CHỦ ĐỀ 2. NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

Dạng

I
1

2

PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

Tóm tắt lý thuyết
Phản ứng hạt nhân

1. Khái niệm và phân loại phản ứng hạt nhân
Phản ứng hạt nhân
Quá trình biến đổi từ hạt nhân này thành hạt nhân khác
Phản ứng hạt nhân kích thích là quá trình các hạt nhân tương tác với hạt nhân khác
tạo thành hạt nhân mới (ví dụ: Phản ứng phân hạch,
phản ứng tổng hợp hạt nhân)
Phản ứng hạt nhân tự phát
là quá trình tự phân ra của một hạt nhân không bế
vững thành các hạt nhân mới (ví dụ: Hiện tượng phân
238
rã hạt nhân 92U )
2. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân
A1
Z1

A  ZA22 B 

A3
Z3

C  ZA44 D

Bảo toàn điện tích: Z1 + Z2 = Z3 + Z4
Bảo toàn số nucleon: A1 + A2 = A3 + A4
Bảo toàn năng lượng toàn phần
Bảo toàn động lượng

2

Phản ứng phân hạch hạt nhân

- Phản ứng phân hạch: là quá trình trong đó một hạt nhân nặng vỡ thành các hạt nhân nhẹ hơn.
1. Sự phân hạch của Uranium

2. Phản ứng phân hạch dây chuyền
Hệ số nhân notron
Phản ứng dây chuyền
k<1
Tắt nhanh
k=1
Tự duy trì, điều khiển được (công suất phát ra không đổi)
k>1
Tự duy trì, không điều khiển được (công suất phát ra tăng
nhanh)

3

Phản ứng tổng hợp hạt nhân (phản ứng nhiệt hạch)

Phản ứng tổng hợp hạt nhân (phản ứng nhiệt hạch): là quá trình trong đó hai hay nhiều hạt nhân nhẹ

kết hợp lại với nhau để tạo thành hạt nhân nặng hơn.
Hỗn hợp chất có mật độ hạt nhân đủ lớn
Điều kiện để tạo ra phản ứng nhiệt hạch
Nhiệt độ rất cao (cỡ 108K đến 109K)
Duy trì trạng thái này đủ dài

II

Đề trên lớp

1

Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn (4,5 điểm)

Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 18. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án.
(Mỗi câu trả lời đúng thí sinh được 0,25 điểm)
Câu 1: (SBT-CTST) Phản ứng nhiệt hạch là
A. sự biến đổi hạt nhân dưới tác dụng nhiệt.
B. sự phân rã của một hạt nhân thành những hạt nhân khác một cách tự phát.
C. phản ứng trong đó một hạt nhân nặng vỡ thành các hạt nhân nhẹ hơn.
D. phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.
Câu 2: (SBT-CTST) Trong một phản ứng hạt nhân, luôn có sự bảo toàn
A. số proton.
B. số nucleon.
C. số neutron.
D. khối lượng.
Câu 3: (SBT-KNTT) Phần lớn năng lượng giải phóng trong phản ứng phân hạch là
A. năng lượng tỏa ra do phóng xạ của các mảnh.
B. động năng của các neutron phát ra.
C. động năng của các mảnh.
D. năng lượng các photon của tia  .
Câu 4 (SBT-KNTT) Tìm câu sai. Những điều kiện cần phải có để tạo ra phản ứng hạt nhân dây
chuyền là
A. sau mỗi lần phân hạch, số n giải phóng phải lớn hơn hoặc bằng 1.
B. lượng nhiên liệu (uranium, ptutonium) phải đủ lớn để tạo nên phản ứng dây chuyền.
C. nhiệt độ phải được đưa lên cao.
D. phải có nguồn tạo ra neutron.
Câu 5 (SBT-KNTT) Phản ứng nhiệt hạch là
A. phản ứng hạt nhân tự phát.
B. phản ứng tổng hợp hạt nhân.
C. phản ứng phân hạch.
D. phản ứng tổng hợp hai hạt nhân nặng.
Câu 6: (SBT-KNTT) Nguồn gốc năng lượng của Mặt Trời là do
A. các phản ứng nhiệt hạch xảy ra trong lòng nó.
B. các phản ứng phân hạch xảy ra trong lòng nó.
C. các phản ứng hóa học xảy ra trong lòng nó.
D. các phản ứng hạt nhân tự phát dây chuyền trong lòng nó.
19
1
16
Câu 7: (SBT-CTST) Cho phản ứng hạt nhân 9 F  1 H  8 O  X . X là hạt
A. alpha.
B. neutron.
C. deuteri.
D. proton.
Câu 8: (SBT-KNTT) Phản ứng nào sau đây không phải là phản ứng nhiệt hạch ?

2
2
4
2
6
4
A. 1 H  1 H  2 He .
B. 1 H  3 Li  2 2 He .
4
14
17
1
2
3
4
C. 2 He  7 N  8 O  1 H .
D. 1 H  1 H  2 He .
Câu 9: (SBT-KNTT) Tìm phát biểu sai.
A. Phản ứng nhiệt hạch là sự tổng hợp hai hạt nhân nhẹ thành hai hạt nhân nặng hơn, còn phản ứng
phân hạch là sự phá vỡ một hạt nhân nặng thành hai hạt nhân nhẹ hơn.
B. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng nhiệt hạch lớn hơn năng lượng tỏa ra trong phản ứng phân hạch.
C. Phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch đều là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.
D. Hiện nay con người đã kiểm soát được phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch.
Câu 10: Trong các phát biểu về phản ứng phân hạch dưới đây, phát biểu nào không đúng?
A. Phân hạch là phản ứng trong đó một hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ hơn.
B. Để xảy ra phản ứng phân hạch kích thích của hạt nhân X cần truyền cho X một năng lượng đủ lớn
vào cỡ vài MeV.
C. Phản ứng phân hạch là phản ứng hạt nhân thu năng lượng.
D. Khối lượng tối thiểu của chất phân hạch để phản ứng phân hạch dây chuyền duy trì được trong đó
gọi là khối lượng tới hạn.
Câu 11: (SBT-CTST) Một trong các phản ứng xảy ra trong lò phản ứng là:
1
235
236
143
87
1
0 n  92U  92U  57 La  35 Br  y 0 n

