Title 24. VAT LY HAT NHAN LOI GIAI.Image.Marked.pdf ✅

ÔN LUYỆN THI HSG VẬT LÝ 12 CHƯƠNG XII VẬT LÝ HẠT NHÂN PHẦN I: CÂU HỎI VÀ ĐÁP ÁN XII.1 PHÓNG XẠ-CHUỖI PHÓNG XẠ XII.2 NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN VÀ PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG HẠT NHÂN. PHẦN II: LỜI GIẢI CHI TIẾT XII.1 PHÓNG XẠ-CHUỖI PHÓNG XẠ XII. NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN VÀ PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG HẠT NHÂN XII.1 PHÓNG XẠ-CHUỖI PHÓNG XẠ Bài 1. Số xung đếm được chính là số hạt nhân bị phân rã: N=N0(1- ) -Tại thời điểm t1: N1= N0(1- )=n1 -Tại thời điểm t2 : N2= N0(1- )=n2=2,3n1 1- =2,3(1- ) 1- =2,3(1- ) 1 + + =2,3 + -1,3=0 => =x>0 X2 +x-1,3= 0 => T= 4,71 h Bài 2. Số xung phát ra tỉ lệ với số nguyên tử bị phân rã. Số nguyên tử bị phân rã trong 1 phút đầu tiên: N1= N01 – N1= N01(1- ) Sau 2 giờ số nguyên tử còn lại là: N02 = N01. Số nguyên tử bị phân rã trong khoảng thời gian t = 1phút kể từ thời diểm này là: N2 = N02( 1- ) =  t = ln  => T = = 2t = 2.2 = 4 giờ. Bài 3. Số hạt phóng xạ lần đầu:đếm được N = N0(1- )  N0t ( áp dụng công thức gần đúng: Khi x << 1 thì 1-e-x x, ở đây coi nên 1 - e-λt = λt) Sau thời gian 10 ngày, t = 10T/138,4, số hạt phóng xạ trong chất phóng xạ sử dụng lần đầu còn N = N0 = = . Thời gian chiếu xạ lần này t’:N’ = N(1- ) = N0 (1- )  N0 t’= N =>N0 t’ = N0t =>t’ = t = 1,0514 phút = 63,08 s Bài 4. 1) Chu kỳ và độ phóng xạ : (1,0 điểm) Ta có : vậy : số chu kỳ k = 2. (2) Do đó : t = 2T , suy ra : T = t/2 = 30/2 = 15h. (1)  t e .  1 .t e   2 .t e  2 .t e  1 .t e   1 3 .t e   1 .t e   1 .t e  1 2 .t e    1 2 .t e   1 .t e  1 .t e    t e . t e .   t e .  t t t t e N e N N N N e N e N N . . 01 01 02 01 . 02 . 01 2 1 (1 ) . (1 )                   t e . 1,4 2 10 14    2 ln 2 ln 2 t  T t ln 2 ln 2 t' e  t T t e  ln2 10 138,4 0 T T N e  10ln2 138,4 N0e  t' e  138,4 10 ln 2  e t' e  138,4 10 ln 2  e 138,4 10ln2  e 138,4 10ln2 e 0 4,8 2 4 2 1, 2 m m   
ÔN LUYỆN THI HSG VẬT LÝ 12 - Độ phóng xạ : H = N = (2) - Thay số : H = - Tính theo (Ci) : H = (3) 2) Thời gian : Ta có : (4) - Tại thời điểm t : m2/ m1 = 8 , vậy : (5) - Do : A2 = A1 = 24g , nên từ (30), ta có : . (6) Biến đổi , ta được : et = 8 , suy ra : t = 3ln2 ; Vậy : t = 3T = 45h (7) Bài 5. Tại thời điểm t1 ta có tỷ số giữa hạt chì và Pôlini (1) + Tại thời điểm t2 ta có tỷ số giữa hạt chì và Pôlini (2) + Thay (1) và (2) ta được: 3 + T= 138 ( ngày đêm ) Bài 6. Phương trình phóng xạ hạt nhân: + Số hạt nhân chì sinh ra bằng số hạt Poloni bị phân rã: Ở thời điểm t1: ngày T A NA m . ln 2. . 23 0,693.6,023.10 .1, 2 17 3,8647.10 ( ) 15.3600.24  Bq 17 3,8647.10 7 1,0445.10 ( ) 10 3,7.10  Ci 02 02 01 02 01 01 0,125 0,125 8 m N N hay N m N     8 . . 1 1 2 02 2 1 02      N N A N A N N N A m m m A A A 8 (1 ) (1 ) 8 01 01 1 01 02 01           t o t t t N e N e N N e N N e     1 1 1 1 1 2 7 2 tT tT N N       1 1 1 2 3 8 tT t T      2 2 1 2 63 2 tT tT     2 2 1 2 6 64 tT t T      1 2 1 414 414 6 t t t T T      414 6 T   210 84Po   206 82Pb Npb  NPo 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 .2 1 2 2 276 (1 2 ) 3 k Po k Pb N N N N k t T N N N N N              
ÔN LUYỆN THI HSG VẬT LÝ 12 Ở thời điểm t2 = t1 + 276 = 552 ngày  k2 = 4 Bài 7. Áp dụng công thức ĐL phóng xạ ta có: (1) (2) Ta có: (3). Thay (1), (3) vào (2) ta được tỉ lệ cần tìm: . Bài 8. 1) phản ứng phân rã của urani : 238 92 U → 206 82 Pb + x(4 2He) + y(0 ―1 e) Áp dụng định luật bảo toàn điện tích và bảo toàn số nuclôn ta có : 238=206+4x 92=82+2x-y Suy ra x=8 , y=2 2a) số hạt nhân sinh ra bằng đúng với sô hạt nhân urani bị phân rã : NPb(t)=NU(0)-NU(t)=NU(0).(1-e―λt) Hay NPb = NU(t)( e λt-1) (vì NU(t) = NU(0). e―λt) 2b) Theo trên ta có : NPb(t) NU = e λt – 1 Vì λ = 0,693 T = 0,693 45.109 năm-1 là rất nhỏ và t << T , nên λt << 1 . Do đó ta có : e λt ≈ 1 + λt Suy ra : NPb(t) NU(t) = λt => t = 1 λ NPb(t) NU(t) = T 0,693 NPb(t) NU(t) Theo đề bài : mU(t) = 1g ; mPb(t) =10g = 10-2 g Tù đó : NPb(t) = mPb(t)NA 206 NU(t) = mPb(t)NA 238 => NPb(t) NU(t) = mPb(t) mU(t) 238 206 = 2,38 206 Từ đó tìm được : t = T 0,693 2,38 206 = 4,5.109 .2,38 0,963.206 t ≈ 7,5.107 năm Bài 9.  2 4 2 2 2 0 2 4 2 2 0 2 0 .2 2 1 (1 2 ) 1 2 15 k Po k Pb N N N N N N N N N              1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 (1 ) 1 1 t Y t t X N N N e k e N N N e k               2 1 2 2 1 1 2 ( 2 ) 2 0 2 ( 2 ) 2 1 2 0 (1 ) (1 ) 1 1 t t T Y t t T t T X N N N e e k N N N e e e e                        ln 2 2 2 2ln 2 1 4 T T T e e e        2 1 1 4 3 1 1 1 4 k k k     
ÔN LUYỆN THI HSG VẬT LÝ 12 Bài 10. Bài 11 Bài 12.