
Năng lượng liên kết riêng là:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
* Năng lượng liên kết hạt nhân X là năng lượng tỏa ra khi các nuclon riêng rẽ liên kết thành hạt nhân hoặc là năng lượng tối thiểu cần thiết để phá vỡ hạt nhân thành các nuclon riêng rẽ:
$ΔE = Δm.c^2 = (m_0 - m)c^2.$
* Năng lượng liên kết riêng ε (là năng lượng liên kết tính cho 1 nuclôn): ε = ΔE/A.
Lưu ý: Năng lượng liên kết riêng là đại lượng đặc trưng cho độ bền vững của hạt nhân, năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững và ngược lại. Thực tế các hạt nhân có số khối A trong khoảng 50u đến 90u có năng lượng liên kết riêng lớn nhất (ΔE0 ≈ 8,8MeV/1nucleon) nên bền hơn các hạt nhân có số khối ngoài khoảng.
Năng lượng liên kết của một hạt nhân:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
* Năng lượng liên kết hạt nhân X là năng lượng tỏa ra khi các nuclon riêng rẽ liên kết thành hạt nhân hoặc là năng lượng tối thiểu cần thiết để phá vỡ hạt nhân thành các nuclon riêng rẽ:
$ΔE = Δm.c^2 = (m_0 - m)c^2.$
- Do vậy năng lượng liên kết của một hạt nhân > 0.
* Năng lượng liên kết riêng là đại lượng đặc trưng cho độ bền vững của hạt nhân, năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững và ngược lại.
Hạt nhân bền vững hơn nếu:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Năng lượng liên kết riêng là đại lượng đặc trưng cho độ bền vững của hạt nhân, năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững và ngược lại.
Lực hạt nhân là:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Lực hạt nhân không có cùng bản chất với lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn, nó là loại lực mới truyền tương tác giữa các nuclon trong hạt nhân (lực tương tác mạnh). Lực hạt nhân chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân ($10^{-15}$ m).
Khi bắn phá hạt nhân nitơ bằng nơtron thì tạo ra đồng vị Bo
và một hạt:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Ta có phương trình phản ứng hạt nhân:
- Áp dụng định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích ta được:
→ Hạt nhân X là hạt α.
Trong phản ứng hạt nhân X là hạt nhân của nguyên tố:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Ta có phương trình phản ứng hạt nhân:
- Áp dụng định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích ta được:
→ Hạt nhân X là hạt Ôxi.
Gọi m là khối lượng, Δm là độ hụt khối, A là số nuclôn của hạt nhân nguyên tử. Độ bền vững của hạt nhân được quyết định bởi đại lượng:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Năng lượng liên kết riêng là đại lượng đặc trưng cho độ bền vững của hạt nhân, năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững và ngược lại.
- Năng lượng liên kết riêng ε (là năng lượng liên kết tính cho 1 nuclôn): ε = ΔE/A.
- Với: $E = Δm.c^2 = (m_0 - m)c^2.$
Trong phản ứng hạt nhân X là hạt:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Trong phản ứng hạt nhân ta có:
A = 40 – 40 = 0 và Z = 19 – 20 = -1, nên X là bêta trừ (e)
Chọn phát biểu đúng về phản ứng hạt nhân:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Phản ứng hạt nhân là quá trình biến đổi của các hạt nhân, phản ứng hạt nhân chia thành hai loại:
+ Phản ứng hạt nhân tự phát (phóng xạ): Quá trình tự phân rã của một hạt nhân không bền vững thành các hạt nhân khác: A → C + D. (Trong đó: A: hạt nhân mẹ; C: hạt nhân con; D: tia phóng xạ (α, β, γ))
+ Phản ứng hạt nhân kích thích: Quá trình các hạt nhân tương tác với nhau thành các hạt nhân khác.
A + B → C + D
Biết khối lượng các hạt là: mp = 1,00728 u, mn = 1,00867 u, me = 0,000549 u. Độ hụt khối của hạt nhân là:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Ta có:
m = 55,9207 + 25.0,000549 = 55,934974 u
Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân α là 28,4 MeV của hạt nhân là 128 MeV. Hạt nhân
bền vững hơn α vì
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân α là 28,4 MeV của hạt nhân là 128 MeV. Hạt nhân
bền vững hơn α vì năng lượng liên kết riêng của hạt nhân
lớn hơn hạt α.
Năng lượng liên kết của hạt nhân đơteri là 2,2 MeV và của là 28 MeV. Nếu hai hạt nhân đơteri tổng hợp thành
thì năng lượng tỏa ra là:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Ta có:
Q = (28,0 – 2,2.2) = 23,6 MeV
Năng lượng liên kết của các hạt nhân lần lượt là 28,3 MeV ; 2,2 MeV ; 1183 MeV và 1786 MeV. Hạt nhân bền vững nhất là
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Hạt nhân bền vững nhất là vì nó năng lượng liên kết riêng lớn nhất.
Khối lượng nguyên tử của là 55,934939 u. Biết khối lượng proton $m_p = 1,00728 u$ và $m_n = 1,0087$. Lấy 1u= $931,5 MeV/c^2$ . Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân
là:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân là
Dùng hạt α bắn phát hạt nhân ta có phản ứng :
Biết mα = 4,0015 u; mAl = 26,974 u; mP = 29,970 u; mn = 1,0087 u; 1u = 931 MeV/c2. Tốc độ tối thiểu của hạt α để phản ứng trên xảy ra là:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Để phản ứng trên xảy ra thì động năng của hạt α bắn vào phải tối thiểu bằng năng lượng của phản ứng.
- Suy ra:
- Từ đó tìm được:
Biết khối lượng hạt nhân là mC = 11,9967 u, mα = 4,0015 u. Cho 1 uc2 = 931,5 MeV. Năng lượng tối thiểu để phân chia hạt nhân
thành ba hạt α là:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Năng lượng tối thiểu để phân chia hạt nhân thành ba hạt α là :
Người ta dùng photon bắn phá hạt nhân đứng yên. Phản ứng cho ta hạt α và hạt nhân X. Biết động năng của photon là Wđp = 5,45 MeV, của hạt α là Wđα = 4 MeV, vận tốc của photon và của hạt α vuông góc nhau. Động năng của hạt X là:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Áp dụng định luật bảo toàn số khối và điện tích cho phản ứng hạt nhân ta tìm được X là
- Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:
- Từ sơ đồ các véctơ động lượng:
sau một số lần phân rã α và β- biến thành hạt nhân bền là
. Hỏi quá trình này đã phải trải qua bao nhiêu lần phân rã α và β- ?
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Ta có:
Trong dãy phân rã phóng xạ có bao nhiêu hạt α và β- được phát ra:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Phương trình phản ứng:
- Định luật bảo toàn:
+ Sô khối: 235 = 207 + 4x
+ Điện tích: 92 = 82 + 2x +yz
ối với phản ứng hạt nhân thu năng lượng, phát biểu nào sau đây là sai?
Hướng dẫn giải (chi tiết)
A. Phát biểu đúng,vì theo định luật bảo toàn năng lượng toàn phần trong phản ứng hạt nhân
- B. Phát biểu đúng, vì năng lượng nghỉ của phản ứng:
- C. Phát biểu sai,vì các hạt nhân sinh ra chưa thể khẳng định là bền vững hơn các hạt nhân tham gia trước phản ứng.
- D. Phát biểu đúng , tương tự như câu B.