Bài 1: Hạt α có động năng K_α = 4,32 MeV đập vào hạt nhân nhôm gây ra phản ứng : 

- Biết phản ứng này thu năng lượng 2,7 MeV và giả thiết hai hạt sinh ra sau phản ứng có cùng tốc độ. Động năng của nơtron là:

A. 4,52 MeV        B. 7,02 MeV

C. 0,05226 MeV      D. 6,78 MeV

- Do tốc độ bằng nhau nên:

- Mặt khác phản ứng này thu năng lượng 2,7 MeV nên:

Chọn đáp án C

Bài 2: Phản ứng hạt nhân khác phản ứng hóa học ở chỗ:

A. Có thể tỏa nhiệt hoặc thu nhiệt

B. Không liên quan đến có êlectron ở lớp vỏ nguyên tử

C. Chỉ xảy ra khi thỏa mãn các điều kiện nào đó

D. Tuân theo định luật bảo toàn điện tích

- Phản ứng hạt nhân khác phản ứng hóa học ở chỗ không liên quan đến có êlectron ở lớp vỏ nguyên tử.

Chọn đáp án B

Bài 3: Một hạt nhân  phóng xạ tia α tạo thành đồng vị của thôri  . Cho các năng lượng liên kết riêng của hạt α là 7,15 MeV, của  là 7,65 MeV, của  là 7,72 MeV. Khối lượng của các hạt nhân tính theo đơn vị u và bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng trên là:

A. 13,5 MeV       B. 14,1 MeV

C. 12,5 MeV       D. 11,4 MeV

- Năng lượng tỏa ra trong phản ứng là:

Chọn đáp án B

Bài 4: Hạt anpha có khối lượng 6,64.10²⁷ kg chuyển động tròn đều trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,5T. Biết bán kính quỹ đạo là 0,5 m. Tốc độ của hạt là

A. 3,8.10⁷ m/s       B. 7,6.10⁷ m/s

C. 1,9.10⁷ m/s       D. 3,8.10⁶m/s

- Tốc độ của hạt là:

Chọn đáp án B

Bài 5: Sau thời gian 1 năm, số hạt nhân nguyên tử của một chất phóng xạ giảm đi 7 lần. Chu kì bán rã của chất phóng xạ này là

- Ta có:

Chọn đáp án B

Bài 6: Urani  phóng xạ có chu kì bán rã T = 4,5 tỉ năm, nhân con là chì  Giả sử khi hình thành, quặng không có nguyên tử chì ; hiện nay, trong quặng có 1 g urani và 0,01 g chì. Tuổi của quặng là:

A. 73,33 triệu năm       B. 7,46 triệu năm

C. 45,2 triệu năm       D. 4,52 triệu năm

- Khối lượng Urani có trong quặng là:

- Khối lượng Chì có trong quặng là:

- Suy ra:

- Tuổi của quặng là: t = 73,33.106 năm.

Chọn đáp án A

Bài 7: Hạt nhân X trong phản ứng X + α → n +  là:

- Hạt nhân X trong phản ứng X + α → n + là 

Chọn đáp án B

Bài 8: Biết khối lượng các hạt là : m_p = 1,007276 u, m_n = 1,008670 u, m_α = 4,0015 u, 1 u = 930 MeV/c². Năng lượng tỏa ra khi có 5,6 dm³ khí heli ở điều kiện chuẩn tạo thành từ các nuclôn là

A. 6,8.10¹¹ J       B. 2,7.10¹² J

C. 4,5.10¹¹ J       D. 8,5.10¹³ J

- Năng lượng tỏa ra từ phản ứng tạo thành nguyên tử heli là:

- Số nguyên tử heli có trong 5,6 dm³ là:

- Năng lượng tỏa ra khi có 5,6 dm3 khí heli ở điều kiện chuẩn tạo thành từ các nuclôn là:

Chọn đáp án A

Bài 9: Cho urani phóng xạ α theo phương trình:  Theo phương trình này ta tính được động năng của hạt α là 13,91 MeV. Đó là do có phóng xạ γ kèm theo phóng xạ α. Bước sóng của bức xạ γ là:

A. 1,37 pm       B. 1,54 pm

C. 13,7 pm       D. 2,62 pm

- Photon có năng lượng là:

- Vậy bước sóng của bức xạ γ là:

Chọn đáp án A

Bài 10: Trong phản ứng hạt nhân có sự bảo toàn về:

A. Số nuclôn       B. Số proton

C. Số nơtron       D. Khối lượng

- Trong phản ứng hạt nhân có sự bảo toàn về số nuclôn.

