SKKN Làm rõ hơn bài toán tính năng lượng phản ứng hạt nhân trong chương trình Vật lý lớp 12

A - Mở đầu
1. Lý do chọn đề tài
Bài toán tính năng lượng phản ứng hạt nhân và các bài toán liên quan trong chương trình vật lý lớp 12 thực sự không phải là bài toán quá khó đối với các em học sinh có học lực khá trở lên. Tuy nhiên khi học sinh bắt đầu tiếp cận nội dung kiến thức của chương này, nếu người giáo viên không khéo léo dẫn dắt định hướng cho học sinh suy luận tìm hiểu kiến thức thì bài toán tính năng lượng phản ứng hạt nhân theo các cách khác nhau rất rắc rối và khó hiểu đối với học sinh. Mặt khác nội dung kiến thức cơ bản trong sách giáo khoa chỉ đề cập đến một cách tính năng lượng phản ứng theo khối lượng nghỉ các hạt nhân, trong khi đó trong các đề thi trung học phổ thông Quốc gia các bài toán còn được mở rộng hơn rất nhiều. 
Đề tài " Làm rõ hơn bài toán tính năng lượng phản ứng hạt nhân trong chương trình Vật lý lớp 12" xuất phát từ những lý do trên và từ kinh nghiệm giảng dạy, với mục đích có một tài liệu hữu ích cho giáo viên và học sinh trong quá trình dạy học 
2. Mục đích nghiên cứu
- Đúc rút kinh nghiệm giảng dạy. Biên soạn tài liệu giảng dạy
- Giúp các em học sinh khối 12 dễ tiếp cận hơn với bài toán liên quan đến năng lượng phản ứng hạt nhân
3. Đối tượng nghiên cứu 
- Làm rõ các cách tính năng lượng của phản ứng hạt nhân và phân loại một số dạng bài toán liên quan trong chương trình vật lý lớp 12
4. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lý thuyết
- Áp dụng thực tế giảng dạy
B - Nội dung Sáng kiến kinh nghiệm
I. Cơ sở lý luận của sáng kiến kinh nghiệm
Cơ sở lý luận của sáng kiến chủ yếu là phần nội dung kiến thức cơ bản của chương Vật lý hạt nhân - chương trình Vật lý lớp 12 cụ thể như sau.
1. Cấu tạo hạt nhân
Hạt nhân được cấu tạo từ các hạt proton và notron gọi chung là các hạt nucleon. 
Kí hiệu với Z là số hạt proton ( điện tích hạt nhân )
 N = A - Z là số hạt nơtron
 A là số khối hạt nhân ( tổng số hạt proton và notron)
2. Hệ thức Anhxtanh về sự liên hệ giữa khối lượng và năng lượng
 	Hệ thức Anhxtanh giữa khối lượng và năng lượng
 	Vật có khối lượng m thì có năng lượng nghỉ E = m.c2
 	Với c = 3.108 m/s là vận tốc ánh sáng trong chân không.
3. Đơn vị tính khối lượng hạt nhân
4. Độ hụt khối và năng lượng liên kết.
* Độ hụt khối của hạt nhân 
	 Dm = m0 – m
 	 Trong đó m0 = Zmp + Nmn = Zmp + (A-Z)mn là khối lượng các nuclôn.
	 m là khối lượng hạt nhân X.
* Năng lượng liên kết Elk = Dm.c2 = (m0-m)c2 
* Năng lượng liên kết riêng (là năng lượng liên kết tính cho 1 hạt nuclôn): 
5. Phản ứng hạt nhân
* Phương trình phản ứng: 
 Trong số các hạt này có thể là hạt sơ cấp như nuclôn, eletrôn, phôtôn ...
 Trường hợp đặc biệt là sự phóng xạ: A ® C + D
 X1 là hạt nhân mẹ, X2 là hạt nhân con, X3 là hạt a hoặc b
* Các định luật bảo toàn
 + Bảo toàn số nuclôn (số khối): A1 + A2 = A3 + A4
 + Bảo toàn điện tích (nguyên tử số): Z1 + Z2 = Z3 + Z4
 + Bảo toàn động lượng: 
 + Bảo toàn năng lượng toàn phần. Năng lượng toàn phần của một hạt 
 Với là năng lượng nghỉ, và K là động năng của hạt
 Vì vậy: 
Lưu ý: - Không có định luật bảo toàn khối lượng.
- Mối quan hệ giữa động lượng pX và động năng KX của hạt X là: 
II. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm
Trong nội dung sách giáo khoa, để tính năng lượng của phản ứng hạt nhân chỉ dựa vào hệ thức Anhxtanh giữa năng lượng và khối lượng E = m.c2 . Do đó chỉ đưa ra một cách tính theo khối lượng nghỉ của các hạt nhân trước và sau phản ứng. Nhưng khi làm các bài tập liên quan ở dạng này còn cần phải tính năng lượng phản ứng theo năng lượng liên kết hoặc động năng, động lượng các hạt nhân, phải nhận xét đánh giá độ bền vững các hạt nhân trước và sau phản ứng. Khi đó các em học sinh và ngay cả giáo viên cũng có thể thấy sự rắc rối với các dấu hiệu nhận biết phản ứng là thu hay tỏa năng lượng. Và bài toán yêu cầu phải xác định được là thu hay tỏa năng lượng thì với có thể tính tiếp các đại lượng khác. Từ đó cần phải làm rõ hơn, xây dựng tiến trình tiếp cận kiến thức phần này một cách logic và khoa học hơn để học sinh có thể nắm vững hơn lý thuyết và vận dụng vào các dạng bài tập khác nhau.
III. Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề
Từ thực trạng của vấn đề nêu trên, nội dung của sáng kiến này làm rõ ba cách tính năng lượng thu vào hay tỏa ra của phản ứng hạt nhân và các dạng bài toán đi kèm.
Tính theo khối lượng nghỉ
Tính theo năng lượng liên kết hoặc độ hụt khối 
Tính theo động năng
1. Tính theo khối lượng nghỉ
Xuất phát từ khái niệm độ hụt khối 
Để hình dung rõ hơn ta có hình vẽ mô tả như sau
 ( Nhạt notron + Zhạt proton ) tự do 	 
 m
Luôn có nên phần khối lượng mất đi Dm = m0 – m gọi là độ hụt khối khi tạo thành hạt nhân . Phần khối lượng mất đi này chuyển hóa thành năng lượng tỏa ra dưới dạng động năng hạt X
	Đối với phản ứng hạt nhân
 khối lượng các hạt: m1 m2 m3 m4
 tổng khối lượng m0 m
Vì vậy: Nếu Phản ứng tỏa năng lượng 
 Và phản ứng thu năng lượng 
	Có thể nói dấu hiệu này là dễ hiểu nhất đối với học sinh khi xem xét phản ứng thu hay tỏa năng lượng
	Ví dụ 1: Xét một phản ứng hạt nhân: H12 + H12 → He23 + n01 . 
Biết khối lượng của các hạt nhân H12 mH = 2,0135u ; mHe = 3,0149u ; mn = 1,0087u ; 1 u = 931 MeV/c2. Phản ứng trên thu hay tỏa năng lượng. Tính năng lượng thu hoặc tỏa của phản ứng?
	Giải: 
	Ta có trước phản ứng: m0 = 2.mH = 4,0270u
 Sau phản ứng m = mHe + mn = 4,0236u
	Vậy m0 > m nên phản ứng trên tỏa năng lượng
	Năng lượng tỏa ra của phản ứng: 
 Etỏa = (m0 - m)c2 = (4,0270u - 4,0236u) 
 = 0,0034u = 0,0034.931 = 3,1654 Mev
	Ví dụ 2: Để phản ứng C + g à 3He có thể xảy ra, ℓượng tử γ phải có năng ℓượng tối thiểu ℓà bao nhiêu? Cho biết mC = 11,9967u; ma = 4,0015u; 1u.1c2 = 931MeV. 
	Giải: Ta có trước phản ứng: m0 = .mC + mγ = 11,9967u (mγ = 0)
 Sau phản ứng m = 3.mHe = 12,0045u
	Vậy m0 < m nên phản ứng trên thu năng lượng. Hạt γ phải có năng lượng tối thiểu bằng phần năng lượng thu vào của phản ứng
	Kγ = Ethu = (m - m0)c2 = (12,0045u - 11,9967u) 
 = 0,0078u = 0,0078.931 = 7,263 Mev
	Ý nghĩa năng lượng tối thiểu ở đây là sau phản ứng cả ba hạt He đều không chuyển động. Thực tế các hạt con sinh ra thường có động năng.
