Bài tập về Hạt nhân nguyên tử môn Vật lý Lớp 12 - Phần 2

Nội dung text: Bài tập về Hạt nhân nguyên tử môn Vật lý Lớp 12 - Phần 2

1. BÀI TẬP VỀ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ P - 2 Câu 6 ; Một bệnh nhân điều trị ung thư bằng tia gama lần đầu tiên điều trị trong 10 phút . Sau 5 tuần điêu trị lần 2. Hỏi trong lần 2 phai chiếu xạ trong thời gian bao lâu để bệnh nhân nhận được tia gama như lần đầu tiên . Cho chu kỳ bán rã T =7 0ngay va coi t mX = 2mP + 2mn - mX với mX = = 0,0304u 931,5 mLi = 3mP + 4mn – mLi >mLi = 3mP + 4mn - mLi M = 2mX – (mLi + mp) = mLi - 2 mX = - 0,0187u WđX = = 9,71 MeV 2 2W 2W 2.9,71MeV 2.9,71 v = đX = đX = = c = 3.108.0,072 = 2,16.107 m/s m 4u MeV 4.931,5 4.931,5 c 2 Chọn đáp án C. 55 56 Câu 8: Cho chùm nơtron bắn phá đồng vị bền 25 Mn ta thu được đồng vị phóng xạ 25 Mn . Đồng vị phóng xạ 56 Mn có chu trì bán rã T = 2,5h và phát xạ ra tia  -. Sau quá trình bắn phá 55 Mn bằng nơtron kết thúc người ta thấy trong mẫu trên tỉ số giữa số nguyên tử 56 Mn và số lượng nguyên tử 55 Mn = 10-10. Sau 10 giờ tiếp đó thì tỉ số giữa nguyên tử của hai loại hạt trên là: A. 1,25.10-11 B. 3,125.10-12 C. 6,25.10-12 D. 2,5.10-11 55 56 Giải: Sau quá trình bắn phá Mn bằng nơtron kết thúc thì số nguyên tử của 25 Mn giảm, cò số nguyên tử 55 56 4 25 Mn không đổi, Sau 10 giờ = 4 chu kì số nguyên tử của 25 Mn giảm 2 = 16 lần. Do đó thì tỉ số giữa nguyên tử của hai loại hạt trên là: 10 N Mn56 10 -12 = = 6,25.10 Chọn đáp án C N Mn55 16 Câu 9 . Dùng hạt Prôtôn có động năng K p = 5,45 MeV bắn vào hạt nhân Beri đứng yên tạo nên phản ứng: 1 9 4 6 1 H + 4 Be 2 H e + 3 Li . Hê li sinh ra bay theo phương vuông góc với phương chuyển động của Prôtôn. Biết động năng của Hêli là K = 4MeV và khối lượng các hạt tính theo đơn vị u bằng số khối của chúng. Động năng hạt nhân Liti có giá trị: A. 46,565 MeV ; B. 3,575 MeV C. 46,565 eV ; D. 3,575 eV.
2. 1 9 4 6 Giải:Phương trình phản ứng: 1 p 4 Be 2 He 3 Li P Theo ĐL bảo toàn động lượng Pp = P + PLi Do hạt hêli bay ra theo phương vuông góc với hạt Proton 2 2 2 Pp PLi = P + Pp (1) Động lượng của một vật: p = mv Động năng của vật K = mv2/2 = P2/2m > P2 = 2mK Từ (1) P 2mLiKLi = 2m K + 2mpKp Li > 6 Kli = 4K + Kp > KLi = (4K + Kp )/6 = 21,45/6 = 3,575(MeV) Chọn đáp án B 7 Câu 10. Cho prôtôn có động năng KP = 2,25MeV bắn phá hạt nhân Liti 3 Li đứng yên. Sau phản ứng xuất hiện hai hạt X giống nhau, có cùng động năng và có phương chuyển động hợp với phương chuyển động của 2 prôtôn góc φ như nhau. Cho biết mp = 1,0073u; mLi = 7,0142u; mX = 4,0015u; 1u = 931,5 MeV/c .Coi phản ứng không kèm theo phóng xạ gamma giá trị của góc φ là A. 39,450 B. 41,350 C. 78,90. D. 82,70. Giải: Công thức liên hệ giữa động lượng và động năng của vật M PX 2 P 2 K = P 2mK Phương trình phản ứng: 2m 1 7 4 4 1 H 3 Li 2 X 2 X φ O P mP + mLi = 8,0215u ; 2mX = 8,0030u.Năng lượng phản ứng toả ra : φ N H E = (8,0215-8,0030)uc2 = 0,0185uc2= 17,23MeV 2KX = KP + E = 19,48 MeV KX =9,74 MeV. Tam giác OMN: 2 2 2 PX PX PP 2PX PP cos PX PP 1 2mP KP 1 2.1,0073.2,25 Cosφ = 0,1206 Suy ra φ = 83,070 2PX 2 2mX K X 2 2.4,0015.9,74