BÀI 37. PHÓNG XẠ 2020 ( LÝ THUYẾT + BÀI TẬP VẬT LÝ 12), TRƯỜNG THPT QUỐC OAI - HÀ NỘI

PHÓNG XẠ 1. ĐỊNH NGHĨA PHÓNG XẠ Phóng xạ là hiện tượng hạt nhân không bền tự động phóng ra các tia phóng xạ (các hạt + sóng điện từ) và biến thành hạt nhân khác. Người ta quy ước, gọi hạt nhân phóng xạ là hạt nhân mẹ và hạt nhân sản phẩm phân rã là hạt nhân con. Ví dụ: 231 U    90 Th . 235 92 2. CÁC DẠNG PHÓNG XẠ a. Phóng xạ  : A Z X   ZA 42 Y  42  - Bản chất là dòng hạt nhân 42He mang điện tích dương, vì thế bị lệch về bản âm của tụ điện - I ôn hóa chất khí mạnh, vận tốc khoảng 20000km/s. và bay ngoài không khoảng vài cm. - So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con lùi 2 ô trong bảng hệ thống tuần hoàn và có số khối nhỏ hơn 4 đơn vị +Tính chất: - Phóng ra với vận tốc khoảng 2.107 m s , làm ion hóa môi trường và mất dần năng lượng. - Khả năng đâm xuyên yếu, đi được chừng vài cm trong không khí, không xuyên qua được tấm thủy tinh mỏng b.Phóng xạ β: gồm 2 loại là β+ và β* phóng xạ   : ZA X ZA1 Y 01 e 00 v - Bản chất là dòng electron, vì thế mang điện tích âm và bị lệch về phía bản dương của tụ điện. - Phóng xạ làm hạt nhân con tiến 1 ô trong bảng hệ thống tuần hoàn so với hạt nhân mẹ, cùng số khối +Tính chất: - tia   có bản chất là chùm êlectrôn  01 e  mang điện tích âm nên lệch về phía bản tụ dương khi bay trong điện trường giữa hai bản tụ. -tia   bay với tốc độ gần bằng vận tốc ánh sáng, bay được hàng trăm mét trong không khí - v là phản nơtrinô, không mang điện, có số khối A = 0, chuyển động với vận tốc ánh sáng. *phóng xạ   : AZX 0 A 0 +1 e + Z- 1Y + 0v - Tia   có bản chất là chùm hạt có khối lượng như electrôn nhưng mang điện tích (+e), gọi là các pôzitrôn  e  và lệch về phía bản tụ âm khi bay vào trong điện trường giữa hai bản tụ điện. 0 1 - Trong phóng xạ   xuất hiện hạt 00v gọi là nơtrinô , không mang điện, số khối A=0. - Phóng xạ làm hạt nhân con lùi 1 ô trong bảng hệ thống tuần hoàn so với hạt nhân mẹ, cùng số khối c) Tia gamma (γ). - Tia  có bản chất sóng điện từ có bước sóng rất ngắn. Phóng xạ  không có sự biến đổi hạt nhân, chỉ có sự chuyển trạng thái và phát bức xạ: hf  E2  E1. - Các tính chất của tia  : - Mang năng lượng lớn. - Có khả năng đâm xuyên rất mạnh, có thể đi qua lớp chì hàng chục cm, gây nguy hiểm đối với cơ thể con người. - Bức xạ  luôn đi kèm theo sau sự phóng xạ  hoặc  . 3.ĐỊNH LUẬT PHÓNG XẠ a. Chu kỳ bán rã (T). Mỗi mẫu chất phóng xạ được đặc trưng bởi một thời gian T gọi là chu kỳ bán rã, là khoảng thời gian mà một nửa lượng chất phóng xạ bị phân rã thành hạt nhân nguyên tử khác. b.