25 câu hỏi trắc nghiệm thuộc 100 câu trắc nghiệm Hạt nhân nguyên tử nâng cao (P1)

Câu 1:

Cho biết bán kính hạt nhân R = 1,2.10^-15.A^1/3 (m). Hãy xác định mật độ khối lượng, mật độ điện tích của hạt nhân. Chọn đáp án đúng.

A. ρ = 2,29.10¹⁷ (kg/m³), ρ_q = 1,1.10²⁵ (C/m³)

B. ρ = 2,59.10¹⁷ (kg/m³), ρ_q = 1,8.10²⁵ (C/m³)

C. ρ = 3,59.10¹⁷ (kg/m³), ρ_q = 1,6.10²⁵ (C/m³)

D. ρ = 2,59.10¹⁷ (kg/m³), ρ_q = 2,1.10²⁵ (C/m³)

Xem đáp án

Đáp án: A.

Thể tích của hạt nhân là:

Mật độ khối lượng:

Mật độ điện tích:

Câu 2:

Tìm tỉ số bán kính và tỉ số các điện tích riêng (q/m) của đồng vị O16 so với đồng vị O18.

A.

B.

C.

D.

Xem đáp án

Đáp án: A.

Bán kính và điện tích riêng (q/m) của đồng vị O16 tương ứng là

của đồng vị O18 là

Các tỉ số cần tìm là:

Câu 3:

Tìm số nuclôn có trong 100g khí CO₂.

A. 6,09.10²³

B. 6,02.10²⁵

C. 6,02.10²⁹

D. 6,09.10²⁵

Xem đáp án

Đáp án: B

Trong mỗi phân tử CO₂ có: 12 + 2.16 = 44 nuclôn nên tổng số nuclôn là

Câu 4:

Khí clo trong tự nhiên có thể coi là hỗn hợp của hai đồng vị chính là C35 có khối lượng nguyên tử là 34,969 u và C37 có khối lượng nguyên tử là 36,996 u. Cho khối lượng nguyên tử của clo trong tự nhiên là 35,453. Xác định tí lệ % số hạt C35 trong tự nhiên.

A.78,5%

B. 79,5%

C. 68,5%

D. 70,5%

Xem đáp án

Đáp án: A.

Gọi tỉ lệ số hạt của C35 trong tự nhiên là x thì:

Câu 5:

Thôri ${}_{90}^{232}T h$ sau một số phóng xạ a và β^- sẽ biến thành đồng vị bền của chì ${}_{82}^{208}P b$ . Số phòng xạ a và số phóng xạ β^-trong quá trình biến đổi này tương ứng là bao nhiêu?

A. 6 và 4

B. 6 và 6

C. 4 và 4

D. 4 và 6

Xem đáp án

Đáp án: A.

Gọi x là số lần phóng xạ a và y là số lần phóng xạ β^-. Phương trình biểu diễn quá trình biến đổi là:

Áp dụng định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích ta có:

232 = 208 + 4x

90 = 82 + 2x - y

Giải hệ ta tìm được: x = 6; y = 4.

Câu 6:

Chất phóng xạ ${}_{84}^{210}P o$ có chu kỳ bán rã 140 ngày, sau khi phóng xạ α biến thành hạt nhân chì (Pb). Ban đầu có 42mg, số prôton và nơtron của hạt nhân Pb nhận giá trị nào sau đây.

A. 130notron và 80 proton

B. 126 notron và 84 proton

C. 124notron và 84 proton

D. 124 notron và 82 proton

Xem đáp án

Đáp án: D

Số prôton và nơtron của Pb nhận giá trị: 124 notron và 82 proton.

Câu 7:

Trong dãy phân rã phóng xạ ${}_{92}^{235}U \to {}_{82}^{207}Y$ có bao nhiêu hạt α và β^- được phát ra

A. 3α và 4 β^-

B. 7α và 4 β^-

C. 4α và 7 β^-

D. 7α và 2β^-

Xem đáp án

Đáp án: B

Phương trình phản ứng:

Định luật bảo toàn:

Sô khối: 235 = 207 + 4x

Điện tích: 92 = 82 + 2x + yz

. Vậy có 7 hạt α và 4 hạt β^-

Câu 8:

Cho 1u = 1,66055.10^-27kg; c = 3.10⁸m/s; 1 eV = 1,6.10^-19J. Hạt prôtôn có khối lượng m_p = 1,007276 u, thì có năng lượng nghỉ là

A. 940,86 MeV.

B. 980,48 MeV.

C. 9,804 MeV.

D. 94,08 MeV.

Xem đáp án

Đáp án A.

