Bài tập Vật Lí Hạt Nhân từ đề thi thử thpt quốc gia năm 2017

Dùng một hạt proton có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân ${}_4{}^{9}Be$ đang đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt α. Hạt α bay theo phương vuông góc với phương tới của proton và có động năng 4 MeV. Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng của hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng này bằng

Phương trình phóng xạ α của rađi là:  ${}_{88}{}^{226}Ra\to \alpha +{}_{86}{}^{222}Rn$. Cho khối lượng của các hạt nhân lần lượt là: $m_{Rn}=221,970u$; $m_{Ra}=225,977u$; $m_{\alpha }=4,0015u$. Động năng của hạt α bằng:

Dùng một hạt a có động năng 7,7 MeV bắn vào hạt nhân ${}_7^{14}N$ đang đứng yên gây ra phản ứng $\alpha {+}_7^{14}N{\to }_1^{1}p{+}_8^{17}O.$  Hạt prôtôn bay ra theo phương vuông góc với phương bay tới của hạt α. Cho khối lượng các hạt nhân: m_a = 4,0015 u; m_P = 1,0073 u; $m_{{}_{17}O}=16,9947u$ ; $m_{{}_{14}N}=13,9992u$.          Biết 1u = 931,5 MeV/c². Động năng của hạt nhân ${}_8^{17}O$ là

Cho prôtôn có động năng K_P = 2,25 MeV bắn phá hạt nhân Liti ${}_3{}^{7}Li$ 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

Chất phóng xạ ${}_{84}{}^{210}Po$ có chu kì bán rã 138 ngày phóng xạ α biến đổi thành hạt chì ${}_{82}{}^{206}Pb$. Lúc đầu có 0,2 g Po nguyên chất, sau 414 ngày khối lượng chì thu được là

Một nhà máy phát điện hạt nhân có công suất phát điện là 1000MW và hiệu suất 25% sử dụng các thanh nhiên liệu đã được làm giàu ${}_{92}^{235}U$ đến 35% ( khối lượng ${}_{92}^{235}U$ chiếm 35% khối lượng thanh nhiên liệu). Biết rằng trung bình mỗi hạt nhân ${}_{92}^{235}U$ phân hạch tỏa ra 200MeV cung cấp cho nhà máy. Cho mol^-1,  J. Khối lượng các thanh nhiên liệu cần dùng trong một năm (365 ngày) là:

Hạt nhân ${}_{84}{}^{210}Po$ phóng xạ α và biến đổi thành hạt nhân Pb có chu kì bán rã là T. Vào thời điểm t₁ tỉ số giữa hạt nhân Pb và hạt nhân Po là a. Vào thời điểm t₂ = t₁ + 3T tỉ số đó bằng

Hạt prôtôn p có động năng K₁ = 5,48 MeV được bắn vào hạt nhân ${}_4{}^{9}Be$ đứng yên thì thấy tạo thành một hạt nhân ${}_3{}^{6}Li$ và một hạt X bay ra với động năng bằng K₂ = 4 MeV theo hướng vuông góc với hướng chuyển động của hạt p tới. Tính vận tốc chuyển động của hạt nhân Li (lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u gần bằng số khối của nó). Cho $1u=931,5$ MeV/c².

Poloni ${}_{}{}^{210}Po$ là chất phóng xạ α để tạo thành hạt nhân bền với chu kì bán rã 138 ngày. Một mẫu ²¹⁰Po nguyên chất có khối lượng ban đầu là 0,01 g. Các hạt α phát ra đều được hứng lên một bản của tụ điện phẳng có điện dung 2μF(ban đầu không tích điện), bản còn lại nối đất. Biết rằng tất cả các hạt α sau khi đập vào bản tụ tạo thành nguyên tử He. Cho N_A= 6,02.10²³ mol^-1. Sau 5 phút hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện là

Dùng một proton có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân ${}_4{}^{9}Be$ đang đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt α. Hạt α bay ra theo phương vuông góc với phương tới của hạt proton của hạt nhân và có động năng 4,0 MeV. Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng này bằng

Cho phản ứng hạt nhân ${}_0{}^{1}n+{}_3{}^{6}Li\to {}_1{}^{3}H+\alpha$. Hạt nhân ${}_3{}^{6}Li$ đứng yên, nơtron có động năng $K_n=2,4$MeV. Hạt α và hạt nhân ${}_1{}^{3}H$ bay ra theo các hướng hợp với hướng tới của nơtron những góc tương ứng bằng θ = 30⁰ và $\phi ={45}^0$. Lấy khối lượng các hạt nhân bằng số khối tính theo u. Bỏ qua bức xạ gamma. Hỏi phản ứng tỏa hay thu năng lượng bao nhiêu ?

Tàu ngầm hạt nhân là một loại tàu ngầm vận hành nhờ sử dụng năng lượng của phản ứng hạt nhân. Nguyên liệu thường dùng là U₂₃₅. Mỗi phân hạch của hạt nhân U235 tỏa ra năng lượng trung bình là 200 MeV. Hiệu suất của lò phản ứng là 25%. Nếu công suất của lò là  400 MW thì khối lượng U235 cần  dùng trong một ngày xấp xỉ bằng

Cho hạt prôtôn có động năng K_p = 1,8 MeV bắn vào hạt nhân ${}_3{}^{7}Li$ đang đứng yên, sinh ra hai hạt α có cùng tốc độ và không sinh ra tia γ. Cho  biết: m_p =1,0073u, m_α = 4,0015 u, m_Li = 7,0144 u. Hạt a được cho bay vào một từ trường đều theo phương vuông góc với véc tơ cảm ứng từ có độ lớn B = 0,4T. Bán kính quỹ đạo của hạt trong từ trường xấp xỉ bằng

Tính chu kỳ bán rã T của một chất phóng xạ, cho biết tại thời điểm t₁, tỉ số giữa hạt nhân con và hạt nhân mẹ là 7, tại thời điểm t₂ sau t₁ 414 ngày, tỷ số đó là 63:

Một người được điều trị ung thư bằng phương pháp chiếu xạ gama. Biết rằng chất phóng xạ dùng điều trị có chu kì bán rã là 100 ngày. Cứ 10 ngày người đó lại đi chiếu xạ một lần. Ở lần chiếu xạ đầu tiên bác sĩ đã chiếu xạ với thời gian là 20 phút. Nếu vẫn dùng lượng chất phóng xạ ban đầu ở các lần chiếu xạ thì lần chiếu xạ thứ sáu để vẫn nhận được lượng chiếu xạ như trên, người đó phải chiếu trong