Đặc tính: + Phóng xạ có bản chất là một phản ứng hạt nhân. + Quá trình phân rã phóng xạ chỉ do các nguyên nhân bên trong gây ra và hoàn toàn không chịu tác động của các yếu tố thuộc môi trường ngoài như nhiệt độ áp suất,... + Là quá trình tự phát, ngẫu nhiên và không điều khiển được. c. Định luật phóng xạ. - Xét một mẫu phóng xạ,gọi No , mo lần lượt là số hạt nhân và khối lượng của mẫu ban đầu. - Số hạt nhân và khối lượng phóng xạ còn lại sau thời gian t: t  T N  N .2  N o .e t  o  t m  m .2 T  m .e t o o  (với   ln 2 1  s  gọi là hằng số phóng xạ, đặc trưng cho từng chất phóng xạ) T -Số hạt nhân và khối lượng phóng xạ bị phân rã sau thời gian t : t     t N  N o  N  N o 1  2 T   N o (1  e )     t     t T  m  m  m  m 1  2    mo e o o     Trong đó: N , m lần lượt là số hạt nhân, khối lượng của mẫu đã bị phân rã. -Theo số mol : Số mol chất phóng xạ còn lại, và số mol bị phân rã sau thời gian t: n= n0 2  t T = n0. e-λt  n= n0 -n = n0( 1 - e-λt) =n0(1- 2  t T ) d. Hoạt độ phóng xạ (H). - Là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một lượng chất phóng xạ, được đo bằng số phân rã trong 1 giây. Kí hiệu: H, đơn vị Becơren (Bq) hoặc Curi (Ci) 1 giây rã/giây = 1 Bq; 1Ci  3,7.1010 Bq. - Độ phóng xạ H giảm theo thời gian với quy luật: H t    N  .N o .e  t   N t  t  H o   N o    Ht   H o .2 T  H o .et , với H o là độ phóng xạ ban đầu.  H  t    N  t  t Chú ý: Khi tính độ phóng xạ phải đổi T về giây + Trong thăm dò địa chất, người ta còn dùng đơn vị picocuri ( 1pCi = 10−12Ci) để so sánh độ phóng xạ rất nhỏ của đất đá tự nhiên: + Cơ thể chúng ta có tỉnh phóng xạ. Các phép đo cho thấy: một người có khối lượng 70 kg có độ phóng xạ trung bình 1,2.104 Bq trong đó chủ yếu là sự phóng xạ do kali K40 (4.5.103 Bq) và do cacbon C14 (3,7.103 Bq). 4. ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ VÀ CÁC ỨNG DỤNG a. Đồng vị phóng xạ nhân tạo và phương pháp nguyên tử đánh dấu Ngoài các đồng vị phóng xạ có sẵn trong thiên nhiên, người ta cũng đã chế tạo được nhiều đồng vị phóng xạ, gọi là đồng vị phóng xạ nhân tạo. + Trước hết, phải kể đến ứng dụng của chúng trong Y học, sinh học, hóa học... Người ta đưa các đồng vị phóng xạ khác nhau vào trong cơ thể để theo dõi sự thâm nhập và di chuyển của các nguyên tố nhất định ở trong cơ thể người chúng được gọi là nguyên tử đánh dấu ; ta sẽ nhận diện được chúng nhờ các thiết bị ghi bức xạ. Nhờ phương pháp nguyên tử đánh dấu, người ta có thể biết được chính xác nhu cầu với các nguyên tố khác nhau của cơ thể trong từng thời kì phát triển của nó và tình trạng bệnh lí của các bộ phận khác nhau của cơ thể, khi thừa hoặc thiếu những nguyên tố nào đó. b. Đồng vị C14, đồng hồ Trái Đất + Các nhà khảo cổ học đã sử dụng phương pháp xác định tuổi theo lượng cacbon 14 để xác định niên đại của các cổ vật gốc sinh vật khai quật được. Cacbon có ba đồng vị chính: C12 (phổ biến nhất) và C13 là bền, C14 là chất phóng xạ  . C14 được tạo ra trong khí quyển và thâm nhập vào mọi vật trên Trái Đất. Nó có chu kì bán rã 5730 năm. Sự phân rã này cân bằng với sự tạo ra, nên từ hàng vạn năm nay, mật độ C14 trong khí quyển không đổi: cứ 1012 nguyên tử cacbon thì có một nguyên tử C14. Một cây còn sống, còn quá trình quang hợp, thì còn giữ tỉ lệ trên trong các thành phần chứ cacbon của nó. Nhưng nếu cây chết, thì nó không trao đổi gì với không khí nữa, C14 vẫn phân rã mà không được bù lại, nên tỉ lệ của nó sẽ giảm, sau 5730 năm chỉ còn một nửa; độ phóng xạ H của nó cũng giảm tương ứng. Đo độ phóng xạ này thì tính được thời gian đã trôi qua từ khi cây chết. Động vật ăn thực vật nên tỉ lệ C14 : C trong cơ thể cũng giảm như trên sau khi chết. Vì vậy, có thể xác định tuổi các mẫu xương động vật tìm được trong các di chỉ bằng phương pháp này. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ PHÓNG XẠ Dạng 1: BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT PHÓNG XẠ 1.Số nguyên tử (khối lượng ) còn lại của chất phóng xạ t  T N  N .2  N o .e t  o  t m  m .2 T  m .e t o o  (với   ln 2 1  s  gọi là hằng số phóng xạ, đặc trưng cho từng chất phóng xạ) T 2. Số nguyên tử( khối lượng ) bị phân rã sau thời gian t: t     t T  N  N  N  N 1  2    N o (1  e ) o o     t     t T  m  m  m  m 1  2    mo e o o     Ví dụ : Ban đầu có 5 gam chất phóng xạ radon A. 23,9.1021. 222 86 B. 2,39.1021. Rn với chu kì bán rã 3,8 ngày, số nguyên tử radon còn lại sau 9,5 ngày là C. 3.29.1021. D. 32,9.1021. Hướng dẫn N  N0 e  ln 2 t T ln 2  ln 2  .9,5  t m0 5 NA e T  .6,02.1023.e 3,8  2,39.1021  Chọn B. A 222 3.Số hạt nhân ( khối lượng) hạt nhân mới tạo thành sau thời gian t:  Số hạt nhân tạo thành(con) bằng số hạt nhân(mẹ) bị phân rã: Ncon  N  N0 1  e   ln 2 t T    N0  với m0 A me NA . Khối lượng hạt nhân tạo thành: mCon  N Con .A con NA ln 2  t   N 0 1  e T  ln 2   .A  A con m 1  e  T t    Con 0 NA A me   Ví dụ 1: Một nguồn phóng xạ 224 88 Ra (chu kì bán rã 3,7 ngày) ban đầu có khối lượng 35,84 (g). Biết số Avogađro 6,023.1023. Cứ mỗi hạt Ra224 khi phân rã tạo thành 1 hạt anpha. Sau 14,8 (ngày) số hạt anpha tạo thành là: A. 9,0.1022. B. 9,1.1022. C. 9,2.1022. D. 9,3.1022. Hướng dẫn ln 2 ln 2  .14,7    t   m0 35,84 23 T N  N A 1  e .6,023.10 1  e 3,7   9.1022  Chọn A.    Ame   224   Ví dụ 2: Radi 224 88 Ra là chất phóng xạ anpha, lúc đầu có 1013 nguyên từ chưa bị phân rã. Các hạt He thoát ra được hứng lên một bản tụ điện phẳng có điện dung 0,1 µF, bản còn lại nối đất. Giả sử mỗi hạt anpha sau khi đập vào bản tụ, sau đó thành một nguyên tử heli. Sau hai chu kì bán rã hiệu điện thế giữa hai bản tụ bằng A. 12 V. B. 1,2 V. C. 2,4 V. D. 24 V. Hướng dẫn ln 2 ln 2  t   2T    3 N  N 0 1  e T   103 1  e T   103     4 3 Q Q  N  .3, 2.1019  .1013.3, 2.1019  2, 4.106  C   U   24  V   4 C Ví dụ 3: (ĐH−2011): Chất phóng xạ pôlôni rã của 210 84 Po là 210 84 Po phát Chọn D ra tia α và biến đổi thành chì 82206 Pb . Cho chu kì bán 138 ngày. Ban đầu (t = 0) có một mẫu pôlôni nguyên chất. Tại thời điểm t1, tỉ số giữa số hạt nhân pôlôni và số hạt nhân chì trong mẫu là 1/3. Tại thời điểm t2 = t1 + 276 ngày, tỉ số giữa số hạt nhân pôlôni và số hạt nhân chì trong mẫu là A. 1/15. B. 1/16. C. 1/9. D. 1/25. Hướng dẫn Đến thời điểm t, số hạt nhân Po210 còn lại và số hạt nhân chì Pb208 tạo thành lần lượt là: ln 2 ln 2  N Pb  t1 t1 ln 2  t T T  T  e  1  3  e 4   N  N e ln 2 0  P0 N P0  t t  N Pb  1   e T 1   ln 2   t   ln1 ln 2 N P0 t2  t1  276   N Pb   N Pb  N  N 0 1  e T   e T 1  e T 1        N Po 2 ln 2 t1 N  N  1   Pb   e T .4  1  15   P    Chọn A.  NPo 2  N Pb t 2 15 4. Số (khối lượng) hạt nhân con tạo ra từ t1đến t2 Phân bố số hạt nhân mẹ còn lại theo trục thời gian:  N0 N0e t0 t  t1 ln 2 t1 T N0e  ln 2 t2 T t  t2 Số hạt nhân con tạo ra từ thời điểm t1đến thời điểm t2 đúng bằng số hạt nhân mẹ bị phân rã trong thời gian  đó: N12  N1  N 2  N0  e   ln 2 t1 T e Nếu t1  t 2  T thì N12  N0 e   ln 2 t2 T ln 2 t1 T    ln 2 ln 2   t1 ln 2   t 2  t1    t 2  t1  1  e T   N0e T . T   Khối lượng hạt nhân con tạo ra từ thời điểm t1đến thời điểm t2: m12  ln 2  t2    ln 2 t1 A N12 A con  con m0  e T  e T  NA A me   Ví dụ 1: Một lượng phóng xạ Na22 có 107 nguyên tử đặt cách màn huỳnh quang một khoảng 1 cm, màn có diện tích 10 cm2. Biết chu kì bán rã của Na22 là 2,6 năm, coi một năm có 365 ngày. Cứ một nguyên tử phân rã tạo ra một hạt phóng xạ  và mỗi hạt phóng xạ đập vào màn huỳnh quang phát ra một chấm sáng. Xác định số chấm sáng trên màn sau 10 phút. A. 58. B. 15. C. 40. D. 156. Hướng dẫn ns  N px 4R 2S1  N0 t S1 10 10 . ln 2  107. . ln 2  40  T 4R 2 2, 6.365.24.60 4 Chọn C. Ví dụ 2: Đồng vị Na24 là chất phóng xạ beta trừ, trong 10 giờ đầu người ta đếm được 1015 hạt beta trừ bay ra. Sau 30 phút kể từ khi đo lần đầu người ta lại thấy trong 10 giờ đếm được 2,5.1014 hạt beta trừ bay ra. Tính chu kỳ bán rã của đồng vị nói trên. A. 5 giờ. B. 6,25 giờ. C. 6 giờ. D. 5,25 giờ. Hướng dẫn Ta thấy t 3  t 2  t  10h và t 2  0,5h nên ln 2 ln 2 t2 .10,5 N1 1015 eT  eT  T  5, 25  h   14 N 2 2,5.10 Chọn D. Ví dụ 3: Hạt nhân X phóng xạ biến đổi thành hạt nhân bên Y. Ban đầu (t = 0) có một mẫu chất X nguyên chất. Tại thời điểm t1 và t 2 tỉ số giữa số hạt nhân Y và số hạt nhân X ở trong mẫu tương ứng là 2 và 3. Tại thời điểm t3  2t1  3t2 , tỉ số đó là A. 17. B. 575. C. 107. D. 72. Lời giải Phương trình phóng xạ: X  Y  tia phóng xạ. Tại t1 , tỉ số giữa số hạt nhân con và hạt nhân mẹ là: t t 1 1 NY t  2  2 T  1  2 T  3  1  og 2 3 NX T Tại t 2 , tỉ số giữa số hạt nhân con và hạt nhân mẹ là: t t 2 2 NY t  3  2 T  1  2 T  4  2  og 2 4  2 NX T Tại t3 , tỉ số giữa số hạt nhân con và hạt nhân mẹ là: NY 2 NX 2 t1  3t2 T 1 2 t t 2 1 3 2 T T  1  22 og2 3.2  1  575. Chọn B. Dạng 2. BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN ÚNG DỤNG CÁC ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ 1.Ứng dụng chữa bệnh ung thư Trong điều trị ung thư, bệnh nhân được chiếu xạ với một liều xác định một nguồn phóng xa tức là N  N0 nên thay vào công thức N N 0  lnT2  e t t 0 ta được: ln 2 t 1 1  lnT2 t  e  t  t 0 e T t t 0 Ví dụ : Trong điều trị ung thư, bệnh nhân được chiếu xạ với một liều xác định nào đó từ một nguồn phóng xạ (chất phóng xạ có chu kì bán rã là 5,25 năm). Khi nguồn được sử dụng lần đầu thì thời gian cho một liều chiếu xạ là 15 phút. Hỏi sau 2 năm thì thời gian cho một lần chiếu xạ là bao nhiêu phút? A. 13,0phút. B. 14,1 phút. C. 10,7 phút. Hướng dẫn ln 2 .2 t N N0  lnT2 1 1  lnT2 t  e   e  t  t 0 e T  15.e 5,25  19,5 (phút) t t 0 t t 0 ln 2 D. 19,5 phút. 2. Tuổi của mẫu vật cổ Giả sử khi mới hình thành một hòn đá, chỉ có U238 cứ mỗi hạt U238 phân rã tạo ra hạt Pb206. Đến thời ln 2  t  T  N me  N 0 e N con  lnT2 t  điểm t, số hạt U238 còn lại và số hạt Pb206 tạo thành lần lượt là:     e  1 ln 2  t   N me    N con  N 0 1  e T     Ta có tỉ lệ về khối lượng: mcon A con  lnT2 t    e  1 m me A me   Ví dụ : Đồng vị U238 sau một loạt phóng xạ α và β biến thành chì theo phương trình sau: U238  8  6  Pb206 . Chu kì bán rã của quá trình đó là 4,6 (tỉ năm). Giả sử có một loại đá chỉ chứa U238, không chứa chì. Nếu hiện nay tỉ lệ các khối lượng của Uran và chì trong đá ấy là 37 thì tuổi của đá ấy là bao nhiêu? A. 0,1 tỉ năm. B. 0,2 tỉ năm. C. 0,3 tỉ năm. D. 0,4 tỉ năm. Hướng dẫn ln 2 mcon Acon  lnT2  1 206  4,6     e  1  t  0, 2 (tỉ năm)  Chọn B.  e  1  mme Ame   37 238   4. Đo thể tích máu trong cơ thể sống Để xác định thể tích máu có trong cơ thể sống, ban đầu người ta đưa vào máu một lượng chất phóng xạ (N0, n0,H0) chờ cho đến thời điểm t để chất phóng xạ phân bố đều vào toàn bộ thể tích máu V (lúc này tông lượng chất phóng xạ chỉ còn N0 e  ln 2 t T , n 0e  ln 2 t T , H0 e  ln 2 t T )thì người ta lấy ra V1 thể tích màu để xác định  N 0  lnT2 t N1 e   V1 V ln 2 n  t n lượng chất phóng xạ chứa trong V1 này (N1, n1, H1) ta có:  0 e T  1 V1` V  H  ln 2 t H  0e T  1 V1  V Nếu lúc đầu đưa vào máu V0 thể tích dung