Tailieumoi.vn xin giới thiệu đến các quý thầy cô, các em học sinh đang trong quá trình ôn tập tài liệu Chuyên đề: Hạt nhân nguyên tử, sự phóng xạ môn Vật Lý lớp 12, tài liệu bao gồm 13 trang giúp các em học sinh có thêm tài liệu tham khảo trong quá trình ôn tập, củng cố kiến thức và chuẩn bị cho kỳ thi môn Vật lý sắp tới. Chúc các em học sinh ôn tập thật hiệu quả và đạt được kết quả như mong đợi.
Mời các quý thầy cô và các em học sinh cùng tham khảo và tải về chi tiết tài liệu dưới đây:
CHƯƠNG VII: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - SỰ PHÓNG XẠ
CHỦ ĐỀ 1: CẤU TẠO HẠT NHÂN- NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT – PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I. CẤU TẠO CỦA HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ .
1. Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử :
▪ Prôtôn , kí hiệu p , mang điện tích dương +1,6.10-19C ; mp = 1,672.10-27kg
▪ nơ tron, kí hiệu n , không mang điện tích ; mn = 1,674.10-27kg
• Nếu 1 nguyên tố X có số thứ tự Z trong bảng tuần hoàn Menđêlêép thì hạt nhân nó chứa Z proton và N nơtron. Kí hiệu :
Với : Z gọi là nguyên tử số
A = Z + N gọi là số khối hay số nuclon.
2. Kích thước hạt nhân: hạt nhân nguyên tử xem như hình cầu có bán kính phụ thuộc vào số khối A theo công thức
3.Đồng vị: là những nguyên tử mà hạt nhân của chúng có cùng số prôtôn Z, nhưng số khối A khác nhau.
+ đồng vị bền : trong thiên nhiên có khoảng 300 đồng vị loại này .
+ đồng vị phóng xạ ( không bền) : có khoảng vài nghìn đồng vị phóng xạ tự nhiên và nhân tạo .
4. Đơn vị khối lượng nguyên tử: kí hiệu là u ; 1u = 1,66055.10-27kg. Khối lượng 1 nuclôn xấp xỉ bằng 1u
5. Lực hạt nhân : Lực hạt nhân là lực hút rất mạnh giữa các nuclôn trong một hạt nhân.
• Đặc điểm của lực hạt nhân :
- chỉ tác dụng khi khoảng cách giữa các nuclôn <=(m)
- không có cùng bản chất với lực hấp dẫn và lực tương tác tĩnh điện ; nó là lực tương tác mạnh.
II. NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN :
1. Khối lượng và năng lượng-Hệ thức năng lượng Anh-xtanh: a) Khối lượng nghỉ- Năng lượng nghỉ: Theo Anhxtanh, một vật có khối lượng m0 khi ở trạng thái nghỉ thì nó có năng lượng nghỉ tương ứng
b) Khối lượng tương đối tính- Năng lượng toàn phần:
• Khối lượng tương đối tính: Theo Anhxtanh, một vật có khối lượng m0 khi ở trạng thái nghỉ thì khi chuyển động với tốc độ v , khối lượng sẽ tăng lên thành m
Tổng khối lượng các hạt tương tác > Tổng khối lượng các hạt tạo thành.
B. TRẮC NGHIỆM:
Câu 1: Các hạt cấu thành hạt nhân nguyên tử được liên kết với nhau bằng
A. lực hút tĩnh điện B. lực hấp dẫn.
C. lực khác bản chất lực tĩnh điện và lực hấp dẫn D. lực nguyên tử.
Câu 2: Chọn phát biểu sai khi nói về lực hạt nhân
A. Lực hạt nhân có tác dụng liên kết các nuclôn với nhau.
B. Lực hạt nhân phụ thuộc vào điện tích của các nuclôn.
C. Lực hạt nhân có bán kính tác dụng khoảng 10-15 m.
D. Lực hạt nhân có cường độ rất lớn so với lực điện từ và lực hấp dẫn.
Câu 3: Chọn câu đúng đối với hạt nhân nguyên tử
A. Khối lượng hạt nhân xem như khối lượng nguyên tử.
B. Bán kính hạt nhân xem như bán kính nguyên tử.
C. Hạt nhân nguyên tử gồm các hạt proton và electron.
D. Lực tĩnh điện liên kết các nucleon trong hạt nhân.
Câu 4: Lực hạt nhân chỉ có tác dụng khi khoảng cách giữa hai nuclôn
A. bằng kích thước nguyên tử.
B. lớn hơn kích thước nguyên tử.
C. rất nhỏ (khoảng vài mm).
D. bằng hoặc nhỏ hơn kích thước của hạt nhân.
Câu 5: Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số
A. prôtôn nhưng số nơtron khác nhau B. nơtrôn nhưng khác nhau số khối.
C. nơtrôn nhưng số prôtôn khác nhau D. nuclôn nhưng khác khối lượng.
Câu 8: Chọn câu đúng
A. Trong ion đơn nguyên tử số proton bằng số electron.
B. Trong hạt nhân nguyên tử số proton phải bằng số nơtron.
C. Lực hạt nhân có bán kính tác dụng bằng bán kính nguyên tử.
D. Trong hạt nhân nguyên tử số proton bằng hoặc khác số nơtron.
Câu 10: Chọn phát biểu sai về độ hụt khối.
