Câu hỏi:

21/08/2025 2 Lưu

Hạt nhân nào bền vững nhất trong số các hạt nhân sau: \(\;_{92}^{23}{\rm{U}};\;_8^{18}{\rm{O}};\;_{17}^{35}{\rm{Cl}};\;_2^4{\rm{He}}\). Biết khối lượng của chúng lần lượt là \(234,99332{\rm{amu}};\,\,17,99920{\rm{amu}};\,\,34,96885{\rm{amu}};\,\,4,00151{\rm{amu}}\).

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Phương pháp:

Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững

Áp dụng công thức tính năng lượng liên kết riêng: \({W_{lkr}} = \frac{{{W_{lk}}}}{A}\)

Công thức tính năng lượng liên kết: \({W_{lk}} = {\rm{\Delta }}m{c^2} = \left[ {Z.{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_X}} \right]{c^2}\)

Cách giải:

Ta có: \({\rm{1amu}} = 931,5{\rm{MeV/}}{{\rm{c}}^2}\)

Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân: \({W_{lkr}} = \frac{{{W_{lk}}}}{A}\)

Mặt khác: \({W_{lk}} = {\rm{\Delta }}m{c^2} = \left[ {Z.{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_X}} \right]{c^2}\)

Xét với hạt nhân \(\;_{92}^{235}U\):

\({W_U} = \frac{{{W_{lk}}}}{A} = \frac{{{\rm{\Delta }}m{c^2}}}{A} = \frac{{\left[ {Z.{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_U}} \right]{c^2}}}{A}\)

\( \Rightarrow {W_U} = \frac{{\left( {92.1,0073 + 143.1,0087 - 234,9933} \right)u{c^2}}}{{235}}\)

\( \Rightarrow {W_U} = \frac{{1,9224.931,5}}{{235}} \approx 7,62({\rm{MeV}}/\)nucleon\()\)

Xét với hạt nhân \(\;_8^{18}{\rm{O}}\):

\({W_O} = \frac{{{W_{lk}}}}{A} = \frac{{{\rm{\Delta }}m{c^2}}}{A} = \frac{{\left[ {Z.{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_O}} \right]{c^2}}}{A}\)

\( \Rightarrow {W_O} = \frac{{\left( {8.1,0073 + 10.1,0087 - 17,99920} \right)u{c^2}}}{{18}}\)

\( \Rightarrow {W_O} = \frac{{0,1462.931,5}}{{18}} \approx 7,57({\rm{MeV}}/\)nucleon\()\)

Xét với hạt nhân \(\;_2^4{\rm{He}}\) :

\({W_{He}} = \frac{{{W_{lk}}}}{A} = \frac{{{\rm{\Delta }}m{c^2}}}{A} = \frac{{\left[ {Z.{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_{He}}} \right]{c^2}}}{A}\)

\( \Rightarrow {W_{{\rm{He\;}}}} = \frac{{\left( {2.1,0073 + 2.1,0087 - 4,00151} \right)u{c^2}}}{4}\)

\( \Rightarrow {W_{{\rm{He\;}}}} = \frac{{0,03049.931,5}}{4} \approx 7,1\)(MeV/nucleon\()\)

Xét với hạt nhân \(\;_{17}^{35}{\rm{Cl}}\):

\({W_{Cl}} = \frac{{{W_{lk}}}}{A} = \frac{{{\rm{\Delta }}m{c^2}}}{A} = \frac{{\left[ {Z.{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_{Cl}}} \right]{c^2}}}{A}\)

\( \Rightarrow {W_{Cl}} = \frac{{\left( {17.1,0073 + 18.1,0087 - 34,96885} \right)u{c^2}}}{{35}}\)

\( \Rightarrow {W_{Cl}} = \frac{{0,31185.931,5}}{{35}} \approx 8,3\) (MeV/nucleon\()\)

Từ kết quả trên ta thấy năng lượng liên kết riêng của \(\;_{17}^{35}{\rm{Cl}}\) là lớn nhất nên độ bền vững là lớn nhất.

Chọn D.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Phương pháp:

Phân tích đồ thị hình vẽ để xác định được thời gian và vận tốc tương ứng.

Xác định quãng đường đi được trong từng khoảng thời gian.

