Giao diện mới của VnDoc Pro: Dễ sử dụng hơn - chỉ tập trung vào lớp bạn quan tâm. Vui lòng chọn lớp mà bạn quan tâm: Lưu và trải nghiệm
Đóng
Điểm danh hàng ngày
  • Hôm nay +3
  • Ngày 2 +3
  • Ngày 3 +3
  • Ngày 4 +3
  • Ngày 5 +3
  • Ngày 6 +3
  • Ngày 7 +5
Bạn đã điểm danh Hôm nay và nhận 3 điểm!
Nhắn tin Zalo VNDOC để nhận tư vấn mua gói Thành viên hoặc tải tài liệu Hotline hỗ trợ: 0936 120 169
VnDoc.com Lớp 12 Vật lý lớp 12 Trắc nghiệm Vật lí 12
Đóng
Bạn đã dùng hết 1 lần làm bài Trắc nghiệm miễn phí. Mời bạn mua tài khoản VnDoc PRO để tiếp tục! Tìm hiểu thêm
Mua VnDoc PRO chỉ từ Đang cập nhật

Luyện tập Phản ứng hạt nhân và năng lượng liên kết (khó)

Bài tập Vật lý 12 có đáp án chi tiết

Bài tập Vật lý 12 Phản ứng hạt nhân và năng lượng liên kết (nâng cao)

Trong cấu trúc đề thi tốt nghiệp THPT môn Vật lý 12, các câu hỏi thuộc chuyên đề Phản ứng hạt nhân và năng lượng liên kết ở mức độ khó thường phân loại học sinh khá – giỏi. Những bài toán này không chỉ yêu cầu vận dụng công thức tính độ hụt khối, năng lượng liên kết riêng mà còn kết hợp bảo toàn năng lượng, bảo toàn động lượng và xử lý dữ kiện phức tạp.

Bài viết tổng hợp hệ thống bài tập luyện tập Phản ứng hạt nhân và năng lượng liên kết (khó) – Vật lý 12 có đáp án chi tiết, giúp học sinh nâng cao tư duy phân tích, rèn kỹ năng biến đổi linh hoạt và sẵn sàng chinh phục câu hỏi vận dụng cao trong đề thi.

Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Vận dụng cao
  • Bài kiểm tra này bao gồm 25 câu
  • Điểm số bài kiểm tra: 25 điểm
  • Xem lại kỹ lý thuyết trước khi làm bài
  • Chuẩn bị giấy và bút để nháp trước khi bắt đầu
Bắt đầu!!
00:00:00
  • Câu 1: Vận dụng
    Ghi đáp án đúng vào ô trống

    Giả sử, một nhà máy điện hạt nhân dùng nhiên liệu urani 23592U. Biết công suất phát điện là 500 MW và hiệu suất chuyển hóa năng lượng hạt nhân thành điện năng là 20%. Cho rằng khi một hạt nhân urani 23592U phân hạch thì toả ra năng lượng là 3,2.10–11 J. Lấy NA = 6,02.1023 mol–1 và khối lượng mol của 23592U là 235 g/mol. Nếu nhà máy hoạt động liên tục thì lượng urani 23592U mà nhà máy cần dùng trong 365 ngày là bao nhiêu kg? (Kết quả làm tròn sau dấu phẩy không chữ số thập phân).

    Đáp án: 962

    Đáp án là:

    Giả sử, một nhà máy điện hạt nhân dùng nhiên liệu urani 23592U. Biết công suất phát điện là 500 MW và hiệu suất chuyển hóa năng lượng hạt nhân thành điện năng là 20%. Cho rằng khi một hạt nhân urani 23592U phân hạch thì toả ra năng lượng là 3,2.10–11 J. Lấy NA = 6,02.1023 mol–1 và khối lượng mol của 23592U là 235 g/mol. Nếu nhà máy hoạt động liên tục thì lượng urani 23592U mà nhà máy cần dùng trong 365 ngày là bao nhiêu kg? (Kết quả làm tròn sau dấu phẩy không chữ số thập phân).

