Dễ hiểu giải Vật lí 12 Chân trời bài 17: Hiện tượng phóng xạ

Giải dễ hiểu bài 17: Hiện tượng phóng xạ. Trình bày rất dễ hiểu, nên tiếp thu Vật lí 12 Chân trời dễ dàng. Học sinh nắm được kiến thức và biết suy rộng ra các bài tương tự. Thêm 1 dạng giải mới để mở rộng tư duy. Danh mục các bài giải trình bày phía dưới


Nếu chưa hiểu - hãy xem: => Lời giải chi tiết ở đây

BÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ

MỞ ĐẦU

Câu hỏi: Năm 1896, nhà vật lí Henri Becquerel (Hen-ri Béc-cơ-ren) (1852 - 1908) đã phát hiện những vết đen xuất hiện trên các kính ảnh được bao bọc kĩ (Hình 17.1) khi chúng vô tình được đặt cạnh những lọ chứa muối uranium. Những nghiên cứu sau đó của Becquerel chỉ ra rằng những vết đen trên kính ảnh được gây ra bởi một bức xạ không nhìn thấy và chưa từng được biết đến trước đó. Becquerel đã đặt tên cho bức xạ này là tia phóng xạ và quá trình phát ra bức xạ là hiện tượng phóng xạ. Vậy hiện tượng phóng xạ có bản chất gì và có những loại phóng xạ nào?

Giải nhanh:

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 được gọi là hiện tượng phóng xạ.

1. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ

Thảo luận 1: So sánh hiện tượng phóng xạ và phân hạch hạt nhân

Giải nhanh:

* Giống nhau: Quá trình phóng xạ và quá trình phân hạch đều là phản ứng hạt nhân và tỏa năng lượng

* Khác nhau:

  • Quá trình phóng xạ là quá trình phân hủy tự phát của một hạt nhân không bền vững; Quá trình phân hạch tự phát xảy ra với xác suất rất nhỏ, đa số là các phản ứng phân hạch kích thích;

  • Quá trình phân hạch tự phát xảy ra với xác suất rất nhỏ, đa số là các phản ứng phân hạch kích thích;

  • Phản ứng phân hoạch có thể tạo ra phản ứng dây chuyền còn sự phóng xạ α không thể tạo ra phản ứng dây chuyền.

2. BẢN CHẤT CỦA CÁC TIA PHÓNG XẠ

Thảo luận 2: So sánh tính chất vật lí của hạt electron và hạt positron.

Giải nhanh:

Hạt positron có cùng khối lượng, cùng độ lớn điện tích với electron nhưng mang điện tích nguyên tố dương.

Thảo luận 3: Quan sát Hình 17.3, mô tả và giải thích về sự lệch hướng của các tia phóng xạ khi di chuyển trong điện trường đều. Giải thích vì sao tia BÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ+ lệch nhiều hơn tia BÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ.

Giải nhanh:

Các tia phóng xạ có sự lệch hướng do điện tích:

  • Tia BÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ- lệch về phái bản dương do mang điện tích âm;

  • Tia BÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ+ và tia BÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ lệch về phái bản âm do mang điện tích dương;

  • Tia BÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ không lệch hướng do không mang điện tích.

Tia BÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠlệch nhiều hơn tia BÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ vì: tia BÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ là hạt nhân nguyên tử 24He, có khối lượng năng hơn nhiêu so với hạt BÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ+.

Vận dụng: Tìm hiểu và trình bày một số ứng dụng của tia gamma trong đời sống.

Giải nhanh:

* Trong y học: Để có thể phá hủy được các tế bào ung thư não hay các chứng bệnh khác, các bác sĩ đã sử dụng đến “dao mổ Gamma”. Người ta sẽ sử dụng tập trung nhiều chùm tia bức xạ điện tử này vào các tế bào cần phá hủy. 

* Trong công nghệ cơ khí: Bên cạnh lĩnh vực y tế, tia Gamma còn được ứng dụng trong lĩnh vực công nghiệp. Nó giúp con người phát hiện các lỗ hổng. Đó chính là phương pháp chụp ảnh phóng xạ bằng việc sử dụng tia Gamma. Hoặc tia X phóng xuyên qua phim. 3. ĐỊNH LUẬT PHÓNG XẠ. ĐỘ PHÓNG XẠ

Thảo luận 4: Quan sát Hình 17.4, xác định những thời điểm mà số hạt của chất phóng xạ đã giảm đi và còn lại một nửa, một phần tư và một phần tám so với số hạt ban đầu.

Giải nhanh:

Thời điểm số hạt giảm còn 1 nửa: T

Thời điểm số hạt giảm còn một phần tư: 2T

Thời điểm số hạt giảm còn một phần tám: 3T

Thảo luận 5: Xác định đơn vị của hằng số phóng xạ BÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ trong hệ SI.

Giải nhanh:

BÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠnăm-1 (hoặc s-1, phút-1,...)

Thảo luận 6: Tính độ phóng xạ của một mẫu 1938K biết khối lượng của mẫu chất đó tại thời điểm đang xét là 10g. Cho chu kì bán rã của 1938K là 7,64 phút.

Giải nhanh:

Độ phóng xạ của 1938K là: 

H = BÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ= 2,4.1020 (Bq)

BÀI TẬP

1. Hiện tượng phóng xạ là hiện tượng:

A. một hạt nhân biến đổi thành một hạt nhân khác khi hấp thụ một neutron.

B. một hạt nhân không bền vững tự phát phân rã thành các hạt nhân khác và phát ra các tia phóng xạ.

C. có thể được kiểm soát bằng cách đặt hạt nhân phóng xạ vào vùng không gian có điện trường hoặc từ trường.

D. một hạt nhân phát ra các tia phóng xạ khi bị bắn phá bởi các hạt có động năng lớn.

Giải nhanh:

Đáp án B. 

2. Tia có khả năng đâm xuyên mạnh nhất là

A. tia BÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ                                                B. tia BÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ+

C. tia BÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ-                                                D. tia BÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ

Giải nhanh:

Đáp án D

3. Xác định các hạt nhân AZX trong các phương trình phân rã sau:

a) 92238U → ZAX + 24He                                 b) 84210Po → 82206Pb + ZAX

c) 58132Ce → ZAX + 10e + ve                           d) 54135Xe → ZAX + -10e + BÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ

Giải nhanh:

a) 92238U → 90234Th + 24He                                      b) 84210Po → 82206Pb + 24He

c) 58132Ce → 57132La + 10e + ve                       d) 54135Xe → 55135Cs + -10e + BÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ

4. Một mẫu chất phóng xạ có hằng số phóng xạ BÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ = 0,1 s-1, ban đầu chứa 5.1012 hạt nhân chưa phân rã. Hãy xác định số hạt nhân phóng xạ đã phân rã và độ phóng xạ sau 30 giây kể từ lúc ban đầu.

Giải nhanh:

Số hạt nhân phóng xạ còn lại là: Nt = N0.BÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ 5.1012.BÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ= 2,49.1011 (hạt)

Số hạt nhân phóng xạ đã phân rã là: BÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠNt = N0 - Nt = 5.1012 - 2,49.1011 = 4,75.1012 (hạt)

Độ phóng xạ sau 30 giây là: Ht = BÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ.Nt = 0,1.2,49.1011 = 2,49.1010 (Bq)

5. Ta có thể xác định tuổi của các mẫu vật thông qua việc đo hoạt độ phóng xạ của đồng vị 614C bên trong nó. Hãy xác định tuổi của một mẫu gỗ hóa thạch nếu tỉ số hoạt độ phóng xạ của đồng vị 614C trong mẫu gỗ hóa thạch và trong một mẫu gỗ tươi có cùng khối lượng bằng 0,63.

Giải nhanh:

BÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠBÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠBÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ = 0,63 → BÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ = 0,63

BÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ= 0,63 → BÀI 17. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ→ t = 3819,5 (năm)


Nếu chưa hiểu - hãy xem: => Lời giải chi tiết ở đây

Nội dung quan tâm khác

Thêm kiến thức môn học

Bình luận

Giải bài tập những môn khác