Hạt nhân nào bền vững nhất trong số các hạt nhân sau:

Câu hỏi số 754287:

Vận dụng

Hạt nhân nào bền vững nhất trong số các hạt nhân sau: $_{92}^{23}U;\,\,_8^{18}O;\,\,_{17}^{35}Cl;\,\,_2^4He$ . Biết khối lượng của chúng lần lượt là 234,99332 amu; 17,99920 amu; 34,96885 amu; 4,00151 amu.

_{92}^{235} U

$_{92}^{235}U$ .

_{8}^{18} O

$_8^{18}O$ .

_{2}^{4} H e

$_2^4He$ .

_{17}^{35} C l

$_{17}^{35}Cl$ .

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:754287

Phương pháp giải

Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững

Áp dụng công thức tính năng lượng liên kết riêng: ${W_{lkr}} = \dfrac{{{W_{lk}}}}{A}$

Công thức tính năng lượng liên kết: ${W_{lk}} = \Delta m{c^2} = \left[ {Z.{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_X}} \right]{c^2}$

Giải chi tiết

Ta có: $1amu = 931,5MeV/{c^2}$

Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân: ${W_{lkr}} = \dfrac{{{W_{lk}}}}{A}$

Mặt khác: ${W_{lk}} = \Delta m{c^2} = \left[ {Z.{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_X}} \right]{c^2}$

Xét với hạt nhân $_{92}^{235}U$ :

$\begin{array}{l}{W_U} = \dfrac{{{W_{lk}}}}{A} = \dfrac{{\Delta m{c^2}}}{A} = \dfrac{{\left[ {Z.{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_U}} \right]{c^2}}}{A}\\ \Rightarrow {W_U} = \dfrac{{\left( {92.1,0073 + 143.1,0087 - 234,9933} \right)u{c^2}}}{{235}}\\ \Rightarrow {W_U} = \dfrac{{1,9224.931,5}}{{235}} \approx 7,62\,\,\left( {MeV/nucleon} \right)\end{array}$

Xét với hạt nhân $_8^{18}O$ :

$\begin{array}{l}{W_O} = \dfrac{{{W_{lk}}}}{A} = \dfrac{{\Delta m{c^2}}}{A} = \dfrac{{\left[ {Z.{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_O}} \right]{c^2}}}{A}\\ \Rightarrow {W_O} = \dfrac{{\left( {8.1,0073 + 10.1,0087 - 17,99920} \right)u{c^2}}}{{18}}\\ \Rightarrow {W_O} = \dfrac{{0,1462.931,5}}{{18}} \approx 7,57\,\,\left( {MeV/nucleon} \right)\end{array}$

Xét với hạt nhân $_2^4He$ :

$\begin{array}{l}{W_{He}} = \dfrac{{{W_{lk}}}}{A} = \dfrac{{\Delta m{c^2}}}{A} = \dfrac{{\left[ {Z.{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_{He}}} \right]{c^2}}}{A}\\ \Rightarrow {W_{He}} = \dfrac{{\left( {2.1,0073 + 2.1,0087 - 4,00151} \right)u{c^2}}}{4}\\ \Rightarrow {W_{He}} = \dfrac{{0,03049.931,5}}{4} \approx 7,1\,\,\left( {MeV/nucleon} \right)\end{array}$

Xét với hạt nhân $_{17}^{35}Cl$ :

$\begin{array}{l}{W_{Cl}} = \dfrac{{{W_{lk}}}}{A} = \dfrac{{\Delta m{c^2}}}{A} = \dfrac{{\left[ {Z.{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_{Cl}}} \right]{c^2}}}{A}\\ \Rightarrow {W_{Cl}} = \dfrac{{\left( {17.1,0073 + 18.1,0087 - 34,96885} \right)u{c^2}}}{{35}}\\ \Rightarrow {W_{Cl}} = \dfrac{{0,31185.931,5}}{{35}} \approx 8,3\,\,\left( {MeV/nucleon} \right)\end{array}$

Từ kết quả trên ta thấy năng lượng liên kết riêng của $_{17}^{35}Cl$ là lớn nhất nên độ bền vững là lớn nhất.

Tham Gia Group Dành Cho 2K7 luyện thi Tn THPT - ĐGNL - ĐGTD

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.