Với y là số neutron. Giá trị y bằng
A. 4.
B. 6.
C. 8.
Câu 12: Đơn vị nào sau đây không phải là đơn vị của khối lượng?
A. kg.
B. MeV/c.
C. MeV/c2

 

D. 10.
D. u.

Câu 13: (SBT-CD) Một nhà máy điện hạt nhân tiêu thụ trung bình 58,75 g
235

235

U mỗi ngày. Biết hiệu

suất của nhà máy là 25%; mỗi hạt nhân U phân hạch giải phóng 200,0 MeV. Giả thiết sau mỗi phân
hạch trung bình có 2,5 neutron được giải phóng thì sau một ngày số neutron thu được trong lò phản
235

ứng là bao nhiêu ? Cho rằng neutron chỉ mất đi do bị hấp thụ bởi các U trong chuỗi phân hạch dây
chuyền.
A. 2,26.1022 neutron. B. 2,62.1022 neutron.
C. 2,26.1023 neutron.
D. 2,62.1023 neutron.
2
3
4
1
Câu 14: (SBT-CTST) Xét phản ứng nhiệt hạch 1 H  1 H  2 He  0 n . Để tổng hợp được 50 g He thì
2
3
khối lượng 1 H và 1 H phải sử dụng là bao nhiêu ? Coi khối lượng mol gần bằng số khối của hạt nhân.
23
1
Biết số Avogadro là N A 6,022.10 mol

A. 37,5 g và 25 g.
C. 20 g và 37,5 g.

1

A

14

1

B. 25 g và 37,5 g.
D. 37,5 g và 20 g.

Câu 15: Cho phản ứng hạt nhân 0 n Z X  6 C 1 p . Số Z và A của hạt nhân X lần lượt là
A. 7 và 15.
B. 6 và 14.
C. 7 và 14.
D. 6 và 15.
4
14
1
A
He

N

H

X
7
1
Z
Câu 16: Trong phản ứng hạt nhân 2
, nguyên tử số và số khối của hạt nhân X lần lượt
là
A. Z = 8, A = 17.
B. Z = 8, A = 18.
C. Z = 17, A = 8. D. Z = 9, A = 17.
Câu 17: (SBT-CTST) Xét lần lượt hai phản ứng sau :
235

1

Phản ứng 1: 92U  0 n 
trong phản ứng 1 là 50 g.

143
60

Nd  4090 Zr  3 01n  8  10 e  8ve  200MeV . Khối lượng của

235
92

U sử dụng

1
1
2
2
Phản ứng 2: 1 H  0 n  1 D  2, 23MeV . Khối lượng 1 D tạo thành từ phản ứng 2 là 50 g.
23
1
Biết số Avogadro là N A 6,022.10 mol .

Nhận định nào sau đây đúng ?

235
A. Phản ứng 1 thuộc loại phản ứng nhiệt hạch, năng lượng tỏa ra khi phản ứng hết 50 g 92U là
2,56.1025 MeV.
2
B. Phản ứng 2 thuộc loại phản ứng phân hạch, năng lượng tỏa ra khi thu được 50 g 1 D là 3,36.1025

MeV.
C. Xét về năng lượng tỏa ra của một phản ứng thì phản ứng nhiệt hạch có giá trị lớn hơn phản ứng
phân hạch.
D. Tổng năng lượng tỏa ra ở phản ứng 2 lớn gấp 1,3125 lần tổng năng lượng tỏa ra ở phản ứng 1.
Câu 18: (SBT-CTST) Bom hydrogen (bom H) là một loại vũ khí hạt nhân có sức tàn phá lớn hơn bom
nguyên tử (bom A) rất nhiều lần, dù hiện nay cả bom hydrogen và bom nguyên tử đều không được sử
dụng trong các cuộc chiến tranh. Sở dĩ bom hydrogen có sức tàn phá lớn như vậy là do nó là sự kết hợp
235
của phản ứng phân hạch của 92U (giai đoạn 1) để tạo ra môi trường có nhiệt độ rất cao, cung cấp động
năng cho các hạt tham gia phản ứng nhiệt hạch (giai đoạn 2) theo phương trình phản ứng
2
3
4
1
1 H  1 H  2 He  0 n  17,6 MeV . Giả sử năng lượng tỏa ra từ quá trình phân hạch còn lại sau khi
4
tạo phản ứng nhiệt hạch là 2,8.10 10J và khối lượng 2 He được tạo thành từ một vụ nổ hydrogen trong

thí nghiệm vũ khí hạt nhân là 200 g thì sức tàn phá của quả bom này tương đương với khoảng bao
nhiêu tấn thuốc nổ TNT ? Biết rằng năng lượng tỏa ra khi một tấn thuốc nổ TNT cháy hoàn toàn là
23
1
4,2.109J. Cho số Avogadro là N A 6,022.10 mol .
A. 20 197,14 tấn.

