Lý 12 Bài 35: Tính chất và cấu tạo hạt nhân

a. Cấu tạo hạt nhân

• Hạt nhân được tạo thành bởi hai loại hạt là prôtôn (p) mang điện tích (+e) và nơtron (n) không mang điện. Hai loại hạt này gọi chung là nuclôn.
• Số prôtôn trong hạt nhân là Z, với Z là số thứ tự của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn, được gọi là nguyên tử số. Khi ấy hạt nhân có điện tích là +Z_e.
• Tổng số nuclôn trong hạt nhân là A, A được gọi là số khối. Khi đó số nơtron trong hạt nhân là A- Z.

b. Kí hiệu hạt nhân

• Kí hiệu hạt nhân trùng với kí hiệu của nguyên tử, thêm 2 chỉ số Z và A.

• Kí hiệu: \(_{Z}^{A}\textrm{X} \ \rightarrow \ _{8}^{16}\textrm{O}; \ _{6}^{12}\textrm{C}; \ _{92}^{235}\textrm{U}\)

c. Đồng vị

- Là các hạt nhân có cùng số prôtôn và khác số nơtron → khác số nuclôn

- Ví dụ:

• \(\\ _{8}^{16}\textrm{O} \ \ _{6}^{12}\textrm{C} \ \ _{1}^{1}\textrm{H}\) Hiđrô thường (Prôtôn: \(_{1}^{1}\textrm{P}\))

• \(\\ _{8}^{17}\textrm{O} \ \ _{6}^{13}\textrm{C} \ \ _{1}^{2}\textrm{H}\) Hiđrô nặng (Dơtơri: \(_{1}^{2}\textrm{D}\))

• \(\\ _{8}^{18}\textrm{O} \ \ _{6}^{14}\textrm{C} \ \ _{1}^{3}\textrm{H}\) Hiđrô siêu nặng (Triti: \(_{1}^{3}\textrm{T}\))

a. Khối lượng hạt nhân

• \(1u=\frac{1}{12}\) khối lượng nguyên tử của đồng vị \(_{6}^{12}\textrm{C}\)

• \(1u=1,66055.10^{-27} \ kg\)

⇒ Hạt nhân \(_{Z}^{A}\textrm{X}\) nặng Au

b. Năng lượng và khối lượng

• Theo Anhxtanh, một có khối lượng m thì có Năng lượng: \(\\ E=mc^2 \\ \\ \Rightarrow E=uc^2 \approx 931,5 \ MeV \\ \\ 1u=931,5 \ \frac{MeV}{c^2}\)

•  Nếu một vật đang đứng yên có khối lượng m₀, khi chuyển động với vận tốc v thì khối lượng là: \(m>m_{0}\Rightarrow m=\frac{m_{0}}{\sqrt{1-\dfrac{v^2}{c^2}}}\)

⇒ Năng lượng nghỉ: E_o = m_oc², năng lượng toàn phần E = mc²

⇒ Động năng: \(E_d=E-E_0=(m-m_0)^2\)

Số nuclôn trong \({}_{13}^{27}Al\) là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

Kí hiệu hạt nhân: \({}_Z^AX\) (A là số nuclon; Z là số proton; N= A - Z là số notron)

Vậy, số nuclon trong \({}_{13}^{27}Al\) có Z=27 là 27 nuclon.

Số nơtron trong hạt nhân \({}_{13}^{27}Al\) là bao nhiêu?

A. 13

B. 14

C. 27

D. 40

Hướng dẫn giải

Từ kí hiệu hạt nhân \({}_{13}^{27}Al\), ta dễ dàng tìm đượcc các giá trị A, Z và N = A - Z.

Ta có (A - Z) = 27 - 13 = 14 nơtron.

⇒ Số nơtron trong hạt nhân \({}_{13}^{27}Al\) là 14.

⇒ Chọn đáp án B

Câu 1: Hạt nhân có số proton bằng số nơtron của hạt nhân \(_2^4He \) và có số nơtron bằng số proton của hạt nhân này, là hạt nhân nguyên tử gì?

Câu 2: Nêu phạm vi tác dụng của lực tương tác mạnh trong hạt nhân.

Câu 3: Cho khối lượng nguyên tử của hai nguyên tố: m_O = 15,999 u; m_H = 1,0078 u. Số nguyên tử hiđrô chứa trong 1 g nước là bao nhiêu?

Câu 4: Có 128 nơtron trong đồng vị 210Pb, hỏi có bao nhiêu nơtron trong đồng vị 206Pb?

Câu 1: So với hạt nhân \(_{17}^{25}Cl \), hạt nhân \(_{13}^{27}Al \) có:

A. ít hơn 4 êlectron        B. ít hơn 6 nơtron

C. ít hơn 10 proton        D. Đáp án khác

Câu 2: Các phản ứng hạt nhân không tuân theo định luật:

A. bảo toàn năng lượng

B. bảo toàn động lượng

C. bảo toàn động năng

D. bảo toàn số khối

Câu 3: Các nguyên tử được gọi là đồng vị khi các hạt nhân của chúng có:

A. số nuclôn giống nhau nhưng số nơtron khác nhau

B. số nơtron giống nhau nhưng số proton khác nhau

C. số proton giống nhau nhưng số nơtron khác nhau

D. khối lượng giống nhau nhưng số proton khác nhau

Câu 4: Tìm phát biểu sai. Hạt nhân nguyên tử chì \(_{82}^{206}Pb \) có:

A. 206 nuclôn

B. điện tích là 1,312.10^-18 C

C. 124 nơtron

D. 82 proton

Câu 5: Tìm phát biểu sai. Hạt nhân \(_Z^AX \) có:

A. Z proton

B. (A – Z) nơtron

C. điện tích bằng Z_e

D. Z nơtron

Qua bài này, các em sẽ được làm quen với các kiến thức liên quan đến tính chất và cấu tạo hạt nhân cùng với các bài tập liên quan theo nhiều cấp độ từ dễ đến khó…, các em cần phải nắm được:

• Nắm được cấu tạo của một hạt nhân nguyên tử.

• Nắm được kí hiệu của hạt nhân nguyên tử.

• Nắm được năng lượng và khối lượng của nguyên tử.