Giải bài tập SGK Vật lý 12 Bài 37: Phóng xạ

Dưới đây là nội dung Giải bài tập Vật lý 12 Bài 37 nhằm giúp các em học sinh nắm vững phương pháp giải bài tập về phóng xạ và ôn luyện tốt kiến thức. Mời các em cùng theo dõi.

Giải bài tập SGK Vật lý 12 Bài 37: Phóng xạ

1. Giải bài 1 trang 194 SGK Vật lý 12

Một hạt nhân \({}_Z^AX\)  phóng xạ α, β-, β+, γ hãy hoàn chỉnh bảng sau:

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi này cần nắm được định nghĩa của các phóng xạ: α, β-, β+, γ.

Hướng dẫn giải

- Phóng xạ α:  \(({}_{ - 1}^0e):{}_Z^AX \to {}_{ - 1}^0e + {}_{Z + 1}^AY\)

So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con lùi 2 ô trong bảng tuần hoàn và có số khối giảm 4 đơn vị.

- Phóng xạ β\(({}_2^4He):{}_Z^AX \to {}_2^4He + {}_{Z - 2}^{A - 4}Y\)

So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con tiến 1 ô trong bảng tuần hoàn và có cùng số khối. Thực chất của phóng xạ β- là: \({}_0^1n \to {}_1^1p + {}_{ - 1}^0{e^ - } + {v_p}\)  (νp là phản hạt nơtrinô).

- Phóng xạ β+:  \(({}_{ + 1}^0e):{}_Z^AX \to {}_{ + 1}^0e + {}_{Z - 1}^AY\)

+ So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con lùi 1 ô trong bảng tuần hoàn và có cùng số khối.

+ Thực chất của phóng xạ β+ là một hạt prôtôn biến thành một hạt nơtrôn, một hạt pôzitrôn và một hạt nơtrinô

+ Bản chất của tia phóng xạ β+ là dòng hạt pôzitrôn (e+)

+ Hạt và phản hạt nơtrinô ν phải xuất hiện trong các phóng xạ β+, β- là do sự bảo toàn mômen động lượng

- Phóng xạ γ (hạt phôtôn): 

+ Hạt nhân con sinh ra ở trạng thái kích thích có mức năng lượng E1 chuyển xuống mức năng lượng E2 đồng thời phóng ra một phôtôn có năng lượng: \(\varepsilon = h.f = \frac{{hc}}{\lambda } = {E_1} - {E_2}\)

+ Trong phóng xạ γ không có sự biến đổi hạt nhân ⇒ phóng xạ γ thường đi kèm theo phóng xạ α và β.

2. Giải bài 2 trang 194 SGK Vật lý 12

Chọn câu đúng. Quá trình phóng xạ hạt nhân:

A. thu năng lượng

B. tỏa năng lượng

C. không thu, không tỏa năng lượng

D. có trường hợp thu, có trường hợp tỏa năng lượng

Phương pháp giải

- Quá trình phóng xạ hạt nhân tỏa năng lượng

- Trong phản ứng toả năng lượng các hạt sinh ra có độ hụt khối lớn hơn nên bền vững hơn

- Các hiện tượng: phóng xạ, phân hạch, nhiệt hạch luôn là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng

Hướng dẫn giải

- Quá trình phóng xạ hạt nhân tỏa năng lượng

- Chọn đáp án B.

3. Giải bài 3 trang 194 SGK Vật lý 12

Trong số các tia: α, β-, β+, γ tia nào đâm xuyên mạnh nhất? Tia nào đâm xuyên yếu nhất?

Phương pháp giải

- Tia có bước sóng ngắn nhất thì năng lượng lớn nhất, khả năng đâm xuyên mạnh nhất và ngược lại

- Tia γ có bước sóng ngắn nhất, năng lượng lớn nhất

- Tia α có bước sóng dài nhất, năng lượng nhỏ nhất

Hướng dẫn giải

- Khả năng đâm xuyên tia γ là mạnh nhất vì bước sóng ngắn nhất, năng lượng lớn nhất

- Khả năng đâm xuyên tia α là yếu nhất vì bước sóng dài nhất, năng lượng nhỏ nhất.

4. Giải bài 4 trang 194 SGK Vật lý 12

Quá trình phóng xạ nào không có sự thay đổi cấu tạo hạt nhân?

A. Phóng xạ α

B. Phóng xạ β-

C. Phóng xạ β+

D. Phóng xạ γ

Phương pháp giải

Bản chất của các phóng xạ:

a) Phóng xạ α:  \({}_Z^AX \to {}_2^4He + {}_{Z - 2}^{A - 4}Y\)

Hạt nhân con ở vị trí lùi hai ô so với hạt nhân mẹ.

b) Phóng xạ β-:  \({}_X^AX \to {}_{ - 1}^0e + {}_{Z + 1}^AY\)

Hạt nhân con ở vị trí tiến một ô so với hạt nhân mẹ.

c) Phóng xạ β+:  \({}_Z^AX \to {}_{ + 1}^0e + {}_{Z - 1}^AY\)

Hạt nhân con ở vị trí lùi một ô so với hạt nhân mẹ.

d) Phóng xạ γ

Tia γ có bản chất là sóng điện từ nên không có sự biến đổi hạt nhân.

Hướng dẫn giải

- Quá trình phóng xạ γ không có sự thay đổi cấu tạo hạt nhân

- Chọn đáp án D.

5. Giải bài 5 trang 194 SGK Vật lý 12

Hãy chọn câu đúng. Trong quá trình phóng xạ, số lượng hạt phân hủy giảm đi vào thời gian t theo quy luật:

\(\begin{array}{l} A.\, - \alpha t + \beta (\alpha ,\beta > 0)\\ B.\,\frac{1}{t}\\ C.\,\frac{1}{{\sqrt t }}\\ D.\,{e^{ - \lambda t}} \end{array}\)

Phương pháp giải

Trong quá trình phóng xạ, số lượng hạt nhân giảm theo hàm mũ:

N = N0.e-λt

Hướng dẫn giải

- Số lượng hạt phân hủy giảm đi vào thời gian t theo quy luật: e-λt

- Chọn đáp án D.

Ngày:28/09/2020 Chia sẻ bởi:

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM