Giải bài tập SBT Vật lý 12 bài 36

Vật lý 12 - Năng lượng liên kết của hạt nhân. Phản ứng hạt nhân

VnDoc xin giới thiệu tới bạn đọc tài liệu Giải bài tập SBT Vật lý 12 bài 36, với bộ câu hỏi bài tập được cập nhật chi tiết và chính xác sẽ là nguồn thông tin hữu ích để giúp các bạn học sinh học tốt môn Vật lý một cách đơn giản hơn.

Bài tập SBT Vật lý 12 bài 36

Bài 36.1, 36.2 trang 106 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

36.1. Lực hạt nhân là lực nào sau đây?

A. Lực điện.

B. Lực từ

C. Lực tương tác giữa các nuclôn.

D. Lực tương tác giữa các thiên hà.

36.2. Độ hụt khối của hạt nhân ^A_ZX là

A. Δ_m = Nm_n−Zm_p

B. Δ_m = m−Nm_p−Zm_p

C. Δ_m = (Nm_n−Zm_p)−m

D. Δ_m = Zm_p−Nm_n

với N = A - Z; m, m_p, m_n lần lượt là khối lượng hạt nhân, khối lượng prôtôn và khối lượng nơtron.

Đáp án:

36.1 C

36.2 C

Bài 36.3, 36.4, 36.5, 36.6, 36.7, 36.8, 36.9 trang 107 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

36.3. Chọn câu đúng. Năng lượng liên kết của một hạt nhân

A. có thể dương hoặc âm.

B. càng lớn thì hạt nhân càng bền.

C. càng nhỏ thì hạt nhân càng bền.

D. có thể bằng 0 với các hạt nhân đặc biệt.

36.4. Đại lượng nào dưới đây đặc trưng cho mức độ bền vững của một hạt nhân?

A. Năng lượng liên kết.

B. Năng lượng liên kết riêng.

C. Số hạt prôtôn.

D. Số hạt nuclôn.

36.5. Hãy chỉ ra phát biểu sai.

Trong một phản ứng hạt nhân có định luật bảo toàn

A. năng lượng toàn phần.

B. điện tích.

C. động năng.

D. số nuclôn.

36.6. Xác định hạt X trong phương trình sau: ¹⁹₉F+¹₁H=¹⁶₈O+X

A. ³₂He

B. ⁴₂He

C. ²₁H

D. ³₁H

36.7. Đơn vị đo khối lượng nào không sử dụng trong việc khảo sát các phản ứng hạt nhân?

A. kilôgam.

B. miligam

C. gam.

D. u.

36.8. Hạt nhân A đang đứng yên thì phân rã thành hạt nhân B có khối lượng m_B và hạt a có khối lượng ma. Tỉ số giữa động năng của hạt nhân B và động năng của hạt a ngay sau phân rã bằng?

A. m_B/m_α

B. (m_B/m_α)²

C. (m_α/m_B)²

D.m_α/m_B

36.9. Giả sử hai hạt nhân X và Y có độ hụt khối bằng nhau; số nuclôn của hạt nhân X lớn hơn số nuclôn của hạt nhân Y thì

A. năng lượng liên kết riêng của hai hạt nhân bằng nhau.

B. hạt nhân Y bền vững hơn hạt nhân X.

C. năng lượng liên kết riêng của hạt nhân X lớn hơn năng lượng liên kẽ: riêng của hạt nhân Y.

D. hạt nhân X bền vững hơn hạt nhân Y.

Đáp án:

36.3 D

36.4 D

36.5 C

36.6 B

36.7 A

36.8 D

36.9 D

Bài 36.10, 36.11, 36.12, 36.13 trang 108 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

36.10. Cho ba hạt nhân X, Y và Z có số nuclôn tương ứng là A_X, A_Y và A_Z với A_X = 2A_Y = 0,5AZ. Biết năng lượng liên kết riêng của từng hạt nhân tương ứng là ΔE_X, ΔE_Y và ΔE_Z với ΔE_Z < ΔE_X < ΔE_ỵ. sắp xếp các hạt nhân và theo thứ tự tính bền vững giảm dần là:

A. Y, X, Z.

B. Y, Z, X.

C. X, Y, Z

D. Z, X, Y

36.11. Bắn một prôtôn vào hạt nhân 3Li đứng yên. Phản ứng tạo ra hai hạt nhân X giống nhau bay ra với cùng tốc độ và theo phương hợp với phương tới của prôtôn các góc bằng nhau là 60°. Lấy khối lượng của mỗi hạt nhân, tính theo đơn vị u, bằng số khối của nó. Tỉ số giữa tốc độ của prôtôn và tốc độ của hạt nhân X là

A. 4

B. 1/2

C. 2

D. 1/4

36.12. Cho khối lượng của prôtôn, nơtron ⁴⁰₁₈Ar; ⁶₃Li lần lượt là 1,0073 u; 0087 u; 39,9525 u; 6,0145 u và 1 u = 931,5 MeV/c². So với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 63Li thì năng lượng liên kết riêng của hạt nhân ⁴⁰₁₈Ar

A. lớn hơn một lượng là 5,20 MeV.

B. lớn hơn một lượng là 3,42 MeV.

C. nhỏ hơn một lượng là 3,42 MeV.

D. nhỏ hơn một lượng là 5,20 MeV.

36.13. Giả sử trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng của hai hạt trước phản ứng nhỏ hơn tổng khối lượng của hai hạt sau phản ứng là 0,02 u. Phản ứng hạt nhân này

A. toả năng lượng 1,863 MeV.

B. toả năng lượng 18,63 MeV.

C. thu năng lượng 1,863 MeV.

D. thu năng lượng 18,63 MeV.

Đáp án:

36.1 A

36.11 A

36.12 B

36.13 D

Bài 36.14 trang 109 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

36.14. Tính năng lượng liên kết của các hạt nhân ¹¹₅B; ³₁T

Cho biết: (¹¹₅B) = 11,0064 u; m(³₁T) = 3,015 u.

Hướng dẫn giải chi tiết

- Năng lượng liên kết của hạt nhân ¹¹₅B: W_lk = Δm.c² = (5.m_P +6.m_n – m_B).c²

- Suy ra năng lượng liên kết riêng của hạt nhân ¹¹₅B:

W_lk/A=76,3MeV/nuclon

- Năng lượng liên kết của hạt nhân ³₁T: W_lk = Δm.c² = (1.m_P +2.m_n – m_T).c²

- Suy ra năng lượng liên kết riêng của hạt nhân ³₁T:

W_lk/A=8,5MeV/nuclon

Bài 36.15 trang 109 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

36.15. Tính năng lượng liên kết của ²³⁴U và ²³⁸U. Hạt nhân nào bền hơn? Cho biết m(²³⁴U) = 233,982 u; m(²³⁸u) = 237,997 u.

Hướng dẫn giải chi tiết

1786 MeV và 1804 MeV tương ứng với các năng lượng liên kết trên 1 nuclon; 7,63 MeV/A và 7,67 MeV/A ⟹ ²³⁸U bền hơn.

Bài 36.16 trang 109 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

36.16. Tính năng lượng liên kết riêng của ⁹₄Be; ⁶⁴₂₉Cu; ¹⁰⁸₄₇Ag. Cho biết: m(⁹₄Be) = 9,0108 u; m(⁶⁴₂₉Cu) = 63,913 u; m(¹⁰⁸₄₇Ag) = 107,878 u.

Hướng dẫn giải chi tiết

- Năng lượng liên kết của hạt nhân ⁹₄Be: W_lk = Δm.c² = (4.m_P +6.m_n – m_Be).c² = 0,0679.c² = 63,249 MeV.

- Suy ra năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 94Be:W_lk/A=63,125/10=6,325MeV/nuclon

- Năng lượng liên kết của hạt nhân ⁶⁴₂₉Cu: W_lk = Δm.c² = (29.m_P +35.m_n – m_Cu).c²

- Suy ra năng lượng liên kết riêng của hạt nhân ⁶⁴₂₉Cu :W_lk/A=8,75MeV/nuclon

- Năng lượng liên kết của hạt nhân ¹⁰⁸₄₇Ag: W_lk = Δm.c² = (47.m_P +61.m_n – m_Ag).c²

- Suy ra năng lượng liên kết riêng của hạt nhân ¹⁰⁸₄₇Ag:W_lk/A=8,56MeV/nuclon

Bài 36.17 trang 109 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

36.17. Dùng một prôtôn có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân ⁹₄Be đang đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt α. Hạt a bay ra theo phương vuông góc với phương tới của prôtôn và có động năng 4 MeV. Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Tính năng lượng toả ra trong phản ứng này theo đơn vị MeV.

Hướng dẫn giải chi tiết

Ta có phản ứng hạt nhân

¹₁p+⁹₄Be→⁴₂He+⁶₃Li

hạt nhân X là hạt nhân Liti. Theo định luật bảo toàn động lượng

m_α→v_α+m_Liv^→_Li→m_pv^→_p

Vì phương của vận tốc hạt αα vuông góc với phương vận tốc của hạt proton nên ta có

m²_αv²_α+m_p²v²_p→m_Li²v²_Li

Có thể viết lại hệ thức trên

m_α.m_αv²α/2+m_pm_pv²_p/2→mLi.m_Liv²_Li/2

Ta có

m_pv²_p/2=W_đp=5,45MeV là động năng của proton

m_αv²_α/2=W_dα=4MeV là động năng của hạt αα

m_Liv²_Li/2=W_đLi là động năng hạt Li

Phương trình trên thành ra: 5,45 + 4.4 = 6W_đLi

Ta tính được động năng của hạt nhân Li là W_đLi = 3,575 MeV.

Tổng động năng của các hạt trước phản ứng là 5,45 MeV; còn tổng động năng của các hạt sau phản ứng là 4 + 3,575 = 7,575 MeV.

Lượng động năng dôi ra này được lấy từ độ hụt khối của các hạt nhân tham gia phản ứng. Như vậy, phản ứng này đã toả ra một năng lượng là:

7,575 - 5,45 = 2,125 MeV

Bài 36.18 trang 109 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

36.18. Hạt nhân ⁹₄Be có khối lượng 10,0135 u. Khối lượng của nơtron m_n = 1,0087 u, khối lượng của prôtôn m_p = 1,0073 u, 1 u = 931 MeV/c². Tính năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng của hạt nhân ⁹₄Be

Hướng dẫn giải chi tiết

Độ hụt khối của hạt nhân ⁹₄Be:

4m_p + 6m_n - m_Be = 4.1,0073 u + 6.1,0087 u - 10,0135 u = 0,0679 u

Năng lượng liên kết của hạt nhân ⁹₄Be là 0,0679.931 = 63,215 MeV

Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân ⁹₄Be là:

63,215:10 = 6,3215 MeV/ nuclôn

Bài 36.19 trang 109 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

36.19. Bắn một đơteri vào một hạt nhân 63Li36Li, ta thu được hai hạt nhân X giống nhau.

a) Viết phương trình phản ứng và cho biết hạt nhân X là hạt nhân gì?

b) Phản ứng này toả hay thu năng lượng? Tính năng lượng này.

Cho khối lượng của hạt nhân ⁶₃Li là m_Li = 6,0145 u; của hạt đơteri là m_H = 2,0140 u; của hạt nhân X là m_x = 4,0015 u; 1 u = 931 MeV/c².

Hướng dẫn giải chi tiết

a) Phương trình phản ứng:

²₁H+⁶₃Li→⁴₂He+⁴₂He

Hạt nhân X là hạt nhân heli.

b) Tổng khối lượng của các hạt nhân trước phản ứng: m_H + m_u = 2,0140 u + 6,0145 u = 8,0285 u

Tổng khối lượng của các hạt nhân sau phản ứng:

2m_H = 2.4,0015u = 8,003 u.

Như vậy đã có sự hụt khối lượng là:

∆m = 8,0285 u - 8,003 u = 0,0255 u.

Do đó, phản ứng này toả một năng lượng là:

0,0255.931 = 23,74 MeV

Bài 36.20 trang 109 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

36.20. Theo thuyết tương đối, một êlectron có động năng bằng một nửa năng lượng nghỉ của nó thì vận tốc của nó sẽ bằng bao nhiêu?

Hướng dẫn giải chi tiết

Theo bài ra ta có

= m₀c²/2+m₀c²=3m₀c²/2

⇒2=

⇒v=c√5/3=2,236.10⁸m/s

--------------------------------

Trên đây VnDoc.com đã giới thiệu tới bạn đọc tài liệu: Giải bài tập SBT Vật lý 12 bài 36. Để có kết quả cao hơn trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Vật Lí 12, Giải bài tập Toán lớp 12, Giải bài tập Hóa học lớp 12 mà VnDoc tổng hợp và đăng tải.