	Ví dụ 3: Bom nhiệt hạch dùng phản ứng: D + T à a + n. Biết khối ℓượng của các hạt nhân D, T và a ℓần ℓượt ℓà mD = 2,0136u, mT = 3,0160u, ma= 4,0015u và mn = 1,0087u; 1u = 931 (MeV/c2). Tính năng ℓượng toả ra khi thu được 1 kmoL khí Heℓi ?
	Giải: Bài toán cho biết trước phản ứng tỏa năng lượng nên ta có năng lượng tỏa ra khi một hạt Heli được tạo thành là:
	Etỏa = (m0 - m)c2 = (mD + mT - mα -mn)c2 
 = (2,0136u +3,0160u - 4,0015u - 1,0087u)c2 
 = 0,0194uc2 = 0,0194. 931 = 18,0164 Mev
	Vì khí Heli là khí hiếm đơn nguyên tử nên ta có năng lượng tỏa ra khi thu được 1kmol khí Heli là:
 E = 103.NA.Etỏa = 103. 6,02.1023. 18,0164 = 108,4587. 1026 Mev
2. Tính theo năng lượng liên kết hoặc độ hụt khối các hạt nhân.
	Trước hết cần làm rõ hơn khái niệm năng lượng liên kết của một hạt nhân
Để phá vỡ hạt nhân 
 ( Nhạt notron + Zhạt proton ) tự do 
 Có khối lượng m < m0 
cần tối thiểu một năng lượng chuyển hóa thành phần khối lượng tăng thêm. Vì vậy gọi là năng lượng liên kết của hạt nhân X.
	Cũng cần nói thêm với năng lượng tối thiểu này khi bị phá vỡ, các hạt proton và ntron sinh ra ở trạng thái "đứng im" không có động năng. Tức là nếu cung cấp năng lượng lớn hơn thì sau phản ứng phần năng lượng dư ra sẽ chuyển hóa thành động năng các hạt sinh ra.
	Như vậy có thể đánh giá
 ( Nhạt notron + Zhạt proton ) tự do 	 tỏa NL 
 thu NL ( Nhạt notron + Zhạt proton ) tự do 
Năng lượng thu - tỏa ở đây tối thiểu bằng năng lượng liên kết của hạt nhân
Xét với phản ứng hạt nhân tổng quát:
 A + B C + D
 thu thu tỏa tỏa 
 Elk1 + Elk2 Elk3 + Elk4 
 Elk0-thu vào Etỏa ra
	 Với Elk0 = Δm0.c2 và Δm0 là tổng độ hụt khối các hạt trước phản ứng	 Elk = Δm.c2 và Δm là tổng độ hụt khối các hạt sau phản ứng 
Vì vậy nếu :
	- Elk0 > E ( Δm0 > Δm) phản ứng thu năng lượng Ethu = Elk0 - E
	- Elk0 < E ( Δm0 < Δm) phản ứng tỏa năng lượng Etỏa = E - Elk0 
 Như vậy dấu hiệu nhận biết năng lượng thu hay tỏa của phản ứng theo năng lượng liên kết các hạt nhân trước và sau phản ứng sẽ dễ hiểu hơn đối với học sinh. Chú ý rằng dấu hiệu này ngược lại với khối lượng nghỉ.
 Hệ quả: Vì bảo toàn số khối nên năng lượng liên kết riêng trung bình cho mỗi hạt nucleon được tính theo Elk0 và E. Vì vậy nếu phản ứng tỏa năng lượng (E >Elk0 ) các hạt con sẽ "bền hơn" các hạt mẹ và ngược lại.
	Như đã nói ở trên năng lượng liên kết là năng lượng tối thiểu để phá vỡ hạt nhân, vì vậy nếu trước phản ứng cấp cho các hạt nhân mẹ một năng lượng lớn hơn năng lượng liên kết thì phần dư ra ( năng lượng thu vào) sẽ được chuyển hóa thành động năng các hạt nhân con (năng lượng tỏa ra). Vì vậy đối với cả phản ứng năng lượng thu - tỏa vẫn bằng hiệu của tổng năng lượng liên kết các hạt nhân.
	Chú ý: Các hạt nhân chỉ có một nucleon như , () thì Elk = 0 và độ hụt khối Δm = 0
	Ví dụ 1: Cho phản ứng hạt nhân: .