E₀ = m₀c² = 15,05369.10^-11 J = 940,86 MeV.

Câu 9:

Một gia đình sử dụng hết 1000 kWh điện trong một tháng. Cho tốc độ ánh sáng là 3.10⁸ m/s. Nếu có cách chuyển một chiếc móng tay nặng 0,1g thành điện năng thì sẽ đủ cho gia đình sử dụng trong bao lâu.

A. 625 năm

B. 208 năm 4 tháng

C. 150 năm 2 tháng

D. 300 năm tròn

Xem đáp án

Đáp án B

Điện năng gia đình sử dụng trong 1 tháng W = 1000kWh = 3,6.10⁹J

Năng lượng nghỉ của 0,1g móng tay: E = mc² = 9.10¹²J

Thời gian gia đình sử dụng = 2500 tháng = 208 năm 4 tháng.

Câu 10:

Biết số Avôgađrô N_A = 6,02.10²³ hạt/mol và khối lượng của hạt nhân bằng số khối của nó. Số prôtôn (prôton) có trong 0,27 gam ${}_{13}^{27}A l$ là

A. 6,826.10²².

B. 8,826.10²²

C. 9,826.10²².

D. 7,826.10²².

Xem đáp án

Đáp án: D.

Câu 11:

Số prôtôn (prôton) là: $N_{p} = \frac{m}{A} . n_{A} . n_{p} = \frac{0, 27}{27} . 6, 02 . 10^{23} . 13 = 7, 826 . 10^{22}$ hạt.

Biết N_A = 6,02.10²³mol^-1. Trong 59,5 g ${}_{92}^{238}U$ có số nơtron xấp xỉ là:

A. 2,20.10²⁵

B. 2,38.10²³.

C. 1,19.10²⁵.

D. 9,21.10²⁴.

Xem đáp án

Đáp án: A.

Câu 12:

Cho khối lượng của hạt nhân ${}_{47}^{107}A g$ là 106,8783u; của nơtron là 1,0087u; của prôtôn là 1,0073u. Độ hụt khối của hạt nhân ${}_{47}^{107}A g$ là:

A. 0,9868u.

B. 0,6986u.

C. 0,6868u.

D. 0,9686u.

Xem đáp án

Đáp án: A

∆m = [Z.m_p + (A - Z).m_n] - m = [47. 1,0087 + (107 – 47). 1,0073] – 106,8783 = 0,9868u.

Câu 13:

Cho khối lượng của hạt prôton; nơtron và hạt nhân đơteri ${}_{1}^{2}D$ lần lượt là 1,0073u; 1,0087u và 2,0136u. Biết 1u = 931,5MeV/c². Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân đơteri ${}_{1}^{2}D$ là

A. 3,06 MeV/nuclôn.

B. 2,24 MeV/nuclôn.

C. 1,12 MeV/nuclôn.

D. 4,48 MeV/nuclôn.

Xem đáp án

Đáp án C.

Câu 14:

Biết khối lượng của prôtôn; của nơtron; của hạt nhân ${}_{8}^{16}O$ lần lượt là: 1,0073 u; 1,0087 u; 15,9904 u và 1u = 931,5 MeV/c². Năng lượng liên kết của hạt nhân ${}_{8}^{16}O$ xấp xỉ bằng

A. 14,25 MeV.

B. 18,76 MeV.

C. 128,17 MeV.

D. 190,81 MeV.

Xem đáp án

Đáp án C.

E_lk = (8.1,0073 + 8.1,0087 – 15,9904).931,5 = 128,17 (MeV).

Câu 15:

Biết khối lượng của hạt nhân ${}_{92}^{235}U$ là 234,99 u, của prôtôn là 1,0073 u và của nơtron là 1,0087 u và 1u = 931,5 MeV/c². Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân ${}_{92}^{235}U$ là

A. 8,71 MeV/nuclôn.

B. 7,63 MeV/nuclôn.

C. 6,73 MeV/nuclôn.

D. 7,95 MeV/nuclôn.

Xem đáp án

Đáp án B.

Câu 16:

Cho ba hạt nhân X, Y và Z có số nuclôn tương ứng là A_x, B_y, C_z với A_x = 2A_y = 0,5A_z. Biết năng lượng liên kết của từng hạt nhân tương ứng là ∆E_x, ∆E_y, ∆E_z với ∆E_z < ∆E_x < ∆E_y. Sắp xếp các hạt nhân này theo thứ tự tính bền vững giảm dần là

A. X, Y, Z.

B. Z, X, Y.

C. Y, X, Z.

D. Y, Z, X.

Xem đáp án

Đáp án C

Từ giả thiết A_X = 2A_Y, 0,5A_z = 2A_y⇔A_Z = 2A_X = 4A_y (1)

Ta lại có: ∆E_z < ∆E_x < ∆E_y (2)

Năng lượng liên kết riêng của X, Y, Z là

Từ đó ta dễ thấy

Vì năng lượng liên kết càng lớn thì càng bền vững nên sắp xếp tính bền vững giảm dần, ta có Y, X, Z.

Câu 17:

Cho khối lượng của prôtôn; nơtron; ${}_{18}^{40}A r$ ; của ${}_{3}^{6}L i$ lần lượt là: 1,0073 u; 1,0087 u; 39,9525 u; 6,0145 u; 1 u = 931,5 MeV/c². So với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân ${}_{3}^{6}L i$ thì năng lượng liên kết riêng của hạt nhân ${}_{18}^{40}A r$

A. lớn hơn một lượng là 5,20 MeV.

B. lớn hơn một lượng là 3,42 MeV.

C. nhỏ hơn một lượng là 3,42 MeV.

D. nhỏ hơn một lượng là 5,20 MeV.

Xem đáp án

Đáp án B.

Câu 18:

Năng lượng liên kết của hạt nhân đơteri là 2,2MeV và của ${}_{2}^{4}H e$ là 28,3MeV. Nếu hai hạt nhân đơteri tổng hợp thành ${}_{2}^{4}H e$ thì năng lượng tỏa ra là

A. 30,2MeV.

B. 25,8MeV.

C. 23,9MeV.

D. 19,2MeV.

Xem đáp án

Đáp án: C

∆E = 28,3 - 2.2,2 = 23,9MeV

Câu 19:

Các hạt nhân ${}_{2}^{1}H$ ; triti ${}_{1}^{3}H$ ; heli ${}_{2}^{4}H e$ 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 là

A.

B.

C.

D.

Xem đáp án

Đáp án: B

Câu 20:

Cho phản ứng hạt nhân : T + D → α + n. Cho biết m_T = 3,016u; m_D = 2,0136u; m_α = 4,0015u; m_n = 1,0087u; u = 931 MeV/c². Khẳng định nào sau đây liên quan đến phản ứng hạt nhân trên là đúng ?

A. tỏa 18,06MeV

B. thu 18,06MeV

C. tỏa 11,02 MeV

D. thu 11,02 MeV

Xem đáp án

Đáp án : A

Ta có: T + D → α + n ta có M₀= m_T + m_D ; M = m + m_n . Vì M₀> M

⇒ Phản ứng tỏa năng lượng, năng lượng là : ΔE = ΔM.c² = (M_o – M).c² = 18,6 MeV.

Câu 21:

Xét phản ứng: $n + {}_{92}^{235}U \to {}_{58}^{140}C e + {}_{41}^{93}N b + 3 n + 7 e^{-}$ . Cho năng lượng liên kết riêng ²³⁵U là 7,7 MeV, của ¹⁴⁰Ce là 8,43 MeV, của ⁹³Nb là 8,7 MeV. Năng lượng tỏa ra ở phản ứng trên bằng

A. 179,8 MeV.

B. 173,4 MeV.

C. 82,75 MeV.

D. 128,5 MeV.

Xem đáp án

Đáp án A:

Năng lượng tỏa ra ở phản ứng

∆E = (m_n + m_U – m_Ce – m_Nb – 7m_n – 7m_e)c²

= ΔE_lk(Ce)+ ΔE_lk(Nb)+ ΔE_lk(3n) + ΔE_lk(7e) – ΔE_lk(U) – ΔE_lk(n)

= A_Ce. ε_lkr(Ce) + A_Nb.ε_lkr(Nb) + A_3n.ε_lkr(3n) + A_e.ε_lkr(e) – A_U.ε_lkr(U) – A_n.ε_lkr(n)

= 140. 8,43 + 93.8,7 + 3.1.0 + 7.0.0 - 235. 7,7 – 1.0 = 179,8 MeV.

Câu 22:

Cho phản ứng hạt nhân ${}_{1}^{2}D + {}_{1}^{2}D \to {}_{2}^{3}H e + {}_{0}^{1}n$ . Biết độ hụt khối của ${}_{1}^{2}D$ là (∆m_D = 0,0024u, ∆m_He = 0,0505u và 1u = 931,5Mev/c², N_A = 6,022.10²³ mol^-1. Nước trong tự nhiên có chứa 0,015% D₂O, nếu toàn bộ ${}_{1}^{2}D$ được tách ra từ 1kg nước làm nhiên liệu dùng cho phản ứng trên thì toả ra năng lượng là

A. 3,46.10⁸kJ.

B. 1,73.10¹⁰kJ.

C. 3,46.10¹⁰kJ.

D. 30,762.10⁶kJ.

Xem đáp án

Đáp án D:

Độ hụt khối: ∆m = Zm_p + (A - Z)m_n – m -----> m = Zm_p + (A-Z)m_n – ∆m

Năng lượng một phản ứng toả ra:

ΔE = (Δm_He + Δm_n - 2Δm_D).c² = (0,0505 + 0 – 2.0,0024).931,5 = 42,57 MeV = 68,11.10^-13J.

Khối lượng D₂O có trong 1000g H₂O = 0,015x 1000/100 = 0,15 g.

Số phân tử D₂ chứa trong 0,15 g D₂O :

Năng lượng có thể thu được từ 1 kg nước thường nếu toàn bộ đơtêri thu được đều dùng làm nhiên liệu cho phản ứng nhiệt hạch là:

E = N.DE = 4,5165.10²¹. 68,11.10^-13 = 307,62.10⁸ J = 30,762.10⁶kJ .

Câu 23:

Khi một hạt nhân ${}_{92}^{235}U$ bị phân hạch thì tỏa ra năng lượng 200 MeV. Cho số A-vô-ga-đrô N_A = 6,02.10²³ mol^-1. Nếu 1g ${}_{92}^{235}U$ bị phân hạch hoàn toàn thì năng lượng tỏa ra xấp xỉ bằng

A. 5,1.10¹⁶ J.

B. 8,2.10¹⁰ J.

C. 5,1.10¹⁰ J.

D. 8,2.10¹⁶J.

Xem đáp án

Đáp án B.

= 5,1234.10²³ MeV = 8,2.10¹⁰ J.

Câu 24:

Tàu ngầm HQ – 182 Hà Nội có công suất của động cơ là 4400 kW chạy bằng điêzen – điện. Nếu động cơ trên dùng năng lượng phân hạch của hạt nhân U235 với hiệu suất 20% và trung bình mỗi hạt 235U phân hạch tỏa ra năng lượng 200 MeV. Lấy Na = 6,023.10²³. Coi trị số khối lượng nguyên tử tính theo u bằng số khối của nó. Thời gian tiêu thụ hết 0,5 kg U235 là

A. 18,6 ngày.

B. 31,5 ngày.

C. 20,1 ngày.

D. 21,6 ngày.

Xem đáp án

Đáp án: D

Số hạt U trong 0,5 kg là:

+ Năng lượng tỏa ra với n hạt là: E_n = n.200 MeV

+ Năng lượng là động cơ sử dụng là:

+ Thời gian tiêu thụ hết 0,5 kg U là:

= 1863985 s= 21,6 ngày.

Câu 25:

Biết U235 có thể bị phân hạch theo phản ứng sau:

${}_{0}^{1}n + {}_{53}^{235}U \to {}_{53}^{139}I + {}_{39}^{94}Y + 3 {}_{0}^{1}n$

Khối lượng của các hạt tham gia phản ứng: m_U = 234,99332u; m_n = 1,0087u; m_I = 138,8970u; m_Y= 93,89014u; 1uc² = 931,5MeV. Nếu có một lượng hạt nhân U235 đủ nhiều, giả sử ban đầu ta kích thích cho 10¹⁰ hạt U235 phân hạch theo phương trình trên và sau đó phản ứng dây chuyền xảy ra trong khối hạt nhân đó với hệ số nhân nơtrôn là k = 2. Coi phản ứng không phóng xạ gamma. Năng lượng toả ra sau 5 phân hạch dây chuyền đầu tiên (kể cả phân hạch kích thích ban đầu)

A. 175,85MeV.

B. 11,08.10¹²MeV.

C. 5,45.10¹³MeV.

D. 8,79.10¹²MeV.

Xem đáp án

Đáp án: C

Năng lượng tỏa ra sau mỗi phân hạch:

DE = (m_U + m_n - m_I - m_Y - 3m_n)c² = 0,18878 uc² = 175,84857 MeV = 175,85 MeV

Khi 1 phân hạch kích thích ban đầu sau 5 phân hạch dây chuyền số phân hạch xảy ra là

1 + k¹ + k² + k³ + k⁴ = 1 + 2 + 4 + 8 + 16 = 31

Do đó số phân hạch sau 5 phân hạch dây chuyền từ 10¹⁰ phân hạch ban đầu N = 31.10¹⁰
Năng lượng tỏa ra: E = N.DE = 31.10¹⁰ x175,85 = 5,45.10¹³ MeV.