Câu C1 trang 263 SGK Vật Lý 12 Nâng cao. Tính bán kính của hạt nhân \({}^{238}U\). Hạt nhân \({}^{238}U\) có thể tích lớn hơn hạt nhân heli \({}_2^4He\) mấy lần? Giải Hạt nhân \({}^{238}U\) có bán kính \({R_U} = {\rm{ }}1,{2.10^{ - 15}}{\left( {238} \right)^{{1 \over 3}}} = 7,{44.10^{ - 15}}(m)\) Hạt nhân \({}_2^4He\) có bán kính \({R_{He}} = {\rm{ }}1,{2.10^{ - 15}}{\left( 4 \right)^{{1 \over 3}}} = {\rm{ }}1,{9.10^{ - 15}}\left( m \right) \) \( \Rightarrow{{{R_U}} \over {{R_{He}}}} = 3,915 \Rightarrow {{{V_U}} \over {{V_{He}}}} = {\left( {{{{R_U}} \over {{R_{He}}}}} \right)^3} = 60\). Câu C2 trang 263 SGK Vật Lý 12 Nâng cao. Tính khối lượng riêng của hạt nhân \({}_Z^AX\). Nêu nhận xét. Giải Ta có khái niệm vật chất hạt nhân chỉ bao gồm hạt nhân của các nguyên tử, vật chất hạt nhân có khối lượng vô cùng lớn : 1 cm3 có khối lượng 100 triệu tấn = 1011 kg. Suy ra khối lượng riêng của hạt nhân : \({{{{10}^{11}}} \over {{{10}^{ - 6}}}} = {10^{17}}(kg/{m^3})\). Nhận xét: Mọi hạt nhân đều có khối lượng riêng. Câu C3 trang 264 SGK Vật Lý 12 Nâng cao. Tính 1 MeV/c2 ra đơn vị kg. Prôtôn có khối lượng nghỉ là : mp = 1,007276u = 938 MeV/c2 Nơtron có khối lượng nghỉ là : mn = 1,008665u = 939 MeV/c2 Electron có khối lượng nghỉ là : me = 5,486. 10-4u = 0,511 MeV/c2. Giải Ta có u = 1,66055.10-27 (kg) = 931,5 MeV/c2 \( \Rightarrow 1(MeV/{c^2}) = {{1,{{66055.10}^{ - 27}}} \over {931,5}} = 1,{78.10^{ - 30}}(kg).\) Câu C4 trang 264 SGK Vật Lý 12 Nâng cao. Biết khối lượng của hạt nhân heli \({}_2^4He\) là mHe = 4,0015u, hãy so sánh khối lượng này với tổng khối lượng các nuclôn tạo thành hạt nhân heli. Giải Tổng khối lượng các nuclôn tạo thành hạt nhân \({}_2^4He\) m0 = 2mp +2mn = 2.1,007276u + 2.1,008665u \( \Rightarrow \) m0 = 4,031882 > mHe = 4,0015u Độ hụt khối của hạt nhân Heli là \(\Delta m = {m_0} - m = 0,030382u\). Câu C5 trang 265 SGK Vật Lý 12 Nâng cao. Tính năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng của hạt nhân \({}_2^4He.\) Giải Năng lượng liên kết của hạt nhân Heli \({W_{lk}} = \Delta m.{c^2} = 0,030382u.{c^2} = 0,030382.931,5 = 28,3MeV\) \( \Rightarrow \) Năng lượng liên kết của hạt nhân Heli : \(\delta E = {{{W_{lk}}} \over A} = {{28,3} \over 4} = 7,075\;MeV/\) nuclôn. Câu 1 trang 266 SGK Vật Lý 12 Nâng cao. Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo bởi A. prôtôn. B. nơtron. C. prôtôn và nơtron. D. prôtôn, nơtron và êlectron. Giải Chọn đáp án C : prôtôn và nơtron. Câu 2 trang 266 SGK Vật Lý 12 Nâng cao. Đồng vị là những nguyên tử mà hạt nhân chứa A. cùng số prôtôn Z, nhưng số nơtron N khác nhau. B. cùng số nơtron N, nhưng số pr ô tôn Z khác nhau. C. cùng số nuclôn A, nhưng số prôtôn Z và số nơtron N khác nhau. D. cùng số prôtôn Z và số nơtron N. Giải Chọn đáp án A : cùng số prôtôn Z, nhưng số nơtron N khác nhau. Câu 3 trang 266 SGK Vật Lý 12 Nâng cao. Đơn vị khối lượng nguyên tử là A. khối lượng của hạt nhân nguyên tử hiđrô. B. khối lượng của một nguyên tử hiđrô. C. khối lượng bằng \({1 \over {12}}\) lần khối lượng của đồng vị \({}_6^{12}C\) của nguyên tử cacbon. D. khối lượng bằng \({1 \over {12}}\) lần khối lượng của đồng vị của nguyên tử ôxi. Gỉải Chọn đáp án C : \(u = {1 \over {12}}{m_c}\left( {Cacbon{}_6^{12}C} \right)\) Câu 4 trang 266 SGK Vật Lý 12 Nâng cao. Năng lượng liên kết của một hạt nhân A. có thể âm hoặc dương. B. càng lớn, thì hạt nhân càng bền. C. càng nhỏ, thì hạt nhân càng bền. D. có thể triệt tiêu, đối với một số hạt nhân đặc biệt. Giải Chọn đáp án B. Càng lớn thì hạt nhân càng bền. Câu 5 trang 266 SGK Vật Lý 12 Nâng cao. Hạt nhân đơteri có khối lượng 2,0136 u. Tính năng lượng liên kết của nó. Giải Hạt nhân \({}_1^2D\) có 1 prôtôn và 1 nơtron Ta có m0 = mp + mn = 1,0073u + 1,0087u = 2,016u Với mD = 2,0136 u \( \Rightarrow \) Năng lượng liên kết : Wlk = (m0 - mD)c2 = (2,016u - 2,0136u)c2 = 0,0024u.c2 = 0,0024.931,5 = 2,2356 MeV Câu 6 trang 266 SGK Vật Lý 12 Nâng cao. Hạt nhân \(\alpha \) có khối lượng 4,0015 u. Tính năng lượng toả ra khi tạo thành 1 mol heli. Cho biết số A- vô - ga - đrô NA = 6,022.1023 mol-1. Giải Hạt nhân \(\alpha \left( {{}_2^4He} \right)\) có \({m_\alpha } = 4,0015u\) Ta có m0 = 2mp + 2mn = 2.1,0073u + 2.1,0087u = 4,032u \( \Rightarrow \) \(\Delta m = ({m_0} - {m_\alpha }) = \) 4,032u - 4,0015u = 0,0305u Năng lượng toả ra khi nuclôn liên kết thành hạt nhân Heli: \({W_{lk}} = \Delta m.{c^2} = 0,0305u.{c^2} = 0,0305.931,5 = 28,41\,MeV\) 1 mol Heli có NA = 6,022.1023 nguyên tử Heli \( \Rightarrow \) Năng lượng toả ra khi tạo thành 1 mol Heli : W = NA. Wlk = 6,022.1023 .28,41 = 1,71.1025 MeV Với 1 MeV = 1,6.10-13 (J) \( \Rightarrow \) E = 2,736. 1012 (J).