Công thức tính tốc độ trung bình: \({v_{tb}} = \frac{S}{t}\)

Cách giải:

Từ đồ thị ta có:

Trong 2s đầu tiên tốc độ của vận động viên tăng từ 0 lên 4m/s

Quãng đường vận động viên di chuyển là:

\({s_1} = {v_0}t + \frac{1}{2}a{t^2} = \frac{1}{2}.\frac{4}{2}{.2^2} = 4\left( {\rm{m}} \right)\)

Trong 3s tiếp theo tốc độ không đổi là 4m/s

Quãng đường vận động viên di chuyển là:

\({s_2} = v.t = 4.3 = 12\left( {\rm{m}} \right)\)

Tốc độ trung bình của vận động viên:

\({v_{tb}} = \frac{s}{t} = \frac{{{s_1} + {s_2}}}{{{t_1} + {t_2}}} = \frac{{4 + 12}}{5} = 3,2\left( {{\rm{m/s}}} \right)\)

Chú ý khi giải:

Ngoài cách tính quãng đường trên thì mình có thể xác định quãng đường từ đồ thị: quãng đường chính là diện tích của hình phẳng được tạo bởi trục hoành trong đồ thị \({\rm{v}} - {\rm{t}}\), trong bài trên chính là diện tích của hình thang được tính như sau:

\(s = \frac{{\left( {3 + 5} \right).4}}{2} = 16\left( {\rm{m}} \right)\)

Chọn A.

Lời giải

Phương pháp:

+ Phân tích đồ thị kết hợp với nhớ lại khái niệm các đẳng quá trình.

+ Áp dụng biểu thức của các đẳng quá trình để tìm các thông số chưa biết.

+ Sử dụng công thức: \({\rm{\Delta }}U = \frac{3}{2}nR{\rm{\Delta }}T\)

Cách giải:

a) Từ đồ thị ta thấy quá trình \({\rm{A}}\left( {{\rm{I}} \to {\rm{II}}} \right)\): áp suất \(p = 400\left( {{\rm{N}}/{{\rm{m}}^2}} \right)\) không đổi

\( \to \) Quá trình A là quá trình đẳng áp.

\( \to \) a đúng.

b) Quá trình B gồm 2 quá trình:

+ \({\rm{I}} \to \) III: \({p_I}{V_I} = {p_{III}}{V_{II}} \to \) quá trình đẳng nhiệt

+ \({\rm{III}} \to {\rm{II}}:{V_{{\rm{III\;}}}} = {V_{II}} = 8{\rm{\;}}{{\rm{m}}^3} \to \) quá trình đẳng tích

\( \to \) b sai.

c) Biến thiên nội năng: \({\rm{\Delta }}U = \frac{3}{2}nR{\rm{\Delta }}T\) (chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ).

Mà quá trình A và B có trạng thái đầu và cuối giống nhau nên sự biến thiên nội năng của hệ trong hai quá trình này bằng nhau.

\( \to \) c sai.

d) Trạng thái (I): \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{p_I} = 400\left( {{\rm{N}}/{{\rm{m}}^2}} \right)}\\{{V_I} = 2{\rm{\;}}{{\rm{m}}^3}}\\{{T_1} = T}\end{array}} \right.\)

Ta có: \(\frac{{{V_I}}}{{{T_I}}} = \frac{{{V_{II}}}}{{{T_{II}}}} \Leftrightarrow {T_{II}} = \frac{{{V_{II}}{T_I}}}{{{V_I}}} = \frac{{8.T}}{2} = 4T\)

Biến thiên nội năng của hệ trong quá trình \(B\) là:

\({\rm{\Delta }}U = \frac{3}{2}nR{\rm{\Delta }}T = \frac{3}{2}.nR\left( {{T_2} - {T_1}} \right) = \frac{3}{2}nR\left( {4T - T} \right) = \frac{9}{2}nRT\)

\( \Rightarrow {\rm{\Delta }}U = \frac{9}{2}{p_I}{V_I} = \frac{9}{2}.400.2 = 3600{\rm{\;J}}\)

\( \to \) d đúng.

Câu 3

Theo các nghiên cứu, trong số rất nhiều tuyến nội tiết trong cơ thể, tuyến giáp là một trong những tuyến quan trọng nhất. Nằm ở phía trước cổ và nặng khoảng 20 g, tuyến giáp sản xuất hormone tuyến giáp để điều chỉnh tốc độ trao đổi chất của các tế bào trong cơ thể. Để sản xuất các hormone này, tuyến giáp hấp thụ iodine có trong thức ăn chúng ta ăn và chuyển hoá chúng. Vai trò quan trọng của tuyến giáp được chứng minh qua các triệu chứng xuất hiện khi nó hoạt động không bình thường. Nếu một người có tuyến giáp hoạt động quá mức, sản xuất hormone tuyến giáp nhiều hơn nhu cầu của cơ thể, người đó bị bệnh cường giáp. Bệnh cường giáp có dấu hiệu như nhịp tim nhanh, mệt mỏi, gầy, sút cân, căng thẳng, run và lồi mắt.