2

B. 20 190,48 tấn.

Câu trắc nghiệm đúng sai (4 điểm)

C. 20 166,6 tấn.

D. 20 183,81 tấn.

Câu 1: (SBT-CTST) Trong mỗi phát biểu sau, em hãy chọn đúng hoặc sai.
a. Trong các phản ứng hạt nhân, điện tích và số khối S
được bảo toàn nên số neutron cũng được bảo toàn.
b. Công nghệ hạt nhân đang được ứng dụng nhiều Đ
trong y học, công nghiệp, nông nghiệp, khảo cổ học,
thực phẩm.
c. Trong phản ứng hạt nhân chỉ có sự bảo toàn điện S
tích và bảo toàn số khối.
d. Phản ứng nhiệt hạch là nguồn năng lượng của Đ
Mặt Trời và các sao.
Câu 2: (SBT-KNTT) Trong các nhận định sau, nhận định nào đúng, nhận định nào sai ?
a. Trong một phản ứng hạt nhân luôn cần từ hai S
hạt nhân tham gia phản ứng trở lên.
b. Trong phản ứng hạt nhân, số khối, điện tích S
và khối lượng của hệ được bảo toàn.
c. Phản ứng tổng hợp hạt nhân là phản ứng Đ
trong đó hai hay nhiều hạt nhân nhẹ tổng hợp
lại thành một hạt nhân nặng hơn.
d. Phản ứng hạt nhân tự phát: là quá trình tự
phân rã của một hạt nhân không bền vững
thành các hạt nhân mới.

Đ

239
Câu 3: (SBT-CD) Hạt nhân 94 Pu hấp thụ một neutron nhiệt rồi phân hạch thành hai hạt nhân
103
và 40 Zr . Cho biết phản ứng trên tỏa ra năng lượng là 188,4 MeV.

134
54

Xe

a. Phương trình phản ứng là:
Đ
1
239
134
103
1
0 n  94 Pu  54 Xe  40 Zr  3 0 n
b. Số neutron phát ra sau phản ứng phân hạch là 3 Đ
neutron.
c. Năng lượng tỏa ra của phản ứng phân hạch theo đơn S
vị Jun là 3,01.10-17J
d. Năng lượng tỏa ra khi 9,00 kg
hoàn toàn là 6,83.1014J

239
94

Pu phân hạch
Đ

2
2
3
Câu 4: Một phản ứng tổng hợp hạt nhân có phương trình: 1 D  1 D  1T  X .
Cho biết năng lượng tỏa ra sau phản ứng là 4,02 MeV.
Các ý a), b), c), d) dưới đây là đúng hay sai?
a. Hạt nhân X có điện tích +1e.
Đ
-13
b. Năng lượng toả ra của một phản ứng là 6,432.10 J Đ
2
S
c. Năng lượng toả ra khi 1,00 g 1 D được tổng hợp
hoàn toàn là 2,0.1011 J.
d. Biết rằng nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là S
3,33.105 J/kg. Năng lượng toả ra khi tổng họp hoàn
2
toàn 1,00 g 1 D có thể làm nóng chảy hoàn toàn

2,91.106 kg nước đá ở 0 °C.

3

Câu trắc nghiệm trả lời ngắn (1,5 điểm)

235
Câu 1: (SBT-CD) Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt có công suất 500,0 kW và sử dụng nhiên liệu là 92U .
235
Coi mỗi hạt nhân 92U phân hạch tỏa ra năng lượng trung bình là 175 MeV và uranium chỉ bị tiêu hao

bởi quá trình phân hạch. Tính khối lượng
Đáp án: 1 , 8 1

235
92

U mà lò tiêu thụ nếu hoạt động liên tục trong 72 giờ

2
3
4
1
Câu 2: (SBT-CD) Bom nhiệt hạch dùng phản ứng 1 D  1T  2 He  0 n . Cho biết năng lượng tỏa ra
từ phản ứng trên là 17,5122 MeV. Năng lượng tỏa ra nếu có 1,000 kg He được tạo thành do vụ nổ
235
tương đương với năng lượng tỏa ra khi bao nhiêu kg 92U phân hạch hết nếu mỗi phân hạch tỏa ra

200,0 MeV ?
Đáp án: 5

,

1

4

Câu 3: (SBT-CD) Một nhà máy điện hạt nhân tiêu thụ trung bình 58,75 g
suất của nhà máy là 25%; mỗi hạt nhân
điện của nhà máy theo đơn vị MW.
Đáp án: 1 3 , 9

235

235

U mỗi ngày. Biết hiệu

U phân hạch giải phóng 200,0 MeV. Tính công suất phát

2
2
4
Câu 4: (SBT-CTST) Xét phản ứng nhiệt hạch 1 H  1 H  2 He có năng lượng tỏa ra là 3,25 MeV.
2
Nếu quá trình nhiệt hạch sử dụng hết 150 g 1 H thì tổng năng lượng thu được là bao nhiêu (1025J)? Coi
23
1
khối lượng mol gần bằng số khối của hạt nhân. Biết số Avogadro là N A 6,022.10 mol (Kết quả
làm tròn 2 chữ số thập phân).
Đáp án: 7 , 3 4
235
Câu 5: (SBT-CTST) Cho một hạt neutron có động năng lớn đến bắn phá hạt nhân 92U đang đứng
1
235
140
94
1
yên để tạo ra phản ứng phân hạch: 0 n  92U  54 Xe  38 Sr  x 0 n . Trong phản ứng phân hạch này,

năng lượng của phản ứng được xác định bằng hiệu của năng lượng liên kết giữa các hạt nhân sản phẩm
235
với các hạt nhân tham gia phản ứng. Biết năng lượng liên kết riêng của 92U là 7,59 MeV/nucleon,
140
54

Xe là 8,29 MeV/nucleon,

94
38

Sr là 8,59 MeV/nucleon. Tính năng lượng phản ứng (kết quả làm tròn

đến hàng đơn vị).
Đáp án: 1 8 4
Câu 6: Nếu mỗi hạt nhân 235U phân hạch giải phóng trung bình 200,0 MeV thì năng lượng toả ra khi
2,50 g 235U phân hạch hoàn toàn có thể thắp sáng một bóng đèn 100 W trong bao lâu? (Kết quả tính
theo đơn vị năm và lấy đến một chữ số sau dấu phẩy thập phân).
Đáp án: 6 5

