Năm 1909, nhà bác học Ernest Rutherford đã có một phát minh nổi tiếng, đó là tạo ra được sự

Năm 1909, nhà bác học Ernest Rutherford đã có một phát minh nổi tiếng, đó là tạo ra được sự biến đổi hạt nhân.

Ông cho chùm hạt $\alpha$, phóng ra từ nguồn phóng xạ Poloni (${}^{210}Po$), bắn phá Nitơ có trong không khí. Kết quả là, Nitơ bị phân rã và biến đổi thành Oxi và Hidro. Quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân như vậy, gọi là phản ứng hạt nhân.

Phản ứng hạt nhân thường được chia làm hai loại:

Phản ứng tự phân rã của một hạt nhân không bền vững thành các hạt khác. Ví dụ: sự phóng xạ.

Phản ứng trong đó các hạt nhân tương tác với nhau, dẫn đến sự biến đổi chúng thành các hạt khác.

Trả lời cho các câu 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 dưới đây:

Câu hỏi số 1:

Vận dụng

Trong dãy phân rã phóng xạ ${}_{92}^{235}X\rightarrow_{82}^{207}Y$ có bao nhiêu hạt $\alpha$ và $\beta$ được phát ra?

A. $3\alpha$ và $7\beta$.

B. $4\alpha$ và $7\beta$.

C. $4\alpha$ và $8\beta$.

D. $7\alpha$ và $4\beta$.

Đáp án đúng là: D

Xem lời giải

Câu hỏi:979775

Phương pháp giải

Áp dụng định luật bảo toàn số khối (A) và định luật bảo toàn điện tích (Z) để lập hệ phương trình tìm số hạt $\alpha$ (${}_{2}^{4}He$) và $\beta$ (${}_{- 1}^{0}e$ hoặc ${}_{+ 1}^{0}e$).

Giải chi tiết

Giả sử có $x$ hạt $\alpha$ và $y$ hạt $\beta^{-}$ (${}_{- 1}^{0}e$) được phát ra.

Phương trình phân rã: ${}_{92}^{235}X\rightarrow_{82}^{207}Y + x_{2}^{4}He + y_{- 1}^{0}e$

Áp dụng định luật bảo toàn số khối:

$\left. 235 = 207 + 4x\Rightarrow 4x = 28\Rightarrow x = 7 \right.$.

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích:

$\left. 92 = 82 + 2x - y\Rightarrow 92 = 82 + 2(7) - y\Rightarrow y = 4 \right.$.

Vậy dãy phân rã phát ra 7 hạt $\alpha$ và 4 hạt $\beta$.

Đáp án cần chọn là: D

Câu hỏi số 2:

Vận dụng

Dùng hạt prôtôn có động năng 1,6 MeV bắn vào hạt nhân liti (${}_{3}^{7}Li$) đứng yên. Giả sử sau phản ứng thu được hai hạt giống nhau có cùng động năng và không kèm theo tia $\gamma$. Biết năng lượng tỏa ra của phản ứng là 17,4 MeV. Động năng của mỗi hạt sinh ra là

A. 19,0 MeV.

B. 15,8 MeV.

C. 9,5 MeV.

D. 7,9 MeV.

Đáp án đúng là: C

Xem lời giải

Câu hỏi:979776

Phương pháp giải

Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng toàn phần trong phản ứng hạt nhân: $K_{truoc} + \Delta E = K_{sau}$, trong đó $\Delta E$ là năng lượng tỏa ra ($\Delta E > 0$).

Giải chi tiết

Phương trình phản ứng: $\left. {}_{1}^{1}p +_{3}^{7}Li\rightarrow 2X \right.$.

Theo định luật bảo toàn năng lượng toàn phần, ta có:

$K_{p} + K_{Li} + \Delta E = 2K_{X}$

Do hạt nhân Li đứng yên nên $K_{Li} = 0$.

Thay số vào phương trình:

$\left. 1,6 + 0 + 17,4 = 2K_{X}\Rightarrow 2K_{X} = 19,0 \right.$ MeV $\left. \Rightarrow K_{X} = 9,5 \right.$ MeV.

Đáp án cần chọn là: C

Câu hỏi số 3:

Vận dụng

Dùng một proton có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân ${}_{4}^{9}Be$ đang đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân $X$ và hạt $\alpha$. Hạt $\alpha$ bay ra theo phương vuông góc với phương tới của proton và có động năng 4 MeV. Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng các hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng này bằng

A. 3,125 MeV.

B. 4,225 MeV.

C. 1,145 MeV.

D. 2,125 MeV.

Đáp án đúng là: D

Xem lời giải

Câu hỏi:979777

Phương pháp giải

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ${\overset{\rightarrow}{p}}_{truoc} = {\overset{\rightarrow}{p}}_{sau}$.

Sử dụng hệ thức liên hệ giữa động lượng và động năng: $p^{2} = 2mK$.

Tính năng lượng phản ứng dựa vào độ biến thiên động năng: $\Delta E = K_{sau} - K_{truoc}$.

Giải chi tiết

Phương trình phản ứng: ${}_{1}^{1}p +_{4}^{9}Be\rightarrow_{2}^{4}He(\alpha) +_{3}^{6}X$.

Bảo toàn động lượng: ${\overset{\rightarrow}{p}}_{p} = {\overset{\rightarrow}{p}}_{\alpha} + {\overset{\rightarrow}{p}}_{X}$.

Vì hạt $\alpha$ bay vuông góc với hạt $p$ nên ${\overset{\rightarrow}{p}}_{p}\bot{\overset{\rightarrow}{p}}_{\alpha}$. Ta có:

$p_{X}^{2} = p_{p}^{2} + p_{\alpha}^{2}$

Thay $p^{2} = 2mK$ vào biểu thức trên:

$2m_{X}K_{X} = 2m_{p}K_{p} + 2m_{\alpha}K_{\alpha}$

Thay các giá trị $m_{X} = 6$, $m_{p} = 1$, $m_{\alpha} = 4$ và $K_{p} = 5,45$ MeV, $K_{\alpha} = 4$ MeV:

$\left. 6 \cdot K_{X} = 1 \cdot 5,45 + 4 \cdot 4\Rightarrow 6K_{X} = 21,45\Rightarrow K_{X} = 3,575 \right.$ MeV.

Năng lượng tỏa ra của phản ứng:

$\Delta E = (K_{\alpha} + K_{X}) - K_{p} = (4 + 3,575) - 5,45 = 2,125$ MeV.

Đáp án cần chọn là: D

Câu hỏi số 4:

Nhận biết

Dựa vào đoạn thông tin về khám phá của Rutherford, các phát biểu sau đây là đúng hay sai?

	Đúng	Sai
a) Quá trình hạt nhân Nitơ bị phân rã và biến đổi thành Oxi và Hidro khi bị bắn phá được gọi là một phản ứng hạt nhân.
b) Nguồn phóng xạ Poloni (${}^{210}Po$) phát ra chùm hạt $\alpha$ là một ví dụ của loại phản ứng do các hạt nhân tương tác với nhau.
c) Trong thí nghiệm của Rutherford năm 1909, chùm hạt $\alpha$ được sử dụng làm các hạt đạn để bắn phá hạt nhân bia là Nitơ trong không khí.
d) Sự phóng xạ của nguồn Poloni (${}^{210}Po$) đề cập trong bài là một quá trình tự phân rã của hạt nhân không bền vững.

Đáp án đúng là: Đ; S; Đ; Đ

Xem lời giải

Câu hỏi:979778

Phương pháp giải

Khai thác trực tiếp dữ kiện từ đoạn văn bản đọc hiểu và đối chiếu với các phát biểu để xác định tính đúng/sai.

Giải chi tiết

Ý a) Đúng. Trong đoạn trích ghi rõ: "Quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân như vậy, gọi là phản ứng hạt nhân".

Ý b) Sai. Trong đoạn trích phân loại rõ phóng xạ thuộc nhóm "Phản ứng tự phân rã của một hạt nhân không bền vững", không phải là phản ứng tương tác hạt nhân.

Ý c) Đúng. Đoạn trích chỉ ra: "Ông cho chùm hạt $\alpha$ ... bắn phá Nitơ". Hạt $\alpha$ đóng vai trò đạn, Nitơ là bia.

Ý d) Đúng. Phù hợp với định nghĩa phân loại đầu tiên trong bài đọc "Phản ứng tự phân rã... Ví dụ: sự phóng xạ".

Đáp án cần chọn là: Đ; S; Đ; Đ

Câu hỏi số 5:

Thông hiểu

Dựa vào định luật bảo toàn số khối và điện tích, phương trình phản ứng hạt nhân xảy ra khi chùm hạt $\alpha$ bắn phá hạt nhân Nitơ (${}_{7}^{14}N$) trong thí nghiệm của Rutherford để tạo ra đồng vị Oxi và một hạt proton (${}_{1}^{1}H$) là:

A. ${}_{7}^{14}N +_{2}^{4}He\rightarrow_{8}^{17}O +_{1}^{1}H$

B. ${}_{7}^{14}N +_{2}^{4}He\rightarrow_{8}^{16}O +_{1}^{2}H$

C. ${}_{7}^{14}N +_{2}^{4}He\rightarrow_{8}^{17}O +_{0}^{1}n$

D. ${}_{7}^{14}N +_{2}^{4}He\rightarrow_{8}^{18}O +_{1}^{0}e$

Đáp án đúng là: A

Xem lời giải

Câu hỏi:979779

Phương pháp giải

Hạt $\alpha$ là kí hiệu của hạt nhân Heli (${}_{2}^{4}He$). Áp dụng định luật bảo toàn số khối (tổng số khối trước bằng tổng số khối sau) và bảo toàn điện tích.