A. Độ chênh lệch giữa khối lượng m của hạt nhân và tổng khối lượng m0 của các nuclôn cấu tạo nên hạt
nhân gọi là độ hụt khối.
B. Khối lượng của một hạt nhân luôn nhỏ hơn tổng khối lượng của các nuclon tạo thành hạt nhân đó.
C. Độ hụt khối của một hạt nhân luôn khác không.
D. Khối lượng của một hạt nhân luôn lớn hơn tổng khối lượng của các nuclon tạo thành hạt nhân đó.
Câu 11: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về cấu tạo của hạt nhân nguyên tử?
A. Prôtôn trong hạt nhân mang điện tích +e. B. Nơtron trong hạt nhân mang điện tích -e.
C. Tổng số các prôtôn và nơtron gọi là số khối.
D. Số prôtôn trong hạt nhân đúng bằng số electron trong nguyên tử.
Câu 12: Phát biểu nào sau đây là sai. Lực hạt nhân
A. là loại lực mạnh nhất trong các loại lực đã biết hiện nay.
B. chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân.
C. là lực hút rất mạnh nên có cùng bản chất với lực hấp dẫn nhưng khác bản chất với lực tĩnh điện.
D. không phụ thuộc vào điện tích.
Câu 13: Chọn câu sai khi nói về hạt nhân nguyên tử?
A. Kích thước hạt nhân rất nhỏ so với kích thước nguyên tử, nhỏ hơn từ 104 đến 105 lần.
B. Khối lượng nguyên tử tập trung toàn bộ tại nhân vì khối electron rất nhỏ so với khối lượng hạt nhân.
C. Điện tích hạt nhân tỉ lệ với số prôtôn.
D. Khối lượng của một hạt nhân luôn bằng tổng khối lượng các nuclôn tạo hành hạt nhân đó.
Câu 14: Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Năng lượng liên kết là toàn bộ năng lượng của nguyên tử gồm động năng và năng lượng nghỉ.
B. Năng lượng liên kết là năng lượng tối thiểu để phá vỡ hạt nhân thành các các nuclon riêng biệt.
C. Năng lượng liên kết là năng lượng toàn phần của nguyên tử tính trung bình trên số nuclon.
D. Năng lượng liên kết là năng lượng liên kết các electron và hạt nhân nguyên tử.
Câu 15: 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.
Câu 16: Giả sử hai hạt nhân X và Y có độ hụt khối bằng nhau và số nuclôn của hạt nhân X lớn hơn số nuclôn của hạt nhân Y thì
A. hạt nhân Y bền vững hơn hạt nhân X. B. hạt nhân X bền vững hơn hạt nhân Y.
C. năng lượng liên kết riêng của hai hạt nhân bằng nhau.
D. năng lượng liên kết của hạt nhân X lớn hơn năng lượng liên kết của hạt nhân Y.
Câu 17: Phản ứng hạt nhân là
A. sự phân rã của hạt nhân nặng để biến đổi thành hạt nhân nhẹ bền hơn.
B. sự tương tác giữa 2 hạt nhân dẫn đến sự biến đổi của chúng thành các hạt khác.
C. sự biến đổi hạt nhân có kèm theo sự tỏa nhiệt.
D. sự kết hợp 2 hạt nhân nhẹ thành 1 hạt nhân năng.
Câu 18: Các phản ứng hạt nhân không tuân theo định luật bảo toàn
A. điện tích B. năng lượng toàn phần. C. động lượng D. số proton.
Câu 19: Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì:
A. càng dễ phá vỡ B. càng bền vững.
C. năng lượng liên kết nhỏ D. Khối lượng hạt nhân càng lớn.
Câu 20: Một đặc điểm không có ở phản ứng hạt nhân là
A. toả năng lượng B. tạo ra chất phóng xạ.
C. thu năng lượng D. năng lượng nghĩ được bảo toàn
Câu 25: (CĐ2013) Hạt nhân có độ hụt khối càng lớn thì năng lượng
A. liên kết riêng càng nhỏ B. liên kết càng lớn.
C. liên kết càng nhỏ D. liên kết riêng càng lớn.
Câu 26: (ĐH2007) Phát biểu nào là sai?