1

Hướng dẫn giải
đề

Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn (4,5 điểm)
Câu

Đáp án

Câu

Đáp án

1

D

10

C

2

B

11

B

3

C

12

B

4

C

13

C

5

B

14

B

6

A

15

C

7

A

16

A

8

C

17

D

9

D

18

A

Hướng dẫn chi tiết các câu cần suy luận:
Câu 11:
Ta có 236 = 143 + 87 + 1.y
Suy ra y = 6
Chọn B.
Câu 12:

1000
E
.6,022.1023. 2,0141  3,0160  4,0026  1,0087 .931,5 2,64.1027 MeV
4

Chọn B.
Câu 13:
Mỗi phản ứng cần dùng 1 neutron và sinh ra 2,5 neutron:

N'

58,75
.6,02.1023. 2,5  1 2,26.10 23
235

Chọn C.
Câu 14:

4
2
3
Để tạo ra một hạt 2 He cần phải có sự tham gia của 1 hạt 1 H và 1 hạt 1 H .
4
4
Số hạt 2 He có trong 50 g 2 He :

50
.6,022.10 23 7,5275.10 24
4
hạt
24
7,5275.10
m

.2 25 g
H
2
23
2
H
6,022.10
1
Khối lượng
:
7,5275.1024
m

.3 37,5 g
H3
23
3
H
6,022.10
Khối lượng 1 :
N H 2 N H 3 N He 

Chọn B.
Câu 15:
A = 14 + 1 – 1 = 14
Z=6+1–0=7
Chọn C.
Câu 16:
A = 4 + 14 – 1 = 17
Z=2+7–1=8
Chọn A.
Câu 17:

Năng lượng tỏa ra khi sử dụng hết 50 g
Q1 

50
.6, 022.1023.200 2,56.1025 MeV
235

235
92

U:

2
Năng lượng tỏa ra khi thu được 50 g 1 D :

Q2 

50
.6, 022.1023.2, 23 3,36.1025 MeV
2

Vậy năng lượng tỏa ra ở phản ứng nhiệt hạch lớn hơn phản ứng phân hạch nói trên 1,3125 lần.
Chọn D.
Câu 18:
4
Số lượng 2 He được tạo thành là:

N He 

200
.6,022.1023 3,011.1025
4
hạt

Tổng năng lượng tỏa ra của các phản ứng nhiệt hạch là:
Q 3,011.1025. 17,6.106.1,6.10  19 8, 48.1013 J





Khối lượng thuốc nổ TNT cần dùng để năng lượng tỏa ra tương đương với bom hydrogen là:

2,8.1010  8,48.1013
m
20197,14
4,2.109
tấn

Chọn A.

2

Câu trắc nghiệm đúng sai (4 điểm)
Câu

Lệnh hỏi

Đáp án (Đ/S)

Câu

Lệnh hỏi

Đáp án (Đ/S)

a)
S
a)
Đ
b)
Đ
b)
Đ
1
3
c)
S
c)
S
d)
Đ
d)
Đ
a)
S
a)
Đ
b)
S
b)
Đ
2
4
c)
Đ
c)
S
d)
Đ
d)
S
Hướng dẫn chi tiết các câu cần suy luận:
Câu 1:
a) Không có định luật bảo toàn số neutron
 Sai.
b) Đúng
c) Ngoài bảo toàn điện tích và số khối còn có bảo toàn năng lượng và động lượng.
 Sai.
d) Đúng
Câu 2:
a) Trong phản ứng hạt nhân, có thể chỉ cần 1 hạt nhân tham gia phản ứng
 Sai.
b) Không có định luật bảo toàn khối lượng
 Sai.
c) d) Đúng
Câu 3:

1
239
134
103
1
a) 0 n  94 Pu  54 Xe  40 Zr  3 0 n
 Đúng.
b) Đúng
 11
c) 188, 4 MeV 3,0144.10 J
 Sai.

E

9000
.6,02.1023.188,4.1,6.10 13 6,83.1014 J
239

d)
 Đúng.
Câu 4:
2
2
3
1
1
a) 1 D  1 D  1T  1 H nên hạt nhân X là 1 H .
 Đúng.
b) Etỏa = 4,02MeV = 6,432.10-13J.
 Đúng.
2
c) Mỗi phản ứng cần sử dụng 2 hạt nhân 1 D . Tổng năng lượng tỏa ra nếu tổng hợp hoàn toàn 1,00 g
deterium là: E = 9,71.1010 J.
 Sai.

E 9,71.1010
m 
2,92.105 kg
5
 3,33.10
d)
 Sai.

3

Câu trắc nghiệm trả lời ngắn (1,5 điểm)

Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 6
Mỗi câu trả lời đúng thí sinh được 0,25 điểm
Câu

Đáp án

Câu

Đáp án

1

1,81

4

7,34

2

5,14

5

184

3

13,9

6

65

Hướng dẫn chi tiết:
Câu 1:
Năng lượng của lò hoạt động trong 72 giờ:
E P.t 500000.72.3600 1, 296.1011 J
Số phản ứng hạt nhân:

1,296.1011
N
4,63.10 21
 13
175.1,6.10

Khối lượng

235
92

U mà lò tiêu thụ là:

N
4,63.1021
m  .A 
.235 1,81g
NA
6,02.1023

Câu 2: Năng lượng tỏa ra nếu có 1,000 kg He được tạo thành:

1000
E
.6,02.1023.17,5122 2,64.10 27 MeV
4
Khối lượng

235
92

U:

m
.6,02.1023.200
235
 m 5144 g 5,14kg
2,64.1027 

Câu 3:
Năng lượng 58,75 g

E

235

U tỏa ra:

