Title CHUYÊN ĐỀ HIỆN TƯỢNG PHÂN RÃ PHÓNG XẠ - NHÓM ĐHSPHN.Image.Marked.pdf ✅

Trang 1 BÀI 3: HIỆN TƯỢNG PHÂN RÃ PHÓNG XẠ Mục tiêu  Kiến thức + Nêu và nắm được hiện tượng phóng xạ hạt nhân. + Nêu được các đặc tính cơ bản của quá trình phóng xạ. + Nắm được tính chất các loại tia phóng xạ trong quá trình phân rã hạt nhân. + Viết được hệ thức của định luật phóng xạ. + Định nghĩa được chu kì bán rã và hằng số phân rã. + Nêu được một số ứng dụng của các đồng vị phóng xạ trong thực tế.  Kĩ năng + Viết được các phản ứng phóng xạ tạo ra các tia . , ,      + Tính được khối lượng và số hạt nhân còn lại hoặc đã phân rã. + Tính được tuổi của một mẫu đá, mẫu gỗ có chứa các đồng vị phóng xạ.
Trang 2 I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Khái niệm - Phóng xạ là hiện tượng một hạt nhân nặng tự phát phân rã ra tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác. Phương trình phân rã: X → Y + tia phóng xạ X được gọi là hạt nhân mẹ Y được gọi là hạt nhân con Chú ý: Quá trình phóng xạ là một quá trình tự phát và không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài: nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm. 2. Các loại tia phóng xạ . , ,  a. Tia :  - Thực chất là hạt nhân bay ra từ hạt nhân với 4 2He vận tốc cỡ . 7 2.10 m/s - Tia  chỉ đi được cỡ 8 cm trong không khí và không thể xuyên qua tấm bia 1 mm. - Tia là  hạt mang điện tích dương nên nó bị lệch về phía bản âm khi chùm tia bay qua điện trường. b. Tia :  - Bức ra từ hạt nhân với vận tốc rất lớn cỡ tốc độ ánh sáng. - Tia bay  được vài mét trong không khí và có thể xuyên qua được lá nhôm dày vài mm. - Phân loại:  : thực chất là electron. 0 1     : thực chất là hạt “electron dương” hay âm gọi 0 1    là hạt pozitron là hạt có khối lượng bằng hạt electron nhưng mang điện tích . 19 1,6.10 C   - Tia và là hạt mang điện nên phương 0 1    0 1    chuyển động của nó sẽ bị lệch trong điện trường. c. Tia gamma ( ):  Là một bức xạ điện từ có bước sóng ngắn ( ), 11 10 m   có năng lượng cao nên khả năng đâm xuyên mạnh. Mô hình một phân rã anpha Thông thường, các hạt nhân phóng xạ thường là những hạt nhân có số khối lớn, và những hạt nhân có năng lượng liên kết riêng bé: Pu, U, Th, v.v. Những tia phóng xạ bức ra trong quá trình phóng xạ. Thực tế, tia phóng xạ còn có thể là các chùm hạt proton, notron thoát ra từ hạt nhân, tuy nhiên các tia phóng xạ chính vẫn là . , ,  LƯU Ý: - Xét phân rã :  A A 4 4 ZX Z 2Y 2      Trong phân rã ,  hạt nhân con sẽ bị “lùi 2 ô” so với hạt nhân mẹ trong bảng hệ thống tuần hoàn Mendeleep. - Xét phân rã :   A A 0 ZX Z 1Y 1      Trong phân rã , hạt nhân con lùi 1 ô so với hạt  
Trang 3 3. Định luật phóng xạ - Một mẫu chất phóng xạ ban đầu có số hạt nhân là . Sau thời gian t, số hạt nhân còn lại của mẫu chất N0 phóng xạ trên là . t t T N N0 0 e N 2     Trong đó: T: chu kì bán rã. hằng số phóng xạ.   ln 2 T s    - Vì khối lượng và số hạt nhân liên hệ với nhau bởi biểu thức: . A m N N A  Do đó khối lượng còn lại của mẫu chất phóng xạ là: . tT m m0 2   (Với là khối lượng ban đầu ứng với số hạt nhân m0 ban đầu ) N0 - Số hạt nhân đã phân rã: t T N N0 N N0 1 2             Chú ý: Trong một phân rã hạt nhân, số hạt nhân đã phân rã của hạt nhân mẹ đúng bằng số hạt nhân con được sinh ra. nhân mẹ. - Xét phân rã :   A A 0 ZX Z 1Y 1       Trong phân rã , hạt nhân con tiến 1 ô so với   hạt nhân mẹ. - Trong phân rã : không làm thay đổi hạt nhân 0 0  con, phóng xạ  thường đi kèm với phóng xạ  hoặc .  SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA PHÓNG XẠ X → Y + tia phóng xạ Các tia phóng xạ Tia Anpha  Tia Bê-ta  Tia gamma  Định luật phóng xạ Số hạt nhân còn lạit t T N N0 0 e N 2     Số hạt nhân đã phân rãt T N N0 N N0 1 2             Hằng số phóng xạ   ln 2 T s   Liên hệ giữa số hạt nhân và khối lượng A m N N A 
Trang 4 II. CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Hiện tượng phân rã phóng xạ và các loại tia phóng xạ Phương pháp giải - Dạng bài tập này tập trung vào xác định cấu tạo các hạt nhân bằng cách áp dụng định luật bảo toàn số khối (A) và số điện tích hạt nhân (Z). - Nắm vững lí thuyết về tính chất các tia phóng xạ. Bước 1: Áp dụng 2 định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích. Bước 2: Thay số và giải. Ví dụ: Phản ứng phân rã uranium có dạng . Số x và y trong phương 238 206 92U 82Pb x y       trình trên là A. x  6; y  6 B. x  6; y  8 C. x  8; y  6 D. x  8; y  8 Hướng dẫn giải Theo định luật bảo toàn số khối ta có: 238  206  4x (1) Theo định luật bảo toàn điện tích ta có: 92  82  2x  y (2) Từ đó suy ra . x  8; y  6 Chọn C. Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Cho 4 tia phóng xạ phát ra từ nguồn: tia , tia , tia và tia       đi vào một miền không gian có điện trường đều được tạo ra giữa hai bản tụ điện phẳng không khí. Đường sức điện trường có phương vuông góc với hướng của các tia phóng xạ phát ra. Tia phóng xạ không bị lệch khỏi phương truyền ban đầu là A. Tia  B. Tia C. Tia D. Tia      Hướng dẫn giải Khi đi vào vùng không gian có điện trường và đường sức vuông góc với hướng của các tia thì: - Tia anpha ( ) mang điện tích +2e nên lệch về phía bản âm của tụ điện. 4 2He - Tia Beta ( ) mang điện tích +e nên lệch về phía bản âm của tụ điện.   - Tia Beta ( ) mang điện tích –e nên lệch về phía bản dương của tụ điện.   - Tia là sóng  điện từ, không mang điện tích nên không bị lệch trong điện trường lẫn từ trường. Chọn A. Ví dụ 2: Một nguồn phóng xạ X, phát ra 3 tia trong 4 tia phóng xạ: tia , tia , tia và      tia . Các tia phóng  xạ này được cho bắn sát Lưu ý: Các hạt bị lệch phương truyền khi bay qua điện trường do tác dụng của lực điện trường. Tia gamma là sóng điện từ (điện tích bằng 0) nên không chịu tác dụng của lực điện đó.