    Đáp án: 962

    Năng lượng thực tế cần cung cấp trong 356 ngày là:

    500.10^{6}.\frac{100}{20}.365.86400 = 7,884.10^{16}J

    Khối lượng U cần dùng là

    M = \frac{7,884.10^{16}}{3,2.10^{- 11}.6,02.10^{23}}.0,235kg \approx 962kg

  • Câu 2: Vận dụng
    Ghi đáp án đúng vào ô trống

    Dùng hạt α có động năng 5MeV bắn vào hạt nhân _{7}^{14}\ N đứng yên gây ra phản ứng _{2}^{4}\ He +_{7}^{14}\ N \rightarrow X +_{1}^{1}\ H. Phản ứng này thu năng lượng 1,21 MeV và không kèm theo bức xạ gamma. Lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối của chúng. Khi hạt nhân X bay ra theo hướng lệch với hướng chuyển động của hạt α một góc lớn nhất thì động năng của hạt _{1}^{1}\ H có giá trị bằng bao nhiêu MeV? (Kết quả làm tròn sau dấu phẩy hai chữ số thập phân).

    Đáp án: 2,89

    Đáp án là:

    Dùng hạt α có động năng 5MeV bắn vào hạt nhân _{7}^{14}\ N đứng yên gây ra phản ứng _{2}^{4}\ He +_{7}^{14}\ N \rightarrow X +_{1}^{1}\ H. Phản ứng này thu năng lượng 1,21 MeV và không kèm theo bức xạ gamma. Lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối của chúng. Khi hạt nhân X bay ra theo hướng lệch với hướng chuyển động của hạt α một góc lớn nhất thì động năng của hạt _{1}^{1}\ H có giá trị bằng bao nhiêu MeV? (Kết quả làm tròn sau dấu phẩy hai chữ số thập phân).

    Đáp án: 2,89

    Giản đồ vectơ:

    Năng lượng thu của phản ứng:

    {W_{thu}} = {K_X} + {K_H} - {K_\alpha } \to {K_X} + {K_H}= 3,79 \to {K_H} = 3,79 - {K_X}

    Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có:

    \cos \beta = \frac{{p_X^2 + p_\alpha ^2 - p_H^2}}{{2{p_X}{p_\alpha }}}= \frac{{17{K_X} + 20 - 3,79 + {K_X}}}{{4\sqrt {85} \sqrt {{K_X}} }}= \frac{{18\sqrt {{K_X}} + \frac{{16,21}}{{\sqrt {{K_X}} }}}}{{4\sqrt {85} }} (1)

    (với β là góc hợp bởi hướng lệch của hạt X so với hướng chuyển động của hạt α)

    Để β đạt giá trị lớn nhất khi tử số (1) phải nhỏ nhất.

    Áp dụng bất đẳng thức Cauchy cho tử số của (1) ta có:

    18\sqrt{K_{X}} + \frac{16,21}{\sqrt{K_{X}}} \geq 34,16

    Dấu “=” xảy ra khi: KX = 0,9 MeV 🡪KH \approx 2,89 MeV

  • Câu 3: Vận dụng
    Tính năng lượng tỏa ra từ phản ứng

    Cho phản ứng hạt nhân: _{1}^{3}\ T +_{1}^{2}\ D \rightarrow_{2}^{4}\ He + X + 17,6MeV. Năng lượng toả ra từ phản ứng trên khi tổng hợp được 2g Hêli là

    Hướng dẫn:

    - Số nguyên tử hêli có trong 2g hêli:

    N = \frac{m.N_{A}}{A} = \frac{2.6,023.10^{23}}{4} = 3,01.10^{23}

    - Năng lượng toả ra gấp N lần năng lượng của một phản ứng nhiệt hạch:

    E = N.Q = 3,01.1023.17,6 = 52,976.1023 MeV

  • Câu 4: Vận dụng
    Tính năng lượng liên kết quả hạt nhân

    Cho khối lượng nguyên tử của đồng vị cacbon_{6}^{13}C; êlectron; prôtôn và nơtron lần lượt là 12112,490 MeV/c2; 0,511 MeV/c2; 938,256 MeV/c2 và 939,550 MeV/c2. Năng lượng liên kết của hạt nhân _{6}^{13}C bằng

