Hạt Nhân Nguyên Tử Có Cấu Tạo Như Thế Nào? - Tự Học 365

Hạt nhân nguyên tử có cấu tạo như thế nào? Bài tập vận dụng!

LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM

1. Cấu tạo Hạt nhân nguyên tử.

• Cấu tạo hạt nhân: Nguyên tử bao gồm lớp vỏ electron (e) mang điện tích âm và hạt nhân mang điện tích dương. Hạt nhân cấu tạo từ các nuclôn gồm hai loại hạt: prôtôn (p) mang điện tích nguyên tố +le và nơtrôn (n) không mang điện.

Hạt e	Hạt p	Hạt n
Khối lượng	${{m}_{e}}=9,{{1.10}^{-31}}kg$	${{m}_{p}}=1,{{67.10}^{-27}}kg$	${{m}_{n}}\approx {{m}_{p}}$
Điện tích	${{q}_{e}}=-e=-1,{{6.10}^{-19}}C$	${{q}_{p}}=e=1,{{6.10}^{-19}}C$	${{q}_{n}}=0$

+) Kích thước hạt nhân cỡ 10-15 m (cỡ fecmi (fm)) (<< kích

thước nguyên tử, cỡ Anstrom Å = 10-10m), nhưng lại tập trung

phần lớn khối lượng nguyên tử.

+) Nếu một nguyên tố X có số thứ tự Z trong bảng tuần hoàn

Menđêlêép thì hạt nhân nó chứa Z prôtôn và N nơtrôn.

Kí hiệu : ${}_{Z}^{A}X$

Với Z là nguyên tử số (số prôtôn)

A = Z + N gọi là số khối hay số nuclôn.

Một số hạt thường gặp:

Tên gọi	Kí hiệu	Công thức	Ghi chú
Prôtôn	P	${}_{1}^{1}P$	Hyđrô nhẹ
Đơteri	D	${}_{1}^{2}H$	Hyđrô nặng
Triti	T	${}_{1}^{3}H$	Hyđrô siêu nặng
Anpha	α	${}_{2}^{4}He$	Hạt nhân Heli
Beta cộng	${{\beta }^{+}}$	${}_{1}^{0}e$	Electrôn
Beta trừ	${{\beta }^{-}}$	${}_{-}^{0}e$	Pôzitrôn (phản hạt của electrôn)
Nơtrôn	n	${}_{0}^{1}n$	Không mang điện
Nơtrinô	v	${}_{0}^{0}v$	Không mang điện, mo=0, v = c

• Đồng vị là những nguyên tử mà hạt nhân của chúng có cùng số prôtôn Z, nhưng số khối A khác

nhau (số nơtrôn cũng khác nhau). Bài tập:

Nguyên tử Hiđrô có 3 đồng vị: Hidro (${}_{1}^{1}H$- bền), Deuteri (${}_{1}^{2}H$- bền), Triti (${}_{1}^{3}H$- pxa ${{\beta }^{-}}$với T =

12,32 năm).

Oxigen: ${}_{8}^{16}O$ bền, ${}_{8}^{17}O$ bền, ${}_{8}^{18}O$ bền; cùng cả chục đồng vị phóng xạ.

Carbon: ${}_{6}^{12}C$ bền, ${}_{6}^{13}C$ bền, ${}_{6}^{14}C$ phóng xạ ${{\beta }^{-}}$với T = 5730 năm.

+) Đồng vị được phân ra hai loại là đồng vị bền và đồng vị phóng xạ:

Đồng vị bền là đồng vị mà hạt nhân của nó không có một biến đổi tự phát nào trong suốt quá trình tồn tại.

Đồng vị phóng xạ (không bền) là đồng vị mà hạt nhân của nó tự động phát ra những tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân của nguyên tố khác.

• Lực hạt nhân (lực tương tác mạnh): Các nuclôn cấu tạo nên hạt nhân liên kết với nhau bởi lực rất mạnh, lực này có bản chất khác với lực hấp dẫn, lực Culông, lực từ,… đồng thời rất mạnh so với các lực đó, lực này có tên là lực hạt nhân. Lực hạt nhân chỉ có tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân $<{{10}^{-15}}m=1fm,$ giảm rất nhanh theo kích thước.

2. Khối lượng và Năng lượng nghỉ.

• Khổi lượng và đơn vị khối lượng:

+) Khối lượng nguyên tử ${}_{6}^{12}C$ : m = 1,99266.10-26 kg.

+) Để đo khối lượng của nguyên từ người ta sử dụng đơn vị cácbon (u). Đơn vị cácbon có giá trị bằng 1/12 khối lượng nguyên tử của đồng vị ${}_{6}^{12}C$:

$$ 1đvC$=1u=\frac{1}{12}m\left( {}_{6}^{12}C \right)=1,{{66055.10}^{-27}}kg.$

+) Từ đó ta có thể quy đổi khối lượng của một số hạt về đvC là:

${{\text{m}}_{\text{e}}}\approx \text{0,0005u }$

${{\text{m}}_{\text{p}}}\approx \text{1,0073u}\approx \text{1835}\text{.}{{\text{m}}_{\text{e}}}$

${{m}_{n}}\approx 1,0087u$

${{m}_{\alpha }}=\text{ }4,001500u$

+) Chú ý:

Một mol chứa NA = 6,022.1023 hạt nguyên tử (số Avogadro)

Số hạt chứa trong m g chất: $N=n.{{N}_{A}}=\frac{m}{M}.{{N}_{A}}$ (hạt).

