Vật Lý 12 Bài 37: Phóng Xạ

YOMEDIA NONE Trang chủ Vật Lý 12 Chương 7: Hạt Nhân Nguyên Tử Vật lý 12 Bài 37: Phóng xạ ADMICRO Lý thuyết10 Trắc nghiệm31 BT SGK 453 FAQ

Năm 1896 nhà vật lý học người Pháp Henri Becquerel trong quá trình nghiên cứu mẫu nguyên tử Uranium thì ông ta thấy rằng từ mẫu nguyên tử này phát ra một loại tia, ông ta kiểm chứng những tia này và đặt đó là tia phóng xạ. Sau đó có hai nhà vật lý khác nữa là vợ chồng nhà bác học Pierre Curie và Marie Curie cũng tìm ra được sự phóng xạ trên các nghiên cứu khác là Polonium và Radium.

Vậy thìphóng xạ là gì ? Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu trong nội dung bài học này nhé!

ATNETWORK YOMEDIA

1. Video bài giảng

2. Tóm tắt lý thuyết

2.1. Hiện tượng phóng xạ

2.2. Định luật phóng xạ

2.3. Ứng dụng

3. Bài tập minh hoạ

4. Luyện tập bài 37 Vật lý 12

4.1. Trắc nghiệm

4.2. Bài tập SGK & Nâng cao

5. Hỏi đáp Bài 37 Chương 7 Vật lý 12

Tóm tắt lý thuyết

2.1. Hiện tượng phóng xạ:

- Phóng xạ là quá trình phân rã tự phát của một hạt nhân không bền vững. Quá trình phân rã này kèm theo sự tạo ra các hạt và có thể kèm theo sự phát ra các bức xạ điện từ.

- Hạt nhân tự phân rã gọi là hạt nhân mẹ, hạt nhân được tạo thành sau phân rã gọi là hạt nhân con.

b. Các dạng phóng xạ:

- Phóng xạ anpha (\(\alpha\))

\(_{Z}^{A}\textrm{X} \rightarrow _{2}^{4}\textrm{He}+_{Z-2}^{A-4}\textrm{Y}\)

- Tia α là dòng các hạt nhân \(_{2}^{4}\textrm{He}\) chuyển động với tốc độ cỡ \(2.10^7\) m/s. Đi được chừng vài cm trong không khí và chừng vài μm trong vật rắn.

- Phóng xạ bêta trừ (\(\beta ^-\)): là dòng electron \(\beta ^-\) hoặc \(_{-1}^{\ \ 0}\textrm{e}\)

\(_{Z}^{A}\textrm{X} \ \rightarrow _{-1}^{ \ \ 0}\textrm{e} + _{Z+1}^{A}\textrm{Y} (_{ 0}^{1}\textrm{n}\rightarrow _{-1}^{ \ \ 0}\textrm{e}+_{1}^{1}\textrm{p})\)

- Phóng xạ bêta cộng (\(\beta ^+\)): là dòng electron dương (pôzitron) ⇒ \(\beta ^+\) hoặc \(_{+1}^{ \ \ 0}\textrm{e}\)

\(_{Z}^{A}\textrm{X} \ \rightarrow \ _{+1}^{0}\textrm{e} + _{Z-1}^{A}\textrm{Y} \ (_{1}^{1}\textrm{p} \rightarrow _{+1}^{0}\textrm{e} + _{0}^{1}\textrm{n})\)

- Phóng xạ gamma (\(\gamma\)): Tia \(\gamma\) có bản chất là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn. Các tia \(\gamma\) có thể đi qua được vài mét trong bê tơông và vài xentimet trong chì.

- Ngoài ra phóng xạ còn được con người tạo ra gọi là phóng xạ nhân tạo

\(_{Z}^{A}\textrm{X}+_{0}^{1}\textrm{n}\rightarrow _{Z}^{A+1}\textrm{X}\)

2.2. Định luật phóng xạ

a. Đặc điểm của quá trình phóng xạ

- Là quá trình tự phát

- Không điều khiển được (không phụ thuộc điều kiện nhiệt độ, áp suất..)

- Không có thời gian phân hủy xác định

- Là quá trình biến đổi hạt nhân

b. Định luật phóng xạ:

- Phát biểu: "Đặc trưng cho mỗi chất phóng xạ là thời gian T, gọi là chu kỳ bán rã. Cứ sau khoảng thời gian 1 chu kỳ bán rã T thì một nửa lượng chất phóng xạ đã bị phân rã biến thành chất khác"

- Ban đầu:

t = 0 N0

t = T \(N=\frac{N_{0}}{2}\)

t = 2T \(N=\frac{N_{0}}{2^2}\)

\(K=\frac{t}{T}\) \(\underset{ \ \ }{\leftarrow}\) t = KT \(N=\frac{N_{0}}{2^K}=N_{0}.2^{\frac{-t}{T}}\)

- Số hạt còn lại: \(N=N_{0}.2^{\frac{-t}{T}}=N_{0}e^{- \lambda t}\)

- Với \(\lambda =\frac{ln2}{T}\): hằng số phóng xạ

\(e^{-\lambda t}=e^{- \frac{ln2 . t }{T}} = (e^{ln2})^{-\frac{t}{T}}=2^{-\frac{t}{T}}\)

⇒ Số hạt đã phân rã: \(\Delta N=N_{0}-N = N_{0}(1-e^{-\lambda t})\)

c. Chu kì bán rã

Chu kì bán rã T là thời gian qua đó số lượng các hạt nhân của một khối chất phóng xạ ban đầu chỉ còn lại là 50% (nghĩa là có 50% số lượng hạt nhân của khối chất đó bị phân rã).

2.3. Ứng dụng

- Ngoài các đồng vị có sẵn trong thiên nhiên gọi là các đồng vị phóng xạ tự nhiên, người ta còn tạo ra được nhiều đồng vị phóng xạ khác, gọi là các đồng vị phóng xạ nhân tạo.

- Các đồng vị phóng xạ nhân tạo có nhiều ứng dụng trong sinh học, hoá học, y học...

- Trong y học, người ta đưa các đồng vị khác nhau vào cơ thể để theo dõi sự xâm nhập và di chuyển của nguyên tố nhất định trong cơ thể người. Đây là phương pháp nguyên tử đánh dấu, có thể dùng để theo dõi được tình trạng bệnh lí.

- Trong ngành khảo cổ học, người ta sử dụng phương pháp cacbon \(_{6}^{14}\textrm{C}\), để xác định niên đại của các cổ vật.

Bài tập minh họa

Bài 1:

Xét hạt nhân \(_{Z_{1}}^{A_{1}}\textrm{X}\) có chu kỳ bán rã T phát ra tia phóng xạ C và biến thành hạt nhân \(_{Z_{2}}^{A_{2}}\textrm{Y}\). Ban đầu có m0 (g) chất X.

a. Tìm số hạt ban đầu và số hạt còn lại sau 3T của chất X?

b. Tìm số hạt và khối lượng Y tạo thành sau 4T?

c. Tìm tỉ số số hạt Y tạo thành và số hạt X còn lại sau 5T?

Hướng dẫn giải:

\(_{Z_{1}}^{A_{1}}\textrm{X} \rightarrow C + _{Z_{2}}^{A_{2}}\textrm{Y}\)

a. \(N_{0}=n_{0} \times N_{A}; \ N_{A}=6,02.10^{23} \ \frac{hat}{mot}\): Avôgadrô

\(\rightarrow N_{0}=\frac{m_{0}}{A_{1}} \times N_{A}\)

\(\rightarrow N=N_{0}.2^{-\frac{t}{T}}=N_{0}.2^{-\frac{3T}{T}}=N_{0}.2^{-3}=\frac{N_{0}}{8}\)

* Chú ý: \(N=n.N_{A}=\frac{V_{l(dkc)}}{22,4} \times N_{A}\)

b. \(N_{Y}=\Delta N_{X}= N_{0}(1-2^{-\frac{t}{T}})\)

\(\\ \rightarrow N_{Y}=N_{0}(1-2^{-4})=\frac{15}{16}N_{0} \\ \rightarrow m_{Y}=N_{Y}.\frac{A_{2}}{N_{A}}=\frac{15}{16}N_{0} . \frac{A_{2}}{N_{A}}\)

\(\Rightarrow m_{Y}=\frac{15}{16} \times \frac{m_{0}}{A_{1}} \times N_{A} \times \frac{A_{2}}{N_{A}}=\frac{15}{16}.m_{0}\frac{A_{2}}{A_{1}}\)

c. \(\frac{N_{Y}}{N_{X}}=\frac{\Delta N_{X}}{N_{X}}=\frac{N_{0}(1-2^{-\frac{t}{T}})}{N_{0}.2^{-\frac{t}{T}}}\)

\(\rightarrow \frac{N_{Y}}{N_{X}}=\frac{1-2^{-\frac{t}{T}}}{2^{-\frac{t}{T}}}= 2^{\frac{t}{T}} - 1\)

\(\rightarrow \frac{N_{Y}}{N_{X}}=2^5 -1 = 31\)

Bài 2:

Pôlôni \(_{84}^{210}\textrm{Po}\) là chất phóng xạ a tạo thành hạt nhân chì \(_{82}^{206}\textrm{Pb}\). Một mẫu \(_{84}^{210}\textrm{Po}\) ban đầu nguyên chất, sau 30 ngày thì tỉ số khối lượng của chì và pôlôni trong mẫu bằng 0,1595. Chu kỳ bán rã của Po bằng bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

Ta có: \(\frac{m_{Pb}}{m_{Po}}=(2^{\frac{t}{T}}-1).\frac{206}{210}=0,1595\) t = 30 ngày \(\Rightarrow T=138\) ngày

4. Luyện tập Bài 37 Vật lý 12

Qua bài này, các em sẽ được làm quen với các kiến thức liên quan đến Phóng xạ hạt nhân cùng với các bài tập liên quan theo nhiều cấp độ từ dễ đến khó…, các em cần phải nắm được :

• Phát biểu được định nghĩa hiện tượng phóng xạ và viết được các phản ứng phóng xạ .

• Nêu được các đặc tính cơ bản của qúa trình phóng xạ.

• Nêu được định luật phân rã phóng xạ, định nghĩa được chu kỳ bán rã và hằng số phân rã.

4.1. Trắc nghiệm

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 12 Bài 37 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.

• Câu 1:

  Pôlôni \(_{84}^{210}\textrm{Po}\) là chất phóng xạ a tạo thành hạt nhân chì \(_{82}^{206}\textrm{Pb}\). Một mẫu \(_{84}^{210}\textrm{Po}\) ban đầu nguyên chất, sau 30 ngày thì tỉ số khối lượng của chì và pôlôni trong mẫu bằng 0,1595. Chu kỳ bán rã của Po bằng

  • A. 136 ngày
  • B. 145 ngày.
  • C. 138 ngày
  • D. 140 ngày

• Câu 2:

  Một mẫu phóng xạ X ban đầu nguyên chất. Ở thời điểm t1 mẫu chất còn lại là 20% so với số hạt ban đầu. Tại thời điểm t2 = t1 + 100 s, số hạt nhân X chưa bị phân rã chỉ còn 5% so với số hạt nhân lúc ban đầu. Chu kỳ bán rã của chất phóng xạ đó bằng

  • A. 25 s.
  • B. 50 s.
  • C. 100 s.
  • D. 12,5 s.

• Câu 3:

  Chất \(_{90}^{232}\textrm{Th}\) là chất phóng xạ có chu kỳ bán rã là T, phóng xạ tạo thành hạt chì theo phương trình sau \(_{90}^{232}\textrm{Th}\rightarrow _{82}^{208}\textrm{Pb}+x_{2}^{4}\textrm{He}+y_{-1}^{0}\textrm{e}\). Một mẫu phóng xạ \(_{232}^{90}\textrm{Th}\) nguyên chất. Sau thời gian 3T, tỉ số hạt và hạt \(\alpha\) và hạt \(_{90}^{232}\textrm{Th}\) còn lại trong mẫu bằng

  • A. 14.
  • B. \(\frac{1}{14}\)
  • C. \(\frac{1}{42}\)
  • D. 42

Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!

4.2. Bài tập SGK và Nâng cao

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 12 Bài 37 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Bài tập 1 trang 194 SGK Vật lý 12

Bài tập 2 trang 194 SGK Vật lý 12

Bài tập 3 trang 194 SGK Vật lý 12

Bài tập 4 trang 194 SGK Vật lý 12

Bài tập 5 trang 194 SGK Vật lý 12

Bài tập 37.1 trang 111 SBT Vật lý 12

Bài tập 37.2 trang 111 SBT Vật lý 12

Bài tập 37.3 trang 111 SBT Vật lý 12

Bài tập 37.4 trang 111 SBT Vật lý 12

Bài tập 37.5 trang 111 SBT Vật lý 12

Bài tập 37.6 trang 111 SBT Vật lý 12

Bài tập 37.7 trang 111 SBT Vật lý 12

Bài tập 37.8 trang 112 SBT Vật lý 12

Bài tập 37.9 trang 112 SBT Vật lý 12

Bài tập 37.10 trang 112 SBT Vật lý 12

Bài tập 37.11 trang 112 SBT Vật lý 12

Bài tập 37.12 trang 112 SBT Vật lý 12

Bài tập 37.13 trang 113 SBT Vật lý 12

Bài tập 37.14 trang 113 SBT Vật lý 12

Bài tập 37.15 trang 113 SBT Vật lý 12

Bài tập 37.16 trang 113 SBT Vật lý 12

Bài tập 37.17 trang 113 SBT Vật lý 12

Bài tập 37.18 trang 113 SBT Vật lý 12

Bài tập 37.19 trang 113 SBT Vật lý 12

Bài tập 37.20 trang 113 SBT Vật lý 12

Bài tập 37.21 trang 114 SBT Vật lý 12

Bài tập 1 trang 273 SGK Vật lý 12 nâng cao

Bài tập 2 trang 273 SGK Vật lý 12 nâng cao

Bài tập 3 trang 273 SGK Vật lý 12 nâng cao

Bài tập 4 trang 273 SGK Vật lý 12 nâng cao

Bài tập 5 trang 273 SGK Vật lý 12 nâng cao

5. Hỏi đáp Bài 37 Chương 7 Vật lý 12

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!

