PHẦN III. Câu trả lời ngắn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 3
Cho phản ứng tổng hợp hạt nhân: \(_3^6{\rm{Li}} + _1^2{\rm{D}} \to _2^4{\rm{He}} + _Z^A{\rm{X}}\)
Biết khối lượng nguyên tử của các hạt là \({m_{\rm{D}}} = 2,01410{\rm{u}};{m_{{\rm{Li}}}} = 6,01512{\rm{u}}\); \({m_{{\rm{He}}}} = 4,00260{\rm{u}};\)
a) Hoàn thành phương trình phản ứng.
b) Tính năng lượng toả ra của mỗi phản ứng. (Viết kết quả theo đơn vị MeV và lấy đến một chữ số sau dấu phẩy thập phân).
c) Nếu tổng hợp được 1,00 g khí helium từ phương trình phản ứng này thì tổng năng lượng toả ra có thể đun sôi bao nhiêu kilôgam nước ở \({20^^\circ }{\rm{C}}\) ? Cho biết nhiệt dung riêng của nước là \(4180\;{\rm{J}}/({\rm{kg}}.{\rm{K}}).\)
Quảng cáo
Trả lời:

a) Do điện tích và số nucleon được bảo toàn trong các phản ứng hạt nhân nên:
\(3 + 1 = 2 + Z \Rightarrow Z = 2\)
\(6 + 2 = 4 + A \Rightarrow A = 4\)
Hạt nhân \(_Z^A{\rm{X}}\) là \(_2^4{\rm{He}}.\)
Phương trình phản ứng hạt nhân có dạng: \(_3^6{\rm{Li}} + _1^2{\rm{D}} \to _2^4{\rm{He}} + _2^4{\rm{He}}.\)
b) Năng lượng toả ra của một phản ứng hạt nhân:
Etoả = (mtrước – msau)c2\( = [(6,01512{\rm{u}} + 2,01410{\rm{u}}) - (2.4,00260{\rm{u}})]{{\rm{c}}^2}\)
\( = 0,02402{\rm{u}}{{\rm{c}}^2} = 0,02402.\left( {931,5{\rm{MeV}}/{{\rm{c}}^2}} \right){{\rm{c}}^2} = 22,37{\rm{MeV}}.\)
c) Mỗi phản ứng tạo ra hai nguyên tử helium nên để tổng hợp được 1,00 g helium, số phản ứng cần xảy ra là
\(\frac{{(1,00\;{\rm{g}})}}{{(4\;{\rm{g}}/{\rm{mol}})}} \cdot (6,02 \cdot {10^{23}}\) nguyên tử /mol) : (2 nguyên tử /phản ứng) = 7,53.1022 phản ứng.
Tổng năng lượng toả ra khi tổng hợp được 1,00 g helium là
E = (7,53.1022 phản ứng).(22,4 MeV/phản ứng)\( \cdot \left( {1,6 \cdot {{10}^{ - 13}}\;{\rm{J}}/{\rm{MeV}}} \right) = 2,69 \cdot {10^{11}}\;{\rm{J}}\)
Năng lượng này đun sôi được số kilôgam nước ở \({20^^\circ }{\rm{C}}\) là
\(m = \frac{E}{{c\Delta t}} = \frac{{\left( {2,70 \cdot {{10}^{11}}\;{\rm{J}}} \right)}}{{(4180\;{\rm{J}}/{\rm{kg}} \cdot {\rm{K}}) \cdot \left( {{{100}^^\circ }{\rm{C}} - {{20}^^\circ }{\rm{C}}} \right)}} = 8,07 \cdot {10^5}\;{\rm{kg}}\)
Đáp án: a) \(_3^6{\rm{Li}} + _1^2{\rm{D}} \to _2^4{\rm{He}} + _2^4{\rm{He}}.\); b) \(22,4{\rm{MeV}}\); c) \({8,07.10^5}\;{\rm{kg}}.\)
Hot: Danh sách các trường đã công bố điểm chuẩn Đại học 2025 (mới nhất) (2025). Xem ngay
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1
A. 8,55.1024 MeV.
B. 4,71.1025 MeV.
C. 3,41.1025 MeV.
Lời giải
\({\rm{Q}} = {\rm{n}} \cdot {{\rm{E}}_{\ell {\rm{k}}}} = \frac{{\rm{V}}}{{22,4}} \cdot {{\rm{N}}_{\rm{A}}} \cdot {\rm{Q = }}\frac{{11,2}}{{22,4}} \cdot 6,023 \cdot {10^{23}} \cdot (2 \cdot 1,0073 + 2 \cdot 1,0087 - 4,0015) \cdot 931,5\)
\( \approx 8,55 \cdot {10^{24}}{\rm{MeV}}.\) Chọn A.
Lời giải
a) Sai. Độ bền vững của hạt nhân phụ thuộc vào năng lượng liên kết riêng.
b) Đúng.
c) Đúng.
d) Đúng
Đáp án: a) Sai; b) Đúng; c) Đúng; d) Đúng.
Câu 3
A. 0,9868 amu.
B. 0,6986 amu.
C. 0,6868 amu.
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.
Câu 4
A. Lực hạt nhân là lực tác dụng giữa các nucleon ở khoảng cách gần.
B. Lực hạt nhân không phụ thuộc vào điện tích của nucleon.
C. Lực hạt nhân có thể là lực hút hoặc lực đẩy.
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.
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.
Câu 6
A. 2,24 MeV.
B. 3,06 MeV.
C. 1,12 MeV.
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.
Câu 7
A. 0,6321 MeV/nucleon.
B. 63,2152 MeV/nucleon.
C. 632,1531 MeV/nucleon.
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.