Bài 35: Tính Chất Và Cấu Tạo Hạt Nhân

I. Cấu tạo hạt nhân nguyên tử

* Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo bởi những hạt nhỏ gọi là nuclôn. Có hai loại nuclôn:

+ Prôtôn: kí hiệu p, mang điện tích nguyên tố dương +e.

+ Nơtron: kí hiệu n, không mang điện.

 + Tổng số A = Z + N gọi là số khối.

+ Một nguyên tử hoặc hạt nhân X được kí hiệu .

 Ví dụ: Nguyên tử Natri23  gồm 11 prôtôn  và 12 nơtron.

II. Đồng vị

* Các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôtôn Z nhưng có số nơtron N khác nhau gọi là đồng vị. Các đồng vị có cùng tính chất hoá học (do có cùng vị trí trong bảng phân loại tuần hoàn) và có tính chất vật lí nói chung khác nhau.

Hiđrô có 3 đồng vị:  : Hiđrô thường;  : Hiđrô nặng (còn gọi là Đơtêri:);  : Hiđrô siêu nặng (còn gọi là Triti: T)

III. Khối lượng hạt nhân

1. Đơn vị khối lượng nguyên tử

+ Đơn vị khối lượng nguyên tử, ký hiệu u, bằng khối lượng của đồng vị nguyên tử Cacbon12 . Vì vậy đơn vị này còn gọi là đơn vị Cacbon. 

+ 1u = 1,66055.10^-27 kg.

+ Khối lượng của một nuclôn cỡ 1u.

 + Một nguyên tử có số khối A thì có khối lượng cỡ Au (chủ yếu tập trung ở hạt nhân).

Ví dụ: Hạt nhân Hêli có 4 nuclôn nên có khối lượng m_He ≈ 4u.

2. Khối lượng và năng lượng

+ Khi vật ở trạng thái nghỉ thì khối lượng vật là m₀ gọi là khối lượng nghỉ, tương ứng với năng lượng nghỉ là:

E₀ = m₀c²

+ Khi vật chuyển động với vận tốc v thì khối lượng của vật là: gọi là khối lượng động, tương ứng với năng lượng toàn phần là:

E = mc²

+ Ta có:

E = E₀ + E_đ

+ Như vậy một vật chuyển động, năng lượng toàn phần bằng tổng năng lượng nghỉ và động năng của vật.

* Từ E = mc² ⇔ ⇒ khối lượng còn có đơn vị là eV/c² hay MeV/c².

⇒ 1u ≈ 1,66055.10^-27 kg = 931,5 MeV/c²  

IV. Bài tập luyện tập tính chất và cấu tạo hạt nhân của trường Nguyễn Khuyến

Câu 1: Theo thuyết tương đối, một vật có khối lượng nghỉ m₀ chuyển động với tốc độ v thì nó có khối lượng động (khối lượng tương đối tính) là

A.             

B.          

C.              

D.

Câu 2: Theo thuyết tương đối, một hạt có năng lượng nghỉ là E₀, khi chuyển động với tốc độ 0,8c thì có động năng bằng

A.

B. 0,64E₀.                   

C. 0,36E₀.                  

D. .

Câu 3: Một hạt có động năng bằng năng lượng nghỉ. Lấy c = 3.10⁸ m/s². Vận tốc của hạt bằng

A. 2,6.10⁸ m/s.

B. 1,3.10⁸ m/s.           

C. 2.10⁸ m/s.              

D. 1,5.10⁸ m/s.

Câu 4: Hạt nhân có

A. 90 prôtôn và 140 nơtron.

B. 140 prôtôn và 90 nơtron.

C. 90 prôtôn và 230 nơtron.

D. 140 prôtôn và 230 nơtron.

Câu 5: Lấy N_A = 6,02.10²³ mol^–1 và khối lượng mol của iot là 131 g/mol. Số hạt nhân nguyên tử iot có trong 100 g   là

A. 2,3894.10²⁵ hạt.

B. 3,63005.10²⁵ hạt.   

C. 6,01945.10²⁵ hạt.  

D. 4,595.10²³ hạt.

Câu 6: Lấy N_A = 6,02.10²³ mol^–1 và khối lượng mol của urani là 238 g/mol. Số prôtôn có trong 119 g là

A. 7,1638.10²⁵ hạt.

B. 3,01.10²³ hạt.         

C. 4,3946.10²⁵ hạt.    

D. 2,7692.10²⁵ hạt.

Câu 7: Hạt nhân nguyên tử stronti có 38 hạt prôtôn và 56 hạt nơtron. Kí hiệu hạt nhân nguyên tử này là

A.

B. .                      

C. .                      

D. .

Câu 8: Hạt nhân nguyên tử có tổng số nuclon là 14 trong đó có 8 hạt nơtron. Hạt nhân đó là

A.

B. .                       

C. .                      

D. . 

Câu 9: Một nguyên tử có tổng số hạt là 137 trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 31. Hạt nhân nguyên tử đó là

A.

B. .                      

C. .                   

D. . 

Câu 10: Nguyên tử Plutoni có khối lượng 240,0538u. Biết m_e = 5,486.10^-4u. Khối lượng của hạt nhân  bằng

A. 240,0533u.

B. 239,9221u.            

C. 239,9737u.            

D. 240,002u.

Giáo viên biên soạn : Bùi Trần Đức Anh Thái

Đơn vị: Trường THCS - THPT Nguyễn Khuyến