Bài tập cuối chương VII - Hạt nhân nguyên tử

Đề bài

Hạt \(\alpha \) có khối lượng \({m_\alpha } = 4,0015u.\) Tính năng lượng tỏa ra khi tạo thành \(1mol\) heli.Cho khối lượng của prôtôn: \({m_p} = 1,0073u;\) của nơtron \({m_n} = 1,0087u;1u = 1,{66055.10^{ - 27}}kg;\) số A-vô-ga-đrô \({N_A} = 6,{023.10^{23}}mo{l^{ - 1}}.\)

Đề bài

Hạt nhân urani \({}_{92}^{238}U\) sau một chuỗi phân rã biến đổi thành hạt nhân chì \({}_{82}^{206}Pb.\) Trong quá trình biến đổi đó, chu kì bán rã của \({}_{92}^{238}U\)biến đổi thành hạt nhân chì là \(4,{47.10^9}\) năm. Một khối đá được phát hiện có chứa \(1,{188.10^{20}}\) hạt nhân \({}_{92}^{238}U\)và \(6,{239.10^{18}}\) hạt nhân \({}_{82}^{206}Pb.\)Giả sử khối đá lúc mới hình thành không chứa chì và tất cả lượng chì có mặt trong đó đều là sản phẩm phân rã của \({}_{92}^{238}U\). Hãy tính tuổi của khối đá đó khi được phát hiện.

Đề bài

Dùng hạt \(\alpha \) để bắn phá hạt nhân nhôm, ta được hạt nhân phôtpho theo phản ứng:\({}_2^4He + {}_{13}^{27}Al \to {}_{15}^{30}P + {}_0^1n\)Cho \({m_{Al}} = 26,974u;{m_P} = 29,970u;{m_{He}} = 4,0015u;\\1u = 931MeV/{c^2}.\)Tính động năng tối thiểu của hạt \(\alpha \) (theo đơn vị \(MeV)\) để phản ứng này có thể xảy ra. Bỏ qua động năng của các hạt sinh ra sau phản ứng.

Đề bài

hạt nhân \(X,\) ban đầu đứng yên, phóng xạ \(\alpha \) và biến thành hạt nhân \(Y.\) Biết hạt nhân \(X\) có số khối là \(A,\) hạt \(\alpha \) phát ra có tốc độ \(v.\) Lấy khối lượng hạt nhân bằng số khối của nó tính theo đơn vị \(u.\) Tính tốc độ của hạt nhân \(Y\) theo \(A\) và \(v.\)

Đề bài

Xét phản ứng tổng hợp hai hạt nhân đơteri:

\({}_1^2D + {}_1^2D \to {}_1^3T + {}_1^1H\)

Cho \({m_D} = 2,0136u;{m_T} = 3,016u;\\{m_H} = 1,0073u;1u = 931MeV/{c^2}.\)

a) Tính năng lượng mà một phản ứng tỏa ra (theo đơn vị \(MeV).\)

b) Cho rằng tỉ lệ khối lượng nước nặng (\({D_2}O)\) trong nước thường là \(0,015\% .\) Tính năng lượng có thể thu được nếu lấy toàn bộ đơteri trong \(1kg\) nước thường làm nhiên liệu hạt nhân.