Trắc nghiệm Bài 36. Năng lượng liên kết của hạt nhân - Vật Lí 12

Đề bài

Câu 1 :

Bản chất lực tương tác giữa các nuclon trong hạt nhân là:

  • A

    Lực tĩnh điện

  • B

    Lực hấp dẫn

  • C

    Lực điện từ

  • D

    Lực tương tác mạnh

Quảng cáo
decumar
Câu 2 :

Phạm vi của lực tương tác mạnh trong hạt nhân là bao nhiêu?

  • A

    10-13cm

  • B

    10-8 cm

  • C

    10-10 cm

  • D

    Vô hạn

Câu 3 :

Độ hụt khối của hạt nhân được xác định bằng biểu thức

  • A

    \(\Delta m = Z{m_n} + \left( {A - Z} \right){m_p} - {m_X}\)

  • B

    \(\Delta m = {m_X} - Z{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n}\)

  • C

    \(\Delta m = Z{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} + {m_X}\)

  • D

    \(\Delta m = Z{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_X}\)

Câu 4 :

Xét đồng vị Côban \(_{27}^{60}Co\) hạt nhân có khối lượng mCo = 59,934u. Biết khối lượng của các hạt: mp = 1,007276u, mn = 1,008665u. Độ hụt khối của hạt nhân đó

  • A

    0,401u

  • B

    0,302u

  • C

    0,548u

  • D

    0,544u

Câu 5 :

Năng lượng liên kết là

  • A

    Toàn bộ năng lượng của nguyên tử gồm động năng và năng lượng nghỉ

  • B

    Năng lượng tỏa ra khi các nuclon liên kết với nhau tạo thành hạt nhân

  • C

    Năng lượng toàn phần của nguyên tử tính trung bình trên số nuclon

  • D

    Năng lượng liên kết các eclectron và hạt nhân nguyên tử

Câu 6 :

Khi nói về lực hạt nhân, câu nào sau đây là không đúng?

  • A

    Lực hạt nhân là lực tương tác giữa các proton với proton trong hạt nhân

  • B

    Lực hạt nhân là lực tương tác giữa các proton với nơtron trong hạt nhân

  • C

    Lực hạt nhân là lực tương tác giữa các nơtron với nơtron trong hạt nhân.

  • D

    Lực hạt nhân chính là lực điện, tuân theo định luật Culông

Câu 7 :

Cho \(m_C= 12,00000u\); \(m_p= 1,00728u\); \(m_n = 1,00867u\), \(1u = 1,66058.10^{-27}kg\); \(1eV = 1,6.10^{-19}J\); \(c = 3.10^8m/s\). Năng lượng tối thiểu để tách hạt nhân \(_6^{12}C\) thành các nuclon riêng biệt bằng

  • A

    72,7 MeV

  • B

    89,4 MeV

  • C

    44,7 MeV

  • D

    8,94 MeV

Câu 8 :

Năng lượng liên kết của \(_{10}^{20}Ne\) là $160,64 MeV$. Biết khối lượng của proton là $1,007825u$ và khối lượng của notron là $1,00866u$. Coi $1u = 931,5MeV/{c^2}$. Khối lượng nguyên tử ứng với hạt nhân \(_{10}^{20}Ne\) là:

  • A

    19,986947u

  • B

    19,992397u

  • C

    19,996947u

  • D

    19,983997u

Câu 9 :

Tính năng lượng tỏa ra khi tạo thành \(1g\) \(_2^4He\) từ các proton và notron. Cho biết độ hụt khối của hạt nhân \(He\) là \(∆m = 0,0304u\), \(1u = 931 (MeV/c^2)\); \(1MeV = 1,6.10^{-13}(J)\). Biết số Avôgađrô \(N_A = 6,02.10^{23} mol^{-1}\), khối lượng mol của \(_2^4He\) là \(4g/mol\)

  • A

    \(66.10^{10}J\)

  • B

    \(66.10^{11}J\)

  • C

    \(68.10^{10}J\)

  • D

    \(68.10^{11}J\)

Câu 10 :

Mức độ bền vững của một hạt nhân tùy thuộc vào:

  • A

    Năng lượng liên kết của hạt nhân

  • B

    Số nuclon

  • C

    Năng lượng liên kết riêng

  • D

    Số khối

Câu 11 :

Hạt nhân càng bền vững khi có

  • A

    Số nuclon càng nhỏ

  • B

    Số nuclon càng lớn

  • C

    Năng lượng liên kết càng lớn

  • D

    Năng lượng liên kết riêng càng lớn

Câu 12 :

Năng lượng liên kết riêng được xác định bằng biểu thức nào dưới đây:

  • A

    \(\varepsilon  = {{\rm{W}}_{lk}}A\)

  • B

    \(\varepsilon  = \frac{A}{{{{\rm{W}}_{lk}}}}\)

  • C

    \(\varepsilon  = \frac{{{{\rm{W}}_{lk}}}}{A}\)

  • D

    \(\varepsilon  = {{\rm{W}}_{lk}}\)

     

Câu 13 :

Giả sử hai hạt nhân X và Y có độ hụt khối bằng nhau và số nuclon của hạt nhân X lớn hơn số nuclon của hạt nhân Y thì

