83 câu Trắc nghiệm Vật lý 12 Cánh diều Chủ đề 4: Vật lý hạt nhân

Cho ba hạt nhân X, Y, Z có các đặc điểm sau:

Hạt nhân X có 9 proton và 10 neutron.

Hạt nhân Y có tất cả 20 nucleon trong đó có 11 nucleon trung hoà.

Hạt nhân Z có 10 nucleon mang điện và 10 nucleon trung hoà.

Trong các phát biểu dưới đây, phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai?

a) X và Y là hai hạt nhân đồng vị.

b) X và Z có cùng điện tích.

c) Y và Z có cùng số khối.

d) T và Z có bán kính xấp xỉ bằng nhau.

Nguyên tố boron có hai đồng vị bền là

\(_5^{10}\;{\rm{B}}\) có khối lượng nguyên tử là \(10,01294{\rm{u}}\) và chiếm 19,9% boron trong tự nhiên.

\(_5^{11}\;{\rm{B}}\) có khối lượng nguyên tử là \(11,00931{\rm{u}}\) và chiếm 80,1% boron trong tự nhiên.

Tính khối lượng nguyên tử trung bình của nguyên tố boron. (Kết quả tính theo đơn vị amu và lấy đến một chữ số sau dấu phẩy thập phân).

Biết khối lượng của các hạt proton, neutron và hạt nhân \(_8^{18}{\rm{O}}\) lần lượt là \(1,0073{\rm{u}}\); 1,0087 u; 17,9948 u. Độ hụt khối của hạt nhân \(_8^{18}{\rm{O}}\) là

Cho phản ứng tổng hợp hạt nhân: \({3^6}{\rm{Li}} + {1^2}{\rm{D}} \to {2^4}{\rm{He}} + {{\rm{Z}}^{\rm{A}}}{\rm{X}}\)

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 thề đun sôi bao nhiêu kilôgam nước ở 20^oC ? Cho biết nhiệt dung riêng của nước là \(4180\;{\rm{J}}/({\rm{kg}}.{\rm{K}}).\)

Một mẫu chất chứa hai đồng vị phóng xạ A và B. Tại thời điểm ban đầu, tỉ lệ số nguyên tử đồng vị A trên số nguyên tử đồng vị B là 5. Sau đó 2,0 giờ, tỉ lệ số nguyên tử đồng vị A trên số nguyên tử đồng vị B là 1. Biết rằng chu kì bán rã của đồng vị A là 0,50 giờ. Chu kì bán rã của đồng vị B là mấy giờ? Biết rằng hai đồng vị phóng xạ này không phải là sản phẩm phân rã của nhau. (Kết quả lấy đến một chữ số sau dấu phẩy thập phân).

Hạt nhân \(^{60}{\rm{Ni}}\) có điện tích là +28 e. Có bao nhiêu neutron trong hạt nhân \(^{58}{\rm{Ni}}\) ?

Tìm số hạt proton có trong \(132\;{\rm{g}}\) phosporus \(_{15}^{31}{\rm{P}}.\)

Nguyên tố đồng có hai đồng vị bền là

\(_{29}^{63}{\rm{Cu}}\) có khối lượng nguyên tử là \(62,93{\rm{u}}\) và chiếm 69,15% đồng trong tự nhiên và \(_{29}^{63}{\rm{Cu}}\) có khối lượng nguyên tử là \(64,93{\rm{u}}\) và chiếm 30,85% đồng trong tự nhiên.

Tính khối lượng nguyên tử trung bình của nguyên tố đồng. (Kết quả tính theo đơn vị u và lấy đến một chữ số sau dấu phẩy thập phân).

Silic (Si) hay còn được gọi là silicon (nguyên tố phổ biến thứ hai trong vỏ Trái Đất sau oxygen) là vật liệu bán dẫn được sử dụng phổ biến trong ngành công nghiệp điện tử.

a) Xác định số electron, số proton và số neutron trong nguyên tử silicon \(_{14}^{28}{\rm{Si}}\).

b) Xác định điện tích của hạt nhân \(_{14}^{28}{\rm{Si}}.\)

Sử dụng công thức tính bán kính hạt nhân \(R = 1,2 \cdot {10^{ - 15}} \cdot {A^{1/3}}(\;{\rm{m}})\) để tính gần đúng bán kính, thể tích và khối lượng riêng của hạt nhân barium \(_{56}^{138}{\rm{Ba}}.\)

Cho khối lượng của hạt proton; neutron và hạt nhân deuterium \(_1^2{\rm{D}}\) lần lượt là \(1,0073{\rm{u}};1,0087{\rm{u}}\) và \(2,0136{\rm{u}}.\) Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân deuterium \(_1^2{\rm{D}}\) là

Cho khối lượng của hạt nhân \(_4^{10}{\rm{Be}},\) hạt neuton và hạt proton lần lượt là 10,0113 u; \(1,0087{\rm{u}}\); và \(1,0073{\rm{u}}.\) Năng lượng tối thiểu để phá vỡ hạt nhân \(_4^{10}{\rm{Be}},\) thành các nucleon riêng lẻ là

Hạt \(_4^{10}{\rm{Be}},\)hấp thụ một neutron nhiệt rồi vỡ ra thành hai hạt nhân \(_{37}^{95}{\rm{Rb}}\) và \(_{55}^{137}{\rm{Cs}}.\) Phản ứng này giải phóng kèm theo

Hạt nhân \(_{19}^{39}\;{\rm{K}}\) có năng lượng liên kết riêng là \(8,557{\rm{MeV}}/\) nucleon. Tính:

a) Năng lượng tối thiểu cần cung cấp để tách hạt nhân \(_{19}^{39}\;{\rm{K}}\) thành các nucleon riêng lẻ. (Kết quả tính theo đơn vị \({\rm{MeV}}\) và làm tròn tới hàng đơn vị).

b) Độ hụ̂ khối của hạt nhân \(_{92}^{235}{\rm{U}}.\) (Kết quả tính theo đơn vị u và lấy đến hai chữ số sau dấu phẩy thập phân).

Nếu mỗi hạt nhân \(^{235}{\rm{U}}\) phân hạch giải phóng trung bình \(200,0{\rm{MeV}}\) thì năng lượng toả ra khi \(2,50\;{{\rm{g}}^{235}}{\rm{U}}\) phân hạch hoàn toàn có thể thắp sáng một bóng đèn \(100\;{\rm{W}}\) trong bao lâu? (Kết quả tính theo đơn vị năm và lấy đến một chữ số sau dấu phẩy thập phân).

Cho 4 tia phóng xạ: \(\alpha ,{\beta ^ + },{\beta ^ - }\)và \(\gamma \) đi vào miền điện trường đều theo phương vuông góc với đường sức điện. Tia phóng xạ không bị lệch khỏi phương truyền ban đầu là

Tia phóng xạ nào sau đây là dòng các hạt positron?

Hình 4.1 biểu diễn sự thay đổi độ phóng xạ của một mẫu chất phóng xạ theo thời gian. Hằng số phóng xạ của chất này là

Ban đầu \((t = 0)\) có một mẫu chất phóng xạ X nguyên chất. Ở thời điểm \({{\rm{t}}_1}\) mẫu chất phóng xạ̣ X còn lại 20% hạt nhân chưa bị phân rã. Đến thời điểm \({{\rm{t}}_2} = {{\rm{t}}_1} + 100\) (s) số hạt nhân X chưa bị phân rã chỉ còn 5% so với số hạt nhân ban đầu. Chu kì bán rã của chất phóng xạ đó là

Hoàn thành các phương trình của các quá trình phóng xạ sau:

     a) \(? \to _7^{14}\;{\rm{N}} + _{ - 1}^0{\rm{e}} + _0^0\tilde v\)                          b) \(_{18}^{31}{\rm{Ar}} \to _{17}^{31}{\rm{Cl}} + ? + _0^0\;{\rm{V}}\)

     c) \(_{73}^{160}{\rm{Ta}} \to _{71}^{156}{\rm{Lu}} + ?\)                                 d) \(_{32}^{75}{\rm{Ge}} \to _{33}^{75}{\rm{As}} + ? + _0^0\tilde v\)

Một phòng thí nghiệm nhập về lượng đồng phóng xạ nguyên chất \(^{64}{\rm{Cu}}\) có khối lượng ban đầu là \(55\;{\rm{g}}.\) Chu kì bán rã của đồng vị này là 12,7 giờ. Tính khối lượng \(^{64}{\rm{Cu}}\) đã bị phân rã trong ngày thứ 10 kể từ lúc nhập về. (Kết quả tính có đơn vị là \({\rm{mg}}\) và lấy một chữ số sau dấu phẩy 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).

Một mẫu chất chứa đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã là 12,7 giờ. Sau 38,1 giờ, độ phóng xạ của mẫu này còn lại bao nhiêu phần trăm so với lúc ban đầu? (Kết quả lấy một chữ số sau dấu thập phân).

Potassium (kali) là nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu đối với cây trồng. Trong potassium tự nhiên có 0,0117% là đồng vị phóng xạ̣ \(_{19}^{40}\;{\rm{K}}\) với chu kì bán rã là \(1,{25.10^9}\) năm.

a) Xác định độ phóng xạ của \(_{19}^{40}\;{\rm{K}}\) trong mỗi gam potassium tự nhiên.

b) Chuối, khoai tây, khoai lang là những thực phẩm có hàm lượng potassium cao. Một quả chuối trung bình chứa khoảng \(450{\rm{mg}}\) potassium. Xác định độ phóng xạ của lượng potassium đó.

c) Potassium cũng là một trong những khoáng chất cần thiết cho cơ thể con người. Hàm lượng potassium trung bình trên mỗi kilogam cơ thể người trưởng thành là \(2,5\;{\rm{g}}/{\rm{kg}}.\) Xác định độ phóng xạ của \(_{19}^{40}\;{\rm{K}}\) trong cơ thể một người trưởng thành có khối lượng \(65\;{\rm{kg}}.\)

a) A và B là hai hạt nhân đồng vị.