• Hệ thức Anh-xtanh giữa khối lượng và năng lượng: Bất kỳ vật nào có khối lượng m thì luôn có năng lượng E và tỉ lệ với nhau: E = mc² , với c = 3.108 m/s.

1uc2 = 931,5 MeV $\Rightarrow $ 1u = 931,5 MeV/c2

MeV/c2 được coi là 1 đơn vị khối lượng hạt nhân.

• Thuyết tương đối hẹp:

+) Gỉa sử có 1 hạt sơ cấp, khi ở trạng thái nghỉ có khối lượng là mo. Khi hạt chuyển động với vận tốc

v$\square $c (rất lớn) thì khối lượng hạt khi đó tăng lên thành m, với: $m=\frac{{{m}_{0}}}{\sqrt{1-\frac{{{v}^{2}}}{{{c}^{2}}}}}>{{m}_{o}}.$

+) Năng lượng tòan phần: E = mc² =$\frac{{{m}_{0}}}{\sqrt{1-\frac{{{v}^{2}}}{{{c}^{2}}}}}{{c}^{2}}$

Trong đó: Eo = moc² gọi là năng lượng nghỉ.

+) Năng lượng chênh lệch do chuyển động (động năng hạt):

${{W}_{d}}=E-{{E}_{0}}=m{{c}^{2}}-{{m}_{0}}{{c}^{2}}=(m-{{m}_{0}}){{c}^{2}}\Leftrightarrow {{W}_{n}}={{m}_{0}}{{c}^{2}}\left( \frac{1}{\sqrt{1-\frac{{{v}^{2}}}{{{c}^{2}}}}}-1 \right).$

3. Độ hụt khối và Năng lượng liên kết của hạt nhân.

• Độ hụt khối:

+) Một hạt nhân ${}_{Z}^{A}X$ được tạo thành từ Z hạt prôtôn và N = A - Z hạt nơtrôn thì tổng khối lượng

các hạt nuclôn riêng rẽ tạo thành hạt nhân là

${{m}_{o}}=Z.{{m}_{p}}+\left( A-Z \right).{{m}_{n}}$

Các phép đo chính xác đã chứng tỏ rằng, khối lượng của hạt nhân X tạo thành luôn luôn nhỏ hơn tổng khối lượng của các nuclôn tạo thành hạt nhân đó.

+) Độ chênh lệch khối lượng đó gọi là độ hụt khối của hạt nhân $\Delta m$, với:

>0 với mọi hạt nhân (trừ ${}_{1}^{1}p$,${}_{0}^{1}n$)

• Năng luợng liên kết của hạt nhân:

+) Năng lượng liên kết hạt nhân là năng lượng tỏa ra khi tổng hợp các nuclôn riêng rẽ thành một hạt nhân (hay là năng lượng thu vào để phá vỡ hạt nhân thành các nuclôn riêng rẽ):

$\Delta {{E}_{lk}}={{E}_{o}}-E={{m}_{o}}{{c}^{2}}-m{{c}^{2}}=\left( {{m}_{o}}-m \right){{c}^{2}}=\Delta m.{{c}^{2}}$

Đơn vị: MeV, eV, J. Đổi đơn vị: $\left\{ \begin{array}{} 1MeV={{10}^{6}}eV \\ {} 1eV=1,{{6.10}^{-19}}J \\ \end{array} \right..$

+) Năng lượng liên kết riêng là năng lượng liên kết tính trung bình cho một nuclôn của hạt nhân đó:

$\varepsilon =\frac{{{E}_{lk}}}{A}\left( {}^{MeV}/{}_{nu} \right)$

Năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững và ngược lại. Các hạt có số khối trung bình thường rất bền vững (Fe56).

Luyện bài tập vận dụng tại đây!