58,75
.6,02.1023.200.1,6.10 13 4,816.1012 J
235

Hiệu suất của nhà máy phát điện là 25% nên năng lượng có ích là:
Ec i E.25% 4,816.1012.25% 1, 204.1012 J
Công suất của nhà máy:

Eci 1,204.1012
P 
13,9.106W 13,9MW
t
86400

Câu 4:

2
Mỗi phản ứng nhiệt hạch đang xét cần sử dụng 2 hạt 1 H . Do đó, số lượng phản ứng nhiệt hạch khi sử
2
dụng hết 150 g 1 H là:

N

N H 2 150

.6,022.1023 2, 25825.10 25
2
4

Tổng năng lượng thu được:
W 2, 25825.1025.3, 25 7,3393.10 25 MeV
Câu 5:
W 140.8, 29  94.8,59  235.7,59 184 MeV
Câu 6:
Năng lượng toả ra khi 2,50 g 235U phân hạch hoàn toàn là:

2,50
.N A .200,0 1, 28.10 24 MeV 2,05.1011 J
235
E 2,05.1011
t 
2,05.109 s 65

100
ngày
E

III
1

Đề 2
Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn (4,5 điểm)

Câu 1: (SBT-CTST) Trong các phát biểu sau về phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch, có bao
nhiêu phát biểu đúng ?
(1) Đều là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.
(2) Đều là hiện tượng một hạt nhân nặng vỡ ra thành các hạt nhân nhẹ hơn.
(3) Đều là phản ứng tổng hợp hạt nhân.
(4) Đều xảy ra sự biến đổi hạt nhân.
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.

Câu 2: Khi nói về phản ứng tổng hợp hạt nhân, phát biểu nào sau đây là sai?
A. Phản ứng tổng hợp hạt nhân còn được gọi là phản ứng nhiệt hạch.
B. Phản ứng tổng hợp hạt nhân là sự kết hợp của hai hạt nhân có số khối trung bình thành hạt nhân có
số khối lớn.
C. Phản ứng tổng hợp hạt nhân chỉ có thể xảy ra ở nhiệt độ rất cao.
D. Phản ứng tổng hợp hạt nhân là nguồn gốc năng lượng của các ngôi sao.
Câu 3: Cho các định luật: I: Bảo toàn năng lượng; II: Bảo toàn khối lượng; III: Bảo toàn điện tích; IV:
Bảo toàn số khối; V: Bảo toàn động lượng. Trong phản ứng hạt nhân định luật nào nêu trên được
nghiệm đúng.
A. I, II, IV
B. II, IV, V
C. I,II,V
D. I, III, IV, V
234
4
Câu 4: (SBT-CTST) Hạt nhân 92U phát ra hạt 2  và biến đổi thành hạt nhân mới, phương trình phản
ứng của quá trình này có dạng:
234
4
232
A. 92 U  2   90 U .

B.

234
92

U  24  230
90Th .

234
4
230
234
4
230
C. 92U  2   88Th .
D. 92 U  2   90U .
Câu 5: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về phản ứng hạt nhân?
A. Phản ứng hạt nhân là sự va chạm giữa các hạt nhân.
B. Phản ứng hạt nhân là sự tác động từ bên ngoài vào hạt nhân làm hạt nhân đó bị vỡ ra.
C. Phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi của chúng thành các hạt nhân khác.
D. A, B và C đều đúng.
235
Câu 6: (SBT-CTST) Cho một hạt neutron có động năng lớn đến bắn phá hạt nhân 92U đang đứng
1
235
140
94
1
yên để tạo ra phản ứng phân hạch: 0 n  92U  54 Xe  38 Sr  x 0 n . Giá trị của x là:

A. 2.

B. 1.

C. 3.
D. 4.
239
A
103
1
Câu 7: Cho phản ứng phân hạch có phương trình: n  94 Pu  Z Xe  40 Zr  3 0 n . Giá trị Z là
A. 54.
B. 134.
C. 51.
D. 132.
1
235
A
137
1
Câu 8: Cho phản ứng phân hạch hạt nhân: 0 n  92U  Z Rb  55 Cs  4 0 n . Điện tích của hạt nhân
Rb là
A. + 37 e.
B. + 95 e.
C. + 98 e.
D. + 33 e.
Câu 9: Phản ứng nhiệt hạch là sự
A. kết hợp hai hạt nhân rất nhẹ thành hạt nhân nặng hơn trong điều kiện nhiệt độ rất cao.
B. kết hợp hai hạt nhân có số khối trung bình thành một hạt nhân rất nặng ở nhiệt độ rất cao.
C. phân chia một hạt nhân nhẹ thành hai hạt nhân nhẹ hơn kèm theo sự toả nhiệt.
D. phân chia một hạt nhân rất nặng thành các hạt nhân nhẹ hơn.
A
A
A
A
X
B
Y
C
Câu 10: Cho phản ứng hạt nhân: Z
+ Z  Z + Z . Câu nào sau đây đúng ?
A. A1 – A2 = A2 – A4
B. Z1 + Z2 = Z3 + Z4
C. A1 + A2 = A3 + A4 D. Câu B và C đúng
235
Câu 11: (SBT-CD) Mỗi phản ứng phân hạch 92U tỏa ra trung bình khoảng 200,0 MeV. Năng lượng
1
0

1

2

3

4

1

2

3

4

235

tỏa ra khi phân hạch hoàn toàn 1,000 kg 92U là
A. 1,25.1026MeV.
B. 12,5.1026MeV.
C. 2,15.1026MeV.
D. 5,12.1026MeV.
2
3
4
1
Câu 12: Cho phản ứng tổng hợp hạt nhân 1 D  1T  2 He  0 n  17,5 MeV . Năng lượng toả ra khi
tổng hợp được 1,00 mol khí heli xấp xỉ bằng
A. 4,21.1011 J.
B. 1,69.1012 J.
C. 5,03.1011 J.
D. 4,24.1011 J.
226
x
Câu 13: Chất Radi phóng xạ hạt  có phương trình: 88 Ra    y Rn
A. x = 222, y = 86
B. x = 222, y = 84 C. x = 224, y = 84 D. x = 224, y = 86

210

A

A

Câu 14: Hạt nhân Pôlôni phóng xạ α theo phương trình 84 Po   Z X . Hạt nhân Z X có
A. 84 prôtôn và 210 nơtron.
B. 124 prôtôn và 82 nơtron.
C. 82 prôtôn và 124 nơtron.
D. 210 prôtôn và 84 nơtron.
H

Be He  X  2,1MeV . Năng lượng tỏa ra từ phản ứng trên khi
Câu 15: Cho phản ứng hạt nhân sau
tổng hợp được 4 (g) Heli bằng
A. 5,61.1024 MeV. B. 1,26.1024 MeV.
C. 5,06.1024 MeV.
D. 5,61.1023
1
1

1

9
4

9

4
2

4

7

Câu 16: Cho phản ứng hạt nhân sau: 1 H 4 Be 2 He 3 Li  2,1( MeV ) . Năng lượng toả ra từ phản ứng trên
khi tổng hợp được 89,5 cm3 khí hêli ở điều kiện tiêu chuẩn là
A. 5,061.1021 MeV.
B. 1,88.105 MeV.
C. 187,95 MeV.
D. 5,061.1024 MeV.
Câu 17: Cho phản ứng hạt nhân:21 D + 21 D → 32 He + 10n. Biết năng lượng từ phản ứng nhiệt hạch là
5,07.10 12 J và khối lượng của một hạt nhân Đơteri là 2,0135 amu. Khối lượng Đơteri cần thiết để có
thể thu được năng lượng nhiệt hạch tương đương với năng lượng toả ra khi đốt 1 tấn than là (biết năng
lượng toả ra khi đốt l kg than là 30000 kJ)
A. 0,4 g.
B. 4 kg.
C. 8 g.
D. 4 g.
7
1
4
Li  1 H  2 2 He  15,1MeV
Câu 18: Trong phản ứng tổng hợp Helium 3
. Nếu tổng hợp từ 1g Li
thì năng lượng tỏa ra có thể đun sôi bao nhiêu kg nước có nhiệt độ ban đầu là 0 oC ? Nhiệt dung riêng
của nước là 4200 J/kg.K.
A. 2,95.105kg.
B. 3,95.105kg.
C. 1,95.105kg.
D. 4,95.105kg.



2

Câu trắc nghiệm đúng sai (4 điểm)



Câu 1: (SBT-KNTT) Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai?
a. Phản ứng hạt nhân là quá trình biến đổi từ hạt nhân Đ
này thành hạt nhân khác, bao gồm phản ứng hạt nhân
kích thích và phản ứng hạt nhân tự phát.
b. Trong phản ứng hạt nhân, số khối và điện tích của Đ
hạt được bảo toàn.
c. Phản ứng phân hạch là phản ứng hạt nhân trong đó Đ
một hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ hơn.
d. Phản ứng tổng hợp hạt nhân là phản ứng trong đó S
hai hay nhiều hạt nhân trung bình tổng hợp lại thành
một hạt nhân nặng.
235
138
A
Câu 2: Hạt nhân 92U hấp thụ một neutron nhiệt rồi vỡ ra thành hai hạt nhân 53 I và Z X kèm theo
giải phóng 3 hạt neutron mới. Cho biết năng lượng tỏa ra sau phản ứng là 177,9 MeV. Các ý a), b), c),
d) dưới đây là đúng hay sai?
a. Phản ứng này chỉ có thể xảy ra ở nhiệt độ cỡ hàng S
trăm triệu độ.
A
S
b. Hạt nhân Z X có 39 proton và 95 neutron.
c. Năng lượng toả ra sau phản ứng nếu tính theo đơn Đ
vị J là 2,85.10-11J.
235
Đ
d. Năng lượng toả ra khi 1,00 g 92U phân hạch hết
theo phản ứng trên là 7,29.1010J.
235
141
93
Câu 3: Hạt nhân 92U hấp thụ một neutron nhiệt rồi vỡ ra thành hai hạt nhân 56 Ba và 36 Kr kèm theo

giải phóng một số hạt neutron mới. Biết năng lượng tỏa ra từ phản ứng phân hạch trên là 176,7 MeV
a. Quá trình này giải phóng kèm theo 3 hạt neutron S
mới.
b. Phản ứng phân hạch là nguồn gốc năng luợng của S
các ngôi sao.
c. Năng lượng toả ra sau phản ứng theo đơn vị Jun là S
3,2.10-11 J.
235
d. Năng lượng toả ra khi 25,0 g 92U phân hạch hoàn
toàn theo phản ứng trên là 1,81.1012 J.

Đ
235
137
95
Câu 4: (SBT-CD) Hạt nhân 92U hấp thụ một neutron nhiệt rồi vỡ ra thành hai hạt nhân X và 55 Cs
kèm theo giải phóng một số hạt neutron mới. Biết rằng năng lượng tỏa ra sau phản ứng là 168,6 MeV.
Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai ?
a. Đây là quá trình nhiệt hạch do tỏa năng lượng nhiệt S
rất lớn.
95
Đ
b. Hạt nhân X là rubidium 37 Rb .
c. Quá trình này giải phóng kèm theo 3 hạt neutron S
mới.

d. Năng lượng tỏa ra sau phản ứng theo đơn vị Jun là S
2,7.10-17J

3

Câu trắc nghiệm trả lời ngắn (1,5 điểm)

Đề bài sử dụng cho Câu 1 và Câu 2: Biết phân hạch một hạt nhân
năng lượng 200 MeV/1 hạt nhân.

235
92

U trong lò phản ứng sẽ tỏa ra

235

Câu 1: (SBT-KNTT) Tính năng lượng tỏa ra khi phân hạch 1 kg 92U theo đơn vị 1026 MeV.
Đáp án: 5 , 1 3
Câu 2: (SBT-KNTT) Tính lượng than cần phải đốt (theo đơn vị 103 kg) để có một nhiệt lượng tương
đương. Cho năng suất tỏa nhiệt của than bằng 2,93.107 J/kg (kết quả làm tròn đến hàng đơn vị).
Đáp án: 2 8 0 1
4
1
7
4
Câu 3: (SBT-KNTT) Khi tổng hợp hạt nhân 2 He từ phản ứng hạt nhân 1 H  3 Li  2 He  X , mỗi
phản ứng trên tỏa năng lượng 17,3 MeV. Tính năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 0,5 mol helium
theo đơn vị 1024 MeV.
Đáp án: 5 , 2
Đề bài sử dụng cho Câu 4 và Câu 5
Một nhà máy điện hạt nhân có công suất phát điện 1 920 MW, dùng năng lượng phân hạch của hạt

235

nhân U với hiệu suất 33%. Lấy mỗi năm có 365 ngày; mỗi phân hạch sinh ra năng lượng khoảng
200 MeV.

235

Câu 4: (SBT-CTST) Khối lượng U mà nhà máy điện hạt nhân tiêu thụ mỗi năm là bao nhiêu tấn ?
23
1
Cho biết số Avogadro là N A 6,022.10 mol

Đáp án: 2 , 2
Câu 5: (SBT-CTST) Cần sử dụng khối lượng than đá là bao nhiêu (106 tấn) trong một nhà máy nhiệt
điện để tạo ra năng lượng như trên ? Biết năng suất tỏa nhiệt của than đá là 20 MJ/kg.
Đáp án: 9
Câu 6: (SBT-CTST) Năng lượng của Mặt Trời và các ngôi sao trong vũ trụ đều có nguồn gốc từ các
phản ứng nhiệt hạch, bắt đầu từ việc đốt cháy hydrogen để tạo thành helium (được gọi là chu trình
proton – proton). Xét một ngôi sao đã đốt cháy hoàn toàn hydrogen thành helium và coi rằng các hạt
nhân helium tạo thành đều tham gia vào quá trình ba – alpha theo phương trình:
4
4
4
12
2 He  2 He  2 He  6 C  7, 275MeV . Nếu khối lượng của ngôi sao vào thời điểm đó là 4.10 30 kg

(khi tất cả các hạt nhân trong ngôi sao đều là helium) và công suất tỏa nhiệt của ngôi sao là 3,8.10 30 W
4
2

12
He
thì bao lâu (triệu năm) toàn bộ hạt nhân
chuyển hóa hoàn toàn thành 6 C ? Cho biết số Avogadro
23
1
là N A 6,022.10 mol .

Đáp án:

1

1

,

9

5

Hướng dẫn giải
đề

Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn (4,5 điểm)
Câu

Đáp án

Câu

Đáp án

1

B

10

D

2

B

11

D

3

D

12

B

4

B

13

A

5

C

14

C

6

A

15

B

7

A

16

A

8

A

17

A

9

A

18

D

Hướng dẫn chi tiết các câu cần suy luận:
Câu 11:

1000
E
.6,02.1023.200 5,12.1026 MeV
235

Chọn D.
Câu 12:

E 1.6,02.1023.17,5.1,6.10  13 1,69.1012 J

Chọn B.
Câu 13:
x = 226 – 4 = 222
y = 88 – 2 = 86
Chọn A.
Câu 14:
x = 210 – 4 = 206
y = 84 – 2 = 82
Số neutron = 206 – 82 = 124
Chọn C.
Câu 15:
Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp 4g Heli

4
E  .6,02.1023.2,1 1,26.10 24 MeV
4

Chọn B.
Câu 16:

89,5.10 3
n
4.10 3 mol
22,4
E 4.10 3.6,02.1023.2,1 5,061.1021 MeV

Chọn A.
Câu 17:
Năng lượng tỏa ra khi đốt 1 tấn than:

E 1000.30000.103 3.1010 J

Số phản ứng cần thiết:

Khối lượng Đơteri cần thiết:

E
3.1010
N 
5,92.1022
 12
E 5,07.10

m 2.2,0135.1,66055.10  27.5,92.10 22.103 0,4 g

Chọn A.
Câu 18:
Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp 1g Li:

1
E  .N A .15,1 1, 2986.1024 MeV 2,07.1011 J
7
Q mct

Q 2,07.1011
 m

4,95.105 kg
ct 4200.100

Chọn D.

2

Câu trắc nghiệm đúng sai (4 điểm)

Câu

Lệnh hỏi

Đáp án (Đ/S)

Câu

Lệnh hỏi

Đáp án (Đ/S)

a)
Đ
a)
S
b)
Đ
b)
S
1
3
c)
Đ
c)
S
d)
S
d)
Đ
a)
S
a)
S
b)
S
b)
Đ
2
4
c)
Đ
c)
S
d)
Đ
d)
S
Hướng dẫn chi tiết các câu cần suy luận:
Câu 1:
a) b) c) Đúng
d) Phản ứng tổng hợp hạt nhân là quá trình trong đó hai hay nhiều hạt nhân nhẹ kết hợp lại với nhau để
tạo thành hạt nhân nặng hơn.
 Sai.
Câu 2:
a) Muốn xảy ra phản ứng phân hạch ta chỉ cần truyền cho hạt nhân mẹ năng lượng đủ lớn bằng cách
bắn một neutron vào hạt nhân mẹ.
 Sai
1
235
b) Phương trình phản ứng: 0 n  92U 

138
53

I  3995 X  3 01n

A

Hạt nhân Z X có 39 proton và 56 neutron.
 Sai
c) 177,9 MeV = 2,85.10-11J
 Đúng
d) Năng lượng tỏa ra khi 1,00 g