    Hướng dẫn:

    Ta có:

    Elk = (Z.mp + (A – Z).mn – mhn)c2

    = 6.938,256 + 7.939,55 – (12112,49 – 6.0,511) = 96,962 (MeV)

  • Câu 5: Vận dụng
    Ghi đáp án vào ô trống

    Cho hạt nhân Đơtêri _{1}^{2}\ D. Biết mP = 1,0073 amu; mN = 1,0087 amu; mD = 2,0136 amu; 1 amu = 931MeV/c2. Năng lượng liên kết của hạt nhân _{1}^{2}\ Dbằng bao nhiêu MeV? (Kết quả làm tròn sau dấu phẩy hai chữ số thập phân).

    Đáp án: 2,23

    Đáp án là:

    Cho hạt nhân Đơtêri _{1}^{2}\ D. Biết mP = 1,0073 amu; mN = 1,0087 amu; mD = 2,0136 amu; 1 amu = 931MeV/c2. Năng lượng liên kết của hạt nhân _{1}^{2}\ Dbằng bao nhiêu MeV? (Kết quả làm tròn sau dấu phẩy hai chữ số thập phân).

    Đáp án: 2,23

    Độ hụt khối của hạt nhân D:

    Δm = ∑ mP + ∑ mN ─ mD = 1.mP +1.mN – mD = 0,0024 amu

    Năng lượng liên kết của hạt nhân D:

    Wlk = Δm.c2 = 0,0024.uc2 \approx 2,23 MeV

  • Câu 6: Thông hiểu
    Ghi đáp án vào ô trống

    Người ta dùng hạt prôtôn có động năng 1,6 MeV bắn vào hạt nhân _{3}^{7}{Li} đứng yên, sau phản ứng thu được hai hạt giống nhau có cùng động năng. Giả sử phản ứng không kèm theo bức xạ γ. Biết năng lượng tỏa ra của phản ứng là 17,4 MeV. Động năng của mỗi hạt sinh ra bằng bao nhiêu Mev? (Kết quả làm tròn sau dấu phẩy một chữ số thập phân).

    Đáp án: 9,5

    Đáp án là:

    Người ta dùng hạt prôtôn có động năng 1,6 MeV bắn vào hạt nhân _{3}^{7}{Li} đứng yên, sau phản ứng thu được hai hạt giống nhau có cùng động năng. Giả sử phản ứng không kèm theo bức xạ γ. Biết năng lượng tỏa ra của phản ứng là 17,4 MeV. Động năng của mỗi hạt sinh ra bằng bao nhiêu Mev? (Kết quả làm tròn sau dấu phẩy một chữ số thập phân).

    Đáp án: 9,5

    Ta có:

    W = 2K_{\alpha} - K_{p} = 17,4MeV \Rightarrow K_{\alpha} = 9,5MeV

  • Câu 7: Vận dụng
    Chọn kết quả đúng

    Theo thuyết tương đối, một êlectron có động năng bằng một nửa năng lượng nghỉ của nó thì êlectron này chuyển động với tốc độ bằng

    Hướng dẫn:

    Ta có:

    W_{d} = E - E_{0} = \frac{1}{2}E_{0} \Leftrightarrow E = \frac{3}{2}E_{0}

    \Leftrightarrow \frac{m_{0}c^{2}}{\sqrt{1 - \left( \frac{0,6c}{c} \right)^{2}}}= \frac{3}{2}m_{0}c^{2} \Rightarrow v = \frac{\sqrt{5}}{3}c = 2,24.10^{8}m/s

  • Câu 8: Thông hiểu
    Tính năng lượng liên kết của hạt nhân

    Hạt nhân 23592U có năng lượng liên kết 1784 MeV. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân này là

    Hướng dẫn:

    Năng lượng liên kết riêng là

    \frac{W_{lk}}{A} = \frac{1784}{235}MeV/nuclôn \approx7,59 MeV/nuclôn.

  • Câu 9: Thông hiểu
    Tính dộ hụt khối của hạt nhân

    Cho khối lượng hạt nhân _{47}^{107}\ Aglà 106,8783 amu, của nơtrôn là 1,0087 amu; của prôtôn là 1,0073 amu. Độ hụt khối của hạt nhân _{47}^{107}\ Aglà

    Hướng dẫn:

    Ta có:

    ∆m = Zmp + Nmn – mx = 47mp + 60 mn - m = 0,9868 amu

  • Câu 10: Thông hiểu
    Ghi đáp án đúng vào ô trống

    Hạt nhân _{8}^{17}\ O có khối lượng 16,9947 amu. Biết khối lượng của prôtôn và nơtron lần lượt là 1,0073 amu và 1,0087 amu. Độ hụt khối của _{8}^{17}\ O bằng bao nhiêu amu? (Kết quả làm tròn sau dấu phẩy hai chữ số thập phân).

    Đáp án: 0,14

    Đáp án là:

    Hạt nhân _{8}^{17}\ O có khối lượng 16,9947 amu. Biết khối lượng của prôtôn và nơtron lần lượt là 1,0073 amu và 1,0087 amu. Độ hụt khối của _{8}^{17}\ O bằng bao nhiêu amu? (Kết quả làm tròn sau dấu phẩy hai chữ số thập phân).

    Đáp án: 0,14

    Ta có:

    \Delta m = Zm_{p} + (A - Z)m_{n} - m_{O} \approx 0,14\ amu

  • Câu 11: Vận dụng
    Xác định động năng của mỗi hạt sinh ra

    Người ta dùng hạt prôtôn có động năng 1,6 MeV bắn vào hạt nhân _{3}^{7}\ Li đứng yên, sau phản ứng thu được hai hạt giống nhau có cùng động năng. Giả sử phản ứng không kèm theo bức xạ \gamma. Biết năng lượng tỏa ra của phản ứng là 17,4 MeV. Động năng của mỗi hạt sinh ra bằng

    Hướng dẫn:

    Theo định luật bảo toàn năng lượng toàn phần:

    \Delta E + K_{p} = K_{1} + K_{2} với K1 = K2

    Suy ra K_{1} = K_{2} = \frac{\Delta E + K_{p}}{2} = \frac{17,4 + 1,6}{2} = 9,5 MeV

  • Câu 12: Thông hiểu
    Ghi đáp án đúng vào ô trống

    Cho rằng một hạt nhân urani 23592U khi phân hạch thì tỏa ra năng lượng là 200 MeV. Lấy NA = 6,02.1023 mol–1, 1 eV = 1,6.10–19 J và khối lượng mol của urani 23592U là 235 g/mol. Năng lượng tỏa ra khi 2g urani 23592U phân hạch hết bằng a.1010 J. Giá trị của a bằng bao nhiêu? (Kết quả làm tròn sau dấu phẩy một chữ số thập phân).

    Đáp án: 16,4

    Đáp án là:

    Cho rằng một hạt nhân urani 23592U khi phân hạch thì tỏa ra năng lượng là 200 MeV. Lấy NA = 6,02.1023 mol–1, 1 eV = 1,6.10–19 J và khối lượng mol của urani 23592U là 235 g/mol. Năng lượng tỏa ra khi 2g urani 23592U phân hạch hết bằng a.1010 J. Giá trị của a bằng bao nhiêu? (Kết quả làm tròn sau dấu phẩy một chữ số thập phân).

    Đáp án: 16,4

    Ta có:

    E = \frac{2}{235}.6,022.10^{23}.200.1,6.10^{- 13}J \approx16,4.1010 J

  • Câu 13: Vận dụng
    Ghi đáp án đúng vào ô trống

    Hạt nhân _{4}^{10}\ Becó khối lượng 10,0135 amu. Khối lượng của nơtrôn mn = 1,0087 amu; khối lượng của prôtôn mP = 1,0073 amu; 1 amu = 931 MeV/c2. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân _{4}^{10}\ Be bằng bao nhiêu MeV? (Kết quả làm tròn sau dấu phẩy một chữ số thập phân).

    Đáp án: 6,32

    Đáp án là:

    Hạt nhân _{4}^{10}\ Becó khối lượng 10,0135 amu. Khối lượng của nơtrôn mn = 1,0087 amu; khối lượng của prôtôn mP = 1,0073 amu; 1 amu = 931 MeV/c2. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân _{4}^{10}\ Be bằng bao nhiêu MeV? (Kết quả làm tròn sau dấu phẩy một chữ số thập phân).

    Đáp án: 6,32

    Năng lượng liên kết của hạt nhân _{4}^{10}\ Be:

    Elk = (4.mP +6.mn – mBe).c2 = 0,0679.c2 = 63,249 MeV.

    Suy ra năng lượng liên kết riêng của hạt nhân _{4}^{10}\ Be: \frac{W_{lk}}{A} = \frac{63,249}{10} \approx 6,32MeV/nuclon

  • Câu 14: Thông hiểu
    Tính khối lượng của hạt nhân

    Hạt nhân \ _{4}^{9}Be có độ hụt khối là 0,0627 amu. Cho khối lượng của proton và notron lần lượt là 1,0073 amu và 1,0087 amu. Khối lượng của hạt nhân \ _{4}^{9}Belà

    Hướng dẫn:

    Ta có:

    m_{Be} = (4.1.0073 + 5.1.0087 - 0,0627)u = 9,01u

  • Câu 15: Vận dụng
    Ghi đáp án vào ô trống

    Cho hạt nhân _{26}^{56}\ Fe. Biết mn = 1,00866 amu; mp = 1,00728 amu; mFe = 55,9349 amu. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân _{26}^{56}\ Fe bằng bao nhiêu MeV? (Kết quả làm tròn sau dấu phẩy hai chữ số thập phân).

    Đáp án: 8,46

    Đáp án là:

    Cho hạt nhân _{26}^{56}\ Fe. Biết mn = 1,00866 amu; mp = 1,00728 amu; mFe = 55,9349 amu. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân _{26}^{56}\ Fe bằng bao nhiêu MeV? (Kết quả làm tròn sau dấu phẩy hai chữ số thập phân).

    Đáp án: 8,46

    Ta có:

    Δm = 26 mp+ 30 mn - 55,9349 = 0,50866 amu

    \RightarrowΔE = 0,50866 uc2 = 0,50866 .931,5MeV = 473,8MeV

    \Rightarrow \varepsilon = \frac{473,8}{56} \approx 8,46MeV

  • Câu 16: Vận dụng
    Tính năng lượng tỏa ra

    Cho khối lượng của hạt nhân _{2}^{4}{He}; prôtôn và nơtron lần lượt là 4,0015 amu; 1,0073 amu và 1,0087 amu. Lấy 1 amu = 1,66.10–27 kg; c = 3.108 m/s; NA = 6,02.1023 mol–1. Năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1 mol _{2}^{4}{He} từ các nuclôn là

    Hướng dẫn:

    Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp 1 hạt He là:

    Wlk = (Z.mp + (A – Z).mn – mhn)c2

    = (2.1,0073+2.1,0087- 4,0015).931,5 = 28,41075 MeV

    Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp 1 mol He là:

    28,41075. 1,6.10-13.6,02.1023 = 2,73652344.1012J

  • Câu 17: Vận dụng cao
    Tính động năng của hạt

    Bắn hạt \alpha vào hạt nhân nguyên tử nhôm đang đứng yên gây ra phản ứng: _{2}^{4}\ He +_{13}^{27}\ Al \rightarrow_{15}^{30}\ P +_{0}^{1}\ n. Biết phản ứng thu năng lượng là 2,70 MeV; giả sử hai hạt tạo thành bay ra với cùng vận tốc và phản ứng không kèm bức xạ \gamma. Lấy khối lượng của các hạt tính theo đơn vị amu có giá trị bằng số khối của chúng. Động năng của hạt \alpha là

    Hướng dẫn:

    Ta có:

    Wtỏa = W = 2,7MeV, vP = vn

    Hai hạt có cùng vận tốc nên pP = 30 amu.v; pn = 1 amu.v ⇒ pP = 30.pn

    Áp dụng p^{2} = 2mK⇒ 2.30 amu.KP = 302. 2.1 amu.Kn

    ⇒ KP = 30.Kn

    ĐLBT động lượng: {\overrightarrow{p}}_{He} = {\overrightarrow{p}}_{P} + {\overrightarrow{p}}_{n} vì các vectơ vận tốc cùng chiều nên

    p_{He} = p_{P} + p_{n}= 31.pn

    ⇒ 2.4 amu.KHe = 312.2.1u.Kn ⇒ KHe = 240,25.Kn

    ⇒ Kn = KHe/240,25.