d) Hạt nhân B bền vững hơn hạt nhân A.

a) Sản phẩm phân rã của xenon \(_{54}^{133}{\rm{Xe}}\) là cesium \(_{55}^{133}{\rm{Cs}}.\)

b) Hằng số phóng xạ của xenon \(_{54}^{133}{\rm{Xe}}\) là \(0,132\;{{\rm{s}}^{ - 1}}.\)

c) Số nguyên tử \(_{54}^{133}{\rm{Xe}}\) có trong mẫu mới sản xuất là \(2,{78.10^{15}}\) nguyên tử.

d) Khi bệnh nhân sử dụng, độ phóng xạ của mẫu khí là \(1,{86.10^9}{\rm{Bq}}.\)

a) Nguyên tố Mn đứng ở ô số 55 trong bảng hệ thống tuần hoàn.

b) Hạt nhân \(_{25}^{55}{\rm{Mn}}\) có điện tích +25e.

c) Hạt nhân \(_{25}^{55}{\rm{Mn}}\) chứa 30 nucleon trung hoà.

d) Nguyên tử \(_{25}^{55}{\rm{Mn}}\) có 25 electron quay quanh hạt nhân.

a) Các đồng vị phóng xạ đều không bền.

b) Các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôtôn nhưng có số neutron khác nhau gọi là đồng vị.

c) Các đồng vị của cùng một nguyên tố có số neutron khác nhau nên tính chất hoá học khác nhau.

d) Các hạt nhân đồng vị có điện tích giống nhau.

a) Hạt nhân có số khối càng lớn thì càng bền vững.

b) Hạt nhân nào có độ hụt khối lớn hơn thì có năng lượng liên kết lớn hơn.

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

d) Trong các hạt nhân có cùng năng lượng liên kết, hạt nhân nào có số khối càng lớn thì càng kém bền vững.

a) Quá trình phóng xạ \({\beta ^ + }\)luôn giải phóng kèm theo một hạt neutrino không mang điện.

b) Khi đi trong điện trường giữa hai bản kim loại song song tích điện trái dấu, tia \(\gamma \) bị lệch về phía bản dương.

c) Tia \(\beta \) - là dòng các hạt electron nên được phóng ra từ lớp vỏ electron của nguyên tử.

d) Khi đi trong không khí, tia \(\alpha \) làm ion hoá môi truờng và mất năng lượng rất nhanh.

a) Hạt nhân X có điện tích +1e.

c) Năng lượng toả ra khi \(1,00\;{\rm{g}}_1^2{\rm{D}}\) được tổng hợp hoàn toàn là \(2,{0.10^{11}}\;{\rm{J}}.\)

d) Biết rằng nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là \(3,33 \cdot {10^5}\;{\rm{J}}/{\rm{kg}}.\) Năng lượng toả ra khi tổng hợp hoàn toàn \(1,00\;{\rm{g}}_1^2{\rm{D}}\) có thể làm nóng chảy hoàn toàn \(2,{91.10^6}\;{\rm{kg}}\) nước đá ở $0^{°}\text{C}.$

a) Phản ứng này chỉ có thể xảy ra ở nhiệt độ cỡ hàng trăm triệu độ.

b) Hạt nhân \(_Z^A{\rm{X}}\) có 39 proton và 95 neutron.

c) Năng lượng toả ra sau phản ứng là \(177,9{\rm{MeV}}.\)

d) Năng lượng toả ra khi \(1,00\;{\rm{g}}_{92}^{235}{\rm{U}}\) phân hạch hết theo phản ứng trên là \(7,{29.10^{10}}\;{\rm{J}}.\)

a) Các hạt nhân \(_{15}^{31}{\rm{P}},_{16}^{32}\;{\rm{S}},_{17}^{33}{\rm{Cl}}\) có số neutron bằng nhau.

b) Độ hụt khối của hạt nhân \(_{15}^{31}{\rm{P}}\) là \(0,28225{\rm{u}}.\)

c) Năng lượng liên kết của hạt nhân \(_{16}^{32}\;{\rm{S}}\) là \(271,8{\rm{MeV}}.\)

a) Tia \(\alpha \) phát ra từ nguồn phóng xạ bị lệch về phía bản kim loại nhiễm điện dương.

b) Chu kì bán rã của americium \(_{95}^{241}{\rm{Am}}\) là \(1,{58.10^5}\) ngày.

c) Độ phóng xạ của nguồn americium \(_{95}^{241}{\rm{Am}}\) có khối lượng \(0,125\mu {\rm{g}}\) là \(25,7{\rm{kBq}}.\)

d) Sau khi sử dụng 15 năm, độ phóng xạ của nguồn americium \(_{95}^{241}{\rm{Am}}\) trong cảm biến giảm còn 3,47% so với độ phóng xạ ban đầu lúc mới mua.