\) ; b) \(5\over 6\)
Bài 37.18 trang 112 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12
Sau 3 phân rã \(\alpha\) và 2 phân rã \(\beta^-\) , hạt nhận \({}_{92}^{238}U\) biến thành hạt nhân radi. Viết phương trình phản ứng.
Hướng dẫn giải
Phương trình phản ứng của vật là
\({}_{92}^{238}U \to 3\left( {{}_2^4He} \right) + 2\left( {{}_{ - 1}^0e} \right) + {}_{88}^{226}Ra\)
Bài 37.19 trang 112 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12
Một nguyên tố phóng xạ sau vài lần phân rã, phóng ra một hạt \(\alpha\) và 2 phân rã \(\beta^-\) , tạo thành hạt nhận \({}_{92}^{235}U\) . Xác định nguyên tố ban đầu.
Hướng dẫn giải
Phương trình phản ứng là
\({}_{92}^{238}U \to {}_2^4He + 2\left( {{}_{ - 1}^0e} \right) + {}_{92}^{235}U\)
Bài 37.20 trang 112 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12
Hạt nhân rađi phóng xạ \(\alpha\). Hạt \(\alpha\) bay ra có động năng 4,78 MeY Xác định :
a) Tốc độ của hạt \(\alpha\).
b) Năng lượng toàn phần toả ra trong phản ứng.
Hướng dẫn giải
a) Có thể tính gẩn đúng \(v = \sqrt {{{2{W_{đ\alpha }}} \over {{m_\alpha }}}} = 1,{5.10^7}m/s\)
b) Phản ứng phóng xạ \(\alpha \) của rađi:
\(_{88}^{226}Ra \to _2^4He + _{86}^{222}Rn\)
Gọi \({m_{Ra}},{m_\alpha },{m_{Rn}}\) là khối lượng (tĩnh) của các hạt Ra, \(\alpha \) và Rn
Theo định luật bảo toàn năng lượng:
\({m_{Ra}}{c^2} = {m_\alpha }{c^2} + {W_{đ\alpha }} + {m_{Rn}}{c^2} + {W_{đRn}}\)
Trong đó: là động năng của hạt và Rn.
Suy ra năng lượng tỏa ra :
\(\left( {{m_{Ra}} - {m_\alpha } - {m_{Rn}}} \right){c^2} = {W_{đ\alpha }} + {W_{đRn}}\)
Mặt khác theo định luật bảo toàn động lượng (giả thiết lúc đầu Ra nằm yên)
\(\overrightarrow 0 = \overrightarrow {{p_\alpha }} + \overrightarrow {{p_{Rn}}} \Rightarrow \left| {\overrightarrow {{p_\alpha }} } \right| = \left| {\overrightarrow {{p_{Rn}}} } \right|\)
Động năng được tính theo các phương trình:
\({W_{đ\alpha }} = {{p_\alpha ^2} \over {2{m_\alpha }}};\,\,\,\,{W_{đRn}} = {{p_{Rn}^2} \over {2{m_{Rn}}}} \\ {{{W_{đ\alpha }}} \over {{W_{đRn}}}} = {{{m_{Rn}}} \over {{m_\alpha }}} \Rightarrow {{{W_{đ\alpha }}} \over {{W_{đRn}} + {W_{đ\alpha }}}} = {{{m_{Rn}}} \over {{m_\alpha } + {m_{Rn}}}} \\ {W_{đRn}} + {W_{đ\alpha }} = \left( {1 - {{{m_\alpha }} \over {{m_{Rn}}}}} \right){W_{đ\alpha }} = 4,87MeV\)
Có thể bạn quan tâm
Có thể bạn quan tâm