Biết độ hụt khối của các hạt nhân , và lần lượt là ; và ; cho . Hỏi phản ứng trên thu hay tỏa ra năng lượng bằng bao nhiêu?
	Giải: Trước hết tính tổng độ hụt khối các hạt trước và sau phản ứng
	Δm0 = ΔmD + ΔmT = 0,0024u +0,0087u = 0,0111u
Δm = ΔmHe + Δmn = 0,0305u + 0 = 0,0305u
Vậy Δm > Δm0 nên phản ứng tỏa năng lượng
Etỏa = E - Elk0 = (Δm - Δm0 )c2 = (0,0305 - 0,0111). 931
 = 18,0614 Mev
	Ví dụ 2: Cho phản ứng hạt nhân: .
Biết độ hụt khối của hạt nhân là ; cho . Năng lượng liên kết của hạt nhân bằng bao nhiêu?
Giải: Theo đề bài phản ứng tỏa năng lượng Etỏa = 3,25 MeV
Etỏa = ElkHe - 2.ElkH vậy 
ElkHe = 3,25 +2.0,0024.931 = 7,718 MeV
Ví dụ 3: Cho: mC = 12,00000 u; mp = 1,00728 u; mn = 1,00867 u; 1u = 1,66058.10-27 kg; 1eV = 1,6.10-19 J ; c = 3.108 m/s. Năng lượng tối thiểu để tách hạt nhân C 126 thành các nuclôn riêng biệt bằng 
	Giải: Phản ứng tách hạt nhân thành 6 hạt proton và 6 hạt notron tự do. Vì vậy năng lượng tối thiểu bằng năng lượng liên kết của hạt nhân 
	Elk = (m0 - mC)c2 = (6mp +6mn -mC)c2 
 = (6. 1,00728 +6. 1,00867 - 12,0000). 1,66058. 10-27 .(3. 108)2
	 = 1,43026 . 10-11 J = 89,391 MeV
3. Tính theo động năng các hạt trước và sau phản ứng
Xét phản ứng hạt nhân: 
Theo định luật bảo toàn năng lượng tổng quát: 
 	 K0 - K = ( m - m0 )c2 
 (m0 -m)c2 = K- K0 
Với K0 ,m0 là tổng động năng và khối lượng nghỉ các hạt trước phản ứng 
 K ,m là tổng động năng và khối lượng nghỉ các hạt sau phản ứng 
Vì vậy theo dấu hiệu về khối lượng ở trên có: 
	- Nếu Phản ứng tỏa năng lượng Etỏa = K- K0 	 
 	- Nếu phản ứng thu năng lượng Ethu = K0 - K 
 Ở đây dấu hiệu và cách tính năng lượng thu tỏa của phản ứng được suy luận theo dấu hiệu và cách tính của khối lượng nghỉ, và hai dấu hiệu này lại ngược nhau. Vì vậy nếu chỉ suy luận theo cách trên thì học sinh sẽ vẫn gặp khó khăn để có thể ghi nhớ. Ở đây thuần túy là các phép biến đổi toán học với các biểu thức, không thể hiện được tư duy vật lý. Vì vậy nên định hướng học sinh suy luận và hiểu theo cách sau.
	Như đã biết để tiến hành một phản ứng hạt nhân tổng quát, cần gia tốc cho các hạt nhân chuyển động với vận tốc lớn va chạm với nhau để vỡ ra biến đổi thành hạt nhân khác. Việc gia tốc cho các hạt chính là cấp động năng cho các hạt, nên tổng động năng các hạt trước phản ứng là phần năng lượng thu vào. Phần năng lượng tỏa ra nằm ở tổng động năng các hạt nhân con. Vì vậy năng lượng thu vào hay tỏa ra của phản ứng phụ thuộc vào tổng động năng các hạt nhân trước và sau phản ứng như mô hình sau:
A
B
C
D
 KA KC
 KB KD
 A + B C + D
 thu thu tỏa tỏa 
 KA + KB KC + KD 
 K0-thu vào Ktỏa ra
	 Vì vậy nếu :
	- K0 > K phản ứng thu năng lượng Ethu = K0 - K
	- K0 < K phản ứng tỏa năng lượng Etỏa = K - K0 
	Như vậy ở đây dấu hiệu để biết năng lượng phản ứng là thu hay tỏa tính theo động năng các hạt sẽ dễ hiểu và mang tính vật lý hơn là cách suy luận theo sự chênh lệch khối lượng các hạt nhân.
	Theo cách tính này cũng giải thích quá trình phóng xạ các chất luôn là các phản ứng tỏa năng lượng. Vì ban đầu các hạt nhân phóng xạ đứng im tự phân rã nên không có phần động năng thu vào. Các hạt nhân con và tia phóng xạ sinh ra chuyển động nên động năng của chúng chính là năng lượng tỏa ra của phản ứng
Tổng hợp so sánh ba cách tính năng lượng phản ứng hạt nhân 
 A + B
 C + D
K0
Elko
Elk
K
 m0 m 
 Nếu m0 > m
 K0 < K Phản ứng tỏa năng lượng
 Elk0 < Elk 
 m0 < m
 K0 > K Phản ứng thu năng lượng
 Elk0 > Elk 
Chú ý dấu hiệu tính theo khối lượng ngược với dấu hiệu của động năng và năng lượng liên kết.
	4. Một số dạng bài tập liên quan đến năng lượng phản ứng và động năng, động lượng các hạt nhân
	Với phản ứng tổng quát:
Một cách tổng quát ở các dạng bài tập này thường phải lập hai phương trình để tính. 
Thứ nhất là phương trình tính năng lượng phản ứng theo động năng các hạt. Epư = (1)
Phương trình thứ hai lập nên từ mối quan hệ giữa các vectơ vận tốc các hạt trước và sau phản ứng. Để lập phương trình thứ hai phải sử dụng mối quan hệ giữa động năng và động lượng của một hạt và định luật bảo toàn động lượng cho phản ứng hạt nhân 
	 f = f(KABCD) (2) 
	Về dạng bài tập, phần này thường chia làm hai dạng:
- Một hạt nhân đang đứng yên tự phân rã ( phóng xạ)
 Một hạt được gia tốc (đạn) đến bắn vào hạt nhân khác (bia) 
a/ Dạng thứ nhất - Một hạt nhân phóng xạ tự phân rã
 Xét trường hợp phóng xạ: 
 X Y + C ( với C là tia phóng xạ )
Thông thường hạt X đứng yên khi phóng xạ nên: KX = 0. Năng lượng toả ra trong phản ứng là 
 Etỏa = KY + KC (1) 
 Định luật bảo toàn động lượng : = + = 0
 Nên p2Y = p2C 
 mYKY = mCKC (2). 
Từ (1) và (2) kết quả
	Ví dụ 1: Hạt nhân U đứng yên phóng xạ phát ra hạt a và hạt nhân con Th (không kèm theo tia g). Tính động năng của hạt a. Cho mU = 233,9904 u; mTh = 229,9737 u; ma = 4,0015 u và 1 u = 931,5 MeV/c2.
	Giải. Phương trình phản ứng 
	Vì đây là sự phóng xạ tia α nên là phản ứng tỏa năng lượng
	Năng lượng tỏa ra trong phản ứng là: E = KTh + Ka (1)
	Với E tính theo khối lượng nghỉ: E = (mU – mTh - ma)c2
	Theo định luật bảo toàn động lượng: 
 + = 0 
 pa = mava = pTh = mThvTh 
 2maKa = 2mThKTh 
 KTh = Ka = Ka (2) 
 	Thay (2) vào (1) ta có 
	 Ka = c2 = 0,01494 uc2 =13,92 MeV
	Ví dụ 2: Hạt nhân Ra đứng yên phân rã thành hạt a và hạt nhân X (không kèm theo tia g). Biết năng lượng mà phản ứng tỏa ra là 3,6 MeV và khối lượng của các hạt gần bằng số khối của chúng tính ra đơn vị u. Tính động năng của hạt a và hạt nhân X.
	Giải. Phương trình phản ứng: Ra ® a + Rn.
