Giáo án Lý 12 - Chương 7 - PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ PHÓNG XẠ

  1. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪

    1. DẠNG 1: XÁC ĐỊNH LƯỢNG CHẤT CÒN LẠI (N HAY m), ĐỘ PHÓNG XẠ
    Phương pháp: Vận dụng công thức:
    - Khối lượng còn lại của X sau thời gian t : \(m = \frac{{{m_0}}}{{{2^{\frac{t}{T}}}}} = {m_0}{.2^{ - {\kern 1pt} \frac{t}{T}}} = {m_0}.{e^{ - \lambda .t}}\).
    - Số hạt nhân X còn lại sau thời gian t : \(N = \frac{{{N_0}}}{{{2^{\frac{t}{T}}}}} = {N_0}{.2^{ - {\kern 1pt} \frac{t}{T}}} = {N_0}.{e^{ - \lambda .t}}\)
    - Độ phóng xạ: \({H_{tb}} = - \frac{{\Delta N}}{{\Delta t}}\); \(H = \frac{{{H_0}}}{{{2^{\frac{t}{T}}}}} = {H_0}{.2^{ - \frac{t}{T}}}\) hay \(H = \frac{{{H_0}}}{{{e^{\lambda t}}}} = {H_0}.{e^{ - \lambda t}}\) Với : \(\lambda = \frac{{\ln 2}}{T}\)
    - Công thức tìm số mol : \(n = \frac{N}{{{N_A}}} = \frac{m}{A}\)

    2. DẠNG 2: XÁC ĐỊNH LƯỢNG CHẤT ĐÃ BỊ PHÂN RÃ
    Phương pháp:
    - Cho khối lượng hạt nhân ban đầu m0 ( hoặc số hạt nhân ban đầu N0 ) và T . Tìm khối lượng hạt nhân hoặc số hạt nhân đã bị phân rã trong thời gian t ?
    - Khối lượng hạt nhân bị phân rã: \(\Delta m{\rm{ }} = {m_0} - m = {m_0}(1 - {2^{ - \frac{t}{T}}}) = {m_0}(1 - {e^{ - \lambda .t}})\)
    - Số hạt nhân bị phân rã là : \(\Delta N{\rm{ }} = {N_0} - N = {N_0}(1 - {2^{ - \frac{t}{T}}}) = {N_0}(1 - {e^{ - \lambda .t}})\)

    3. DẠNG 3: XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CỦA HẠT NHÂN CON
    Phương pháp:
    - Cho phân rã : \({}_Z^AX \to {}_{Z'}^BY\)+ tia phóng xạ . Biết m0 , T của hạt nhân mẹ.
    Ta có : 1 hạt nhân mẹ phân rã thì sẽ có 1 hạt nhân con tao thành.
    Do đó : \(\Delta {N_X}\) (phóng xạ) = NY (tạo thành)
    - Số mol chất bị phân rã bằng số mol chất tạo thành \({n_X} = \frac{{\Delta {m_X}}}{A} = {n_Y}\)
    - Khối lượng chất tạo thành là \({m_Y} = \frac{{\Delta {m_X}.B}}{A}\). Tổng quát : \({m_{con}} = \frac{{\Delta {m_{me}}}}{{{A_{me}}}}.{A_{con}}\)
    - Hay Khối lượng chất mới được tạo thành sau thời gian t
    \({m_1} = \frac{{\Delta N}}{{{N_A}}}{A_1} = \frac{{{A_1}{N_0}}}{{{N_A}}}(1 - {e^{ - \lambda t}}) = \frac{{{A_1}}}{A}{m_0}(1 - {e^{ - \lambda t}})\)
    Trong đó: A, A1 là số khối của chất phóng xạ ban đầu và của chất mới được tạo thành
    NA = 6,022.10-23 mol-1 là số Avôgađrô.

    4. DẠNG 4: XÁC ĐỊNH CHU KÌ BÁN RÃ T
    Phương pháp
    - Dựa vào liên hệ giữa chu kì bán rã và hằng số phóng xạ: \(\lambda = \frac{{\ln 2}}{T}\)
    - Dựa vào công thức định luật phóng xạ (giải hàm số mũ, loga)

    5. DẠNG 5: XÁC ĐỊNH THỜI GIAN PHÓNG XẠ T, TUỔI CỔ VẬT
    Phương pháp:
    Tuổi của vật cổ: \(t = \frac{T}{{\ln 2}}\ln \frac{{{N_0}}}{N} = \frac{T}{{\ln 2}}\ln \frac{{{m_0}}}{m}\) hay \(t = \frac{1}{\lambda }\ln \frac{{{N_0}}}{N} = \frac{1}{\lambda }\ln \frac{{{m_0}}}{m}\).
    Lưu ý : các đại lượng m & m0 , N & N0 , H &H0 phải cùng đơn vị

    6. DẠNG 6: NĂNG LƯỢNG PHÓNG XẠ
    A đứng yên phân rã \( \to \) B +C
    Sử dụng định luật bảo toàn động lượng và định luật bảo toàn năng lượng
    \(\left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {{P_t}} = \overrightarrow {{P_s}} \\{m_A}{c^2} = \left( {{m_B} + {m_C}} \right){c^2} + {{\rm{W}}_{{d_B}}} + {{\rm{W}}_{{d_C}}}\end{array} \right. \leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}0 = {m_B}\overrightarrow {{v_B}} + {m_C}\overrightarrow {{v_C}} \\\Delta E{\rm{ = }}{{\rm{W}}_{{d_B}}} + {{\rm{W}}_{{d_C}}}\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}{{\rm{W}}_{{d_B}}} = \frac{{{m_C}}}{{{m_B} + {m_C}}}\Delta E\\{{\rm{W}}_{{d_C}}} = \frac{{{m_B}}}{{{m_B} + {m_C}}}\Delta E\end{array} \right.\)