BÀI 23 :  HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ

(15 CÂU)

1. NHẬN BIẾT (7 CÂU)

Câu 1: Em hãy nêu định nghĩa của hiện tượng phóng xạ ?

Trả lời:

Hiện tượng một hạt nhân không bền vững tự phát biến đổi thành một hạt nhân khác đồng thời phát ra tia phóng xạ gọi là hiện tượng phóng xạ. Quá trình biến đổi hạt nhân này còn được gọi là phân rã phóng xạ hoặc phân rã hạt nhân. Hạt nhân không bền vững, tự phân rã được gọi là hạt nhân mẹ. Hạt nhân được tạo thành, bền vững hơn được gọi là hạt nhân con.

Câu 2: Có mấy loại phóng xạ, em hãy kể tên từng loại ?

Trả lời:

Người ta thường phân loại phóng xạ thành 3 dạng như sau:

+ phóng xạ alpha (kí hiệu )

+ phóng xạ beta ( có hai loại kí hiệu là và )

+ phóng xạ gamma (kí hiệu là ).

Câu 3: Em hãy trình bày các đặc điểm của phóng xạ alpha ?

Trả lời:

Tia phóng xạ là hạt nhân phóng ra từ hạt nhân mẹ có tốc độ khoảng 2.10⁷ m/s. Tia làm ion hoá mạnh môi trường vật chất, do đó nó chỉ đi được khoảng vài cm trong không khí và dễ dàng vài cm trong không khí và dễ dàng bị tờ giấy dày 1mm chặn lại.

Câu 4: Em hãy trình bày đặc điểm của phóng xạ beta và viết phương trình phân rã ?

Trả lời:

Hai loại tia phóng xạ và có bản chất tương ứng là hạt electron và hạt positron phóng ra từ hạt nhân mẹ với tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng trong chân không. Tia làm ion hoá môi trường vật chất ở mức trung bình, nó có thể xuyên qua tờ giấy khoảng 1mm nhưng có thể bị chặn bởi tấm nhôm dày khoảng 1mm.

Phương trình của phân rã phóng xạ có dạng:

Phương trình của phân rã phóng xạ có dạng:

Câu 5: Em hãy nêu khái niệm của chu kì bán rã của chất phóng xạ và viết biểu thức của nó ?

Trả lời:

Thực nghiệm với các chất phóng xạ khác cũng thấy rằng, cứ sau một khoảng thời gian xác định T thì một nửa số hạt nhân hiện có sẽ bị phân rã, biến đổi thành hạt nhân khác, T được gọi là chu kì bán rã của chất phóng xạ.

Biểu thức tính toán :

Câu 6: Em hãy phát biểu định luật phóng xạ và hãy minh hoạ bằng đồ thị?

Trả lời:

Phát biểu: Trong quá trình phân rã, số hạt nhân chất phóng xạ còn lại gảim theo thời gian theo định luật hàm số mũ.

Đồ thị:

Câu 7: Để đặc trung cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một lượng chất phóng xạ, người ta dùng đại lượng nào ? Viết kí hiệu, đơn vị của đại lượng này ?

Trả lời:

Để đặc trung cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một lượng chất phóng xạ, người ta dùng đại lượng độ phóng xạ.

Kí hiệu: H

Đơn vị: becoren ( Bq), 1Bq = 1 phân rã/1 giây

Trong thực tế, độ phóng xạ còn có đơn vị khác là curi, kí hiệu Ci, 1Ci = 3,7.10¹⁰ bq

2. THÔNG HIỂU (4 CÂU)

Câu 1: Côban ⁶⁰Co phóng xạ β^- với chu kì bán rã T = 5,27 năm và biến đổi thành niken (Ni). Viết phương trình phân rã và nêu cấu tạo của hạt nhân con.

Trả lời:

Phương trình phân rã:

Hạt nhân Ni có 28 prôtôn và 32 nơtrôn.