	Năng lượng tỏa ra trong phản ứng là: E = XX + Ka (1) 
	Theo định luật bảo toàn động lượng: 
	 + = 0 
 pa = mava = pX = mXvX 
 2maKa = 2mXKX 
 KX = Ka. = Ka (2) 
	Thay (2) vào (1) ta có
	 Ka = = 3,536 MeV; KX = Wa = 0,064 MeV.
b/ Dạng thứ hai - Một hạt làm đạn bắn vào hạt thứ hai làm bia
O
PC
PB
PD
	Giả sử hạt B là đạn, hạt A là bia ta có
	 (1)
 Định luật bảo toàn động lượng:
 hay 	
 Vì = 0, ta có p2B = p2C + p2D + 2pC.pD.cos	
 với là góc giữa và 	
 Thay p2= m2v2 = 2m.K, ta được: 
 mBKB= mCKC + mDKD + 2cos (2)
 Từ phương trình (1) và (2) tính được động năng các hạt
Ví dụ 1: Người ta dùng hạt prôtôn có động năng Kp= 2,69 MeV bắn vào hạt nhân Liti đứng yên thu được 2 hạt α có cùng động năng . cho mp = 1,,0073u; mLi = 7,0144u; m α =4,0015u ; 1u = 931 MeV/c2  . tính động năng và vận tốc của mổi hạt α tạo thành?
Giải. Phương trình phản ứng: 
Tính năng lượng phản wnmgs theo khối lượng nghỉ các hạt
Etoa = ( M0 – M ).c2 = 0,0187uc2 = 17,4097 MeV.
Ta có: Etoa = 2Kα - Kp (1)
Vậy : K α =
Vận tốc của mổi hạt α là: 
	Ví dụ 2: Một nơtơron có động năng Wn = 1,1 MeV bắn vào hạt nhân Liti đứng yên gây ra phản ứng: n + Li → X+ He . Biết hạt nhân He bay ra vuông góc với hạt nhân X. Động năng của hạt nhân X và He lần lượt là :? 
Cho mn = 1,00866 u;mx = 3,01600u ; mHe = 4,0016u; mLi = 6,00808u.
Giải
Ta có năng lượng của phản ứng là : 
 E = ( mHe+ mX - m n - m Li).c2 = 0,8 MeV 
Đây là phản ứng thu năng lượng nên : E = Kn - KX - Kα (1)
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: 
 Vì 
 2mnKn= 2mHe .K He + 2mx Kx (2)
Từ (1),(2) ta có hệ phương trình:
	Ví dụ 3. Hạt α bắn vào hạt nhân Al đứng yên gây ra phản ứng : 
α + Al → P + n. Phản ứng này thu năng lượng E = 2,7 MeV. Biết hai hạt sinh ra có cùng vận tốc, tính động năng của hạt α . ( coi khối lượng hạt nhân bằng số khối của chúng).
 Giải. Theo đề bài phản ứng thu năng lượng nên có:
	 E = Kα ─ Kp ─ Kn 
	Mặt khác hai hạt nhân con cùng vận tốc nên 
 =30 Kp = 30 Kn
	Suy ra E = Kα ─ 31 K n (1)
	Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: 
	 mα .vα = ( mp + mn)v
 	 2 mα Kα = 2( mp + mn)( Kp +Kn) 
	 4 Kα = 31( Kp + Kn)= 961 Kn 
 Kn= (2)
	Thay (2) vào (1) ta có:
 E = Kα = 
	Ví dụ 4: Khi một eℓectrong gặp một positron thì sẽ có sự hủy cặp theo phương trình e++e- → g + g. Biết khối ℓượng của eℓetron ℓà 0,5411 MeV/c2 và năng ℓượng của mỗi tia γ ℓà 5MeV. Giả sử eℓectron và positron có cùng động năng. Động năng của eℓectron ℓà
	 Giải. 
	 Ở bài toán này hai hạt electron và positron có khối lượng nghỉ, còn hai hạt photon không có khối lượng nghỉ. Do đó phản ứng là tỏa năng lượng
	Năng lượng tỏa ra của phản ứng tính theo khối lượng và động năng:
	 Etoa = (2me - 2mγ)c2 = 2Kγ - 2Ke Với mγ = 0
	5. Một số bài tập đề nghị
	Câu 1: Dưới tác dụng của bức xạ γ, hạt nhân Be có thể tách thành hai hạt nhân He Biết mLi =9,0112u; mHe =4,0015; m =1,0087u. Để phản ứng trên xảy ra thì bức xạ Gamma phải có tần số tối thiểu ℓà bao nhiêu?
