Đồng vị \(^{238}{\rm{U}}\) phân rã qua một chuỗi phân rã phóng xạ \(\alpha \) và \(\beta \) biến thành hạt nhân bền \(^{206}\;{\rm{Pb}}.\) Biết chu kì bán rã của \(^{238}{\rm{U}}\) là \(4,47 \cdot {10^9}\) năm. Một khối đá được phát hiện chứa \(46,97{\rm{m}}{{\rm{g}}^{238}}{\rm{U}}\) và \(23,15{\rm{m}}{{\rm{g}}^{206}}\;{\rm{Pb}}.\) Giả sử khối đá khi mới hình thành không chứa nguyên tố chì và tất cả lượng chì có mặt trong đó đều là sản phẩm phân rã của \(^{238}{\rm{U}}.\) Tuổi của khối đá đó là bao nhiêu tỉ năm? (Kết quả lấy đến một chữ số sau dấu thập phân).
Đồng vị \(^{238}{\rm{U}}\) phân rã qua một chuỗi phân rã phóng xạ \(\alpha \) và \(\beta \) biến thành hạt nhân bền \(^{206}\;{\rm{Pb}}.\) Biết chu kì bán rã của \(^{238}{\rm{U}}\) là \(4,47 \cdot {10^9}\) năm. Một khối đá được phát hiện chứa \(46,97{\rm{m}}{{\rm{g}}^{238}}{\rm{U}}\) và \(23,15{\rm{m}}{{\rm{g}}^{206}}\;{\rm{Pb}}.\) Giả sử khối đá khi mới hình thành không chứa nguyên tố chì và tất cả lượng chì có mặt trong đó đều là sản phẩm phân rã của \(^{238}{\rm{U}}.\) Tuổi của khối đá đó là bao nhiêu tỉ năm? (Kết quả lấy đến một chữ số sau dấu thập phân).
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
Trong thời gian t, số hạt \(_{92}^{238}{\rm{U}}\) bị phân rã bằng số hạt \(_{82}^{206}\;{\rm{Pb}}\) được tạo thành.
\({N_{Pb}} = \Delta N = {N_0} - N = {N_0}\left( {1 - {2^{ - \frac{t}{T}}}} \right)\); mặt khác: \(m = \frac{N}{{{N_A}}}A.\)
Do đó, tỉ lệ khối lượng giữa \(_{82}^{206}\;{\rm{Pb}}\) và \(_{92}^{238}{\rm{U}}\) là \(\frac{{{m_{Pb}}}}{{{m_U}}} = \frac{{206{N_{Pb}}}}{{238{N_U}}} = \frac{{23,15}}{{46,97}}\)
\( \Rightarrow \frac{{\Delta N}}{N} = \frac{{23,15.238}}{{46,97.206}} \Rightarrow \frac{{{N_0}\left( {1 - {2^{ - \frac{t}{T}}}} \right)}}{{{N_0}{2^{ - \frac{t}{T}}}}} = \frac{{23,15.238}}{{46,97.206}}\)\( \Rightarrow {2^{\frac{t}{T}}} = \left( {1 + \frac{{23,15.238}}{{46,97.206}}} \right) \Rightarrow t = T{\log _2}\left( {1 + \frac{{23,15.238}}{{46,97.206}}} \right) = 2,{9.10^9}\) năm.
Hot: 1000+ Đề thi cuối kì 1 file word cấu trúc mới 2025 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
Sách thầy cô Vietjack biên soạn:
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Lời giải
a) Đúng; các đồng vị có cùng số proton.
b) Đúng;
Độ hụt khối của \(_{20}^{43}{\rm{Ca}}\) là: \[\Delta {m_{Ca43}} = 20.1,007276 + 23.1,008665 - 42,958770 = 0,386amu\]
Độ hụt khối của \(_{20}^{42}{\rm{Ca}}\) là: \[\Delta {m_{Ca42}} = 20.1,007276 + 22.1,008665 - 41,958622 = 0,378amu\]
c) Sai;
Năng lượng liên kết của \(_{20}^{43}{\rm{Ca}}\)là: \[{E_{lk}}\left( {_{20}^{43}Ca} \right) = 0,386.931,5 = 359,559MeV\]
Năng lượng liên kết của \(_{20}^{42}{\rm{Ca}}\)là: \[{E_{lk}}\left( {_{20}^{42}Ca} \right) = 0,378.931,5 = 352,107MeV\]
Năng lượng liên kết của \(_{20}^{43}{\rm{Ca}}\) lớn hơn năng lượng liên kết của \(_{20}^{42}{\rm{Ca}}\) một lượng 7,45 MeV.
d) Đúng.
Năng lượng liên kết riêng của \(_{20}^{43}{\rm{Ca}}\)là: \[{E_{lkr}}\left( {_{20}^{43}Ca} \right) = \frac{{359,559}}{{43}} = 8,36MeV/nucleon\]
Năng lượng liên kết riêng của \(_{20}^{42}{\rm{Ca}}\)là: \[{E_{lkr}}\left( {_{20}^{42}Ca} \right) = \frac{{352,107}}{{42}} = 8,38MeV/nucleon\]
Hạt nhân \(_{20}^{43}{\rm{Ca}}\) kém bền vững hơn hạt nhân \(_{20}^{42}{\rm{Ca}}.\)
Câu 2
A. 26 neutron.
B. 30 neutron.
C. 56 neutron.
D. 82 neutron.
Lời giải
Đáp án đúng là B
Theo kí hiệu của hạt nhân:
Z = 26 → số proton là 26.
A = 56 → số neutron là N = A – Z = 56 – 26 = 30 .
Hạt nhân nguyên tử sắt \(_{26}^{56}{\rm{Fe}}\) có 30 neutron.
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. 2,24 MeV.
B. 3,06 MeV.
C. 1,12 MeV.
D. 4,48 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 5
A. 0,36.10-12 m.
B. 3,6.10-12 m.
C. 0,36.10-15 m.
D. 3,6.10-15 m.
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 7
A. 3,11.1022.
B. 2,03.1021.
C. 4,27.1022
D. 3,011.1022.
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.
Nhắn tin Zalo
Hỏi bài tập