Giải Lý 12 SGK nâng cao Chương 9 Bài 53 Phóng xạ

Phóng xạ là hiện tượng một hạt nhân

    A. Phát ra một bức xạ điện từ.

    B. Tự phát phóng ra các tia α, β, γ nhưng không thay đổi hạt nhân.

    C. Tự phóng ra tia phóng xạ và biến thành một hạt nhân khác.

    D. Phóng ra các tia phóng xạ, khi bị bắn phá bằng những hạt chuyển động với tốc độ lớn.

Hướng dẫn giải:

Phóng xạ là hiện tượng hạt nhân nguyên tử của một số nguyên tố (kém bền vững) tự phóng ra các bức xạ rồi biến đổi thành hạt nhân nguyên tử của các nguyên tố khác (bền vững hơn).

Chọn đáp án C.

Cho các tia anpha, beta và gamma bay qua khoảng không gian giữa hai bản cực của một tụ điện thì

    A. Tia anpha lệch nhiều hơn cả, sau đến tia beta và tia gamma.

    B. Tia anpha lệch về phái bản dương, tia gamma lệch về phái bản âm của tụ điện.

    C. Tia gamma không bị lệch.

    D. Tia beta không bị lệch.

Hướng dẫn giải:

Tia gammar (γ) có bản chất là sóng điện từ bước sóng rất ngắn (λ < 0,01nm), là chùm phôtôn năng lượng cao nên không bị lệch trong điện trường, từ trường.

Chọn đáp án C.

Chu kì bán rã của một chất phóng xạ là khoảng thời gian để

    A. Quá trình phóng xạ lại lặp lại như lúc ban đầu.

    B. Một nửa số nguyên tử chất ấy biến thành chất khác.

    C. Khối lượng chất ấy giảm một phần nhất định, tùy thuộc vào cấu tạo của nó.

    D. Một nửa số nguyên tử chất ấy hết khả năng phóng xạ.

Hướng dẫn giải:

Chu kì bán rã của một chất phóng xạ là khoảng thời gian để một nửa số nguyên tử chất ấy biến thành chất khác.

Chọn đáp án B.

Chất phóng xạ pôlôni \(_{84}^{20}Po\) phóng ra tia α và biến thành chì \(_{82}^{206}Pb\). Hỏi trong \(0,168g\) poloni \(_{84}^{20}Po\) có bao nhiêu nguyên tử bị phân rã sau 414 ngày đêm và xác định lượng chì được tạo thành trong khoảng thời gian nói trên. Cho biết chu kì bán rã của poloni là 138 ngày.

Hướng dẫn giải:

Quá trình phóng xạ: \(_{84}^{210}Po \to _{82}^{206}Pb\)

Chu kì bán rã của Poloni là T = 138 ngày đêm.

a) Khối lượng ban đầu m₀ = 0,168 (g) 

⇒ Số lượng nguyên tử Poloni ban đầu là :

\({N_0} = \frac{{{m_0}}}{M}{N_A} = \frac{{0,168}}{{210}}.6,{023.10^{23}} = 4,{82.10^{20}}\)

N_A = 6,023.10²³ nguyên tử / mol

⇒ Số nguyên tử Poloni còn lại chưa bị phân rã sau thời gian t = 414 ngày đêm.

\(N(t) = {N_0}{2^{\frac{{ - 1}}{T}}} = 4,{82.10^{20}}{.2^{\frac{{ - 414}}{{138}}}} = 6,{025.10^{19}}.\)

Vậy số nguyên tử Poloni bị phân rã trong thời gian trên là:

\({\rm{\Delta }}N = {N_0} - N = 4,{82.10^{20}} - 6,{025.10^{19}} = 4,{22.10^{20}}\) nguyên tử.

b) Cứ 1 nguyên tử Po bị phân rã biến đổi thành  1 nguyên tử Pb  

⇒ Số nguyên tử Pb được tạo thành là:

\({N_{Pb}} = {\rm{\Delta }}N = 4,{22.10^{20}}\) nguyên tử

⇒ Khối lượng chì được tạo thành: 

\({m_{Pb}} = \frac{{{N_{Pb}}A}}{{{N_A}}} = \frac{{4,{{22.10}^{20}}.206}}{{6,{{023.10}^{23}}}} = 0,144(g).\)

Tính khối lượng poloni \(^{210}Po\) có độ phóng xạ 1 Ci.

Hướng dẫn giải:

Chất phóng xạ poloni \(^{210}Po\) có chu kì bán rã là 138 ngày.

Gọi m₀ là khối lượng của chất phóng xạ Poloni (210Po${}^{210}Po$) có độ phóng xạ H₀ = 1 Ci.

Ta có:

\(\begin{array}{l} {H_0} = \lambda {N_0} = \frac{{\ln 2}}{T}.\frac{{{m_0}}}{A}{N_A}\\ \Rightarrow {m_0} = \frac{{{H_0}.T.A}}{{\ln 2.{N_A}}} = \frac{{\left( {3,{{7.10}^{10}}} \right)\left( {138.24.3600} \right)\left( {210} \right)}}{{\ln 2.\left( {6,{{023.10}^{23}}} \right)}}\\ \Rightarrow {m_0} = 0,{222.10^{ - 3}}(g) = 0,222(mg). \end{array}\)

Trên đây là nội dung hướng dẫn giải chi tiết bài tập SGK nâng cao môn Vật lý 12 Chương 9 Bài 53 Phóng xạ được trình bày rõ ràng, cụ thể với phương pháp ngắn gọn và khoa học. Hy vọng rằng đây sẽ là tài liệu hữu ích giúp các em học sinh lớp 12 học tập thật tốt!