-- Mod Vật Lý 12 HỌC247

NONE

Bài học cùng chương

Vật lý 12 Bài 35: Tính chất và cấu tạo hạt nhân Vật lý 12 Bài 36: Năng lượng liên kết của hạt nhân và phản ứng hạt nhân Vật lý 12 Bài 38: Phản ứng phân hạch Vật lý 12 Bài 39: Phản ứng nhiệt hạch ADSENSE TRACNGHIEM Bộ đề thi nổi bật UREKA AANETWORK

XEM NHANH CHƯƠNG TRÌNH LỚP 12

Toán 12

Lý thuyết Toán 12

Giải bài tập SGK Toán 12

Giải BT sách nâng cao Toán 12

Trắc nghiệm Toán 12

Ôn tập Toán 12 Chương 3

Ngữ văn 12

Lý thuyết Ngữ Văn 12

Soạn văn 12

Soạn văn 12 (ngắn gọn)

Văn mẫu 12

Soạn bài Vợ chồng A Phủ

Tiếng Anh 12

Giải bài Tiếng Anh 12

Giải bài Tiếng Anh 12 (Mới)

Trắc nghiệm Tiếng Anh 12

Unit 10 Lớp 12 Endangered Species

Tiếng Anh 12 mới Review 2

Vật lý 12

Lý thuyết Vật Lý 12

Giải bài tập SGK Vật Lý 12

Giải BT sách nâng cao Vật Lý 12

Trắc nghiệm Vật Lý 12

Vật lý 12 Chương 4

Hoá học 12

Lý thuyết Hóa 12

Giải bài tập SGK Hóa 12

Giải BT sách nâng cao Hóa 12

Trắc nghiệm Hóa 12

Ôn tập Hóa học 12 Chương 5

Sinh học 12

Lý thuyết Sinh 12

Giải bài tập SGK Sinh 12

Giải BT sách nâng cao Sinh 12

Trắc nghiệm Sinh 12

Ôn tập Sinh 12 Chương 2 - Tiến hóa

Lịch sử 12

Lý thuyết Lịch sử 12

Giải bài tập SGK Lịch sử 12

Trắc nghiệm Lịch sử 12

Lịch Sử 12 Chương 4 Lịch Sử VN

Địa lý 12

Lý thuyết Địa lý 12

Giải bài tập SGK Địa lý 12

Trắc nghiệm Địa lý 12

Địa Lý 12 Địa lý dân cư

GDCD 12

Lý thuyết GDCD 12

Giải bài tập SGK GDCD 12

Trắc nghiệm GDCD 12

GDCD 12 Học kì 2

Công nghệ 12

Lý thuyết Công nghệ 12

Giải bài tập SGK Công nghệ 12

Trắc nghiệm Công nghệ 12

Công nghệ 12 Chương 4

Tin học 12

Lý thuyết Tin học 12

Giải bài tập SGK Tin học 12

Trắc nghiệm Tin học 12

Tin học 12 Chương 3

Cộng đồng

Hỏi đáp lớp 12

Tư liệu lớp 12

Xem nhiều nhất tuần

Video: Vợ nhặt của Kim Lân

Video ôn thi THPT QG môn Hóa

Video ôn thi THPT QG môn Toán

Video ôn thi THPT QG môn Sinh

Video ôn thi THPT QG môn Văn

Video ôn thi THPT QG môn Vật lý

Video ôn thi THPT QG Tiếng Anh

Vợ chồng A Phủ

Việt Bắc

Những đứa con trong gia đình

Tuyên Ngôn Độc Lập

Khái quát văn học Việt Nam từ đầu CMT8 1945 đến thế kỉ XX

Vợ Nhặt

Đất Nước- Nguyễn Khoa Điềm

Chiếc thuyền ngoài xa

YOMEDIA YOMEDIA ×

Thông báo

Bạn vui lòng đăng nhập trước khi sử dụng chức năng này.

Bỏ qua Đăng nhập ×

Thông báo

Bạn vui lòng đăng nhập trước khi sử dụng chức năng này.

Đồng ý ATNETWORK ON QC Bỏ qua >>