E

235
92

U phân hạch hết theo phản ứng trên là:

1
.6,02.1023.177,9.1,6.10  13 7,29.1010 J
235

 Đúng
Câu 3:

1

235

141

93

1

a) Phương trình phản ứng: 0 n  92U  56 Ba  36 Kr  2 0 n
Quá trình này giải phóng kèm theo 2 hạt neutron mới.
 Sai
b) Phản ứng nhiệt hạch là nguồn gốc năng luợng của các ngôi sao.
 Sai
c) 176,7 MeV = 2,83.10-11J
 Sai
d) Năng lượng tỏa ra khi 25,0 g

E

235
92

U phân hạch hoàn toàn theo phản ứng trên là:

25
.6,02.1023.176,7.1,6.10  13 1,81.1012 J
235

 Đúng.
Câu 4: (SBT-CD)
a) Đây là quá trình phân hạch

 Sai.

1
235
137
95
1
b) Phương trình phản ứng: 0 n  92U  55 Cs  37 X  4 0 n
 Đúng.
c) Quá trình này giải phóng kèm theo 4 hạt neutron.
 Sai.
d) 168,6 MeV = 2,7.10-11J
 Sai.

3

Câu trắc nghiệm trả lời ngắn (1,5 điểm)
Câu

Đáp án

Câu

Đáp án

1

5,13

4

2,2

2

2801

5

9

3

5,2

6

1,95

Hướng dẫn chi tiết:
Câu 1:

1000
E
.6,022.10 23.200 5,13.10 26 MeV
235

Câu 2:

5,13.1026.1,6.10 13
m
2801.103 kg
7
2,93.10

Câu 3:
Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 0,5 mol helium:

E 0,5.6,02.10 23.17,3 5,2.10 24 MeV

Câu 4:

6

16

Năng lượng có ích: Aci 1920.10 .365.86400 6,1.10 J
Vì hiệu suất nhà máy là 33% nên năng lượng toàn phần cần sử dụng trong một năm là:

6,1.1016
Atp 
1,8.1017 J
0,33

1,8.1017
N
5,6.1017
 13
235
200.1,6.10
Số hạt 92U cần dùng:
hạt
27
5,6.10
m

.235 2,2.106 g 2,2
23
235
6,022.10
Khối lượng 92U cần dùng:
tấn
Câu 5:
1,8.1017
m
9.109 kg 9.10 6
6
20.10
tấn
Câu 6:

4
Số lượng hạt nhân 2 He trong ngôi sao là:

4.1030.103
.6,022.1023 6,022.1056
4
hạt
4
Vì một phản ứng nhiệt hạch cần sử dụng 3 hạt nhân 2 He nên tổng năng lượng tỏa ra của ngôi sao
N

trong quá trình ba – alpha là:

6,022.1056
Q
.7,275.106.1,6.10  19 2,34.10 44 J
3
4
12
Thời gian để toàn bộ hạt nhân 2 He chuyển hóa hoàn toàn thành 6 C là:

Q 2,34.10 44
t 
6,16.1013 s 1,95
30
P 3,8.10
triệu năm

Chủ đề

3

I

Tóm tắt lý thuyết

1

Hiện tượng phóng xạ

HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ

1.1 Định nghĩa hiện tượng phóng xạ.
- Phóng xạ là hiện tượng một hạt nhân không bền vững, tự phát phân rã, phát ra các tia
phóng xạ và biến đổi thành một hạt nhân khác với quy ước hạt nhân phóng xạ là hạt nhân mẹ
và hạt nhân sản phẩm của quá trình phân rã là hạt nhân con.
- Phóng xạ xảy ra có tính tự phát, không chịu tác động của các yếu tố bên ngoài như nhi ệt
độ, áp suất môi trường…và hoàn toàn ngẫu nhiên.
1.2 Bản chất các tia Phóng xạ
Loại tia
Alpha

Beta

Bản chất

Tính chất

-là dòng hạt nhân -iôn hóa mạnh các nguyên
nguyên tử Heli tử
-đâm xuyên kém
; chuyển động
-bị lệch về bản âm trong
với
vận
tốc
điện trường đều
-là

dòng

Phương trình
phóng xạ

Hạt nhân con lùi
2 ô so với hạt
nhân mẹ trong
bảng tuần hoàn

hạt -iôn hóa yếu hơn tia
-Đâm xuyên mạnh hơn tia
electron
;
chuyển động với -bị lệch về bản dương Hạt nhân con tiến
1 ô so với hạt
vận
tốc trong điện trường đều
nhân mẹ trong
bảng tuần hoàn

Beta

-là

dòng

hạt -iôn hóa yếu hơn tia
-Đâm xuyên mạnh hơn tia

electron dương
còn gọi là positron; -bị lệch về bản âm trong
chuyển động với điện trường đều
vận
tốc
Gamma

Hạt nhân con lùi
1 ô so với hạt
nhân mẹ trong
bảng tuần hoàn

-là sóng điện từ có -đi được rất xa trong
bước sóng rấkhông
t
ngắn; chuyển động khí
với
vận
tốc -đâm xuyên lớn hơn nhiều
lần so với tia
và tia
-là các hạt photon -không bị lệch trong điện
trường đều.
có năng lượng cao

Hình
ảnh

2

Định luật phóng xạ. Độ phóng xạ

-Trong hiện tượng phóng xạ, chu kì bán rã
là khoảng thời gian để một nửa số hạt nhân của
một mẫu chất phóng xạ phân rã.
-Hằng số phóng xạ
đặc trưng cho từng chất phóng xạ, có mối liên hệ với chu kì bán rã
theo công thức:

-Độ phóng xạ
đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một lượng chất phóng xạ,
được xác định bằng s...