Bài C1 trang 275 SGK Vật Lý 12 Nâng cao
Nêu một ví dụ về phản ứng hạt nhân xảy ra trong thiên nhiên.
Giải
Phản ứng hạt nhân xảy ra trong thiên nhiên thường gặp là nơtron tương tác với hạt nhân 147N trong khí quyển tạo nên phản ứng :
10n+147N→146C+11H
với 146C là đồng vị phóng xạ của cacbon 126C.
Bài C2 trang 275 SGK Vật Lý 12 Nâng cao
So sánh phản ứng hạt nhân và phản ứng hoá học.
Giải
Phản ứng hạt nhân là tương tác giữa các hạt nhân dẫn đến sự biến đổi của chúng thành các hạt nhân khác.
Phản ứng hoá học là phản ứng xảy ra ở lóp vỏ các nguyên tử và kết hợp thành phân tử mới, còn bản thân các hạt nhân nguyên tử trước và sau phản ứng không thay đổi.
Bài C3 trang 275 SGK Vật Lý 12 Nâng cao
Viết định luật bảo toàn số nuclôn và điện luật bảo toàn điện tích cho phản ứng hạt nhân sau :
A1Z1A+A2Z2B→A3Z3X+A4Z4Y
Giải
Định luật bảo toàn số nuclôn : A1 + A2 = A3 +A4
Định luật bảo toàn điện tích : Z1 + Z2 = Z3 + Z4
Bài C4 trang 276 SGK Vật Lý 12 Nâng cao
Áp dụng các định luật bảo toàn, hãy viết phương trình đầy đủ của phản ứng hạt nhân nhân tạo do hai ông bà Giô- li- ô Quy- ri thực hiện năm 1934. Cho biết hạt nhân có Z = 14 là hạt nhân silic (Si).
Giải
Phương trình đầy đủ của phản ứng là : 42He+2713Al→3015P+10n
Hạt nhân 3015P lại tiếp tục phóng xạ β+: 3015P→3014Si+0+1e
Bài C5 trang 278 SGK Vật Lý 12 Nâng cao
Tính năng lượng toả ra khi 1 kg urani 235U bị phân hạch theo phản ứng (54.7).
Giải
Xét phản ứng phân hạch : 10n+23592U→9438Sr+14054Xe+210n+185MeV
Cứ mỗi hạt 23592U phân hạch toả năng lượng 185 MeV. Số hạt nhân 235U có trong khối lượng m = 1 (kg).
N=mANA=1000235.6,023.1023=2,56.1024 nguyên tử
⇒ năng lượng toả ra khi phân hạch hoàn toàn 1 kg Urani:
E = 185.N = 185.2,56.1024 = 474.1024 MeV = 4,74.1026 MeV
Với 1 MeV = 1,6.10-13 (J) ⇒ E = 7,58. 1013 (J).
Bài 1 trang 278 SGK Vật Lý 12 Nâng cao.
Trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng của các hạt nhân tham gia
A. được bảo toàn.
B. tăng.
C. giảm.
D. Tăng hoặc giảm tuỳ theo phản ứng.
Giải
Trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng của các hạt tham gia phản ứng tăng hay giảm tuỳ theo loại phản ứng toả ra hay thu năng lượng.
Chọn đáp án D.
Bài 2 trang 278 SGK Vật Lý 12 Nâng cao.
Trong dãy phân rã phóng xạ 23592X→20782Y có bao nhiêu hạt α và β được phát ra ?
A. 3α và 4β.
B. 7α và 4β.
C. 4α và 7β.
D. 7α và 2β.
Giải
Ta có dãy phóng xạ 23592Xα,β⟶20782Y
* Xét phóng xạ α:AZA→A−4Z−2B+42He
⇒ Hạt nhân con có số khối giảm 4 và số Z giảm 2 so với hạt nhân mẹ.
* Xét phóng xạ β−:AZA→AZ+1B+0−1e−
⇒ Hạt nhân có cùng số khối với hạt nhân mẹ và có số Z tăng thêm 1.
* Xét phóng xạ β+:AZA→AZ−1B+0+1e+
⇒ Hạt nhân con có cùng số khối với hạt nhân mẹ và có số Z giảm đi 1.
Xét 2 trường hợp : ( gọi x là số lần phóng xạ α và y là số lần phóng xạ β)
a) Phóng xạ α và β+:
Ta giải hệ phương trình :
{235−4x=20792−2x−y=82
⇒ x = 7 và y = -7 < 0 (loại)
b) Phóng xạ α và β−:
Ta giải hệ phương trình : {235−4x=20792−2x+y=82
⇒ x = 7 và y = 4
Chọn đáp án B.
Bài 3 trang 278 SGK Vật Lý 12 Nâng cao.
Xác định hạt X trong các phản ứng sau đây ;
199F+p→168O+X;
2512Mg+X→2211Na+α
Giải
199F+11p→168O+42X⇒ X là 42He
2512Mg+11X→2211Na+42α⇒ X là prôtôn 11H
Bài 4 trang 278 SGK Vật Lý 12 Nâng cao.
Cho phản ứng hạt nhân : 3717Cl+X→3718Ar+n
a) Xác định số khối, nguyên tử số và tên gọi hạt nhân của X.
b) Phản ứng đó toả ra hay thu năng lương. Tính độ lớn của năng lượng toả ra hay thu đó theo đơn vị jun.
Cho biết:
mAr=36,956889u;mCl=36,956563umn=1,008665u;mp=1,007276u
Giải
Xét phản ứng hạt nhân : 3717Cl+11X→3718Ar+10n
a) Hạt nhân X là prôtôn.
b) Ta có
m0 = mCl + mp = 36,956563u + 1,007276u = 37,963839u
m = mAr + mn = 36,956889u + 1,008665u = 37,965554u
So sánh ⇒ m0 < m : phản ứng thu năng lượng
Năng lượng thu vào :
E=(m−m0)c2=1,715.10−3.931,5
=1,6MeV=2,56.10−13(J).
Giaibaitap.me
Giải bài tập trang 287 bài 56 phản ứng phân hạch SGK Vật lý 12 Nâng cao. Câu 1: Sự phân hạch là sự vỡ của một hạt nhân nặng...
Giải bài tập trang 288, 289 bài 57 phản ứng nhiệt hạch SGK Vật lý 12 Nâng cao. Câu C1: Hãy tính năng lượng toả ra khi 1 kg heli được tạo thành theo phản ứng...
Giải bài tập trang 298 bài 58 các hạt sơ cấp SGK Vật lý 12 Nâng cao. Câu 1: Các loại hạt sơ cấp là...
Giải bài tập trang 305 bài 59 mặt trời, hệ mặt trời SGK Vật lý 12 Nâng cao. Câu 1: Đường kính Trái Đất ở xích đạo có giá trị nào sau đây...