Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Bài 54: Phản ứng hạt nhân
Hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 12 nâng cao bài 54 dưới đây sẽ giúp các em học sinh nắm vững phương pháp giải bài tập và ôn luyện tốt kiến thức về phản ứng hạt nhân. Mời các em cùng tham khảo.
Mục lục nội dung
1. Giải bài 1 trang 278 SGK Vật lý 12 nâng cao
Trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng của các hạt nhân tham gia
A. được bảo toàn.
B. tăng.
C. giảm.
D. Tăng hoặc giảm tuỳ theo phản ứng.
Phương pháp giải
Trong phản ứng hạt nhân, phản ứng thuộc loại tỏa hay thu năng lượng tùy thuộc vào khối lượng hạt nhân tham gia
Hướng dẫn giải
- Trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng của các hạt tham gia phản ứng tăng hay giảm tuỳ theo loại phản ứng toả ra hay thu năng lượng.
- Chọn đáp án D.
2. Giải bài 2 trang 278 SGK Vật lý 12 nâng cao
Trong dãy phân rã phóng xạ \(_{92}^{235}X \to _{82}^{207}Y\) có bao nhiêu hạt α và β được phát ra ?
A. 3α và 4β
B. 7α và 4β
C. 4α và 7β
D. 7α và 2β
Phương pháp giải
- Ta xét hai trường hợp:
a) Phóng xạ α và β+
b) Phóng xạ α và β−
- Áp dụng định luật bảo toàn số nuclon và định luật bảo toàn điện tích:
+ A1+A2=A3+A4
+ Z1+Z2=Z3+Z4
để tìm số lần phóng xạ α và số lần phóng xạ β
Hướng dẫn giải
Xét 2 trường hợp : ( gọi x là số lần phóng xạ α và y là số lần phóng xạ β)
a) Phóng xạ α và β+:
Theo định luật bảo toàn số nuclon và bảo toàn điện tích ta có:
+ 235−4x=207
+ 92−2x−y=82
⇒ x = 7 và y = -7 < 0 (loại)
b) Phóng xạ α và β−:
Theo định luật bảo toàn số nuclon và bảo toàn điện tích, ta có:
+ 235−4x=207
+ 92−2x+y=82
⇒ x = 7 và y = 4
- Chọn đáp án B.
3. Giải bài 3 trang 278 SGK Vật lý 12 nâng cao
Xác định hạt X trong các phản ứng sau đây ;
\(\begin{array}{l} _9^{19}F + p \to _8^{16}O + X;\\ _{12}^{25}Mg + X \to _{11}^{22}Na + \alpha \end{array}\)
Phương pháp giải
- Áp dụng định luật bảo toàn số nuclon:
A1+A2=A3+A4
để tìm số khối A của hạt nhân X trong từng phản ứng
- Áp dụng định luật bảo toàn điện tích:
Z1+Z2=Z3+Z4
để tìm số Z của hạt nhân X trong từng phản ứng
Hướng dẫn giải
- Xét phương trình: \(_9^{19}F + _1^1p \to _8^{16}O + _Z^AX\)
- Áp dụng định luật bảo toàn nuclon và bảo toàn điện tích, ta có:
+ 19+1 = 16+AX
+ 9+1 = 8+ZX
⇒ AX = 4ZX = 2
⇒ X là \(_2^4He\)
- Xét phương trình: \(_{12}^{25}Mg + _Z^AX \to _{11}^{22}Na + _2^4\alpha \)
- Áp dụng định luật bảo toàn nuclon và bảo toàn điện tích, ta có:
+ 25+AX = 22+4
+ 12+ZX = 11+2
⇒ AX=ZX=1
⇒ X là prôtôn \(_1^1H\)
4. Giải bài 4 trang 278 SGK Vật lý 12 nâng cao
Cho phản ứng hạt nhân: \(_{17}^{37}Cl + _Z^AX \to _{18}^{37}Ar + _0^1n\)
a) Xác định số khối, nguyên tử số và tên gọi hạt nhân của X.
b) Phản ứng đó toả ra hay thu năng lương. Tính độ lớn của năng lượng toả ra hay thu đó theo đơn vị jun.
Cho biết:
mAr=36,956889u; mCl=36,956563u; mn=1,008665u; mp=1,007276u
Phương pháp giải
a) Áp dụng định luật bảo toàn số nuclon và định luật bảo toàn điện tích để tìm hạt nhân X
b) - Tính độ hụt khối the công thức:
Δm=m−m0
- Tính năng lượng theo công thức:
ΔE=Δmc2
Hướng dẫn giải
Xét phản ứng hạt nhân: \(_{17}^{37}Cl + _Z^AX \to _{18}^{37}Ar + _0^1n\)
a) Áp dụng định luật bảo toàn số nuclon và định luật bảo toàn điện tích, ta có:
- 37+A=37+1
- 17+Z=18+0
⇒ A=Z=1
=> Hạt nhân X là prôtôn.
b) Ta có
m0 = mCl + mp = 36,956563u + 1,007276u = 37,963839u
m = mAr + mn = 36,956889u + 1,008665u = 37,965554u
So sánh: m0 < m ⇒ phản ứng thu năng lượng
Năng lượng thu vào :
\(\begin{array}{l} E = \left( {m - {m_0}} \right){c^2}\\ = {1,715.10^{ - 3}}.931,5 = 1,6MeV = {2,56.10^{ - 13}}\left( J \right). \end{array}\)
Tham khảo thêm
- doc Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Bài 52: Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử. Độ hụt khối
- doc Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Bài 53: Phóng xạ
- doc Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Bài 56: Phản ứng phân hạch
- doc Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Bài 57: Phản ứng nhiệt hạch