Vật lý luôn là một môn học cực kỳ quan trọng, nhất là chương về Phóng xạ là chương dễ ghi điểm nhất. Sau đây là các dạng bài tập về Phóng xạ của bộ môn Vật lý.
Các em hãy dựa vào các dạng bài tập về Phóng xạ sau đây để củng cố lại kiến thức của mình để có thể ôn tập đạt hiệu quả nhất nhé.
I. Các dạng bài tập về Phóng xạ trong Vật lý: Phần khái niệm chung
Để làm đúng các dạng bài tập về Phóng xạ trong Vật lý các em nên hiểu rõ về các khái niệm về phóng xạ sau đây:
- Khái niệm Phóng xạ: Là hiện tượng hạt nhân tự phóng ra những bức xạ gọi là tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác .
Ngoài ra, các em cần hiểu rõ về các tia phóng xạ để giải các dạng bài tập về phóng xạ dễ ràng hơn:
- Tia alpha là hạt mang điện tích dương dễ dàng bị chặn lại bởi tờ giấy hoặc da người. Nếu hấp thụ vào cơ thể qua đường hô hấp hay đường tiêu hoá, những chất phát tia alpha sẽ gây tác hại cho cơ thể.
- Tia beta là các điện tử, sức xuyên thấu của nó mạnh hơn so với tia alpha nhưng có thể bị chặn lại bằng tấm kính mỏng hoặc tấm kim loại. Sẽ nguy hiểm nếu hấp thụ vào cơ thể những chất phát ra tia beta.
- Tia gamma và tia X tương tự sóng radio và tia sáng, nhưng là sóng điện từ có bước sóng ngắn. Vì sức xuyên thấu của nó rất lớn nên chỉ có thể chặn lại bằng vật liệu có nguyên tử lượng lớn như chì hoặc béton, nước.
- Neutron là hạt không mang điện tích nên có sức xuyên thấu rất lớn. Tuy không gây ion hóa trực tiếp nhưng khi tương tác với nguyên tử, chúng có thể sinh ra tia alpha, beta, các tia gamma, tia X. Có thể chặn tia neutron bằng lớp nước dày, paraphin hay tấm béton dày.
- Tia phóng xạ ion hoá phát ra từ chất phóng xạ sẽ giảm dần theo thời gian vì các nguyên tử của chúng dần dần bị biến đổi thành các nguyên tử ổn định khác.Thời gian mà hoạt độ phát tia phóng xạ giảm xuống một nửa được gọi là chu kỳ bán rã.
II. Các dạng bài tập về Phóng xạ trong Vật lý
Bài 1: Chất phóng xạ pôlôni phóng ra tia và biến đổi thành chì . Hỏi trong 0,168g pôlôni có bao nhiêu nguyên tử bị phân rã sau 414 ngày đêm và xác định lượng chì tạo thành trong khoảng thời gian nói trên. Cho biết chu kì bán rã của Po là 138 ngày
A. 4,21.1010nguyên tử; 0,144g B. 4,21.1020nguyên tử; 0,144g
C. 4,21.1020nguyên tử; 0,014g D. 2,11.1020nguyên tử; 0,045g
Bài 2: Tính khối lượng Pôlôni có độ phóng xạ 0,5Ci.
- 0,11mg B. 0,11g C. 0,44mg D. 0,44g
Bài 3: Pôlôni là nguyên tố phóng xạ , nó phóng ra một hạt và biến đổi thành hạt nhân con X. Chu kì bán rã của Po là 138 ngày.
a) Viết phương trình phản ứng. Xác định hạt nhân X.
b) Ban đầu mẫu Po nguyên chất có khối lượng 0,01g. Tính độ phóng xạ của mẫu chất trên sau 3 chu kì bán rã.
c) Tính tỉ số khối lượng Po và khối lượng chất X trong mẫu chất trên sau 4 chu kì bán rã
A. b) 2,084.1011Bq; c) 0,068 B. b) 2,084.1011Bq; c) 0,68
C. b) 2,084.1010Bq; c) 0,068 D. b) 2,084.1010Bq; c) 0,68
Bài 4: Hạt nhân là một chất phóng xạ, nó phóng ra tia có chu kì bán rã là 5730 năm.
a)Viết phương trình của phản ứng phân rã
b)Sau bao lâu lượng chất phóng xạ của một mẫu chỉ còn bằng 1/8 lượng chất phóng xạ ban đầu của mẫu đó?
c)Trong cây cối có chất . Độ phóng xạ của một mẫu gỗ tươi và một mẫu gỗ cổ đại đã chết cùng khối lượng lần lượt là 0,250 Bq và 0,215 Bq. Xác định xem mẫu gỗ cổ đại đã chết cách đây bao lâu?
A. 1719 năm; 250 năm B. 5730 năm; 1250 năm
C. 17190 năm; 2500 năm D. 17190 năm; 1250 năm
Bài 5: Pooloni là chất phóng xạ tạo thành hạt nhân chì. Chu kì bán rã của hạt nhân là 140 ngày. Sau thời gian t = 420 ngày (kề từ thời điểm bắt đầu khảo sát) người ta nhận được 10,3 gam chì.
a)Tính khối lượng Poloni tại t = 0
A. 10g B.11g C. 12g D. 13g
b)Tính thời gian để tỷ lệ giữa khối lượng chì và khối lượng Poloni là 0,8
A. 100,05 ngày B. 220,23 ngày C. 120,45 ngày D. 140,5 ngày
c). Tính thể tích khí He tạo thành khi tỷ lệ giữa khối lượng chì và khối lượng Poloni là 0,8
- 674,86 cm3 B. 574,96 cm3 C. 674,86 cm3 D. 400,86 cm3
Bài 6: Đồng vị phóng xạ thành chì. Ban đầu mẫu Po có khối lượng 1mg. Tại thời điểm t1tỷ lệ giữa số hạt nhân Pb và số hạt nhân Po trong mẫu là 7:1. Tại thời điểm t2 = t1+414 ngày thì tỷ lệ đó là 63:1.
a)Chu kì phóng xạ của Po
A. 100 ngày B. 220 ngày C. 138 ngày D. 146 ngày
b)Độ phóng xạ đo được tại thời điểm t1là
- 0,5631Ci B. 1,5631Ci C. 2,5631Ci D. 3,5631Ci
Bài 7: Một mẫu tại t=0 có khối lượng 48g. Sau thời gian 30 giờ mẫu Na còn lại 12g. Biết là chất phóng xạ tạo thành hạt nhân con .
a)Tính chu kì phóng xạ của
A. T=15h B. 20h C. 25h D. 30h)
b)Tính độ phóng xạ của mẫu Na ở trên khi có 42g tạo thành.
A. 1,56.1018 Bq B. 2,00.1018 Bq C. 1,931.1018 Bq D. 2,56.1018 Bq
Bài 8: Nhờ một máy đếm xung, người ta có được thông tin sau về 1 chất phóng xạ X. Ban đầu, trong thời gian 2 phút có 3200 nguyên tử của chất X phóng xạ, nhưng 4 giờ sau (kể từ thời điểm ban đầu) thì trong 2 phút chỉ có 200 nguyên tử phóng ra. Chu kì bán rã của chất phóng xạ này là
- 1 giờ B. 2 giờ C. 3 giờ D. 4 giờ
Bài 9: Độ phóng xạ của một tượng cổ bằng gỗ khối lượng M là 8Bq. Độ phóng xạ của mẫu gỗ khối lượng 1,5M của một cây vừa mới chặt là 15Bq. Xác định tuổi của bức tượng cổ. Biết chu kì bán rã của C14 là T=5600 năm.
- 1800 năm B. 2800 năm C. 3000 năm A. 2000 năm
Bài 10 : Chất phóng xạ pôlôni phát ra tia α và biến đổi thành chì . Cho chu kì bán rã của là 138 ngày. Ban đầu (t = 0) có một mẫu pôlôni nguyên chất. Tại thời điểm t1 tỉ số giữa số hạt nhân pôlôni và số hạt nhân chì trong mẫu là 1/3. Tại thời điểm t2 = t1 + 276 ngày, tỉ số giữa số hạt nhân pôlôni và số hạt nhân chì trong mẫu là
- 1/25 B. 1/16 C. 1/9 D. 1/15
Bài 11: Quan sát các tia phóng xạ do khối chất phát ra, người ta thấy có cả tia và . Đó là do:
- Hạt nhân phóng ra hạt , sau đó hạt phóng ra hạt .
- Hạt nhân phóng ra tia , sau đó hạt nhân con phân rã .
- Hạt nhân phóng ra tia , sau đó hạt phóng ra hạt .
- Hạt nhân phóng ra đồng thời hạt và .
Câu 12: Chất Rađon ( ) phân rã thành Pôlôni ( ) với chu kì bán rã là 3,8 ngày. Mỗi khối lượng 20g chất phóng xạ này sau 7,6 ngày sẽ còn lại
- 10g. B. 5g. C. 2,5g. D. 0,5g.
Câu 13 Chất phóng xạ có chu kì bán rã 5570 năm. Khối lượng có độ phóng xạ 5,0Ci bằng
- 1,09g. B. 1,09mg. C. 10,9g. D. 10,9mg.
Câu 14: Thời gian bán rã của là T = 20 năm. Sau 80 năm, số phần trăm hạt nhân còn lại chưa phân rã bằng
- 6,25%. B. 12,5%. C. 25%. D. 50%.
Câu 15: Độ phóng xạ của 3mg là 3,41Ci. Chu kì bán rã T của là
- 32 năm. B. 15,6 năm. C. 8,4 năm. D. 5,24 năm.
