BÀI TẬP VẬT LÝ HẠT NHÂN CƠ BẢN

Chương 7: hạt nhân nguyên tử
1.Cấu tạo hạt nhân nguyên tử:
+ Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ các prôtôn (p) (mang điện tích nguyên tố dương), và các nơtron (n) (trung hoà điện), gọi chung là nuclôn, liên kết với nhau bởi lực hạt nhân, đó là lực tương tác mạnh, là lực hút giữa các nuclôn, có bán kính tác dụng rất ngắn ( r < 10-15 m).
+ Hạt nhân của các nguyên tố ở ô thứ Z trong bảng HTTH, có nguyên tử số Z thì chứa Z prôton (còn gọi Z là điện tích hạt nhân) và N nơtron; A = Z + N được gọi A là số khối. Các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôton Z, nhưng có số nơtron N (số khối A) khác nhau, gọi là các đồng vị.
Có hai loại đồng vị bền và đồng vị phóng xạ.
+ Kí hiệu hạt nhân: ví dụ XA ví dụ: C12, C14, U238 . . .
+ Đơn vị khối lượng nguyên tử u có trị số bằng khối lượng của đồng vị
NA là số avôgađrô NA = 5,023.1023/mol; u xấp xỉ bằng khối lượng của một nuclon, nên hạt nhân có số khối A thì có khối lượng xấp xỉ bằng A(u).
+ Khối lượng của các hạt: - Prôton: mp = 1,007276 u; nơtron: mn = 1,008665 u;
- êlectron: me = 0,000549 u.
+ Kích thước hạt nhân: hạt nhân có bán kính m).
+ Đồng vị: là những hạt nhân chứa cùng số prôton Z (có cùng vị trí trong bản HTTH), nhưng có số nơtron khác nhau.
2. Năng lượng liên kết, năng lượng liên kết riêng:
+ Độ hụt khối: Độ giảm khối lượng của hạt nhân so với tổng khối lượng các nuclon tạo thành.
(m = m0 - m = Z.mP + (A-Z).mn - m; m là khối lượng hạt nhân, nếu cho khối lượng nguyên tử ta phải trừ đi khối lượng các êlectron.
+ Năng lượng liên kết (NNLK) : WLK = (m.c2.
- Độ hụt khối lớn thì NNLK lớn. Hạt nhân có năng lượng liên kết lớn thì bền vững.
- Tính năng lượng liên kết theo MeV: WLK = khối lượng(theo u)(giá trị 1u(theo MeV/c2)
- Tính năng lượng theo J: W = năng lượng(theo MeV) ( 1,6.10-13.J
+ Năng lượng liên kết riêng (NLLKR) là năng lượng liên kết cho 1 nuclon.
Hạt nhân nào có năng lượng liên kết riêng lớn hơn thì bền vững hơn.
+ Đơn vị năng lượng là: J, kJ, eV, MeV. Đơn vị khối lượng là: g, kg, J/c2; eV/c2; MeV/c2.
(tuỳ theo đầu bài cho).
3. Phóng xạ
a) Hiện tượng một hạt nhân bị phân rã, phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác gọi là hiện tượng phóng xạ.
Đặc điểm của phóng xạ: nó là quá trình biến đổi hạt nhân, không phụ thuộc vào yếu tố bên ngoài (nhiệt độ, áp suất, môi trường xung