    Định luật bảo toàn năng lượng:

    K_{He} - W = K_{p} + K_{n} = 31.K_{n}= 31. KHe/240,25

    ⇒ KHe − 31. KHe/240,25 = W

    ⇒ KHe = \frac{2,7}{1 - \frac{31}{240,25}} = 3,1MeV

  • Câu 18: Vận dụng
    Tính năng lượng tỏa ra khi phân hạch

    Cho rằng khi một hạt nhân urani _{92}^{235}\ U phân hạch thì toả ra năng lượng trung bình là 200 MeV, Lấy NA = 6,023.1023 mol-1, khối lượng mol của urani _{92}^{235}\ Ulà 235 g/mol. Năng lượng tỏa ra khi phân hạch hết 1 kg urani _{92}^{235}\ Ulà

    Hướng dẫn:

    Số hạt nhân U235 trong 1kg:

    N = \frac{N_{A}m}{\mu} = \frac{6,023,10^{23}.1}{0,235} = 25,63.1023

    Năng lượng tỏa ra khi phân hạch hết 1 kg U­235 là:

    E = 200.N = 5,12.1026MeV.

  • Câu 19: Thông hiểu
    Ghi đáp án vào ô trống

    Hạt nhân _{3}^{7}{Li} có khối lượng 7,0144 amu. Cho khối lượng của prôtôn và nơtron lần lượt là 1,0073 amu và 1,0087 amu. Độ hụt khối của hạt nhân _{3}^{7}{Li} bằng bao nhiêu amu? (Kết quả làm tròn sau dấu phẩy hai chữ số thập phân).

    Đáp án: 0,04

    Đáp án là:

    Hạt nhân _{3}^{7}{Li} có khối lượng 7,0144 amu. Cho khối lượng của prôtôn và nơtron lần lượt là 1,0073 amu và 1,0087 amu. Độ hụt khối của hạt nhân _{3}^{7}{Li} bằng bao nhiêu amu? (Kết quả làm tròn sau dấu phẩy hai chữ số thập phân).

    Đáp án: 0,04

    Ta có:

    \Delta m = Zm_{p} + Nm_{n} - m_{Li} \approx 0,04\ amu

  • Câu 20: Thông hiểu
    Chọn đáp án đúng

    Một hạt có khối lượng nghỉ m0. Theo thuyết tương đối, động năng của hạt này khi chuyển động với tốc độ 0,6c (với c là tốc độ ánh sáng trong chân không) là

    Hướng dẫn:

    Ta có:

    W_{d} = E - E_{0} = mc^{2} - m_{0}c^{2}= \frac{m_{0}c^{2}}{\sqrt{1 - \left( \frac{0,6c}{c} \right)^{2}}} - m_{0}c^{2} = 0,25m_{0}c^{2}.

  • Câu 21: Vận dụng cao
    Ghi đáp án đúng vào ô trống

    Dùng hạt α có động năng 5,00 MeV bắn vào hạt nhân _{7}^{14}N đứng yên gây ra phản ứng: _{2}^{4}{He} + _{7}^{14}N \rightarrow \ _{1}^{1}{H + X}. Phản ứng này thu năng lượng 1,21 MeV và không kèm theo bức xạ gamma. Lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối của chúng. Khi hạt nhân X bay ra theo hướng lệch với hướng chuyển động của hạt α một góc lớn nhất thì động năng của hạt X có giá trị gần nhất với giá trị bằng bao nhiêu MeV ? (Kết quả làm tròn sau dấu phẩy một chữ số thập phân).