	A. 2,68.1020Hz. B. 1,58.1020Hz. C. 4,02.1020Hz. D. 1,12.1020Hz.
	Câu 2: Hạt nhân Rn phóng xạ α. Phần trăm năng ℓượng tỏa ra biến đổi thành động năng của hạt α:
	A. 76%. B. 98,2%. C. 92%. D. 85%.
	Câu 3: Bom nhiệt hạch dùng ℓàm phản ứng D + T à He + n + 18MeV. Nếu có một kmoL He tạo thành thì năng ℓượng tỏa ra ℓà: (khối ℓượng nguyên tử đã biết).
	A. 23,5.1014J. B. 28,5.1014J. C. 25,5.1014J. D. 17,34.1014 J.
	Câu 4: Năng ℓượng ℓiên kết riêng của 235U ℓà 7,7MeV khối ℓượng hạt nhân 235U ℓà:(m =1,0073u; m =1,0087u)
	A. 234,0015u. B. 236,0912u. C. 234,9721u. D. 234,1197u.
	Câu 5: Năng ℓượng cần thiết để phân chia hạt nhân C thành 3 hạt α (cho m =12,000u; m = 4,0015u; m =1,0087u). Bước sóng ngắn nhất của tia gamma để phản ứng xảy ra.
	A. 301.10-5A0. B. 296.10-5A0. C. 396.10-5A0. D. 189.10-5A0.
	Câu 6: Khi bắn phá AL bằng hạt α. Phản ứng xảy ra theo phương trình:. Biết khối ℓượng hạt nhân mAL=26,974u; mP =29,970u, ma =4,0013u. Bỏ qua động năng của các hạt sinh ra thì năng ℓượng tối thiểu để hạt α để phản ứng xảy ra.
	A. 2,5MeV. B. 6,5MeV. C. 1,4MeV. D. 3,1671MeV
	Câu 7: Bắn hạt α vào hạt nhân N ta có phản ứng: . Nếu các hạt sinh ra có cùng vận tốc v với hạt a ban đầu. Tính tỉ số của động năng của các ban đầu và các hạt mới sinh ra.
	A. 3/4. B. 2/9. C. 1/3. D. 5/2.
	Câu 8: Xét phản ứng: A à B+ a. Hạt nhân mẹ đứng yên, hạt nhân con và hạt α có khối ℓượng và động năng ℓần ℓượt ℓà mB, WB, ma và Wa. Tỉ số giữa WB và Wa
	A. mB/ma. B. 2ma/mB C. ma/mB D. 4ma/mB
	Câu 9: Năng ℓượng cần thiết để phân chia hạt nhân C thành 3 hạt a (cho mC =11,9967u; ma = 4,0015u)
	A. 7,2657MeV. B. 5,598MeV. C. 8,191MeV. D. 6,025MeV.
	Câu 10: Một nhà máy điện nguyên tử dùng 235U phân hạch tỏa ra 200MeV. Hiệu suất của nhà máy ℓà 30%. Nếu công suất của nhà máy ℓà 1920MW thì khối ℓượng 235U cần dùng trong một ngày:
	A. 0,6744kg. B. 1,0502kg. C. 2,5964kg. D. 6,7455kg
	Câu 11: Pôℓôni phóng xạ biến thành chì theo phản ứng: Po à a + Pb. Biết mPo =209,9373u; mHe = 4,0015u; mPb =205,9294u. Năng ℓượng cực đại tỏa ra ở phản ứng trên ℓà:
	A. 95,4.10-14J. B. 86,7.10-14J. C. 5,93.10-14J. D. 106,5.10-14J.
	Câu 12: Tính năng ℓượng tỏa ra khi có 1 moL U235 tham gia phản ứng: . Cho biết: mU = 235,04 u, mKr = 93,93 u; mBa = 138,91 u; mn = 1,0063 u; 1u = 1,66.10-27kg.
	A. 1,8.1011kJ B. 0,9.1011kJ C. 1,68.1010kJ D. 1,1.109KJ
	Câu 13: Một hạt nhân có khối ℓượng m = 5,0675.10-27kg đang chuyển động với động năng 4,78MeV. Động ℓượng của hạt nhân ℓà 
	A. 2,4.10-20kg.m/s. 	B. 3,875.10-20kg.m/s 
 	C. 8,8.10-20kg.m/s. 	D. 7,75.10-20kg.m/s.
	Câu 14: Hạt Pôℓôni (A= 210, Z = 84) đứng yên phóng xạ hạt a tạo thành chì Pb. Hạt