Câu 16: Một lượng chất phóng xạ sau 42 năm thì còn lại 1/8 khối lượng ban đầu của nó. Chu kì bán rã của chất phóng xạ đó là
- 5,25 năm. B. 14 năm. C. 21 năm. D. 126 năm.
Câu 17: Một mẫu chất phóng xạ rađôn(Rn222) có khối lượng ban đầu là m0 = 1mg. Sau 15,2 ngày, độ phóng xạ của mẫu giảm 93,75%. Chu kì bán rã của rađôn nhận giá trị nào sau đây ?
- 25 ngày. B. 3,8 ngày. C. 1 ngày. D. 7,2 ngày.
Câu 18: Độ phóng xạ của một tượng gỗ bằng 0,8 lần độ phóng xạ của một khúc gỗ cùng khối lượng vừa mới chặt. Biết chu kì bán rã của C14 bằng 5600năm. Tuổi của tượng gỗ là
- 1200năm. B. 2000năm. C. 2500năm. D. 1803năm.
Câu 19 : Khi phân tích một mẫu gỗ, người ta xác định được rằng 87,5% số nguyên tử đồng vị phóng xạ đã bị phân rã thành các nguyên tử . Biết chu kì bán rã của là T = 5570 năm. Tuổi của mẫu gỗ này là
- 16714 năm. B. 17000 năm. C. 16100 năm. D. 16714 ngày.
Câu 20: Pôlôni( ) là chất phóng xạ, phát ra hạt và biến thành hạt nhân Chì (Pb). Po có chu kì bán rã là 138 ngày. Ban đầu có 1kg chất phóng xạ trên. Hỏi sau bao lâu lượng chất trên bị phân rã 968,75g?
- 690 ngày. B. 414 ngày. C. 690 giờ. D. 212 ngày.
Câu 21: Áp dụng phương pháp dùng đồng vị phóng xạ đề định tuổi của các cổ vật. Kết quả đo cho thấy độ phóng xạ của một tượng cổ bằng gỗ khối lượng m là 4Bq. Trong khi đó độ phóng xạ của một mẫu gỗ khối lượng 2m của một cây vừa mới được chặt là 10Bq. Lấy T = 5570 năm. Tuổi của tượng cổ này là
A. 1974 năm. B. 1794 ngày. C. 1700 năm. D. 1794 năm
Câu 22: Một mảnh gỗ cổ có độ phóng xạ của là 3 phân rã/phút. Một lượng gỗ tương đương cho thấy tốc độ đếm xung là 14 xung/phút. Biết rằng chu kì bán rã của là T = 5570 năm. Tuổi của mảnh gỗ là
- 12400 ngày. B. 14200 năm. C. 12400 năm. D. 13500 năm.
Câu 2: Tia phóng xạ đâm xuyên yếu nhất là
- tia . B. tia . C. tia . D. tia X.
Câu 24: Ban đầu có m0 gam nguyên chất. Biết rằng hạt nhân phân rã tạo thành hạt nhân X. Chu kỳ bán rã của là 15h. Thời gian để tỉ số khối lượng chất X và Na bằng 3/4 là
- 12,1h B. 22,1h C. 8,6h D.10,1h
Câu 25: Chọn phát biểu đúng khi nói về định luật phóng xạ:
- Sau mỗi chu kì bán rã, một nửa lượng chất phóng xạ đã bị biến đổi thành chất khác.
- Sau mỗi chu kì bán rã, só hạt phóng xạ giảm đi một nửa.
- Sau mỗi chu kì bán rã, khối lượng chất phóng xạ giảm đi chỉ còn một nửa.
- Cả A, B, C đều đúng.
Trên đây là các dạng bài tập về Phóng xạ trong Vật lý để các em tham khảo và ghi điểm tối đa trong các bài thi. Các em lưu ý khi các dạng bài tập về Phóng xạ cần suy nghĩ kỹ càng trước khi chọn đáp án và cần vận dụng thật tốt phần lý thuyết về phóng xạ.
Chúng tôi hi vọng rằng các dạng bài tập về Phóng xạ trên sẽ giúp các em giảm phần nào áp lực trong thi cử để có một tinh thần thật thoải mái khi làm bài, dù việc thi cử và học hành rất là quan trọng. Những đừng vì vậy mà cố gắng quá ảnh hưởng đến sức khỏe. Chúng tôi khuyện bạn rằng hãy giữ cho mình một tinh thần thoải mái, tâm lý ổn định và đặc biệt là sức khỏe phải thật khỏe mạnh, như vậy bạn mới có đủ sức để chiến đấu với những kiến thức đang cần bạn khai phá. Cùng nhau cố gắng cùng nhau lỗ lực bạn sẽ có thể đạt được những điều mình muốn. Chúc các bạn có những buổi ôn bài vui vẻ và hiệu quả.
