100 câu trắc nghiệm Hạt nhân nguyên tử nâng cao (P2)

Một hạt nhân của chất phóng xạ A đang đứng yên thì phân rã tạo ra hai hạt B và C. Gọi m_A , m_B, m_C lần lượt là khối lượng nghỉ của các hạt A,B, C và c là tốc độ ánh sáng trong chân không. Quá trình phóng xạ này tỏa ra năng lượng Q. Biểu thức nào sau đây đúng?

Năng lượng tỏa ra của 5g nhiên liệu (2g ${}_1{}^2\mathrm{H}$ và 3g ${}_1{}^3\mathrm{H}$) trong phản ứng:

 ${}_1{}^{2}H+{}_1{}^{3}H\to {}_2{}^{4}He+{}_0{}^{1}n+17,6 MeV$ là E₁

Và năng lượng 5g nhiên liệu ${}_{92}{}^{235}\mathrm{U}$ trong phản ứng:

${}_0{}^{1}n+{}_{92}{}^{235}U\to {}_{54}{}^{139}Xe+{}_{38}{}^{95}Sr+2{}_0{}^{1}n+210 MeV$ là E₂.

Coi hiệu suất phản ứng là 100%. Chọn đáp án đúng về mối quan hệ E₁ và E₂.

Bắn hạt α vào hạt nhân nitơ N14 đứng yên, xảy ra phản ứng tạo thành một hạt nhân Oxi và một hạt proton. Biết rằng hai hạt sinh ra có véctơ vận tốc như nhau, phản ứng thu năng lượng 1,21 (MeV).

Cho khối lượng của các hạt nhân thỏa mãn: m_Om_α = 0,21(m_O + m_P)² và m_pm_α = 0,012(m_O + m_P)². Động năng hạt α là

Trong phản ứng dây chuyền của hạt nhân U235, phản ứng thứ nhất có 100 hạt nhân U235 bị phân rã và hệ số nhân notron là k = 1,6. Tính tổng số hạt nhân bị phân rã đến phản ứng thứ 101.

Hạt nhân ${}_{84}{}^{210}Po$ đứng yên phóng xạ ra một hạt a, biến đổi thành hạt nhân ${}_{82}{}^{206}Pb$ có kèm theo một photon. Bằng thực nghiệm, người ta đo đuợc năng lượng toả ra từ phản ứng là 6,42735 MeV, động năng của hạt a là 6,18 MeV, tần số của bức xạ phát ra là 3,07417.10¹⁹ Hz, khối lượng các hạt nhân m_Po = 209,9828u;  m_α = 4,0015u; Khối lượng hạt nhân ${}_{82}{}^{206}Pb$ lúc vừa sinh ra là bao nhiêu?

Hạt nhân mẹ A có khối lượng m_A đang đứng yên phân rã thành hạt nhân con B và hạt α có khối lượng m_B và m_α, có vận tốc $\overrightarrow{v_B}$ và $\overrightarrow{v_A}$. Tìm mối liên hệ giữa tỉ số động năng, tỉ số khối lượng và tỉ số tốc độ của hai hạt sau phản ứng.

Một hạt nhân có số khối A, đang đứng yên, phát ra hạt α với tốc độ v. Lấy khối lượng các hạt theo đơn vị u gần bằng số khối của chúng. Tốc độ giật lùi của hạt nhân con là

Bắn hạt nhân a có động năng 18 MeV vào hạt nhân ${}_7{}^{14}N$ đứng yên ta có phản ứng $\alpha +{}_7{}^{14}N\to {}_0{}^{17}O+p$. Biết các hạt nhân sinh ra cùng véctơ vận tốc. Cho m_α = 4,0015u; m_p = 1,0072u; m_N = 13,9992u; m_O = 16,9947u; cho u = 931 MeV/c². Động năng của hạt prôtôn sinh ra có giá trị là bao nhiêu?

Dùng hạt Prôtôn có động năng K_p = 5,45 MeV bắn vào hạt nhân Beri đứng yên tạo nên phản ứng: ${}_1{}^{1}p+{}_4{}^{9}Be\to {}_2{}^{4}He+{}_3{}^{6}Li$. Heli sinh ra bay theo phương vuông góc với phương chuyển động của Prôtôn. Biết động năng của Heli là K_α = 4MeV và khối lượng các hạt tính theo đơn vị u bằng số khối của chúng. Động năng hạt nhân Liti có giá trị

Bắn một hạt prôtôn vào hạt nhân ${}_3{}^{7}Li$ đứng yên. Phản ứng tạo ra hai hạt nhân X giống nhau bay ra có cùng độ lớn vận tốc và cùng hợp với phương ban đầu của prôtôn một góc φ. Tỉ số độ lớn vận tốc hạt nhân X và hạt prôtôn là

Hạt $\alpha$ bay với vận tốc v₀ tới va chạm đàn hồi với hạt nhân chưa biết X đang đứng yên. Kết quả là sau khi va chạm, phương chuyển động của hạt bị lệch đi một góc 30°. Hỏi X là hạt gì?

Một nơtron chuyển động đến va chạm xuyên tâm với một hạt nhân khối lượng M đang đứng yên. Kết quả nơtron bi bật ngược trở tại. Coi va chạm là đàn hồi. Hỏi phần động năng mà nơtron bị mất do va chạm là bao nhiêu?

Hạt nhân ${}_{84}{}^{210}Po$ đang đứng yên thì phóng xạ $\alpha$. Có bao nhiêu phần trăm năng lượng toả ra chuyển thành động năng của hạt $\alpha$?

Một hạt nhân khối lượng M đang đứng yên thì phát ra phôtôn có bước sóng $\lambda$. Vận tốc chuyển động giật lùi của hạt nhân có độ lớn là

Cho prôtôn có động năng K_P = 2,25MeV bắn phá hạt nhân ${}_3{}^{7}Li$ đứng yên. Sau phản ứng xuất hiện hai hạt X giống nhau, có cùng động năng và có phương chuyển động hợp với phương chuyển động của prôtôn góc φ như nhau. Cho biết m_p = 1,0073u; m_Li = 7,0142u; m_X = 4,0015u; 1u = 931,5 MeV/c². Coi phản ứng không kèm theo phóng xạ gamma giá trị của góc φ là

Dùng p có động năng K₁ bắn vào hạt nhân ${}_4{}^{9}Be$ đứng yên gây ra phản ứng: ${}_2{}^{1}p+{}_4{}^{9}Be\to {}_2{}^{4}He+{}_3{}^{6}Li$. Phản ứng này tỏa ra năng lượng bằng $∆$E = 2,1 MeV. Hạt nhân ${}_3{}^{6}Li$ và hạt $\alpha$ bay ra với các động năng lần lượt bằng K₂ = 3,58MeV và K₃ = 4MeV. Tính góc giữa các hướng chuyển động của hạt α và hạt p (lấy gần đúng khối lượng các hạt nhân, tính theo đơn vị u, bằng số khối).

Ta dùng prôtôn có 2,0MeV vào hạt nhân ⁷Li đứng yên thì thu hai nhân X có cùng động năng. Năng lượng liên kết của hạt nhân X là 28,3MeV và độ hụt khối của hạt ⁷Li là 0,0421u. Cho 1u = 931,5MeV/c²; khối lượng hạt nhân tính theo u xấp xỉ bằng số khối. Tốc độ của hạt nhân X bằng:

Bắn một hạt anpha vào hạt nhân ${}_7{}^{14}N$ đang đứng yên tạo ra phản ứng ${}_2{}^{4}He+{}_7{}^{14}N\to {}_1{}^{1}H+{}_8{}^{17}O$. Năng lượng của phản ứng là $∆$E = -1,21MeV. Giả sử hai hạt sinh ra có cùng vectơ vận tốc. Động năng của hạt He là (xem khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u gần bằng số khối của nó).

Người ta dùng hạt proton bắn vào hạt nhân ${}_3{}^{7}Li$ đứng yên, để gây ra phản ứng ${}_1{}^{1}H+{}_3{}^{7}Li\to 2\alpha$. Biết phản ứng tỏa năng lượng và hai hạt $\alpha$ có cùng động năng. Lấy khối lượng các hạt theo đơn vị u gần bằng số khối của chúng. Góc $\phi$ tạo bởi hướng của các hạt $\alpha$ có thể là:

Dùng hạt proton có vận tốc $\overrightarrow{v_p}$ bắn phá hạt nhân ${}_3{}^{7}Li$ đứng yên. Sau phản ứng, ta thu được hai hạt $\alpha$ có cùng động năng và vận tốc mỗi hạt đều bằng $v_{\alpha }$, góc hợp bởi $\overrightarrow{v_p}$ và $\overrightarrow{v_{\alpha }}$ bằng 60⁰. Biểu thức liên hệ nào sau đây là đúng:

Hạt proton có động năng 5,862MeV bắn vào hạt ${}_1{}^{3}T$ đứng yên tạo ra 1 hạt ${}_2{}^{3}He$ và 1 nơtron. Hạt nơtron sinh ra có véctơ vận tốc hợp với véctơ vận tốc của proton một góc 60^o. Tính động năng hạt nơtron. Cho biết m_T = m_He = 3,016u, m_n = 1,009u, m_p = 1,007u, 1u = 931MeV/c².

Một hạt nhân D (${}_1{}^{2}H$) có động năng 4MeV bắn vào hạt nhân 6 Li đứng yên tạo ra phản ứng: ${}_1{}^{2}H+{}_3{}^{6}Li\to 2{}_2{}^{4}He$. Biết rằng vận tốc của hai hạt được sinh ra hợp với nhau một góc 157⁰. Lấy tỉ số giữa hai khối lượng bằng tỉ số giữa hai số khối. Năng lượng toả ra của phản ứng là:

Ban đầu một mẫu chất phóng xạ nguyên chất có N₀ hạt nhân. Biết chu kì bán rã của chất phóng xạ này là T. Sau thời gian 5T, kể từ thời điểm ban đầu, số hạt nhân chưa phân rã của mẫu chất phóng xạ này là

Đồng vị phóng xạ ${}_{84}{}^{210}Po$ phân rã $\alpha$, biến đổi thành đồng vị bền ${}_{82}{}^{206}Pb$ với chu kì bán rã là 138 ngày. Ban đầu có một mẫu  ${}_{84}{}^{210}Po$ tinh khiết. Đến thời điểm t, tổng số hạt $\alpha$ và số hạt nhân ${}_{82}{}^{206}Pb$ (được tạo ra) gấp 14 lần số hạt nhân ${}_{84}{}^{210}Po$ còn lại. Giá trị của t bằng

Hạt nhân Na24 phóng xạ β^- với khối lượng ban đầu là 15 g, tạo thành hạt nhân X. Sau thời gian bao lâu thì một mẫu chất phóng xạ Na24 nguyên chất lúc đầu sẽ có tỉ số số nguyên tử của X và của Na có trong mẫu bằng 0,75.