Giải chi tiết

Gọi hạt nhân Oxi sinh ra là ${}_{Z}^{A}O$. Phương trình tổng quát: ${}_{7}^{14}N +_{2}^{4}He\rightarrow_{Z}^{A}O +_{1}^{1}H$.

Bảo toàn số khối: $\left. 14 + 4 = A + 1\Rightarrow A = 17 \right.$.

Bảo toàn điện tích: $\left. 7 + 2 = Z + 1\Rightarrow Z = 8 \right.$.

Vậy phương trình phản ứng đúng là: ${}_{7}^{14}N +_{2}^{4}He\rightarrow_{8}^{17}O +_{1}^{1}H$.

Đáp án cần chọn là: A

Câu hỏi số 6:

Thông hiểu

Theo phân loại phản ứng hạt nhân được nêu trong đoạn trích, quá trình nào sau đây có cùng loại với phản ứng giữa hạt $\alpha$ và hạt nhân Nitơ?

A. Sự phóng xạ tia $\beta$ của đồng vị Cacbon 14.

B. Quá trình phân hạch của hạt nhân Urani (${}^{235}U$) khi hấp thụ một nơtron chậm.

C. Quá trình tự phân rã của hạt nhân Radi (${}^{226}Ra$).

D. Quá trình nguồn Poloni (${}^{210}Po$) phát ra tia $\alpha$.

Đáp án đúng là: B

Xem lời giải

Câu hỏi:979780

Phương pháp giải

Dựa vào định nghĩa phân loại trong văn bản để xác định bản chất của từng phản ứng. Phản ứng giữa hạt $\alpha$ và Nitơ là phản ứng kích thích (do các hạt nhân tương tác với nhau).

Giải chi tiết

Đáp án A, C, D đều đề cập đến hiện tượng phóng xạ, đây là phản ứng tự phân rã.

Đáp án B đề cập đến phản ứng hạt nhân Urani hấp thụ nơtron (hai hạt tương tác với nhau) rồi vỡ ra. Đây thuộc loại phản ứng trong đó các hạt nhân tương tác với nhau, cùng loại với phản ứng bắn phá Nitơ bằng hạt $\alpha$.

Đáp án cần chọn là: B

Câu hỏi số 7:

Vận dụng

Xét quá trình phát ra chùm hạt $\alpha$ từ nguồn phóng xạ Poloni được nhắc tới trong bài đọc. Giả sử ban đầu một hạt nhân Poloni (${}_{84}^{210}Po$) đang đứng yên thì phân rã thành một hạt $\alpha$ và hạt nhân con là Chì (Pb). Coi khối lượng của các hạt nhân tính theo đơn vị $u$ xấp xỉ bằng số khối của chúng. Hãy tính tỉ số giữa tốc độ của hạt $\alpha$ và tốc độ của hạt nhân Chì ($v_{\alpha}/v_{Pb}$) ngay sau khi phân rã. (Học sinh điền kết quả dạng số thập phân)

Đáp án:

Đáp án đúng là: 51,5

Xem lời giải

Câu hỏi:979781

Phương pháp giải

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ hạt nhân ban đầu đứng yên (hệ kín).

Giải chi tiết

Phương trình phân rã phóng xạ: ${}_{84}^{210}Po\rightarrow_{2}^{4}He(\alpha) +_{82}^{206}Pb$.

Vì hạt nhân $Po$ ban đầu đứng yên nên động lượng trước phản ứng ${\overset{\rightarrow}{p}}_{tru?c} = \overset{\rightarrow}{0}$.

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

$\left. {\overset{\rightarrow}{p}}_{\alpha} + {\overset{\rightarrow}{p}}_{Pb} = \overset{\rightarrow}{0}\Rightarrow{\overset{\rightarrow}{p}}_{\alpha} = - {\overset{\rightarrow}{p}}_{Pb} \right.$

Về mặt độ lớn, ta có: $\left. p_{\alpha} = p_{Pb}\Leftrightarrow m_{\alpha}v_{\alpha} = m_{Pb}v_{Pb} \right.$.

Lập tỉ số tốc độ:

$\dfrac{v_{\alpha}}{v_{Pb}} = \dfrac{m_{Pb}}{m_{\alpha}}$

Lấy khối lượng xấp xỉ số khối, thay $m_{Pb} = 206$ và $m_{\alpha} = 4$, ta được:

$\dfrac{v_{\alpha}}{v_{Pb}} = \dfrac{206}{4} = 51,5$.

Đáp án cần điền là: 51,5

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 phòng- 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.