    Đáp án: 0,9

    Đáp án là:

    Dùng hạt α có động năng 5,00 MeV bắn vào hạt nhân _{7}^{14}N đứng yên gây ra phản ứng: _{2}^{4}{He} + _{7}^{14}N \rightarrow \ _{1}^{1}{H + X}. Phản ứng này thu năng lượng 1,21 MeV và không kèm theo bức xạ gamma. Lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối của chúng. Khi hạt nhân X bay ra theo hướng lệch với hướng chuyển động của hạt α một góc lớn nhất thì động năng của hạt X có giá trị gần nhất với giá trị bằng bao nhiêu MeV ? (Kết quả làm tròn sau dấu phẩy một chữ số thập phân).

    Đáp án: 0,9

    Ta có K_{X} + K_{H} = 5 - 1,21 = 3,79 \rightarrow K_{H} = 3,79 - K_{X}

    Vẽ giản đồ véc tơ \overrightarrow{P_{\alpha}} = \overrightarrow{P_{X}} + \overrightarrow{P_{H}}; gọi β là góc hợp bởi hướng lệch của hạt X so với hướng chuyển động của hạt α

    Ta có

    \cos\beta = \frac{p_{X}^{2} + p_{\alpha}^{2} - p_{H}^{2}}{2p_{X}p_{\alpha}} = \frac{17K_{X} + 20 - 3,79 + K_{X}}{4\sqrt{85}\sqrt{K_{X}}} = \frac{18\sqrt{K_{X}} + \frac{16,21}{\sqrt{K_{X}}}}{4\sqrt{85}}

    Để β đạt giá trị lớn nhất khi 18\sqrt{K_{X}} + \frac{16,21}{\sqrt{K_{X}}} => KX \approx 0,9MeV

  • Câu 22: Vận dụng
    Tính năng lượng liên kết hạt nhân

    Cho phản ứng hạt nhân sau: _{1}^{2}\ H +_{1}^{2}\ H \rightarrow_{2}^{4}\ He +_{0}^{1}\ n + 3,25MeV. Biết độ hụt khối của _{1}^{2}\ H là ΔmD= 0,0024 amu và 1 amu = 931 MeV/ c2. Năng lượng liên kết hạt nhân _{2}^{4}\ He là

    Hướng dẫn:

    Ta có:

    _{1}^{2}\ H +_{1}^{2}\ H \rightarrow_{2}^{4}\ He +_{0}^{1}\ n + 3,25MeV

    Năng lượng tỏa ra của phản ứng:

    ΔE = ( ∑ Δmsau – ∑ Δmtrước)c2 = Wlksau – 2ΔmDc2

    → Wlkα = ΔE +2ΔmDc2 = 7,7188MeV

  • Câu 23: Thông hiểu
    Ghi đáp án đúng vào ô trống

    Trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng nghỉ của các hạt trước phản ứng là 37,9638 amu và tổng khối lượng nghỉ các hạt sau phản ứng là 37,9656 amu. Lấy 1 amu = 931,5 MeV/c2. Phản ứng này thu bao nhiêu MeV? (Kết quả làm tròn sau dấu phẩy hai chữ số thập phân).

    Đáp án: 1,68

    Đáp án là:

    Trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng nghỉ của các hạt trước phản ứng là 37,9638 amu và tổng khối lượng nghỉ các hạt sau phản ứng là 37,9656 amu. Lấy 1 amu = 931,5 MeV/c2. Phản ứng này thu bao nhiêu MeV? (Kết quả làm tròn sau dấu phẩy hai chữ số thập phân).

    Đáp án: 1,68

    Ta có:

    \Delta E = (m_{t} - m_{s}).931,5MeV \approx - 1,68 MeV < 0

  • Câu 24: Vận dụng cao
    Tính năng lượng mà phản ứng tỏa ra

    Bắn hạt prôtôn có động năng 5,5 MeV vào hạt nhân _{3}^{7}\ Li đang đứng yên gây ra phản ứng hạt hân p + _{3}^{7}\ Li →2α. Giả sử phản ứng không kèm theo bức xạ γ, hai hạt α có cùng động năng và bay theo hai hướng tạo với nhau góc 1600. Coi khối lượng của mỗi hạt tính theo đơn vị u gần bằng số khối của nó. Năng lượng mà phản ứng tỏa ra là

    Hướng dẫn:

    Ta có phản ứng:

    _{1}^{1}\ H + _{3}^{7}\ Li → 2_{2}^{4}\ He .