dịch chứa chất phóng xạ với nồng độ CM0 thì n 0  V0 CM0 và lượng nước chứa trong thể tích Vo sẽ thẩm thấm ra ngoài nênkhông làm thay đổi thể tích máu: V0 CM0  lnT2 t n1 e  . V V1 BÀI TẬP CỦNG CỐ Bài 1: Hằng số phóng xạ của một chất: A. tỉ lệ thuận khối lượng của chất phóng xạ B. tỉ lệ nghịch với chu kì bán rã của chất phóng xạ C. tỉ lệ nghịch với độ phóng xạ của chất phóng xạ D. tỉ lệ nghịch với thể tích chất phóng xạ Bài 2. Ban đầu có N0 hạt nhân của một mẫu phóng xạ nguyên chất. Biết chu kì bán rã của chất phóng xạ này là T. Sau thời gian 3T, kể từ thời điểm ban đầu, số hạt nhân chưa phân rã của mẫu phóng xạ này bằng A. 1 N0. 3 B. 1 N0. 4 C. 1 N0. 8 D. 1 N0 . 5 Bài 3: Xét phóng xạ: X → Y + α. Ta có B. Phản ứng này thu năng lượng. A. mY + mα = mX. C. Hạt X bền hơn hạt Y. D. Hạt α có động năng. Bài 4: Tia nào sau đây không phải là tia phóng xạ ? A. Tia γ. B. Tia β+. C. Tia α. Bài 5: Ban đầu có 5 gam chất phóng xạ radon D. Tia X. 222 86 Rn với chu kì bán rã 3,8 ngày, số nguyên tử radon còn lại sau 9,5 ngày là A. 23,9.1021. B. 2,39.1021. C. 3.29.1021. D. 32,9.1021 Bài 6: Một mẫu chất chứa hai chất phóng xạ A và B với chu kì bán rã lần lượt là TA = 0,2 (h) và TB. Ban đầu số nguyên tử A gấp bốn lần số nguyên tử B, sau 2 h số nguyên tử của A và B bằng nhau. Tính TB. A. 0,25 h. B. 0,4 h. C. 0,1 h. D. 2,5 h. Bài 7: Co60 là chất phóng xạ  có chu kỳ bán rã là T = 5,33 năm. Lúc đầu có 100g côban thì sau 10,66 năm số côban còn lại là : A. 75 g. B. 25 g. C. 50 g. D. 12,5 g. Bài 8: Ban đàu có một mẫu Po210 nguyên chất khối lượng 1 (g) sau một thời gian nó phóng xạ α và chuyển thành hạt nhân Pb206. Biết chu kì bán rã Po là 138 ngày. Sau bao lâu mẫu chất đó chỉ còn 50 mg. A. 595,4 ngày. B. 596 ngày. C. 567,4 ngày. D. 566 ngày. Bài 9: Người ta nhận về phòng thí nghiệm m (g) một chất phóng xạ A có chu kỳ bán rã là 192 giờ. Khi lấy ra sử dụng thì khối lượng chất phóng xạ này chỉ còn bằng 1/64 khối lượng ban đầu. Thời gian kể từ khi bắt đầu nhận chất phóng xạ về đến lúc lấy ra sử dụng là A. 36 ngày. B. 32 ngày. C. 24 ngày. D. 48 ngày. Bài 10: Một nguồn ban đầu chứa N0 hạt nhân nguyên tử phỏng xạ. Có bao nhiêu hạt nhân này bị phân rã sau thời gian bằng 2 chu kỳ bán rã ? A. 2N0/3. B. 3N0/4 C. N0/8. D. N0/16. Bài 11: Một nguồn phóng xạ 88Ra224 ban đầu có khối lượng 35,84 (g). Biết số Avogađro 6,023.1023. Cứ mỗi hạt Ra224 khi phân rã tạo thành 1 hạt anpha. Sau 14,8 (ngày) nó tạo ra 3347 (cm3) khí Hêli ở (đktc). Chu kì bán rã của Ra224 là A. 3,7 ngày. B. 3,5 ngày. C. 3,6 ngày. D. 3,8 ngày. Bài 12: Một hỗn hợp phóng xạ có hai chất phóng xạ X và Y. Biết chu kì bán rã của X và Y lần lượt là T1 = 1,5 h và T2 = 2 h và lúc đầu số hạt