Quan sát Hình 22.1 cho biết: Các hạt nhân O817 và H11 được tạo ra từ các nucleon của hạt nhân nào? Hình 22.1. Minh hoạ về sự kết hợp giữa các nucleon của hạt nhân khi tương tác với nhau và biến thành...

Các nucleon thể hiện trong hình vẽ có vai trò như nhau. Các hạt nhân O817 và hạt nhân H11 được tạo ra từ các nucleon bất kì của hạt nhân H24e và N714

Quan sát Hình 22.1 cho biết: Các hạt nhân 17 8 O và 1 1 H được tạo ra từ các nucleon của hạt nhân nào?

Câu 1

Khối lượng hạt nhân a là m_a = 4,0015 amu. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân a là W_lkr = 7,1 MeV. Tính năng lượng được toả ra khi có 1 mol các hạt a được tạo thành từ các hạt nhân proton và neutron.

Xem đáp án

Lời giải

Khối lượng của 1 mol hạt $α$ là: $N_{A} \cdot m_{α} = 6, 022 \cdot 10^{23} \cdot 4, 0015 \cdot 1, 66054 \cdot 10^{- 27} = 4, 0014 g .$

Số hạt a trong 1 g chất đó là: $n = \frac{6, 022 \cdot 10^{23}}{4, 0014} \approx 1, 505 . 10^{23}$ hạt/g.

Khi các hạt neutron và proton riêng rẽ tạo thành hạt a thì có độ hụt khối và toả ra năng lượng đúng bằng năng lượng liên kết của hạt a. Năng lượng liên kết riêng của hạt a là W_a = 7,1 MeV và số khối A = 4, nên năng lượng liên kết là: W = W_aA = 4.7,1 = 28,4 MeV.

Năng lượng toả ra cần tìm là: nW = 1,505.10²³.28,4 = 42,742.10²³ MeV = 68,38.10¹⁰ J.

Câu 2

Cho phản ứng nhiệt hạch: ${}_{1}^{3}H + {}_{1}^{2}H \to {}_{2}^{4}H e + {}_{0}^{1}n + 17, 5 M e V$ . Tính năng lượng toả ra trong phản ứng trên khi 1 kg helium được tạo thành. Hãy so sánh với năng lượng toả ra khi $1 k g {}_{92}^{235}U$ phân hạch.

Xem đáp án

Lời giải

Năng lượng toả ra khi tổng hợp được 1 kg helium:

$W_{H e} = \frac{1000}{4} . 6, 02 . 10^{23} . 17, 5.1, 6 . 10^{- 13} = 4, 214 . 10^{14} J$

Mặt khác, ta đã biết $1 k g {}^{235}U$ (câu 22.28) phân hạch hoàn toàn toả ra năng lượng là $8, 2 . 10^{13} J$ . Vậy $\frac{W_{H e}}{W_{U}} \approx 5, 1$ lần.

Câu 3