Câu 2: Đồng vị sau một chuỗi phóng xạ α và β^- biến đổi thành . Số phóng xạ α và β^- trong chuỗi là bao nhiêu ?

Trả lời:

Gọi số lần phóng xạ α là x, và số lần phóng xạ β^- là y.

Phương trình phân rã là

Áp dụng định luật bả toàn số khối ta có: 234 = x.4 + y.0 + 206 → x = 7.

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có: 92 = x.2 + y.(-1) + 82 → y = 4.

Câu 3: Chất phóng xạ Coban ⁶⁰Co dùng trong y tế có chu kì bán rã T = 5,33 năm và khối lượng nguyên tử là 58,9u. Ban đầu có 500 (g) ⁶⁰Co. Khối lượng ⁶⁰Co còn lại sau 12 năm là bao nhiêu ?

Trả lời:

Khối lượng còn lại của Co ban là

Câu 4: Chất phóng xạ ²⁵Na có chu kì bán rã T = 62 (s). Tính độ phóng xạ của 0,248 (mg) Na.

Trả lời:

Số nguyên tử Na ban đầu có trong 0,248 (mg) Na là N_o = n.N_A :

3. VẬN DỤNG (3 CÂU)

Câu 1: Sau khoảng thời gian 1 ngày đêm 87,5% khối lượng ban đầu của một chất phóng xạ bị phân rã thành chất khác. Chu kì bán rã của chất phóng xạ đó là bao nhiêu ?

Trả lời:

Ta có:

Câu 2: Chất phóng xạ ²⁵Na có chu kì bán rã T = 62 (s).

a) Tính độ phóng xạ của 0,248 (mg) Na.

b) Tính độ phóng xạ sau 10 phút.

Trả lời:

a) Số nguyên tử Na ban đầu có trong 0,248 (mg) Na là N_o = n.N_A

Độ phóng xạ tương:

b) Số nguyển tử Na còn lại sau 10 phút là

Độ phóng xạ

Câu 3: Magiê phóng xạ với chu kì bán rã là T, lúc t₁ độ phóng xạ của một mẫu magie là 2,4.10⁶Bq. Vào lúc t₂ độ phóng xạ của mẫu magiê đó là 8.10⁵Bq. Số hạt nhân bị phân rã từ thời điểm t1 đến thời điểm t₂ là 13,85.10⁸ hạt nhân. Tìm chu kì bán rã T?

Trả lời

Ta có:

H_o = H₁ = λN_o

H₂ = H = λN ⇒ H₁ – H₂ = H_o – H = λ(N_o – N)

4. VẬN DỤNG CAO (1 CÂU)

Câu 1: Để xác định lượng máu trong bệnh nhân người ta tiêm vào máu một người một lượng nhỏ dung dịch chứa đồng vị phóng xạ Na24( chu kỳ bán rã 15 giờ) có độ phóng xạ 2μCi. Sau 7,5 giờ người ta lấy ra 1cm³ máu người đó thì thấy nó có độ phóng xạ 502 phân rã/phút. Thể tích máu của người đó bằng bao nhiêu?

Trả lời:

H_o = 2,10^-6.3,7.10¹⁰ = 7,4.10⁴Bq;

H = 502V phân rã/phút = 8,37V Bq (V thể tích của máu: cm³ )

Câu 2: Hạt nhân urani sau một chuỗi phân rã, biến đổi thành hạt nhân chì . Chu kì bán rã của biến đổi thành hạt nhân chì là 4,47.10⁹ năm. Khối đá được phát hiện có chứa 1,188.10²⁰ hạt nhân và 6,239.10¹⁸ hạt nhân . Giả sử khối đá lúc mới hình thành không chứa chì và tất cả lượng chì có mặt trong đó đều là sản phẩm phân rã của . Tuổi của khối đá khi được phát hiện là bao nhiêu ?

Trả lời:

Ta có: