Sử dụng các thông tin sau cho câu 5 và câu 6: Máy phát điện đồng vị phóng xạ (RTG) là nguồn cung cấp năng lượng cho các thiết bị thám hiểm không gian, giúp duy trì hoạt động trên những quỹ đạo kéo dài hàng thập kỉ. Một thiết bị RTG sử dụng khối nhiên liệu plutonium \({}_{94}^{238}{\rm{Pu}}\). Chất phóng xạ \({}_{94}^{238}{\rm{Pu}}\) phát ra tia a với chu kì bán rã là 88 năm. Biết mỗi phân rã tỏa ra năng lượng 5,5 MeV và toàn bộ năng lượng này được khối thiết bị hấp thụ hoàn toàn để chuyển thành nhiệt năng. Tại thời điểm phóng, khối nhiên liệu có độ phóng xạ là 2,0.10¹⁵ Bq. Lấy 1 MeV = 1,6.10^–13 J.

Tại thời điểm thiết bị thám hiểm được phóng đi, công suất tỏa nhiệt của khối nhiên liệu này là bao nhiêu W?

a) ĐÚNG

Quan sát đồ thị, ta thấy đường biểu diễn sự phụ thuộc của lực từ F và cường độ dòng điện I là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ: F = k.I. Vì vậy, ta có thể kết luận lực từ tác dụng lên đoạn dây tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện qua dây dẫn.

b) ĐÚNG

Áp dụng quy tắc bàn tay trái, ta xác định được lực từ tác dụng lên đoạn dây trong trường hợp này hướng lên.

c) SAI

Do lực từ (tức lực do từ trường tác dụng lên đoạn dây mang dòng điện) thẳng đứng hướng lên, áp dụng định luật III Newton, ta xác định lực do đoạn dây tác dụng ngược lại từ trường có chiều thẳng đứng hướng xuống. Lực này tác dụng lên nam châm và khiến cho số chỉ cân tăng lên so với lúc chưa có dòng điện đi qua.

d) SAI

Cảm ứng từ trung bình trong trường hợp này:

\({\rm{\bar B}} = \frac{{{{\rm{B}}_1} + {{\rm{B}}_2} + {{\rm{B}}_3} + {{\rm{B}}_4}}}{4} = \frac{{\frac{{{{\rm{F}}_1}}}{{{{\rm{I}}_1}.l}} + \frac{{{{\rm{F}}_2}}}{{{{\rm{I}}_2}.l}} + \frac{{{{\rm{F}}_3}}}{{{{\rm{I}}_3}.l}} + \frac{{{{\rm{F}}_4}}}{{{{\rm{I}}_4}.l}}}}{4} = \frac{{\frac{{{{2.10}^{ - 3}}}}{{1.0,15}} + \frac{{{{4.10}^{ - 3}}}}{{2.0,15}} + \frac{{{{6.10}^{ - 3}}}}{{3.0,15}} + \frac{{{{8.10}^{ - 3}}}}{{4.0,15}}}}{4}\)

                             \(\Delta {\rm{\bar B}} \approx {13,3.10^{ - 3}}{\rm{\;T}}.\)

a) ĐÚNG

Tia phóng xạ a có bản chất là dòng các hạt helium \({}_2^4He\).

b) ĐÚNG

Năng lượng tỏa ra khi một hạt nhân \({}_{84}^{210}Po\) phân rã:

\(\Delta {\rm{E}} = \left( {{{\rm{m}}_{\rm{t}}} - {{\rm{m}}_{\rm{s}}}} \right).931,5 = \left( {209,9828 - 4,0015 - 205,9744} \right).931,5 \approx 6,43{\rm{\;MeV}}.\)

c) ĐÚNG

Khối lượng chì \({}_{82}^{206}Pb\) được tạo thành:

\({{\rm{m}}_{{\rm{Pb}}}} = \frac{{{{\rm{M}}_{{\rm{Pb}}}}}}{{{{\rm{M}}_{{\rm{Po}}}}}}.{{\rm{m}}_{\rm{o}}}.\left( {1 - {2^{ - \frac{{\rm{t}}}{{\rm{T}}}}}} \right) = \frac{{206}}{{210}}.0,210.\left( {1 - {2^{ - \frac{{276}}{{138}}}}} \right) = 0,1545{\rm{\;g}}.\)

d) SAI

Độ phóng xạ ban đầu của mẫu Polonium đang xét:

\({{\rm{H}}_0} = {\rm{\lambda }}.{{\rm{N}}_0} = \frac{{\ln 2}}{{\rm{T}}}.\frac{{{{\rm{m}}_0}}}{{{{\rm{M}}_{{\rm{Po}}}}}}.{{\rm{N}}_{\rm{A}}} = \frac{{\ln 2}}{{\left( {138.86400} \right)}}.\frac{{0,210}}{{210}}{.6,02.10^{23}} \approx {3,5.10^{13}}{\rm{\;Bq}}.\)