Chọn đáp án A

Bài 11: Sự phóng xạ và hiện tượng phân hạch không có đặc điểm chung nào nêu dưới đây?

A. Đều là phản ứng tỏa năng lượng

B. Không phụ thuộc vào các tác động bên ngoài

C. Đều có thể phóng ra tia γ

D. Không bảo toàn khối lượng

- Sự phóng xạ có đặc điểm là không phụ thuộc vào các tác động bên ngoài. Còn phân hạch có đặc điểm phụ thuộc vào tác nhân bên ngoài.

Chọn đáp án B

Bài 12: Lực hạt nhân:

A. Là lực liên kết các proton trong hạt nhân nguyên tử

B. Là lực hấp dẫn giữa các nuclôn

C. Là lực hút trong bán kinh tác dụng, lực đẩy khi ở ngoài bán kính tác dụng

D. Chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi kích thích thức hạt nhân

- Lực hạt nhân không có cùng bản chất với lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn, nó là loại lực mới truyền tương tác giữa các nuclon trong hạt nhân (lực tương tác mạnh).

- Lực hạt nhân chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân (10^-15m).

Chọn đáp án D

Bài 13: Tìm phát biểu sai. So sánh hạt nhân của hai đồng vị  ta thấy chúng có:

A. Bán kính như nhau

B. Cùng số proton

C. Số nơtron hơn kém nhau là 3

D. Số nuclôn hơn kém nhau là 3

- Bán kính hạt nhân tỉ lệ với A^1/3

Chọn đáp án A

Bài 14: Biết khối lượng hạt nhân nguyên tử cacbon  là 11,9967 u, khối lượng các hạt proton, nơtron lần lượt là m_p = 1,007276 u, m_n = 1,008665 u và 1 u = 931,5 MeV, năng lương liên kết riêng của hạt nhân  là:

A. 6,56 MeV/nuclôn       B. 7,02 MeV/nuclôn

C. 7,25 MeV/nuclôn       D. 7,68 MeV/nuclôn

- Độ hụt khối của hạt nhân là: Δm = 0,098946 u.

- Năng lượng liên kết riêng là:

Chọn đáp án D

Bài 15: Hạt nào được bức xạ khi³²P phân rã thành ³²P (nguyên tử số của P và S tương ứng là 15 và 16)

A. Gamma       B. Êlectron

C. Pôzitron       D. Anpha

- Hạt nhân ³²P có số proton là 17, sau khi phân rã thành hạt nhân ³²S có số proton tăng lên thành 16. Chứng tỏ đã có sự hủy hạt nơtron thành hạt proton.

→ Do đó hạt bức xạ được sinh ra là β^-.

Chọn đáp án B

Bài 16: Người ta đo một lượng nhỏ dung dịch chứa đồng vị phóng xạ ¹⁵O chu kì bán rã 120 s, có độ phóng xạ 1,5 mCi vào một bình nước rồi khuấy đều. Sau 1 phút, người ta lấy ra 5mm³ nước trong bình đó thì đo được độ phóng xạ là 1560 phân rã/phút. Thể tích nước trong bình đó xấp xỉ bằng:

A. 7,5 lít.      B. 2,6 lít.

C. 5,3 lít.      D. 6,2 lít.

- Đổi:

   1,5.10^-3Ci = 1,5.10^-3.3,7.10¹⁰ = 55,5.10⁶ Bq,

   5mm³ = 5.10^-6lít.

- Áp dụng công thức: 

Chọn đáp án A

Bài 17: Chất phóng xạ  phát ra tia α và biến đổi thành  Cho chu kì 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:

A. 1/9       B. 1/16

C. 1/15      D. 1/25

- Tại thời điểm t₁:

- Tại thời điểm t₂ = t₁ + 276= 2T + 2T = 4T.

→ Số hạt nhân Po còn lại:

Chọn đáp án C

Bài 18: Giả sử ban đầu có một mẫu phóng xạ X nguyên chất, có chu kỳ bán rã T và biến thành hạt nhân bền Y. Tại thời điểm t₁ tỉ lệ giữa hạt nhân Y và hạt nhân X là k. Tại thời điểm t₂ = t₁ + 2T thì tỉ lệ đó là:

A. k + 4.      B. 4k/3.

C. 4k.          D. 4k+3.

- Áp dụng công thức ĐL phóng xạ ta có:

- Ta có:

- Thay (1), (3) vào (2) ta được tỉ lệ cần tìm:

Chọn đáp án D

Bài 19: Có hai mẫu chất phóng xạ A và B thuộc cùng một chất có chu kỳ bán rã T = 138,2 ngày và có khối lượng ban đầu như nhau. Tại thời điểm quan sát, tỉ số số hạt nhân hai mẫu chất N_B/N_A = 2,72. Tuổi của mẫu A nhiều hơn mẫu B là:

A. 199,8 ngày      B. 199,5 ngày

C. 190,4 ngày      D. 189,8 ngày

- Ta có:

Chọn đáp án B

Bài 20: Đồng vị phóng xạ Na24 phát ra phóng xạ β^- với chu kì bán rã T và hạt nhân con là Mg24. Tại thời điểm ban đầu tỉ số khối lượng Mg24 và Na24 là 1/4. Sau thời gian 2T thì tỉ số đó là:

A. 1.           B. 2.

C. 3.           D. 4.

- Phương trình phóng xạ:

- Vì số khối của Na và Mg bằng nhau nên sau mỗi phản ứng khối lượng Mg24 được tạo thành đúng bằng khối lượng Na24 bị phân rã.

- Gọi m₀ là khối lượng ban đầu của Na24. Khối lượng Mg24 lúc đầu: m₁ = m₀/4

- Sau t = 2T: Khối lượng Na24 còn lại là: m = m₀/2² = m₀/4

- Khối lượng Mg24 được tạo thành: m₂ = Δm = m₀ – m = 3m₀/4

- Lúc đó khối lượng Mg24 trong hỗn hợp là: m’ = m₁ + m₂ = m₀

→ Do đó tỉ số: m’/m = 4.

Chọn đáp án D

Bài 21: Đồng vị  phóng xạ β^-. Một mẫu phóng xạ  ban đầu trong thời gian 5 phút có 190 nguyên tử bị phân rã nhưng sau 3 giờ trong thời gian 1 phút có 17 nguyên tử bị phân rã. Xác định chu kì bán rã của chất đó.

A. 2,5 h.      B. 2,6 h.

C. 2,7 h.      D. 2,8 h.

- Ta có:

- Với t = 3h:

Chọn đáp án B

Bài 22: Để đo chu kì bán rã của 1 chất phóng xạ β^- người ta dùng máy đếm electron. Kể từ thời điểm t = 0 đến t₁ = 2 giờ máy đếm ghi dc n₁ phân rã/giây. Đến thời điểm t₂ = 6 giờ máy đếm được N₂ phân rã/giây. Với n₂ = 2,3n₁. Tìm chu kì bán rã.

A. 3,31 giờ.      B. 4,71 giờ

C. 14,92 giờ      D. 3,95 giờ

- Ta có:

- Thay t₂ = 6 giờ = 3t₁:

- Giải phương trình ta lấy nghiệm dương

   ⇒ x = 0,745. Suy ra T = 4,71 giờ.

Chọn đáp án B

Bài 23: Một bệnh nhân điều trị bằng đồng vị phóng xạ, dùng tia γ để diệt tế bào bệnh. Thời gian chiếu xạ lần đầu là Δt = 30 phút, cứ sau 1 tháng thì bệnh nhân phải tới bệnh viện khám bệnh và tiếp tục chiếu xạ. Biết đồng vị phóng xạ đó có chu kỳ bán rã T = 4 tháng (coi Δt >>T) và vẫn dùng nguồn phóng xạ trong lần đầu.

- Hỏi lần chiếu xạ thứ 3 phải tiến hành trong bao lâu để bệnh nhân được chiếu xạ với cùng một lượng tia γ như lần đầu?

