Vật lí 12 · Chương IVVật lí hạt nhân

Ý chính cần nhớ

• Hạt nhân ᴬ_Z X có Z proton và N = A − Z neutron; A là số nucleon. Đồng vị: cùng Z, khác A. Bán kính hạt nhân cỡ R ≈ 1,2·10⁻¹⁵·A^(1/3) m.
• Độ hụt khối Δm = Z·m_p + (A − Z)·m_n − m_X. Năng lượng liên kết W_lk = Δm·c², với 1 u = 931,5 MeV/c². Năng lượng liên kết riêng W_lk/A càng lớn thì hạt nhân càng bền.
• Phản ứng hạt nhân bảo toàn số nucleon và điện tích, không bảo toàn khối lượng nghỉ. Tổng khối lượng trước lớn hơn tổng khối lượng sau thì phản ứng toả năng lượng (m_trước − m_sau)·c².
• Phóng xạ là tự phát, không thay đổi theo nhiệt độ hay áp suất. Tia α là hạt nhân ⁴₂He, tia β⁻ là electron, tia β⁺ là positron, tia γ là sóng điện từ.
• Số hạt nhân còn lại N = N₀·2^(−t/T). Độ phóng xạ H = λ·N, λ = ln2/T, đơn vị becquerel (Bq).
• Phân hạch: hạt nhân nặng như ²³⁵U hấp thụ neutron chậm, vỡ thành hai hạt nhân trung bình và 2 đến 3 neutron, toả khoảng 200 MeV. Nhiệt hạch: hai hạt nhân nhẹ hợp thành hạt nhân nặng hơn, cần nhiệt độ hàng chục triệu độ.

Tự kiểm tra

Làm ra giấy trước, rồi mới bấm xem đáp án.

1. Câu 1.Hạt nhân ²³⁸₉₂U có bao nhiêu neutron?

   Xem đáp án ▾

   ✓ 146. N = A − Z = 238 − 92 = 146. Số 92 là số proton, không phải số neutron.

2. Câu 2.Một chất phóng xạ có chu kì bán rã 8 ngày. Sau 24 ngày, số hạt nhân còn lại bằng bao nhiêu phần trăm số ban đầu?

   Xem đáp án ▾

   ✓ 12,5%. 24 ngày là 3 chu kì: 2⁻³ = 1/8 = 12,5%.

3. Câu 3.Độ hụt khối của hạt nhân ⁴₂He là 0,0304 u. Năng lượng liên kết của hạt nhân này bằng bao nhiêu MeV? Lấy 1 u = 931,5 MeV/c², làm tròn đến hàng phần mười.

   Xem đáp án ▾

   ✓ 28,3 MeV. W_lk = 0,0304·931,5 ≈ 28,3 MeV.