  • A

    Hạt nhân Y bền vững hơn hạt nhân X

  • B

    Hạt nhân X bền vững hơn hạt nhân Y

  • C

    Năng lượng liên kết riêng của hai hạt bằng nhau

  • D

    Năng lượng liên kết của hạt nhân X lớn hơn năng lượng liên kết của hạt nhân Y

Câu 14 :

Cho ba hạt nhân X, Y và Z có số nuclon tương ứng là \({A_X},{\rm{ }}{A_Y},{\rm{ }}{A_Z}\) với \({A_X} = {\rm{ }}2{A_Y} = {\rm{ }}0,5{A_Z}\) . Biết năng lượng liên kết của từng hạt nhân tứng ứng là \(\Delta {E_X},\Delta {E_{Y,}}\Delta {E_Z}\) với \(\Delta {E_Z} < \Delta {E_X} < \Delta {E_Y}\) . Sắp xếp các hạt nhân này theo thứ tự tính bền vững giảm dần là:

  • A

    Y, X, Z

  • B

    Y, Z, X

  • C

    X, Y, Z

  • D

    Z, X, Y

Câu 15 :

Cho khối lượng của proton; nơtron; \(_{18}^{40}{\rm{Ar; }}_3^6Li\)lần lượt là 1,0073u; 1,0087u, 39,9525u, 6,0145u và 1u = 931,5MeV/c2. So với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân \(_3^6Li\) thì năng lượng liên kết riêng của hạt nhân \(_{18}^{40}{\rm{Ar}}\)

  • A

    Lớn hơn một lượng là 5,20 MeV/nuclon

  • B

    Lớn hơn một lượng là 3,42 MeV/nuclon

  • C

    Nhỏ hơn một lượng là 3,42 MeV/nuclon

  • D

    Nhỏ hơn một lượng là 5,20 MeV/nuclon

Câu 16 :

Các hạt nhân Đơteri \(_1^2H\), Triti \(_1^3H\), Heli \(_2^4He\) có năng lượng liên kết lần lượt là 2,22 MeV, 8,49 MeV và 28,16 MeV. Các hạt nhân trên được sắp xếp theo thứ tự giảm dần về độ bền vững của hạt nhân 1à:

  • A

    \(_1^2H\);\(_2^4He\); \(_1^3H\)

  • B

    \(_1^2H\); \(_1^3H\);\(_2^4He\)

  • C

    \(_2^4He\); \(_1^3H\);\(_1^2H\)

  • D

    \(_1^3H\);\(_2^4He\); \(_1^2H\)

Câu 17 :

Trong các hạt nhân: \(_2^4He;{\rm{ }}_3^7Li;{\rm{ }}_{26}^{56}F{\rm{e}};{\rm{ }}_{92}^{235}U\). Hạt nhân bền vững nhất là:

  • A

    \(_{92}^{235}U\)

  • B

    \({\rm{ }}_{26}^{56}F{\rm{e}}\)

  • C

    \(_3^7Li\)

  • D

    \(_2^4He\)

Câu 18 :

Hạt nhân đơteri  \({}_1^2D\)có năng lượng liên kết là \(2,2356 MeV\). Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân này bằng

  • A

    \(1,1178 MeV/nuclon\).

  • B

    \(4,4712 MeV/nuclon\).

  • C

    \(2,2356 MeV/nuclon\).

  • D

    \(0,7452 MeV/nuclon\).

Câu 19 :

Nguyên tử sắt \({}_{26}^{56}Fe\) có khối lượng là 55,934939u. Biết:

\(\begin{array}{l}
{m_n} = 1,00866u;{m_p} = 1,00728u;\\
{m_e} = 5,{486.10^{ - 4}}u;1u = 931,5MeV/{c^2}
\end{array}\)

Tính năng lượng liên kết riêng của hạt nhân sắt?

  • A
    7,878MeV/nucℓon
  • B
    7,878eV/nucℓon     
  • C
    8,789MeV/nucℓon            
  • D
    8,789eV/nucℓon
Câu 20 :

Giả sử hai hạt nhân X và Y có độ hụt khối bằng nhau và số nuclon của hạt nhân X lớn hơn số nuclôn của hạt nhân Y thì:

  • A
    năng lượng liên kết của hạt nhân X lớn hơn năng lượng liên kết của hạt nhân Y.
  • B
    năng lượng liên kết riêng của hai nhạt nhân bằng nhau.
  • C
    hạt nhân Y bền vững hơn hạt nhân X.
  • D
    hạt nhân X bền vững hơn hạt nhân Y.
Câu 21 :

Phản ứng nhiệt hạch D + D  X + n + 3,25MeV. Biết độ hụt khối của D là DmD = 0,0024u và 1uc2 = 931MeV. Năng lượng liên kết của hạt nhân X là

  • A
    9,24 MeV  
  • B
    5,22 MeV  
  • C
    7,72 MeV  
  • D
    8,52 MeV
Câu 22 :

Hạt nhân Đơteri \({}_1^2D\) có khối lượng 2,0136u. Năng lượng liên kết của hạt nhân Đơteri  \({}_1^2D\) bằng

 

  • A
    1,86MeV                             
  • B
    2,18MeV                   
  • C
    0,67MeV                             
  • D
     2,81MeV
Câu 23 :

