CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ 12 NĂM 2020
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
ĐT: 0983.214.112
I. TÌM HẠT NHÂN TẠO THÀNH VÀ NĂNG LƯỢNG CỦA PHẢN ỨNG
Với bài toán tìm năng lượng khi m (g) chất A tham gia phản ứng hạt nhân. Ta sẽ có tổng năng lượng của phản ứng là :
m.N A
MeV.
E = Q.N = Q.
A
BT1: Tìm hạt nhân X trong phản ứng hạt nhân sau : 1 50 Bo + X → α + 48 Be
A. 31 T
B. 21 D
C. 01 n
D. 11 p
139
95
–
BT2: Trong phản ứng sau đây : n + 235
92 U → 42 Mo + 57 La + 2X + 7 β ; hạt X là
A. Electron
B. Proton
C. Hêli
D. Nơtron
232
–
BT3: Sau bao nhiêu lần phóng xạ α và bao nhiêu lần phóng xạ β thì hạt nhân 90 Th biến đổi thành hạt nhân
208
82 Pb ?
A. 4 lần phóng xạ α ; 6 lần phóng xạ β–
B. 6 lần phóng xạ α ; 8 lần phóng xạ β–
–
C. 8 lần phóng xạ ; 6 lần phóng xạ β
D. 6 lần phóng xạ α ; 4 lần phóng xạ β–
2
2
3
BT4: Xét một phản ứng hạt nhân: H1 + H1 → He2 + n01 . Biết khối lượng của các hạt nhân H12 MH =
2,0135u ; mHe = 3,0149u ; mn = 1,0087u ; 1 u = 931 MeV/c2. Năng lượng phản ứng trên toả ra là
A. 7,4990 MeV.
B. 2,7390 MeV.
C. 1,8820 MeV.
D. 3,1654 MeV.
BT5: trong phản ứng phân hạch hạt nhânUrani 235
U
năng
lượng
trung
bình
toả
ra
khi
phân
chia một hạt nhân là
92
200 MeV. Tính năng lượng toả ra trong quá trình phân chia hạt nhân của 1 kg Urani trong lò phản ứng.
A. 8,2.1012 J
B. 8,2.1013 J
C. 7,6.1012 J
D. 7,6.1013 J
3
2
4
1
BT6(ĐH2010)Cho phản ứng hạt nhân 1 H + 1 H → 2 He + 0 n + 17, 6MeV . Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp
được 1 g khí heli xấp xỉ bằng
A. 4,24.108J.
B. 4,24.105J.
C. 5,03.1011J.
D. 4,24.1011J.
BT7: Tìm năng lượng toả ra khi một hạt nhân urani U234 phóng xạ tia  tạo thành đồng vị thori Th230. Cho
các năng lượng liên kết riêng : Của hạt  là 7,10MeV; của 234U là 7,63MeV; của 230Th là 7,70MeV.
A. 12MeV.
B. 13MeV.
C. 14MeV.
D. 15MeV.
BT8(ĐH – 2009): Cho phản ứng hạt nhân: 31T + 21 D → 24 He + X . Lấy độ hụt khối của hạt nhân T, hạt nhân D, hạt
nhân He lần lượt là 0,009106 u; 0,002491 u; 0,030382 u và 1u = 931,5 MeV/c2. Năng lượng tỏa ra của phản ứng xấp
xỉ bằng
A. 15,017 MeV.
B. 200,025 MeV.
C. 17,498 MeV.
D. 21,076 MeV.
210
BT9(ĐH – 2010)Pôlôni 84 Po phóng xạ  và biến đổi thành chì Pb. Biết khối lượng các hạt nhân Po; ; Pb lần lượt
MeV
là: 209,937303 u; 4,001506 u; 205,929442 u và 1 u = 931,5 2 . Năng lượng tỏa ra khi một hạt nhân pôlôni phân rã