Báo lỗi

VẬT LÝ LỚP 12

CHƯƠNG 1: DAO ĐỘNG CƠ

• A.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
• A.2. HỆ THỨC ĐỘC LẬP VỚI THỜI GIAN
• A.3. VIẾT PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
• A.4. BÀI TOÁN VỀ THỜI GIAN
• A.5. MỘT SỐ DẠNG TOÁN KHÁC VỀ THỜI GIAN
• A.6. BÀI TOÁN TÍNH QUÃNG ĐƯỜNG
• A.7. ĐỒ THỊ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
• A.8. CHU KÌ TẦN SỐ CON LẮC LÒ XO
• A.9. CHIỀU DÀI LÒ XO
• A.10. BÀI TOÁN VỀ LỰC VÀ THỜI GIAN DÃN NÉN
• A.11. NĂNG LƯỢNG CON LẮC LÒ XO
• A.12. CẮT GHÉP LÒ XO
• A.13. NHỮNG VẤN ĐỀ NÂNG CAO VỀ CLLX
• A.14. CHU KÌ TẦN SỐ CON LẮC ĐƠN
• A.15. TỐC ĐỘ LỰC CĂNG DÂY NĂNG LƯỢNG CLĐ
• A.16. BIẾN ĐỔI CHU KÌ CON LẮC ĐƠN
• A.17. CON LẮC ĐƠN DAO ĐỘNG TRONG ĐIỆN TRƯỜNG
• A.18. CLĐ VỚI LỰC QUÁN TÍNH LỰC AC-SI-MET
• A.19. TỔNG HỢP DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
• A.20. DAO ĐỘNG TẮT DẦN DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC

CHƯƠNG 2: SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM

• B.1. ĐẠI CƯƠNG SÓNG CƠ PHƯƠNG TRÌNH SÓNG
• B.2. ĐỘ LỆCH PHA SÓNG CƠ
• B.3. LÝ THUYẾT VỀ GIAO THOA SÓNG CƠ
• B.4. QUỸ TÍCH CỰC ĐẠI CỰC TIỂU GIAO THOA ÁNH SÁNG
• B.5. SỐ ĐIỂM DAO ĐỘNG VỚI BIÊN ĐỘ CĐ CT
• B.6. VỊ TRÍ CÁC ĐIỂM DAO ĐỘNG CĐ CT
• B.7. CÁC ĐIỂM DAO ĐỘNG CÙNG PHA NGƯỢC PHA
• B.8. MỘT SỐ BÀI TOÁN KHÁC VỀ GIAO THOA SÓNG
• B.9. SÓNG DỪNG
• B.10. SÓNG ÂM

CHƯƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

• C.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐIỆN XOAY CHIỀU
• C.2. ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ 1 PHẦN TỬ
• C.3. ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ 2 PHẦN TỬ
• C.4. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU RLC
• C.5. CÔNG SUẤT VÀ HỆ SỐ CÔNG SUẤT
• C.6. MẠCH RLC CÓ R THAY ĐỔI
• C.7. MẠCH RLC CÓ L THAY ĐỔI
• C.8. MẠCH RLC CÓ TẦN SỐ THAY ĐỔI
• C.9. BÀI TOÁN VỀ ĐỘ LỆCH PHA
• C.10. PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ VÉC TƠ
• C.11. MÁY BIẾN ÁP
• C.12. SỰ TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG
• C.13. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU 1 PHA
• C.14. BÀI TOÁN ĐỒ THỊ ĐIỆN XOAY CHIỀU

CHƯƠNG 4: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ

• D.1. MẠCH DAO ĐỘNG LC
• D.2. NĂNG LƯỢNG MẠCH DAO ĐỘNG LC
• D.3. SÓNG ĐIỆN TỪ SÓNG VÔ TUYẾN
• D.4. THÔNG TIN LIÊN LẠC BẰNG SÓNG VÔ TUYẾN

CHƯƠNG 5: SÓNG ÁNH SÁNG

• E.1. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
• E.2. TÁN SẮC ÁNH SÁNG
• E.3. GIAO THOA ÁNH SÁNG VÀ CÁC BÀI TOÁN CƠ BẢN
• E.4. BÀI TOÁN TRÙNG VÂN
• E.5. GIAO THOA VỚI ÁNH SÁNG TRẮNG
• E.6. QUANG PHỔ VÀ CÁC LOẠI TIA

CHƯƠNG 6: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

• F.1. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN
• F.2. MẪU NGUYÊN TỬ BOHR
• F.3. TIA X (RƠNGHEN) SỰ PHÁT QUANG LAZE
• F.4. CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
• F.5. PHÓNG XẠ VÀ CÁC DẠNG BÀI TẬP
• F.6. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN. CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
• F.7. PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH VÀ NHIỆT HẠCH

ÔN TẬP LỚP 11

• G.1. ÔN TẬP ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƯỜNG
• G.2. ÔN TẬP VỀ DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI
• G.3. ÔN TẬP VỀ TỪ TRƯỜNG VÀ CẢM ỨNG TỪ
• G.4. ÔN TẬP VỀ THẤU KÍNH VÀ MẮT

× Close

báo lỗi

Vấn đề em gặp phải là gì? Sai nội dung Lý thuyết khó hiểu Nội dung chưa phù hợp (VD: Đã giảm tải, ...) Lỗi khác

Hãy viết chi tiết giúp Tự Học 365

Gửi Hủy bỏ

×

Đăng ký

Năm sinh 20012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020 hoặc Đăng nhập nhanh bằng: (*) Khi bấm vào đăng ký tài khoản, bạn chắc chắn đã đoc và đồng ý với Chính sách bảo mật và Điều khoản dịch vụ của Tự Học 365.