X bằng số hạt Y. Tính khoảng thời gian để số hạt nguyên chất của hỗn hợp chỉ còn một nửa số hạt lúc đầu. A. 1,73 h. B. 1,5 h. C. 1,42 h. D. 1,39 h. Bài 13: Một mẫu chất chứa hai chất phóng xạ A và B với chu kì bán rã lần lượt là TA = 0,2 (h) và TB. Ban đầu số nguyên tử A bằng một phần ba lần số nguyên tử B, sau 2 h số nguyên tử của A và B bằng nhau. Tính TB. A. 0,25 h. B. 0,24 h. C. 0,17 h. D. 2,5 h. Bài 14: Radon (86Rn222) là chất phóng xạ có chu kì bán rã là 3,8 ngày. Cho biết số Avôgađro là 6,02.1023. Một mẫu Rn có khối lượng 2 mg sau 19 ngày còn bao nhiêu nguyên tử chưa phân rã A. 1,69.1017. B. 1,69.1020. C. 0,847.1017. D. 0,847.1018. Bài 15: 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 t1 tỉ lệ giữa hạt nhân Y và hạt nhân X là k. Tại thời điểm t2 = t1 + 2T thì tỉ lệ đó là A.k + 4. B. 4k/3. C. 4k + 3. D. 4k. Bài 16: Trong một quặng uranium, tỷ số giữa số hạt nhân U238 với số hạt nhân Pb206 là 2,8. Tính tuổi của quặng, biết rằng toàn bộ chì Pb206 là sản phẩm cuối cùng của sự phân rã của chuỗi uranium. Chu kỳ bán rã của hạt nhân U238 bằng 4,5 tỉ năm. A. 1,2 tỉ năm. B. 0,2 tỉ năm. C. 1 tỉ năm. D. 2 tỉ năm. Bài 17: Đồng vị Na24 là chất phóng xạ  và tạo thành đồng vị của mage. Sau 45 h thì tỉ số khối lượng của mage và đồng vị natri nói trên là 9. Tính chu kì bán rã. A. 15 h. B. 13,6 h. Bài 18: Chất phóng xạ 131 53I . 131 53I C. 17,6 h. D. 18 h. có chu kì bán rã 8 (ngày). Một mẫu phóng xạ, lúc đầu có2.1015 nguyên tử số nguyên tử 53I131 bị phân rã trong ngày thứ 8 là A. 5.1014 H B. 8.1013. C. 1015. D. 9.1013. Bài 19: Hiện nay trong quặng thiên nhiên có cả U238 và U235 theo tỉ lệ số nguyên tử là 140:1. Giả thiết ở thời điểm hình thành Trái Đất tỉ lệ trên là 1:1. Tính tuổi của Trái đất, biết chu kì bán rã củaU238 vàU235 là T1 = 4,5.109 năm T2= 0,713.109 năm. A. 6.109 năm. B. 5,5.109 năm. C. 5.109 năm. D. 6,5.108 năm. Bài 20: Tại thời điểm ti độ phóng xạ của một mẫu chất là H1 (Bq), và ở thời điểm t2 độ phóng xạ là H2 (Bq). Nếu chu kỳ bán rã là T thì số hạt nhân bị phân rã trong khoảng thời gian t2 – t1 là A. H1 – H2. B. (H1 - H2)ln2/T. C. (H1 - H2)T/ln2. D. H1t1 - H2t2. Bài 21: Độ phóng xạ của đồng vị cacbon C14 trong 1 tượng gỗ bằng 0,9 độ phóng xạ của đồng vị này trong gỗ cây mới đốn (cùng khối lượng cùng thể loại). Chu kì bán rã là 5570 năm. Tìm tuổi của món đồ cổ ấy? A.1800năm. B. 1793 năm. C. 847 năm. D. 1678 năm. Bài 22: (ĐH−2012) Một hạt nhân X, ban đầu đứng yên, phóng xạ α và biến thành hạt nhân Y. Biết hạt nhân X có số khối là A, hạt α phát ra tốc độ v. Lấy khối lượng của hạt nhân bằng số khối của nó tính theo đơn vị u. Tốc độ của hạt nhân Y bằng A. 4v . A4 B. 2v . A4 C. 4v . A4 D. 2v . A4 Bài23 :Radi 88Ra224 là chất phóng xạ anpha, lúc đầu có 1013 nguyên tử chưa bị phân rã. Các hạt He thoát ra được hứng lên một bản tụ điện phẳng có điện dung 1 µF, bản còn lại nối đất. Giả sử mỗi hạt anpha sau khi đập vào bản tụ, sau đó thành một nguyên tử heli. Sau hai chu kì bán rã hiệu điện thế giữa hai bản tụ bằng A. 12 V. B. 1,2 V. C. 2,4 V. D. 24 V. Bài 24. Khi nói về tia , phát biểu nào sau đây là sai? A. Tia  phóng ra từ hạt nhân với tốc độ bằng 200km/s. B. Khi đi qua điện trường giữa hai bản tụ điện, tia  bị lệch về phía bản âm của tụ điện. C. Khi đi trong không khí, tia  làm ion hóa không khí và mất dần năng lượng. D. Tia  là dòng các hạt nhân heli (He42) Bài 25: 238 U phân rã thành chứa 46,97 (mg) 238 206 Pb với chu kì bán rã T = 4,47.109 năm. Một khối đá được phát hiện có U và 2,135 (mg) 206 Pb . Giả sử khối đá lúc mới hình thành không chứa nguyên tố chì và tất cả lượng chì có mặt trong đó đều là sản phẩm phân rã của 238 U và 206 238 U . Hiện tại tỉ lệ giữa số nguyên tử Pb là A. NU/NPb = 22. B. NU/NPb = 21. C. NU/NPb = 20. D. NU/NPb = 19. Bài 26: Một bệnh nhân điều trị bằng đồng vị phóng xạ, dùng tia  để diệt tế bào bệnh. Thời gian chiếu xạ lần đầu là t  20 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 t  T ) 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. 210 Bài 27(THPTQG − 2017) Chất phóng xạ pôlôni 84 Po phát ra tia α và biến đổi thành chì. Cho chu kì bán rã của pôlôni là 138 ngày. Ban đầu có một mẫu pôlôni nguyên chất, sau khoảng thời gian t thì tỉ số giữa khối lượng chì sinh ra và khối lượng pôlôni còn lại trong mẫu là 0,6. Coi khối lượng nguyên tử bằng số khối của hạt nhân của nguyên tử đó tính theo đơn vị u. Giá trị của t là A. 95 ngày. B. 105 ngày. C. 83 ngày. D. 33 ngày. Bài 28: Một hạt nhân X tự phóng xạ ra tia bêta với chu kì bán rã T và biến đổi thành hạt nhân Y. Tại thời điểm t người ta khảo sát thấy tỉ số khối lượng hạt nhân Y và X bằng α. Sau đó tại thời điểm t + T tỉ số trên xấp xỉ bằng A. a+1. B. a + 2. C. 2a-1. D. 2a+l. Bài 29: Trong điều trị ung thư, bệnh nhân được chiếu xạ với một liều xác định nào đó từ một nguồn phóng xạ (chất phóng xạ có chu kì bán rã là 5,25 năm). Khi nguồn được sử dụng lần đầu thì thời gian cho một liều chiếu xạ là 15 phút. Hỏi sau 2 năm thì thời gian cho một lần chiếu xạ là bao nhiêu phút? A. 13,0phút. B. 14,1 phút. C. 10,7 phút. D. 19,5 phút. Bài 30: Một mẫu quặng Uran tự nhiên gồm U235 với hàm lượng 0,72% và phần còn lại là U238. Hãy xác định hàm lượng của U235 và thời kì Trái Đất được tạo thành cách đây 4,5 (tỉ năm). Cho biết chu kì bán rã của các đồng vị U235 và U238 lần lượt là 0,704 (tỉ năm) và 4,46 (tỉ năm). A. 22%. B. 24%. C. 23%. D. 25%.