c
xấp xỉ bằng
A. 5,92 MeV.
B. 2,96 MeV.
C. 29,60 MeV.
D. 59,20 MeV.
1
7
4
BT10(ĐH 2012): Tổng hợp hạt nhân heli từ phản ứng hạt nhân 1 H + 3 Li → 2 He + X . Mỗi phản ứng trên tỏa
năng lượng 17,3 MeV. Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 0,5 mol heli là
A. 1,3.1024 MeV.
B. 2,6.1024 MeV.
C. 5,2.1024 MeV.
D. 2,4.1024 MeV.
BT11: Hạt proton bắn vào hạt nhân
( Li ) đứng yên, sinh ra hai hạt nhân X có cùng động năng, theo phản ứng
7
3
hạt nhân sau: p +37 Li → X + X . Cho mp = 1,0073u; mLi = 7,0744u; mX = 4,0015u; 1u = 931 MeV
.Để tạo thành
c2
1,5g chất X theo phản ứng hạt nhân nói trên thì năng lượng tỏa ra bằng:
A. 1,154.1025MeV. B. 0,827.1025MeV.
C. 1,454.1025MeV.
D. 1,954.1025MeV.
4
BT12(ĐH – 2017): Cho khối lượng của hạt nhân 2He; prôtôn và nơtron lần lượt là 4,0015 u; 1,0073 u và 1,0087
u.Lấy 1 u = 1,66.10–27 kg; c = 3.108 m/s; NA = 6,02.1023 mol–1. Năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1 mol 42He từ các
nuclôn là
A. 2,74.106 J.
B. 2,74.1012 J.
C. 1,71.106 J.
D. 1,71.1012 J.
12
4
BT13(ĐH – 2017): Cho phản ứng hạt nhân 6 C +  → 3 2 He . Biết khối lượng của 126 C và 42 He lần lượt là
11,9970 u và 4,0015 u; lấy lu = 931,5 MeV/c2. Năng lượng nhỏ nhất của phôtôn ứng với bức xạ γ để phản ứng
xảy ra có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 7 MeV.
B. 6 MeV.
C. 9 MeV.
D. 8 MeV.
12
BT14: Dưới tác dụng của bức xạ gama, hạt nhân 6 C có thể tách thành ba hạt nhân 2He4 và sinh hoặc không
sinh các hạt khác kèm theo. Biết khối lượng của các hạt là: mHe = 4,002604u; mC = 12u; 1uc2 = 931,5 MeV.
Tần số tối thiểu của photon gamma để thực hiện được quá hình biến đổi này bằng:
A. 1,76.1021 HZ.
B. l,671021HZ.
C. l,76.1020HZ.
D. l,67.1020HZ.
−
BT15: (QG2019): X là chất phóng xạ  . Ban đầu có một mẫu X nguyên chất. Sau 53,6 phút, số hạt  − sinh
ra gấp 3 lần số hạt nhân X còn lại trong mẫu. Chu kì bán rã của X bằng
A. 13,4 phút.
B. 26,8 phút.
C. 53,6 phút.
D. 8,93 phút.
BT16(ĐH2008): Hạt nhân
A1
Z1
X phóng xạ và biến thành một hạt nhân
X, Y bằng số khối của chúng tính theo đơn vị u. Biết chất phóng xạ
khối lượng chất
A. 4
A1
Z1
A1
Z1
A2
Z2
Y bền. Coi khối lượng của hạt nhân
X có chu kì bán rã là T. Ban đầu có một
X, sau 2 chu kì bán rã thì tỉ số giữa khối lượng của chất Y và khối lượng của chất X là
A1
A2
B. 4
BT17(ĐH2012): Hạt nhân urani
A2
A1
C. 3
A2
A1
D. 3
A1
A2
U sau một chuỗi phân rã, biến đổi thành hạt nhân chì
238
92
trình đó, chu kì bán rã của
238
92
chứa 1,188.1020 hạt nhân
U và 6,239.1018 hạt nhân
206
82
Pb . Trong quá
U biến đổi thành hạt nhân chì là 4,47.109 năm. Một khối đá được phát hiện có
238
92
206
82
Pb . Giả sử khối đá lúc mới hình thành không chứa chì
và tất cả lượng chì có mặt trong đó đều là sản phẩm phân rã của 238
92 U . Tuổi của khối đá khi được phát hiện là
8
9
A. 3,3.10 năm.
B. 6,3.10 năm.
C. 3,5.107 năm.
D. 2,5.106 năm.
BÀI TẬP VỀ NHÀ
BT1: Tính năng lượng cần thiết để tách hạt nhân cacbon 126C thành 3 hạt . Cho mc = 11,9967 u; m = 4,0015u.
A. 7,2557 MeV
B. 7,2657 MeV
C. 0,72657 MeV
D. 0,75227MeV
23
20
2
4
BT2: Thực hiện phản ứng hạt nhân sau : 11 Na + 1 D → 2 He + 10 Ne .
Biết mNa = 22,9327 u ; mHe = 4,0015 u ; mNe = 19,9870 u ; mD = 1,0073 u. Phản ứng trên toả hay thu một năng
lượng bằng bao nhiêu
A. thu 2,2375 MeV
B. toả 2,3275 MeV.
C.thu 2,3275 MeV
D. toả 2,2375 MeV
BT3: Pôlôni phóng xạ biến thành chì. Tính năng lượng tỏa ra của phản ứng, biết khối lượng các hạt nhân :
mPo=209,9373u; mHe=4,0015u; mPb=205,9294u.
A. 95,386.10-14J.
B. 86,7.10-14J.
C. 5,93.10-14J.
D. 106,5.10-14J.
37
37
BT4: Cho phản ứng hạt nhân 17 Cl + p → 18 Ar + n, biết khối lượng các hạt nhân là mCl = 36,956563u; mAr =
36,956889u. Năng lượng mà phản ứng này tỏa ra hay thu vào là bao nhiêu?
A. Tỏa ra 1,60132 MeV
B. Thu vào 1,59752 MeV
C. Tỏa ra 2,562112.10-19J
D. Thu vào 2,562112.10-19J
BT5: Trong phản ứng vỡ hạt nhân urani U235 năng lượng trung bình toả ra khi phân chia một hạt nhân là
200MeV. Khi 1kg U235 phân hạch hoàn toàn thì toả ra năng lượng là:
A. 8,21.1013J;
B. 4,11.1013J;
C. 5,25.1013J;
D. 6,23.1021J.
7
1
4
4
BT6: Phản ứng hạt nhân sau: 3 Li +1 H→ 2 He+ 2 He . Biết mLi = 7,0144u; mH = 1,0073u; mHe4 = 4,0015u, 1u =
931,5MeV/c2. Năng lượng toả ra trong phản ứng sau là:
A. 7,26MeV;
B. 17,42MeV;
C. 12,6MeV;
D. 17,25MeV.
BT7(ĐH 2011): Giả sử trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng của các hạt trước phản ứng nhỏ hơn tổng
khối lượng các hạt sau phản ứng là 0,02 u. Phản ứng hạt nhân này
A. thu năng lượng 18,63 MeV.
B. thu năng lượng 1,863 MeV.
C. tỏa năng lượng 1,863 MeV.
D. tỏa năng lượng 18,63 MeV.
235
BT8: Cho rằng khi một hạt nhân urani 92 U phân hạch thì tỏa ra năng lượng trung bình là 200 MeV. Lấy NA