    Theo định luật bảo toàn động lượng

    {\overrightarrow{P}}_{p} = {\overrightarrow{P}}_{\alpha 1} + {\overrightarrow{P}}_{\alpha 2} P2 = 2mK (K là động năng)

    cos\frac{\varphi}{2} = \frac{P_{P}}{2P_{\alpha}}= \frac{1}{2}\sqrt{\frac{2m_{P}K_{P}}{2m_{\alpha}K_{\alpha}}} = \frac{1}{2}\sqrt{\frac{m_{P}K_{P}}{m_{\alpha}K_{\alpha}}}=\frac{1}{2}\sqrt{\frac{m_{P}K_{P}}{m_{\alpha}K_{\alpha}}}=\frac{1}{2}\sqrt{\frac{1.K_{P}}{4.K_{\alpha}}}

    cos\frac{\varphi}{2} = \frac{1}{4}\sqrt{\frac{K_{P}}{K_{\alpha}}}🢥 Kα = \frac{K_{P}}{16cos^{2}80^{0}}= 2,073Kp = 11,4MeV

    Năng lượng mà phản ứng tỏa ra là: ∆E = 2Kα - Kp = 22,8 – 5,5 = 17,3 MeV

  • Câu 25: Vận dụng
    Ghi đáp án vào ô trống

    Cho phản ứng hạt nhân: 73Li + H → He + X. Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 1 mol heli theo phản ứng này là 5,2.1024 MeV. Lấy NA = 6,02.1023 mol−1. Năng lượng tỏa ra của một phản ứng hạt nhân trên là bằng bao nhiêu MeV? (Kết quả làm tròn sau dấu phẩy một chữ số thập phân).

    Đáp án: 17,3

    Đáp án là:

    Cho phản ứng hạt nhân: 73Li + H → He + X. Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 1 mol heli theo phản ứng này là 5,2.1024 MeV. Lấy NA = 6,02.1023 mol−1. Năng lượng tỏa ra của một phản ứng hạt nhân trên là bằng bao nhiêu MeV? (Kết quả làm tròn sau dấu phẩy một chữ số thập phân).

    Đáp án: 17,3

    Ta thấy hạt X là hạt He, mỗi phản ứng tổng hợp được 2 hạt He

    =>\Delta E = 2.\frac{5,2.10^{24}}{6,02.10^{23}} \approx17,3 MeV

0/25
25 câu:
Kiểm tra Kiểm tra lại Bỏ qua Nộp bài

Chúc mừng Bạn đã hoàn thành bài!

Kết quả làm bài:
  • Nhận biết (36%):
    2/3
  • Thông hiểu (52%):
    2/3
  • Vận dụng (12%):
    2/3
  • Thời gian làm bài: 00:00:00
  • Số câu làm đúng: 0
  • Số câu làm sai: 0
  • Điểm số: 0
  • Điểm thưởng: 0
Làm lại
Bạn còn 1 lượt làm bài tập miễn phí. Hãy mua tài khoản VnDoc PRO để học không giới hạn nhé! Bạn đã HẾT lượt làm bài tập miễn phí! Hãy mua tài khoản VnDoc PRO để làm Trắc nghiệm không giới hạn và tải tài liệu nhanh nhé!
Mua ngay Đổi điểm
Tải file làm trên giấy
1
57 Bài viết đã được lưu
Xác thực tài khoản!

Theo Nghị định 147/2024/ND-CP, bạn cần xác thực tài khoản trước khi sử dụng tính năng này. Chúng tôi sẽ gửi mã xác thực qua SMS hoặc Zalo tới số điện thoại mà bạn nhập dưới đây:

Số điện thoại chưa đúng định dạng!
Số điện thoại này đã được xác thực!
Bạn có thể dùng Sđt này đăng nhập tại đây!
Lỗi gửi SMS, liên hệ Admin
Sắp xếp theo
Xóa Đăng nhập để Gửi
Tìm bài trong mục này