Cho khối lượng của prôtôn; nơtron;\({}_{18}^{40}\text{Ar};{}_{3}^{6}Li\) lần lượt là 1,0073u; 1,0087u; 39,9525u; 6,0145u và 1u = 931,5 MeV/c2. So với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân \({}_{3}^{6}Li\) thì năng lượng liên kết riêng của hạt nhân \({}_{18}^{40}\text{Ar}\)

  • A
    lớn hơn một lượng là 5,20 MeV.               
  • B
    lớn hơn một lượng là 3,42 MeV.               
  • C
    nhỏ hơn một lượng là 5,20 MeV.               
  • D
    nhỏ hơn một lượng là 3,42 MeV. 
Câu 24 :

Hạt nhân Đơteri \({}_1^2D\) có khối lượng \(2,0136{\rm{ }}u.\) Biết khối lượng của prôtôn là \(1,0073u\) và khối lượng của nơtrôn là \(1,0087{\rm{ }}u.\) Độ hụt khối của hạt nhân \({}_1^2D\) bằng

  • A
    \(0,0024u\). 
  • B
    \(0,0012u.\)
  • C
    \(0,0032u.\)
  • D
    \(0,0036u.\)
Câu 25 :

Hạt nhân \(_{92}^{235}U\) có độ hụt khối \(1,91519u\). Biết \(1u{c^2} = 931,5MeV\). Năng lượng liên kết của hạt nhân này có giá trị xấp xỉ bằng

  • A
    1784 MeV.
  • B
    1990MeV.
  • C
    1820MeV.
  • D
    1597MeV.
Câu 26 :

Trên hình là đồ thị biểu diễn sự biến thiên của năng lượng liên kết riêng (trục tung, theo đơn vị MeV/nuclôn) theo số khối (trục hoành) của các hạt nhân nguyên tử. Phát biểu nào sau đây đúng?

  • A
    Hạt nhân \(^{238}U\)  bền vững nhất.
  • B
    Hạt nhân \(^{35}Cl\)  bền vững hơn hạt nhân \(^{56}Fe\)
  • C
    Hạt nhân \(^6Li\)  bền vững nhất.
  • D
    Hạt nhân \(^{62}Ni\) bền vững nhất.

Lời giải và đáp án

Câu 1 :

Bản chất lực tương tác giữa các nuclon trong hạt nhân là:

  • A

    Lực tĩnh điện

  • B

    Lực hấp dẫn

  • C

    Lực điện từ

  • D

    Lực tương tác mạnh

Đáp án : D

Lời giải chi tiết :

Lực tương tác giữa các nuclon gọi là lực hạt nhân (tương tác hạt nhân hay tương tác mạnh)

Câu 2 :

Phạm vi của lực tương tác mạnh trong hạt nhân là bao nhiêu?

  • A

    10-13cm

  • B

    10-8 cm

  • C

    10-10 cm

  • D

    Vô hạn

Đáp án : A

Lời giải chi tiết :

Lực hạt nhân chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân (khoảng 10-15 m)

Câu 3 :

Độ hụt khối của hạt nhân được xác định bằng biểu thức

  • A

    \(\Delta m = Z{m_n} + \left( {A - Z} \right){m_p} - {m_X}\)

  • B

    \(\Delta m = {m_X} - Z{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n}\)

  • C

    \(\Delta m = Z{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} + {m_X}\)

  • D

    \(\Delta m = Z{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_X}\)

Đáp án : D

Lời giải chi tiết :

Độ hụt khối của hạt nhân được xác định bằng biểu thức: \(\Delta m = Z{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_X}\)

Câu 4 :

Xét đồng vị Côban \(_{27}^{60}Co\) hạt nhân có khối lượng mCo = 59,934u. Biết khối lượng của các hạt: mp = 1,007276u, mn = 1,008665u. Độ hụt khối của hạt nhân đó

  • A

    0,401u

  • B

    0,302u

  • C

    0,548u

  • D

    0,544u

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Vận dụng biểu thức xác định độ hụt khối của hạt nhân X: \(\Delta m = Z{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_X}\)

Lời giải chi tiết :

Hạt nhân \(_{27}^{60}Co\) có: \(\left\{ \begin{array}{l}Z = 27\\N = A - Z = 60 - 27 = 33\end{array} \right.\) 

Độ hụt khối của hạt nhân: \(_{27}^{60}Co\) là:

\(\Delta m = Z{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_{Co}} = 27.1,007276 + 33.1,008665 - 59,934 = 0,548u\)

Câu 5 :

Năng lượng liên kết là

  • A

    Toàn bộ năng lượng của nguyên tử gồm động năng và năng lượng nghỉ

  • B

    Năng lượng tỏa ra khi các nuclon liên kết với nhau tạo thành hạt nhân

  • C

    Năng lượng toàn phần của nguyên tử tính trung bình trên số nuclon

  • D

    Năng lượng liên kết các eclectron và hạt nhân nguyên tử

Đáp án : B

Lời giải chi tiết :

Năng lượng liên kết của một hạt nhân là năng lượng tối thiểu cần thiết phải cung cấp để tách các nuclon hay nói cách khác là năng lượng tỏa ra khi tạo thành một hạt nhân (hay năng lượng thu vào để phá vỡ một hạt nhân thành các nuclôn riêng biệt).

Câu 6 :

Khi nói về lực hạt nhân, câu nào sau đây là không đúng?

  • A

    Lực hạt nhân là lực tương tác giữa các proton với proton trong hạt nhân

  • B

    Lực hạt nhân là lực tương tác giữa các proton với nơtron trong hạt nhân

  • C

    Lực hạt nhân là lực tương tác giữa các nơtron với nơtron trong hạt nhân.

  • D

    Lực hạt nhân chính là lực điện, tuân theo định luật Culông

Đáp án : D

Lời giải chi tiết :

D- sai vì lực hạt nhân khác bản chất với lực điện

Câu 7 :

Cho \(m_C= 12,00000u\); \(m_p= 1,00728u\); \(m_n = 1,00867u\), \(1u = 1,66058.10^{-27}kg\); \(1eV = 1,6.10^{-19}J\); \(c = 3.10^8m/s\). Năng lượng tối thiểu để tách hạt nhân \(_6^{12}C\) thành các nuclon riêng biệt bằng

  • A

    72,7 MeV

  • B

    89,4 MeV

  • C

    44,7 MeV

  • D

    8,94 MeV

Đáp án : B

Phương pháp giải :

+ Cácbon có Z = 6, N = 6

+ Vận dụng biểu thức tính năng lượng liên kết \({{\rm{W}}_{lk}} = \left[ {Z{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_X}} \right]{c^2}\)

Lời giải chi tiết :

+ Cácbon có số proton (Z) = số nơtron (N) = 6

Ta có:

\(\begin{array}{l}{{\rm{W}}_{lk}} = \left[ {Z{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_C}} \right]{c^2}\\ = \left[ {6.1,00728u + 6.1,00867u - 12,00000u} \right]{c^2}\\ = \left[ {6.1,00728 + 6.1,00867 - 12,00000} \right].u.{c^2}\\ =\left[ {6.1,00728 + 6.1,00867 - 12,00000} \right].1,{66058.10^{ - 27}}.{({3.10^8})^2}\\ = 1,{43.10^{ - 11}}J = 89,4MeV\end{array}\)

Câu 8 :

Năng lượng liên kết của \(_{10}^{20}Ne\) là $160,64 MeV$. Biết khối lượng của proton là $1,007825u$ và khối lượng của notron là $1,00866u$. Coi $1u = 931,5MeV/{c^2}$. Khối lượng nguyên tử ứng với hạt nhân \(_{10}^{20}Ne\) là:

  • A

    19,986947u

  • B

    19,992397u

  • C

    19,996947u

  • D

    19,983997u

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Vận dụng biểu thức tính năng lượng liên kết \({{\rm{W}}_{lk}} = \left[ {Z{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_X}} \right]{c^2}\)

Lời giải chi tiết :

Ta có:

\(\begin{array}{l}{{\rm{W}}_{lk}} = \left[ {Z{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_{Ne}}} \right]{c^2} = 160,64MeV\\ = \left[ {10.1,007825u + (20 - 10).1,00866u - {m_{Ne}}} \right].{c^2}\\ \leftrightarrow (20,16485u - {m_{Ne}}){c^2} = \frac{{160,64}}{{931,5}}u{c^2}\\ \to {m_{Ne}} = 19,99239697u\end{array}\)

Câu 9 :

Tính năng lượng tỏa ra khi tạo thành \(1g\) \(_2^4He\) từ các proton và notron. Cho biết độ hụt khối của hạt nhân \(He\) là \(∆m = 0,0304u\), \(1u = 931 (MeV/c^2)\); \(1MeV = 1,6.10^{-13}(J)\). Biết số Avôgađrô \(N_A = 6,02.10^{23} mol^{-1}\), khối lượng mol của \(_2^4He\) là \(4g/mol\)

  • A

    \(66.10^{10}J\)

  • B

    \(66.10^{11}J\)

  • C

    \(68.10^{10}J\)

  • D

    \(68.10^{11}J\)

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1 hạt nhân: \(\Delta m{c^2}\)

Lời giải chi tiết :

Ta có:

+ Năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1 nguyên tử \(_2^4He\) từ các proton và nơtron: \(\Delta m{c^2}\)

+ \(1g\) \(_2^4He\) có số nguyên tử là: \(N = n.{N_A} = \dfrac{m}{M}{N_A} = \dfrac{1}{4}.6,{02.10^{23}} = 1,{505.10^{23}}\) 

+ Năng lượng tỏa ra khi tạo thành \(1g\) \(_2^4He\) từ các proton và nơtron là:

\(\begin{array}{l}Q = N.\Delta m{c^2} = 1,{505.10^{23}}.0,0304.931.{c^2}\\ = 4,{26.10^{24}}MeV = 4,{26.10^{24}}.1,6.10^{-13}=6,{82.10^{11}}J\end{array}\) 

Câu 10 :

Mức độ bền vững của một hạt nhân tùy thuộc vào:

  • A

    Năng lượng liên kết của hạt nhân

  • B

    Số nuclon

  • C

    Năng lượng liên kết riêng

  • D

    Số khối

Đáp án : C

Lời giải chi tiết :

Mức độ bền vững của một hạt nhân tùy thuộc vào năng lượng liên kết riêng

Câu 11 :

Hạt nhân càng bền vững khi có

  • A

    Số nuclon càng nhỏ

  • B

    Số nuclon càng lớn

  • C

    Năng lượng liên kết càng lớn

  • D

    Năng lượng liên kết riêng càng lớn

Đáp án : D

Lời giải chi tiết :

