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

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

    Bài 1 trang 186 sgk Vật lí 12. Hãy chọn câu đúng.
    Năng lượng liên kết riêng
    A. giống nhau với mọi hạt nhân.
    B. lớn nhất với các hạt nhân nhẹ.
    C. lớn nhất với các hạt nhân trung bình.
    D. lớn nhất với các hạt nhân nặng.
    Trả lời:
    C. Năng lượng liên kết riêng lớn nhất với các hạt nhân trung bình.




    Bài 2 trang 186 sgk Vật lí 12. Hãy chọn câu đúng.
    Bản chất lực tương tác giữa các nuclôn trong hạt nhân là
    A. lực tĩnh điện.
    B. lực hấp dẫn.
    C. lực diện từ.
    D. lực tương tác mạnh.
    Trả lời:
    D. Bản chất lực tương tác giữa các nuclôn trong hạt nhân là lực tương tác mạnh.




    Bài 3 trang 187 sgk Vật lí 12. Phạm vi tác dụng của các lực tương tác mạnh trong hạt nhân là bao nhiêu?
    A. 10-13.
    B. 10-8.
    C. 10-10.
    D. Vô hạn.
    Trả lời:
    A




    Bài 4 trang 187 sgk Vật lí 12. Hạt nhân nào có năng lượng liên kết riêng lớn nhất?
    A. Heli.
    B. Cacbon.
    C. Sắt.
    D. Urani.
    Trả lời:
    Trong số các hạt nhân heli, cacbon, sắt, urani thì sắt có năng lượng liên kết riêng lớn nhất vì sắt là hạt nhân trung bình.




    Bài 5 trang 187 sgk Vật lí 12. Năng lượng liên kết của \( _{10}^{20}\textrm{Ne}\) là 160,64 MeV. Xác định khối lượng của nguyên tử \( _{10}^{20}\textrm{Ne}\).
    Trả lời:
    Khối lượng hạt nhân \( _{10}^{20}\textrm{Ne}\) cho bởi:
    mhn = \( \frac{1}{c^{2}}\)[(10mp + 10mn)c2 - Wlk] = 10mp + 10mn - \( \frac{W_{lk}}{c^{2}}\)
    mhn = 10(1,00728u + 1,00866u) - \( \frac{160,64}{931,5}\)u
    mhn = 20.1594u - 1,17245u = 19,98695u
    Muốn tìm khối lượng nguyên tử, ta phải cộng thêm khối lượng của 10 êlectron:
    mnt = mhn + 10me = 19,99245u.




    Bài 6 trang 187 sgk Vật lí 12. Khối lượng nguyên tử của \( _{26}^{56}\textrm{Fe}\) 55,934939u.
    Tính Wlk và \( \frac{W_{lk}}{A}\).
    Trả lời:
    Năng lượng liên kết của \( _{26}^{56}\textrm{Fe}\) là :
    Wlk = [(26mp + 30mn) - (mFe - 26me)]c2
    Wlk = [(26. 1,007280 + 30. 1,008660) - (55,934939 - 26. 0,000550)]uc2 = 0,528441uc2 = 0,528441. 931 ≈ 477,235 MeV
    Năng lượng liên kết riêng của \( _{26}^{56}\textrm{Fe}\) là:
    \( \frac{W_{lk}}{A}\) = \( \frac{W_{lk}}{56}\) = 8.52MeV/1 nuclôn.




    Bài 7 trang 187 sgk Vật lí 12. Hoàn chỉnh các phản ứng sau:
    \( _{6}^{3}\textrm{Li}\) + ? → \( _{4}^{7}\textrm{Be}\) + \( _{0}^{1}\textrm{n}\).
    \( _{5}^{10}\textrm{B}\) + ? → \( _{3}^{7}\textrm{Li}\) + \( _{2}^{4}\textrm{He}\)
    \( _{17}^{35}\textrm{Cl}\) + ? → \( _{16}^{32}\textrm{S}\) + \( _{2}^{4}\textrm{He}\)
    Trả lời:
    \( _{6}^{3}\textrm{Li}\) + \( _{1}^{2}\textrm{H}\) → \( _{4}^{7}\textrm{Be}\) + \( _{0}^{1}\textrm{n}\)
    \( _{5}^{10}\textrm{B}\) + \( _{0}^{1}\textrm{n}\) → \( _{3}^{7}\textrm{Li}\) + \( _{2}^{4}\textrm{He}\)
    \( _{17}^{35}\textrm{Cl}\) + \( _{1}^{1}\textrm{H}\) → \( _{16}^{32}\textrm{S}\) + \( _{2}^{4}\textrm{He}\)




    Bài 8 trang 187 sgk Vật lí 12. Phản ứng:
    \( _{3}^{6}\textrm{Li}\) + \( _{1}^{2}\textrm{H}\) → 2\( \left ( _{2}^{4}\textrm{He} \right )\)
    tỏa năng lượng 22,4 MeV. Tính khối lượng nguyên tử của \( _{3}^{6}\textrm{Li}\). ( Khối lượng nguyên tử của \( _{1}^{2}\textrm{H}\) và \( _{2}^{4}\textrm{He}\) lần lượt là 2,01400u và 4,00150u).
    Trả lời:
    Ta có :
    [mLi + mH - 2mHe]c2 = 22,4 MeV = \( \frac{22,4}{931,5}\)uc2 = 0,0024uc2.
    Vậy mLi + mH - 2mHe = 0,024u
    Suy ra mLi = 2mHe - mH + 0,024u
    mLi = 2.4,0015u - 2,014u + 0,024u = 6,013u
    Vậy khối lượng nguyên tử \( _{3}^{6}\textrm{Li}\) = 6,013u + 3. 0,00055u = 6,01465u




    Bài 9 trang 187 sgk Vật lí 12. Chọn câu sai.
    Trong một phản ứng hạt nhân, có bảo toàn
    A. năng lượng.
    B. động lượng.
    C. động năng.
    D. điện tích.
    Trả lời:
    C. Trong một phản ứng hạt nhân, không có bảo toàn động năng.




    Bài 10 trang 187 sgk Vật lí 12. Phản ứng nào sau đây thu năng lượng?
    A. \( _{1}^{1}\textrm{H}\) + \( _{1}^{2}\textrm{H}\) → \( _{2}^{3}\textrm{He}\)
    B. \( _{1}^{2}\textrm{H}\) + \( _{1}^{2}\textrm{H}\) → \( _{2}^{4}\textrm{He}\)
    C. \( _{1}^{2}\textrm{H}\) + \( _{1}^{3}\textrm{H}\) → \( _{2}^{4}\textrm{He}\) + \( _{0}^{1}\textrm{n}\)
    D. \( _{2}^{4}\textrm{He}\) + \( _{7}^{14}\textrm{N}\) → \( _{8}^{17}\textrm{O}\) + \( _{1}^{1}\textrm{H}\)
    Trả lời:
    D. Ta có:
    (mHe + mN) – (mO + mH) = (4,002603 + 14,003074)u - (16,999133 + 1,007825)u = -0,001281u < 0
    Phản ứng thu năng lượng.