Một nhóm nghiên cứu đang điều tra các đồng vị phóng xạ có thời gian sống ngắn. Họ thiết kế một đường ống như hình bên để vận chuyển các hạt alpha (hạt nhân helium) từ nơi chúng được tạo ra tới nơi chúng sẽ va chạm với một vật liệu khác để tạo ra một đồng vị. Các hạt alpha \(\left( {{\rm{m}} = 6,64 \cdot {{10}^{ - 27}}\;{\rm{kg}}} \right.\) và \(\left. {{\rm{q}} = 3,2 \cdot {{10}^{ - 19}}{\rm{C}}} \right)\) chuyển động tròn qua một vùng có từ trường đều có cảm ứng từ \(\overrightarrow {\rm{B}} \) (độ lớn \(0,050\;{\rm{T}}\) ). Lực từ tác dụng lên hạt có độ lớn \({\rm{F}} = {\rm{Bv}}|{\rm{q}}|\), có phương vuông góc với cảm ứng từ \(\vec B\) và với vận tốc \(\vec v\) của hạt. Bán kính quỹ đạo tròn của hạt trong vùng có từ trường là r .

a) Lực từ tác dụng lên hạt alpha làm lệch hướng chuyển động của hạt.

a) Hằng số phóng xạ của \(^{238}{\rm{Pu}}\) là \(2,5 \cdot {10^{ - 10}}\;{{\rm{s}}^{ - 1}}\).

Biển báo nào dưới đây cảnh báo khu vực có từ trường mạnh?

Một nhà máy điện hạt nhân có công suất phát điện 1020 MW, dùng năng lượng phân hạch của hạt nhân \(_{92}^{235}{\rm{U}}\) với hiệu suất \(33\% \). Biết mỗi phân hạch của \(_{92}^{235}{\rm{U}}\) sinh ra năng lượng trung bình khoảng 200 MeV và khối lượng mol của \(_{92}^{235}{\rm{U}}\) là \(235\;{\rm{g}}/{\rm{mol}}\). Khối lượng \(_{92}^{235}{\rm{U}}\) mà nhà máy điện hạt nhân trên tiêu thụ trong 1 năm bằng \({\rm{x}} \cdot {10^3}(\;{\rm{kg}})\). Tìm x (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười).

Hình bên dưới mô tả sơ đồ hoạt động đơn giản hóa của cảm biến báo khói ion hóa. Nguồn phóng xạ \(\alpha \) americium \(_{95}^{241}{\rm{Am}}\) có hằng số phóng xạ \(5,{081.10^{ - 11}}\;{{\rm{s}}^{ - 1}}\) được đặt giữa hai bản kim loại kết nối với một pin. Các hạt \(\alpha \) phóng ra làm ion hóa không khí giữa hai bản kim loại, cho phép một dòng điện nhỏ chạy giữa hai bản kim loại đó và chuông báo không kêu.

Nếu có khói bay vào giữa hai bản kim loại, các ion trong này sẽ kết hợp với những phân tử khói và dịch chuyển chậm hơn làm cường độ dòng điện chạy giữa hai bản kim loại giảm đi. Khi dòng điện giảm tới mức nhất định thì cảm biến báo khói sẽ gửi tín hiệu kích hoạt chuông báo cháy. Sau khi sử dụng 12 năm, độ phóng xạ của nguồn americium \(_{95}^{241}{\rm{Am}}\) trong cảm biến giảm đi bao nhiêu phần trăm so với độ phóng xạ ban đầu lúc mới mua (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?

a) Quá trình biến đổi từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) tuân theo định luật Charles.

a) Nhiệt độ ban đầu của phụ kiện theo thang nhiệt độ Kelvin là 301 K.