Mức độ bền vững của một hạt nhân tùy thuộc vào năng lượng liên kết riêng

Hạt nhân càng bền vững khi có năng lượng liên kết riêng càng lớn

Câu 12 :

Năng lượng liên kết riêng được xác định bằng biểu thức nào dưới đây:

  • A

    \(\varepsilon  = {{\rm{W}}_{lk}}A\)

  • B

    \(\varepsilon  = \frac{A}{{{{\rm{W}}_{lk}}}}\)

  • C

    \(\varepsilon  = \frac{{{{\rm{W}}_{lk}}}}{A}\)

  • D

    \(\varepsilon  = {{\rm{W}}_{lk}}\)

     

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Xem lí thuyết mục 2

Lời giải chi tiết :

Năng lượng liên kết riêng được xác định bằng biểu thức: \(\varepsilon  = \frac{{{{\rm{W}}_{lk}}}}{A}\)

Câu 13 :

Giả sử hai hạt nhân X và Y có độ hụt khối bằng nhau và số nuclon của hạt nhân X lớn hơn số nuclon của hạt nhân Y thì

  • A

    Hạt nhân Y bền vững hơn hạt nhân X

  • B

    Hạt nhân X bền vững hơn hạt nhân Y

  • C

    Năng lượng liên kết riêng của hai hạt bằng nhau

  • D

    Năng lượng liên kết của hạt nhân X lớn hơn năng lượng liên kết của hạt nhân Y

Đáp án : A

Phương pháp giải :

+ Vận dụng biểu thức tính năng lượng liên kết

+ Vận dụng biểu thức tính năng lượng liên kết riêng

Lời giải chi tiết :

Ta có:

+ Hai hạt nhân có độ hụt khối bằng nhau => năng lượng liên kết của 2 hạt nhân bằng nhau và bằng\(\Delta m{c^2}\) 

+ Mặt khác, ta có năng lượng liên kết riêng:  \(\varepsilon  = \frac{{{{\rm{W}}_{lk}}}}{A}\)

Theo đầu bài, ta có số nuclon của hạt nhân X lớn hơn số nuclon của hạt nhân Y => năng lượng liên kết riêng của hạt nhân X nhỏ hơn năng lượng liên kết riêng của hạt nhân Y

=> Hạt nhân Y bền vững hơn hạt nhân X

Câu 14 :

Cho ba hạt nhân X, Y và Z có số nuclon tương ứng là \({A_X},{\rm{ }}{A_Y},{\rm{ }}{A_Z}\) với \({A_X} = {\rm{ }}2{A_Y} = {\rm{ }}0,5{A_Z}\) . Biết năng lượng liên kết của từng hạt nhân tứng ứng là \(\Delta {E_X},\Delta {E_{Y,}}\Delta {E_Z}\) với \(\Delta {E_Z} < \Delta {E_X} < \Delta {E_Y}\) . Sắp xếp các hạt nhân này theo thứ tự tính bền vững giảm dần là:

  • A

    Y, X, Z

  • B

    Y, Z, X

  • C

    X, Y, Z

  • D

    Z, X, Y

Đáp án : A

Lời giải chi tiết :

Ta có, năng lượng liên kết riêng của các hạt nhân là:

\({\varepsilon _Y} = \dfrac{{\Delta {E_Y}}}{{{A_Y}}}\)

\({\varepsilon _X} = \dfrac{{\Delta {E_X}}}{{{A_X}}} = \dfrac{{\Delta {E_X}}}{{2{A_Y}}} = \dfrac{{\Delta {E_X}}}{{2\Delta {E_Y}}}{\varepsilon _Y}\)

\({\varepsilon _Z} = \dfrac{{\Delta {E_Z}}}{{{A_Z}}} = \dfrac{{\Delta {E_Z}}}{{4{A_Y}}} = \dfrac{{\Delta {E_Z}}}{{4\Delta {E_Y}}}{\varepsilon _Y}\)

Theo đề bài, ta có: \(\Delta {E_Z} < \Delta {E_X} < \Delta {E_Y} \to {\varepsilon _Y} > {\varepsilon _X} > {\varepsilon _Z}\)

=> các hạt nhân được sắp xếp theo thứ tự giảm dần tính bền vững là: \(Y, X, Z\)

Câu 15 :

Cho khối lượng của proton; nơtron; \(_{18}^{40}{\rm{Ar; }}_3^6Li\)lần lượt là 1,0073u; 1,0087u, 39,9525u, 6,0145u và 1u = 931,5MeV/c2. So với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân \(_3^6Li\) thì năng lượng liên kết riêng của hạt nhân \(_{18}^{40}{\rm{Ar}}\)

  • A

    Lớn hơn một lượng là 5,20 MeV/nuclon

  • B

    Lớn hơn một lượng là 3,42 MeV/nuclon

  • C

    Nhỏ hơn một lượng là 3,42 MeV/nuclon

  • D

    Nhỏ hơn một lượng là 5,20 MeV/nuclon

Đáp án : B

Phương pháp giải :

+ Vận dụng biểu thức tính năng lượng liên kết: \({{\rm{W}}_{lk}} = \left[ {Z{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_X}} \right]{c^2}\)

+ Vận dụng biểu thức tính năng lượng liên kết riêng: \(\varepsilon  = \frac{{{{\rm{W}}_{lk}}}}{A}\)

Lời giải chi tiết :

Ta có, năng lượng liên kết riêng: \(\varepsilon  = \frac{{{{\rm{W}}_{lk}}}}{A} = \frac{{\left[ {Z{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_X}} \right]{c^2}}}{A}\)

=> Năng lượng liên kết riêng của Ar và Li là:

\(\begin{array}{l}{\varepsilon _{{\rm{Ar}}}} = \frac{{\left[ {18.1,0073 + \left( {40 - 18} \right)1,0087 - 39,9525} \right]{c^2}}}{{40}}\\ = 9,{2575.10^{ - 3}}u{c^2}/nuclon = 8,62MeV/nuclon\end{array}\)

\(\begin{array}{l}{\varepsilon _{Li}} = \frac{{\left[ {3.1,0073 + \left( {6 - 3} \right)1,0087 - 6,0145} \right]{c^2}}}{6}\\ = 5,{583.10^{ - 3}}u{c^2}/nuclon = 5,2MeV/nuclon\end{array}\)

=> So với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân \(_3^6Li\) thì năng lượng liên kết riêng của hạt nhân \(_{18}^{40}{\rm{Ar}}\)lớn hơn một lượng là:\(8,62 - 5,2 = 3,42MeV/nuclon\) 

Câu 16 :

Các hạt nhân Đơteri \(_1^2H\), Triti \(_1^3H\), Heli \(_2^4He\) có năng lượng liên kết lần lượt là 2,22 MeV, 8,49 MeV và 28,16 MeV. Các hạt nhân trên được sắp xếp theo thứ tự giảm dần về độ bền vững của hạt nhân 1à:

  • A

    \(_1^2H\);\(_2^4He\); \(_1^3H\)

  • B

    \(_1^2H\); \(_1^3H\);\(_2^4He\)

  • C

    \(_2^4He\); \(_1^3H\);\(_1^2H\)

  • D

    \(_1^3H\);\(_2^4He\); \(_1^2H\)

Đáp án : C

Lời giải chi tiết :

Ta có năng lượng liên kết riêng ứng với các hạt nhân là:

+ \({\varepsilon _D} = \frac{{2,22}}{2} = 1,11MeV/nuclon\)

+ \({\varepsilon _T} = \frac{{8,49}}{3} = 2,83MeV/nuclon\)

+ \({\varepsilon _{He}} = \frac{{28,16}}{4} = 7,04MeV/nuclon\)

Ta thấy: \({\varepsilon _{He}} > {\varepsilon _T} > {\varepsilon _D}\)=> các hạt nhân trên được sắp xếp theo thứ tự giảm dần về độ bền vững của hạt nhân 1à: \(_2^4He\); \(_1^3H\);\(_1^2H\)

Câu 17 :

Trong các hạt nhân: \(_2^4He;{\rm{ }}_3^7Li;{\rm{ }}_{26}^{56}F{\rm{e}};{\rm{ }}_{92}^{235}U\). Hạt nhân bền vững nhất là:

  • A

    \(_{92}^{235}U\)

  • B

    \({\rm{ }}_{26}^{56}F{\rm{e}}\)

  • C

    \(_3^7Li\)

  • D

    \(_2^4He\)

Đáp án : B

Lời giải chi tiết :

Ta có: Các hạt nhân bền vững có \(\dfrac{{{{\rm{W}}_{lk}}}}{A}\) lớn nhất vào cỡ 8,8 MeV/nuclon; đó là những hạt nhân nằm khoảng giữa của bảng tuần hoàn ứng với \(50 < A < 80\)

=> hạt nhân bền vững nhất trong các hạt nhân trên là \({\rm{ }}_{26}^{56}F{\rm{e}}\)

Câu 18 :

Hạt nhân đơteri  \({}_1^2D\)có năng lượng liên kết là \(2,2356 MeV\). Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân này bằng

  • A

    \(1,1178 MeV/nuclon\).

  • B

    \(4,4712 MeV/nuclon\).

  • C

    \(2,2356 MeV/nuclon\).

  • D

    \(0,7452 MeV/nuclon\).

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân: \({{\rm{W}}_{LKR}} = \dfrac{{{{\rm{W}}_{LK}}}}{A}\)

Lời giải chi tiết :

\({{\rm{W}}_{LKR}} = \dfrac{{{{\rm{W}}_{LK}}}}{A} = \dfrac{{2,2356}}{2} = \)\(1,1178(MeV)\)

Câu 19 :

Nguyên tử sắt \({}_{26}^{56}Fe\) có khối lượng là 55,934939u. Biết:

\(\begin{array}{l}
{m_n} = 1,00866u;{m_p} = 1,00728u;\\
{m_e} = 5,{486.10^{ - 4}}u;1u = 931,5MeV/{c^2}
\end{array}\)

Tính năng lượng liên kết riêng của hạt nhân sắt?

  • A
    7,878MeV/nucℓon
  • B
    7,878eV/nucℓon     
  • C
    8,789MeV/nucℓon            
  • D
    8,789eV/nucℓon

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Năng lượng liên kết: \({W_{lk}} = \Delta m.{c^2} = \left[ {Z.{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_{hn}}} \right]{c^2}\)

Năng lượng liên kết riêng: \(\varepsilon  = \dfrac{{{W_{lk}}}}{A}\)

Khối lượng hạt nhân: \({m_{hn}} = {m_{nguyen\,tu}} - Z.{m_e}\)

Lời giải chi tiết :

Khối lượng của hạt nhân \({}_{26}^{56}Fe\) là:

\(\begin{array}{l}{m_{hn}} = {m_{nguyen\,tu}} - Z.{m_e}\\\,\,\,\,\,\,\,\,\, = 55,934939 - 26.5,{486.10^{ - 4}} = 55,9206754u\end{array}\)

Năng lượng liên kết của hạt nhân \({}_{26}^{56}Fe\) là:

\(\begin{array}{l}{W_{lk}} = \Delta m.{c^2} = \left[ {Z.{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_{hn}}} \right]{c^2}\\\,\,\,\,\,\,\,\, = \left[ {26.1,00728 + \left( {56 - 26} \right).1,00866 - 55,9206754} \right]u{c^2}\\\,\,\,\,\,\,\,\, = 0,5284046.931,5\,\,MeV = 492,209MeV\end{array}\)

Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân sắt:

\(\varepsilon  = \dfrac{{{W_{lk}}}}{A} = \dfrac{{492,209\,}}{{56}} = 8,789\dfrac{{MeV}}{{nuclon}}\)

Câu 20 :

Giả sử hai hạt nhân X và Y có độ hụt khối bằng nhau và số nuclon của hạt nhân X lớn hơn số nuclôn của hạt nhân Y thì:

  • A
    năng lượng liên kết của hạt nhân X lớn hơn năng lượng liên kết của hạt nhân Y.
  • B
    năng lượng liên kết riêng của hai nhạt nhân bằng nhau.
  • C
    hạt nhân Y bền vững hơn hạt nhân X.
  • D
    hạt nhân X bền vững hơn hạt nhân Y.

Đáp án : C

Phương pháp giải :

+ Năng lượng liên kết: \({W_{lk}} = \Delta m.{c^2}\)

+ Năng lượng liên kết riêng: \(\varepsilon  = \dfrac{{{W_{lk}}}}{A} = \dfrac{{\Delta m.{c^2}}}{A}\)

+ Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững.

Lời giải chi tiết :

+ Năng lượng liên kết: \(\left\{ \begin{array}{l}{W_{lkX}} = \Delta {m_X}.{c^2}\\{W_{lkY}} = \Delta {m_Y}.{c^2}\\\Delta {m_X} = \Delta {m_Y}\end{array} \right. \Rightarrow {W_{lkX}} = {W_{lkY}} = {W_{lk}}\)

+ Năng lượng liên kết riêng: \(\left\{ \begin{array}{l}{\varepsilon _X} = \dfrac{{{W_{lk}}}}{{{A_X}}}\\{\varepsilon _Y} = \dfrac{{{W_{lk}}}}{{{A_Y}}}\\{A_X} > {A_Y}\end{array} \right. \Rightarrow {\varepsilon _X} < {\varepsilon _Y}\)

Vậy hạt nhân Y bền vững hơn hạt nhân X.

Câu 21 :

Phản ứng nhiệt hạch D + D  X + n + 3,25MeV. Biết độ hụt khối của D là DmD = 0,0024u và 1uc2 = 931MeV. Năng lượng liên kết của hạt nhân X là

  • A
    9,24 MeV  
  • B
    5,22 MeV  
  • C
    7,72 MeV  
  • D
    8,52 MeV

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Nhiệt lượng tỏa ra của phản ứng: \({Q_{toa}} = \left( {\Delta {m_{sau}} - \Delta {m_{trc}}} \right){c^2}\)

Năng lượng liên kết của hạt nhân X: \({W_{lkX}} = \Delta {m_X}.{c^2}\)

Lời giải chi tiết :

Năng lượng tỏa ra của phản ứng:

\(\begin{array}{l}{Q_{toa}} = \left( {\Delta {m_{sau}} - \Delta {m_{trc}}} \right){c^2} \Leftrightarrow \left( {\Delta {m_X} - 2.\Delta {m_D}} \right)c = 3,25MeV\\ \Rightarrow {W_{lkX}} = \Delta {m_X}.{c^2} = 3,25 + 2.\Delta {m_D}.{c^2} = 3,25 + 2.0,0024.931 = 7,72MeV\end{array}\)

Câu 22 :

Hạt nhân Đơteri \({}_1^2D\) có khối lượng 2,0136u. Năng lượng liên kết của hạt nhân Đơteri  \({}_1^2D\) bằng

 

  • A
    1,86MeV                             
  • B
    2,18MeV                   
  • C
    0,67MeV                             
  • D
     2,81MeV

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Công thức tính năng lượng liên kết:

\({{\rm{W}}_{lk}} = \left[ {Z.{m_p} + (A - Z).{m_n} - {m_X}} \right].{c^2} = \left[ {Z.{m_p} + (A - Z).{m_n} - {m_X}} \right].{c^2}.931\left( {MeV} \right)\)

Lời giải chi tiết :

Năng lượng liên kết của hạt nhân Doteri bằng:

\(\begin{array}{l}
{{\rm{W}}_{lk}} = \left[ {Z.{m_p} + (A - Z).{m_n} - {m_X}} \right].{c^2}\\
\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \left[ {Z.{m_p} + (A - Z).{m_n} - {m_X}} \right].{c^2}.931\left( {MeV} \right)\\
\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \left[ {1.1,0073 + (2 - 1).1,0086 - 2,0136} \right].931,5 = 2,18meV
\end{array}\)

Câu 23 :

Cho khối lượng của prôtôn; nơtron;\({}_{18}^{40}\text{Ar};{}_{3}^{6}Li\) lần lượt là 1,0073u; 1,0087u; 39,9525u; 6,0145u và 1u = 931,5 MeV/c2. So với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân \({}_{3}^{6}Li\) thì năng lượng liên kết riêng của hạt nhân \({}_{18}^{40}\text{Ar}\)

  • A
    lớn hơn một lượng là 5,20 MeV.               
  • B
    lớn hơn một lượng là 3,42 MeV.               
  • C
    nhỏ hơn một lượng là 5,20 MeV.               
  • D
    nhỏ hơn một lượng là 3,42 MeV. 

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân : \({{\text{W}}_{lkr}}=\frac{{{\text{W}}_{lk}}}{A}=\frac{\left[ Z.{{m}_{p}}+\left( A-Z \right).{{m}_{n}}-m \right]{{c}^{2}}}{A}\)

Lời giải chi tiết :

Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân  \({}_{18}^{40}\text{Ar}\)\({{\text{W}}_{LK(\text{Ar})}}=\left[ \left( 18{{m}_{p}}+22{{m}_{n}} \right)-{{m}_{Ar}} \right]{{c}^{2}}=344,93445(MeV)\to {{\text{W}}_{LKR(\text{Ar})}}=\frac{{{\text{W}}_{LK(\text{Ar})}}}{{{A}_{\text{Ar}}}}\approx 8,62336(MeV/nuclon)\)

Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân \({}_{3}^{6}Li\):

\({{\rm{W}}_{LK(Li)}} = \left[ {\left( {3{m_p} + 3{m_n}} \right) - {m_{Li}}} \right]{c^2} = 31,20525(MeV) \to {{\rm{W}}_{LKR(Li)}} = \frac{{{{\rm{W}}_{LK(Li)}}}}{{{A_{Li}}}} \approx 5,200875(MeV/nuclon)\)

\(\to \Delta {{\text{W}}_{LKR}}={{\text{W}}_{LKR(Ar)}}-{{\text{W}}_{LKR(Li)}}\approx 3,42248625(MeV/nuclon)\)

Câu 24 :

Hạt nhân Đơteri \({}_1^2D\) có khối lượng \(2,0136{\rm{ }}u.\) Biết khối lượng của prôtôn là \(1,0073u\) và khối lượng của nơtrôn là \(1,0087{\rm{ }}u.\) Độ hụt khối của hạt nhân \({}_1^2D\) bằng

  • A
    \(0,0024u\). 
  • B
    \(0,0012u.\)
  • C
    \(0,0032u.\)
  • D
    \(0,0036u.\)

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Sử dụng công thức tính độ hụt khối: \(\Delta m = Z{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_X}.\)

Lời giải chi tiết :

Độ hụt khối của hạt nhân \({}_1^2D\) là:

\(\Delta m = Z{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_X}\)

\( = 1,0073u + (2 - 1).1,0087u - 2,0136u\)

\( = 0,0024u\)

Câu 25 :

Hạt nhân \(_{92}^{235}U\) có độ hụt khối \(1,91519u\). Biết \(1u{c^2} = 931,5MeV\). Năng lượng liên kết của hạt nhân này có giá trị xấp xỉ bằng

  • A
    1784 MeV.
  • B
    1990MeV.
  • C
    1820MeV.
  • D
    1597MeV.

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Công thức tính năng lượng liên kết:

\({{\rm{W}}_{lk}} = \left[ {Z.{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_X}} \right]{c^2} = \Delta m{c^2}\)

Lời giải chi tiết :

Năng lượng liên kết của hạt nhân có giá trị:

\({{\rm{W}}_{lk}} = \Delta m{c^2} = 1,91519u{c^2} = 1,91519.931,5 = 1784MeV\)

Câu 26 :

Trên hình là đồ thị biểu diễn sự biến thiên của năng lượng liên kết riêng (trục tung, theo đơn vị MeV/nuclôn) theo số khối (trục hoành) của các hạt nhân nguyên tử. Phát biểu nào sau đây đúng?

  • A
    Hạt nhân \(^{238}U\)  bền vững nhất.
  • B
    Hạt nhân \(^{35}Cl\)  bền vững hơn hạt nhân \(^{56}Fe\)
  • C
    Hạt nhân \(^6Li\)  bền vững nhất.
  • D
    Hạt nhân \(^{62}Ni\) bền vững nhất.

Đáp án : D

Phương pháp giải :

+ Năng lượng liên kết tính cho một nuclon được gọi là năng lượng liên kết riêng, đặc trưng cho độ bền vững của hạt nhân.

+ Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững.

Lời giải chi tiết :

Từ đồ thị ta thấy hạt nhân \(^{62}Ni\) có năng lượng liên kết riêng lớn nhất

\( \Rightarrow \) Hạt nhân \(^{62}Ni\) bền vững nhất.

close