A. 40 phút.       B. 20phút

C. 28,2phút.      D. 42,42phút

- Lượng tia γ phóng xạ lần đầu:

(áp dụng công thức gần đúng: Khi x << 1 thì 1-e^-x ≈ x, ở đây coi Δt >> T nên 1 - e^-λΔt = λΔt)

- Sau thời gian 2 tháng, một nửa chu kì t = T/2, Lượng phóng xạ trong nguồn phóng xạ sử dụng lần đầu còn:

- Thời gian chiếu xạ lần này Δt’:

- Vì bệnh nhân được chiếu xạ với cùng một lượng tia γ như lần đầu nên ΔN' = ΔN. Do đó:

Chọn đáp án D

Bài 24: Một hỗn hợp gồm hai chất phóng xạ X và Y ban đầu số hạt phóng xạ của hai chất là như nhau. Biết chu kì phóng xạ của hai chất lần lượt là T₁ và T₂ với T₂ = 2T₁. Sau thời gian bao lâu thì hỗn hợp trên còn lại một phần hai số hạt ban đầu?

A. 1,5T₂      B. 2T₂

C. 3T₂        D. 0,69T₂

- Ta có: T₂ = 2T₁

- Sau thời gian t số hạt nhân của X và Y còn lại:

- Với N0 là số hạt nhân ban đầu của hỗn hợp. Số hạt nhân còn lại của hỗn hợp:

- Gọi T là khoảng thời số hạt nhân của hỗn hợp giảm đi một nửa: 

⇒ Phương trình (*) có nghiệm:

- Loại nghiệm âm ta lấy:

Chọn đáp án D

Bài 25: Có hai mẫu chất phóng xạ A và B thuộc cùng một chất có chu kỳ bán rã T = 138,2 ngày và có khối lượng ban đầu như nhau. Tại thời điểm quan sát, tỉ số số hạt nhân hai mẫu chất N_B/N_A = 2,72. Tuổi của mẫu A nhiều hơn mẫu B là:

A. 199,8 ngày      B. 199,5 ngày

C. 190,4 ngày      D. 189,8 ngày

- Ta có:

Chọn đáp án A

Bài 26: Một mẫu đồng vị rađôn (²²²Rn) có chu kì bán rã là 3,8 ngày và có khối lượng ban đầu là m₀. Sau 19 ngày, khối lượng chất này có độ phóng xạ 0,5 Ci. Khối lượng m₀ là:

A. 103 μg.      B. 0,31mg.

C. 0,13μg.      D.1,3 mg.

Chọn đáp án A

Bài 27: Lúc đầu, tỉ số khối lượng của chất phóng xạ A đối với B là 3 : 1. Nếu chu kì bán rã của chúng tương ứng là T và 4T/3 thì sau thời gian bằng 4T tỉ số khối lượng của A đối với B là:

- Ban đầu: m_0A = 3. m_0B

- Sau thời gian t = 4T ta có:

Chọn đáp án C

Bài 28: Cho  là chất phóng xạ Α và có chu kì bán rã 1620 năm. Tính thể tích lượng khí heli ở điều kiện chuẩn được phát ra trong một năm từ 5mg rađi.

A. 2,16.10^-7 lít.      B. 2,76.10^-7 lít.

C. 2,86.10^-6 lít.      D. 2,86.10^-8 lít.

- Vì t = 1 năm << T nên số hạt phát ra trong 1 năm là:

- Thể tích khí là:

Chọn đáp án A

Bài 29: Một khối chất phóng xạ. Trong t₁ giờ đầu tiên phóng ra n₁ tia phóng xạ trong t₂ = 2t₁ giờ tiếp theo phóng ra n₂ tia phóng xạ.

- Biết  Chu kỳ bán rã là:

A. T = t₁/6      B. T = t₁/2

C. T = t₁/4      D. T = t₁/3

- Ta có:

- Do đó ta có phương trình:

Chọn đáp án D

Bài 30: Người ta dùng máy để đếm số hạt nhân bị phân rã của một nguồn phóng xạ trong các khoảng thời gian liên tiếp bằng nhau Δt. Tỉ số hạt mà máy đếm được trong khoảng thời gian này là:

A. giảm theo cấp số cộng.

B. Giảm theo hàm số mũ.

C. Giảm theo cấp số nhân.

D. hằng số.

- Giả sử tại thời điểm t số hạt nhân nguyên tử của chất phóng xạ:

- Tại thời điểm t₁ = t + Δt:

- Tại thời điểm t₂ = t₁ + Δt:

- Từ (I) và (II) ta suy ra:

Chọn đáp án D