Một trong những phương pháp điều trị bệnh cường giáp phổ biến là phá hủy các mô tuyến giáp hoạt động quá mức bằng iodine phóng xạ \(131\left( {_{53}^{131}I} \right)\). Iodine phóng xạ 131 có chu kì bán rã 8,02 ngày, khi phân rã phát ra tia \({\beta ^ - }\)là chủ yếu. Để điều trị, bệnh nhân nuốt một viên nang nhỏ chứa iodine 131. Đồng vị phóng xạ này nhanh chóng đi vào máu và được các tế bào tuyến giáp hoạt động quá mức hấp thụ, sau đó bị phá hủy khi iodine phân rã. Các tế bào khác trong cơ thể chịu rất ít tổn thương do các tia phóng xạ, giúp giảm thiểu các tác dụng phụ trong quá trình điều trị bằng iodine.

Xét một bệnh nhân bị bệnh cường giáp sử dụng liều iodine 131 có độ phóng xạ ban đầu là \({3,70.10^8}{\rm{\;Bq}}\). Cho khối lượng mol của \(\;_{53}^{131}I\) là \(131{\rm{\;g/mol}}\) số Avogadro \({N_A} = {6,02.10^{23}}{\rm{\;mo}}{{\rm{l}}^{ - 1}}\).

a) Phương pháp điều trị bệnh cường giáp bằng iodine phóng xạ 131 ít có tác dụng phụ.

b) Hằng số phóng xạ của iodine 131 là \({1,44.10^{ - 6}}{\rm{\;}}{{\rm{s}}^{ - 1}}\).

c) Khối lượng iodine 131 ban đầu là \({8,05.10^{ - 8}}{\rm{\;g}}\).

d) Số lượng hạt nhân iodine 131 còn lại trong cơ thể bệnh nhân sau 16,04 ngày là \({9,25.10^7}\) hạt nhân.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 5

PHẦN IV: TỰ LUẬN

Một lượng khí lí tưởng gồm n mol được chứa trong một xi lanh đặt thẳng đứng với pit-tông đậy kín. Xi lanh có dạng hình trụ được làm từ vật liệu dẫn nhiệt rất tốt, với thành có vạch chia để xác định thể tích của khối khí chứa trong nó. Pit-tông có khối lượng không đáng kể và có tiết diện \(S = 5{\rm{\;c}}{{\rm{m}}^2}\). Pit-tông có thể chuyển động không ma sát dọc theo thân của xi lanh như trong Hình 1a. Các khối trụ giống nhau có cùng khối lượng \({\rm{m}} = 200{\rm{\;g}}\), có thể đặt lên trên pittông như Hình 1b. Biết áp suất và nhiệt độ khí quyển ổn định và có giá trị lần lượt là \({P_o} = {1,01.10^5}{\rm{\;Pa}}\) và \({T_0} = 300{\rm{\;K}}\), gia tốc trọng trường \(g = 9,8{\rm{\;m/}}{{\rm{s}}^2}\).

Một lượng khí lí tưởng gồm n mol được chứa trong một xi lanh đặt thẳng đứng với pit-tông đậy kín. Xi lanh có dạng hình trụ  (ảnh 1)

     a) Đặt lên pit-tông một khối trụ. Xác định áp suất của khối khí trong xi lanh khi pit-tông cân bằng.

     b) Để xác định số mol khí trong bình, một học sinh làm thí nghiệm như sau: Đặt lần lượt các khối trụ lên trên pit-tông và đo thể tích khí tương ứng khi pit-tông nằm cân bằng. Kết quả thu được từ thí nghiệm của học sinh được cho như trong bảng sau:

Số lượng khối trụ đặt trên pit - tông

Thể tích \(V\left( {{{\rm{m}}^3}} \right)\)

5

\({5,2.10^{ - 5}}\)

10

\({4,5.10^{ - 5}}\)

15

\({3,9.10^{ - 5}}\)

20

\({3,5.10^{ - 5}}\)

Dựa trên kết quả thực nghiệm của học sinh, hãy xác định số mol khí trong xi lanh (không yêu cầu đánh giá sai số).

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 7

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP