Tel: 024.7300.7989 - Phone: 1800.6947 (Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)

Giỏ hàng của tôi
Trang chủ
Luyện thi đại học môn lí

Sử dụng các thông tin sau cho các câu từ 1 đến 3:Xác định tuổi của các cổ vật, di tích

Sử dụng các thông tin sau cho các câu từ 1 đến 3:

Xác định tuổi của các cổ vật, di tích khảo cổ bằng phương pháp đồng vị Carbon-14 (${}_{6}^{14}\text{C}$) là một ứng dụng quan trọng của vật lí hạt nhân. Trong bầu khí quyển, sự va chạm của tia vũ trụ tạo ra một lượng nhỏ đồng vị phóng xạ ${}_{6}^{14}\text{C}$. Đồng vị này phân rã $\beta^{-}$ với chu kì bán rã $T = 5730$ năm. Nhờ quá trình tuần hoàn và trao đổi chất, tỉ lệ số nguyên tử ${}_{6}^{14}\text{C}$ so với ${}_{6}^{12}\text{C}$ trong cơ thể sinh vật khi còn sống luôn được duy trì ổn định và bằng với tỉ lệ trong tự nhiên. Khi sinh vật chết đi, quá trình trao đổi chất ngừng lại, lượng ${}_{6}^{14}\text{C}$ không được bổ sung và sẽ giảm dần theo thời gian do hiện tượng phóng xạ. Bằng cách đo độ phóng xạ của mẫu vật, các nhà khoa học có thể xác định được thời điểm sinh vật đó chết.

Trả lời cho các câu 1, 2, 3 dưới đây:

Câu hỏi số 1:
Thông hiểu

Phương trình phân rã của đồng vị ${}_{6}^{14}\text{C}$ được viết đúng là:

Đáp án đúng là: A

Xem lời giải
Câu hỏi:962843
Phương pháp giải

Sử dụng định luật bảo toàn số khối (A) và định luật bảo toàn điện tích (Z) trong phản ứng hạt nhân để xác định hạt nhân con và tia phóng xạ.

Phóng xạ $\beta^{-}$ là quá trình phát ra hạt electron (${}_{- 1}^{0}\text{e}$).

Giải chi tiết

Hạt nhân ${}_{6}^{14}\text{C}$ phóng xạ $\beta^{-}$ (${}_{- 1}^{0}\text{e}$). Gọi hạt nhân con sinh ra là ${}_{Z}^{A}\text{X}$.

Phương trình phản ứng: ${}_{6}^{14}\text{C}\rightarrow_{Z}^{A}\text{X} +_{- 1}^{0}\text{e}$

Áp dụng định luật bảo toàn số khối: $\left. 14 = A + 0\Rightarrow A = 14 \right.$

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích: $\left. 6 = Z + ( - 1)\Rightarrow Z = 7 \right.$

Hạt nhân con sinh ra có $A = 14$ và $Z = 7$, đó là đồng vị Nito (${}_{7}^{14}\text{N}$).

Vậy phương trình đúng là: ${}_{6}^{14}\text{C}\rightarrow_{7}^{14}\text{N} +_{- 1}^{0}\text{e}$.

Đáp án cần chọn là: A

Câu hỏi số 2:
Vận dụng

Một mảnh gỗ lấy từ một ngôi mộ cổ có độ phóng xạ do ${}_{6}^{14}\text{C}$ gây ra là $0,25Bq$. Biết rằng một mẫu gỗ tươi cùng loại, cùng khối lượng có độ phóng xạ là $2,00Bq$. Tuổi của mảnh gỗ cổ này là:

Đáp án đúng là: C

Xem lời giải
Câu hỏi:962844
Phương pháp giải

Áp dụng định luật phóng xạ cho độ phóng xạ: $H = H_{0} \cdot 2^{- \dfrac{t}{T}}$

Trong đó:

$H$ là độ phóng xạ của mẫu vật ở thời điểm hiện tại.

$H_{0}$ là độ phóng xạ ban đầu (được coi bằng độ phóng xạ của mẫu vật tươi cùng loại, cùng khối lượng).

$t$ là thời gian đã trôi qua (tuổi của mẫu vật).

$T$ là chu kì bán rã.

Giải chi tiết

Ta có: $H_{0} = 2,00Bq$; $H = 0,25Bq$; $T = 5730$ năm.

Áp dụng công thức:

$H = H_{0}.2^{- \dfrac{t}{T}}$

$\left. \Rightarrow 0,25 = 2,00.2^{- \dfrac{t}{5730}} \right.$$\left. \Rightarrow\dfrac{1}{8} = 2^{- \dfrac{t}{5730}} \right.$$\left. \Rightarrow 2^{- 3} = 2^{- \dfrac{t}{5730}} \right.$

$\left. \Rightarrow t = 3.5730 = 17190 \right.$ (năm).

Đáp án cần chọn là: C

Câu hỏi số 3:
Vận dụng

Khảo sát một mẫu gỗ tươi có khối lượng phần Carbon nguyên chất là $12,0g$. Giả sử tỉ lệ số lượng nguyên tử ${}_{6}^{14}\text{C}$ so với ${}_{6}^{12}\text{C}$ trong mẫu gỗ này là $1,2.10^{- 12}$. Biết số Avogadro $N_{A} = 6,02.10^{23}mol^{- 1}$, coi khối lượng mol của nguyên tố Carbon trong mẫu xấp xỉ $12,0g/mol$ và $1nam = 365ngày$. Độ phóng xạ của mẫu gỗ tươi này gần nhất với giá trị nào sau đây?

Đáp án đúng là: A

Xem lời giải
Câu hỏi:962845
Phương pháp giải

Độ phóng xạ ban đầu: $H_{0} = \lambda \cdot N_{0}$ (đơn vị Bq = phân rã/s).

Giải chi tiết

Số mol Carbon có trong mẫu gỗ: $n = \dfrac{m}{M} = \dfrac{12,0}{12,0} = 1mol$.

Tổng số nguyên tử Carbon trong mẫu: $N \approx n \cdot N_{A} = 1.6,02.10^{23} = 6,02.10^{23}$ (hạt).

Số hạt nhân ${}_{6}^{14}\text{C}$ ban đầu có trong mẫu là:

$N_{0} = 1,2.10^{- 12}.6,02.10^{23} = 7,224.10^{11}$ (hạt).

Chu kì bán rã tính theo đơn vị giây:

$T = 5730.365.24.3600 = 1,806984.10^{11}s$.

Hằng số phóng xạ của ${}_{6}^{14}\text{C}$:

$\lambda = \dfrac{\ln 2}{T} = \dfrac{\ln 2}{1,806984.10^{11}} \approx 3,836.10^{- 12}s^{- 1}$.

Độ phóng xạ của mẫu gỗ tươi này là:

$H_{0} = \lambda \cdot N_{0} = 3,836.10^{- 12}.7,224.10^{11} \approx 2,77Bq$.

Đáp án cần chọn là: A

Quảng cáo

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>>  2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, 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.

Hỗ trợ - Hướng dẫn

  • 024.7300.7989
  • 1800.6947 free

(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com

Đăng ký nhận tư vấn