=6,023.1023 mol-1 , khối lượng mol của urani 235
92 U là 235 g/mol. Năng lượng tỏa ra khi phân hạch hết 1 kg urani
235
92
U là
A. 5,12.1026 MeV.
B. 51,2.1026 MeV.
C. 2,56.1015 MeV.
D. 2,56.1016 MeV.
BT9: Chất phóng xạ pôlôni 210
84 Po phát ra tia α và biến đổi thành chì. Cho chu kì bán rã cùa pôlôni là 138 ngày.
Ban đầu có một mẫu pôlôni nguyên chất, sau khoảng thời gian t thì tỉ số giữa khối lượng chì sinh ra và khối
lượng pôlôni còn lại trong mẫu là 0,6. Coi khối lượng nguyên từ bằng số khối của hạt nhân của nguyên tử đó
tính theo đơn vị u. Giá trị của t là
A. 95 ngày.
B. 105 ngày.
C. 83 ngày.
D. 33 ngày.
BT10: Cho phản ứng hạt nhân: 37 Li +11H → 24 He + X . Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 1 mol heli theo phản
ứng này là 5,2.1024 MeV. Lấy NA= 6,02.1023 mol-1. Năng lượng tỏa ra của một phản ứng hạt nhân trên là
A. 69,2 MeV.
B. 34,6 MeV.
C. 17,3 MeV.
D. 51,9 MeV.
235
BT11: Cho rằng một hạt nhân urani 92 U khi phân hạch thì tỏa ra năng lượng là 200 MeV. Lấy NA = 6,02.1023
235
mol-1, 1 eV = 1,6.10-19 J và khối lượng mol của urani 235
92 U là 235 g/mol. Năng lượng tỏa ra khi 2 g urani 92 U
phân hạch hết là
A. 9,6.1010 J.
B. 10,3.1023J.
C. 16,4.1023 J.
D. 16,4.1010J.
4
→2 He +10 n + 17, 6MeV . Biết số Avôgađrô 6,02.1023/mol, khối lượng mol
BT12: Cho phản ứng hạt nhân 12 H +13 H ⎯⎯
của He4 là 4 g/mol và 1 MeV = 1,6.10−13 (J). Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 1 g khí heli xấp xỉ bằng
A. 4,24.108J.
B. 4,24.105J.
C. 5,03.1011J.
D. 4,24.1011J.
BT13: Dưới tác dụng của bức xạ gamma, hạt nhân C12 đứng yên tách thành các hạt nhân He4. Tần số của tia
gama là 4.1021 Hz. Các hạt hêli có cùng động năng. Cho mC = 12,000u; mHe = 4,0015u, 1 uc2 = 931 (MeV), h =
6,625.10−34 (Js). Tính động năng mỗi hạt hêli.
A. 5,56.10−13 J.
B. 4,6. 10−13 J.
C. 6,6. 10−13 J.
D. 7,56. 10−13 J.
BT14: Khi bắn phá hạt nhân 3L16 bằng hạt đơ tri năng lượng 4 (MeV), người ta quan sát thấy có một phản ứng
hạt nhân: 3L16 + D → α + α tạo thành hai hạt α có cùng động năng 13,2 (MeV). Biết phản ứng không kèm theo
bức xạ gama. Lựa chọn các phương án sau:
A. Phản ứng thu năng lượng 22,2 MeV.
B. Phản ứng thu năng lượng 14,3 MeV.
C. Phản ứng tỏa năng lượng 22,4 MeV.
D. Phản ứng tỏa năng lượng 14,2 MeV.
7
BT15: Dùng prôtôn bắn vào hạt nhân 3Li thì thu được hai hạt nhân giống nhau X. Biết độ hụt khối khi tạo
thành các hạt nhân Li và X lần lượt là Δmu = 0,0427u; Δmx = 0,0305u; 1 uc2 = 931 (MeV). Phản ứng này thu
hay tỏa bao nhiêu năng lượng?
A. tỏa ra 12,0735 MeV.
B. thu 12,0735 MeV
C. tỏa ra 17,0373 MeV.
D. thu 17,0373 MeV.
BT16: Xét phản ứng hạt nhân sau: 12D + 36Li → 24He + 24He. Biết độ hụt khối khi tạo thành các hạt nhân: D; T;
He lần lượt là ΔmD = 0,0024u; ΔmLi = 0,0327u; ΔmHe = 0,0305u; luc2 = 931,5 MeV. Năng lượng phản ứng tỏa
ra là:
A. 18,125 MeV.
B. 25,454 MeV.
C. 12,725 MeV.
D. 24,126 MeV.
BT17: Cho phản ứng tổng hợp hạt nhân D + D → n + X. Biết độ hụt khối của hạt nhân D và X lần lượt là
0,0024u và 0,0083u, coi luc2 = 931,5 MeV. Phản ứng trên tỏa hay thu bao nhiêu năng lượng?
A. tỏa 3,26 MeV. B. thu 3,49 MeV.
C. tỏa 3,49 MeV.
D. thu 3,26 MeV.
BT18: Cho phản ứng hạt nhân: T + D → α + n. Biết năng lượng liên kết riêng của hạt nhân T là T = 2,823
(MeV/nuclôn), năng lượng liên kết riêng của α là  = 7,0756 (MeV/nuclôn) và độ hụt khối của D là 0,0024u.
Lấy luc2 = 931 (MeV). Hỏi phản ứng toả hay thu bao nhiêu năng lượng?
A. tỏa 14,4 (MeV). B. thu 17,6 (MeV).
C. tỏa 17,6 (MeV).
D. thu 14,4 (MeV).
20
4
BT19: Năng lượng liên kết cho một nuclon trong các hạt nhân 10Ne ; 2He và 6C12 tương ứng bằng 8,03
MeV/nuclôn; 7,07 MeV/nuclôn và 7,68 MeV/nuclôn. Năng lượng cần thiết để tách một hạt nhân loNe20 thành
hai hạt nhân 2He4 và một hạt nhân 6C12 là :
A. 11,9 MeV.
B. 10,8 MeV.
C. 15,5 MeV.
D. 7,2 MeV.
BT20: Một phản ứng xẩy ra như sau: 92U235 + n → 58Ce140 + 41Nb93 + 3n + 7e-. Năng lượng liên kết riêng của
U235 là 7,7 (MeV/nuclôn), của Cel40 là 8,43 (MeV/nuclôn), của Nb93 là 8,7 (MeV/nuclôn). Tính năng lượng toả
ra trong phân hạch.
A. 187,4 (MeV). B. 179,7 (MeV).
C. 179,8 (MeV).
D. 182,6 (MeV).
BT21: Cho phản ứng hạt nhân: T + D →n + x + 17,6 (MeV). Tính năng lượng toả ra khi tổng hợp được 2 (g)
chất X. Cho biết số Avôgađrô NA = 6,02.1023.
A. 52.1024 MeV. B. 52.1023MeV
C. 53.1024MeV
D. 53.1023MeV
BT22: Xét phản ứng 11 H +37 Ki ⎯⎯
→ 2X . Cho khối lượng mx = 4,0015u, mH = 1,0073u, mLi = 7,0012u, 1uc2 = 931
MeV và số Avogadro NA = 6,02.1023. Tính năng lượng tỏa ra khi tổng hợp 1 (gam) chất X
A. 3,9.1023 (MeV).
B. 1,843.1019 (MeV). C. 4.1020 (MeV).
D. 7,8.1023 (MeV).
U phân rã thành 206 Pb với chu kỳ phân rã là T= 4,47.109 năm. Một khối đá được phát hiện có
chứa 46,97mg 238 U và 2,135mg 206 Pb . Giả sử khối đá lúc đầu không chứa nguyên tố chì và tất cả lượng
chì có mặt trong đó đều là sản phẩm phân rã của 238 U . Tuổi của khối đá hiện nay là:
A. Gần 3.108 năm.
B. Gần 3,4.107 năm.
C. Gần 2,5.106 năm.
D. Gần 6.109 năm.
BT24: Dưới tác dụng của bức xạ gamma, hạt nhân 126 C có thể tách thành ba hạt nhân 2He4. Biết khối lượng của
các hạt là: mHe = 4,002604u; mC = 12u; 1uc2 = 931,5 MeV, hằng số Plăng và tốc tốc độ ánh sáng trong chân
không lần lượt là h = 6,625.10-34 Js, c = 3.108 m/s. Bước sóng dài nhất của photon gama để phản ứng có thế xảy
ra là
A. 2,96.10-13 m.
B. 2,96.10-14 m.
C. 3,01.10-14m.
D. 1,7.1013 m.
BT23:
238