A. Các đồng vị phóng xạ đều không bền.
B. Các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôtôn nhưng có số nơtrôn (nơtron) khác nhau gọi là đồng vị.
C. Các đồng vị của cùng một nguyên tố có số nơtrôn khác nhau nên tính chất hóa học khác nhau.
D. Các đồng vị của cùng một nguyên tố có cùng vị trí trong bảng hệ thống tuần hoàn.
Câu 28: (CĐ2014) Năng lượng liên kết riêng của một hạt nhân được tính bằng
A. tích của năng lượng liên kết của hạt nhân với số nuclôn của hạt nhân ấy.
B. tích của độ hụt khối của hạt nhân với bình phương tốc độ ánh sáng trong chân không.
C. thương số của khối lượng hạt nhân với bình phương tốc độ ánh sáng trong chân không.
D. thương số của năng lượng liên kết của hạt nhân với số nuclôn của hạt nhân ấy
Câu 30: Khi nói về phản ứng hạt nhân, phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Tổng động năng của các hạt trước và sau phản ứng hạt nhân luôn được bảo toàn.
B. Năng lượng toàn phần trong phản ứng hạt nhân luôn được bảo toàn.
C. Tổng khối lượng nghỉ của các hạt trước và sau phản ứng hạt nhân luôn được bảo toàn.
D. Tất cả các phản ứng hạt nhân đều thu năng lượng.
Câu 32: Chọn câu sai khi nói về phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng?
A. Tổng khối lượng các hạt trước phản ứng lớn hơn tổng khối lượng các hạt sau phản ứng.
B. Năng lượng tỏa ra dưới dạng động năng của các hạt tạo thành.
C. Tổng độ hụt khối của các hạt trước phản ứng lớn hơn tổng độ hụt khối các hạt sau phản ứng.
D. Các hạt tạo thành bền vững hơn các hạt tương tác.
Câu 34: Chọn phát biểu sai khi nói về năng lượng liên kết riêng
A. Năng lượng liên kết riêng đặc trưng cho mức độ bền vững của hạt nhân.
B. Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững.
C. Các hạt nhân có số khối từ 50 đến 70 thì năng lượng liên kết riêng lớn nhất.
D. Năng lượng riêng càng lớn khi độ hụt khối càng lớn.
Câu 35: Chọn câu sai trong các câu sau đây?
A. Hạt nhân có độ hụt khối càng lớn thì năng lượng liên kết càng lớn.
B. Phản ứng hạt nhân là phản ứng có sự biến đổi vể mặt nguyên tố.
C. Định luật bảo toàn số nuclon là một trong các định luật bảo toàn của phản ứng hạt nhân.
D. Trong phản ứng hạt nhân toả năng lượng, các hạt nhân mới sinh ra kém bền vững hơn.
Câu 36: Hạt nhân nguyên tử
A. có khối lượng bằng tổng khối lượng của tất cả các nuclôn và các êlectrôn trong nguyên tử.
B. nào cũng gồm các prôtôn và nơtrôn; số prôtôn luôn luôn bằng số nơtrôn và bằng số êlectrôn.
C. có đường kính nhỏ hơn đường kính của nguyên tử cỡ 100 lần.
D. có điện tích bằng tổng điện tích của các prôtôn trong nguyên tử.
Câu 37: Giả sử trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng của các hạt trước phản ứng nhỏ hơn tổng khối lượng các hạt sau phản ứng là 0,02 u. Biết uc MeV21 = 931,5 .Phản ứng hạt nhân này
A. toả năng lượng 1,863 MeV B. thu năng lượng 1,863 MeV.
C. toả năng lượng 18,63 MeV D. thu năng lượng 18,63 MeV.
Câu 38: Phát biểu nào sau đây sai khi nói về cấu tạo hạt nhân nguyên tử?
A. Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ những hạt nhỏ hơn, gọi là các nuclôn.
B. Số prôtôn trong hạt nhân bằng số thứ tự Z của nguyên tử trong bảng hệ thống tuần hoàn Men– đê–lê–ép.
C. Tổng số các nuclôn trong hạt nhân gọi là số khối.
D. Số nơtron trong hạt nhân bằng số êlectron quay xung quanh hạt nhân
CHỦ ĐỀ 2: SỰ PHÓNG XẠ + PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH + PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH
A. LÝ THUYẾT:
I. SỰ PHÓNG XẠ:
1. Khái niệm: là loại phản ứng hạt nhân tự phát hay là hiện tượng hạt nhân không bền vững tự phát phân rã, phóng ra các bức xạ gọi là tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác. Quá trình phân rã phóng xạ chính là quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân.
CHÚ Ý:
+ Tia phóng xạ không nhìn thấy nhưng có những tác dụng lý hoá như ion hoá môi trường, làm đen kính ảnh, gây ra các phản ứng hoá học.
+ Phóng xạ là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.
+ Quy ước gọi hạt nhân tự phân hủy gọi là hạt nhân mẹ, hạt nhân được tạo thành sau khi phân hủy gọi là hạt nhân con.
+ Hiện tượng phóng xạ hoàn toàn do các nguyên nhân bên trong hạt nhân gây ra.không hề phụ thuộc vào các yếu tố lý hoá bên ngoài (nguyên tử phóng xạ nằm trong các hợp chất khác nhau có nhiệt độ, áp suất khác nhau đều xảy ra phóng xạ như nhau đối với cùng loại).
2. Phương trình phóng xạ: