Bài 15. Năng lượng liên kết hạt nhân

Hướng dẫn giải

Mức độ liên kết của các nucleon khác nhau đối với các hạt nhân khác nhau.

Độ bền vững của hạt nhân được đánh giá dựa trên năng lượng liên kết riêng của hạt nhân.

(Trả lời bởi datcoder)

Hướng dẫn giải

Năng lượng nghỉ của đồng xu là: E = mc² = 2.10^-3.(3.10⁸)² = 1,8.10¹⁴ (J)

(Trả lời bởi datcoder)

Hướng dẫn giải

Năng lượng của Mặt Trời trong 1 giây là: E = 4.10²⁶ (J)

Khối lượng Mặt Trời mất đi trong mỗi giây là: 

\(m = \frac{E}{{{c^2}}} = \frac{{{{4.10}^{26}}}}{{{{({{3.10}^8})}^2}}} = 4,{44.10^9}kg\)

(Trả lời bởi datcoder)

Hướng dẫn giải

m_C = 12 (u) = 1,993.10^-26 (kg)

r_C = 1,2.10^-15.A^1/3 = 1,2.10^-15.12^1/3 = 2,75.10^-15 (m)

\({V_c} = \frac{4}{3}\pi {r^3} = \frac{4}{3}\pi {(2,{75.10^{ - 15}})^3} = 8,{71.10^{ - 44}}{m^3}\)

\( \to d = \frac{m}{V} = \frac{{1,{{993.10}^{ - 26}}}}{{8,{{71.10}^{ - 44}}}} = 2,{3.10^{17}}kg/{m^3}\)

(Trả lời bởi datcoder)

Hướng dẫn giải

Hạt	Kí hiệu	Khối lượng (amu)	Năng lượng (MeV)	Năng lượng (J)
Proton	\({}_1^1H\)	1,007276	938,28	1,51.10-10
Neutron	\({}_0^1n\)	1,008665	939,57	1,51.10-10
Carbon 12	\({}_6^{12}C\)	11,996706	11174,93	1,79.10-9
Helium 4	\({}_2^4He\)	4,001505	3727,4	5,98.10-10
Oxygen 16	\({}_8^{16}O\)	15,990523	14895,17	2,39.10-9
Sodium 23	\({}_{11}^{23}Na\)	22,983730	21409,34	2,68.10-8
Uranium 235	\({}_{92}^{235}U\)	234,993422	218896,37	3,51.10-8

(Trả lời bởi datcoder)

Hướng dẫn giải

\({F_d} = k\frac{{{q_1}{q_2}}}{{{r^2}}} = {9.10^9}\frac{{{{(1,{{6.10}^{ - 19}})}^2}}}{{{{({{1.10}^{ - 15}})}^2}}} = 230,4N\)

→ Lực đẩy tĩnh điện lớn hơn rất nhiều so với lực hấp dẫn giữa hai proton cách nhau 1fm.

(Trả lời bởi datcoder)

Hướng dẫn giải

m_He = (2.1,007276 + 2.1,008665) - 4,001505 = 0,030377 (amu)

∆m_O = (8.1,007276 + 8.1,008665) - 15,990523 = 0,137005 (amu)

(Trả lời bởi datcoder)

Hướng dẫn giải

E_{lk (He)} = 0,030377.931,5 = 28,3 (MeV)

E_{lk (O)} = 0,137005.931,5 = 127,62 (MeV)

(Trả lời bởi datcoder)

Hướng dẫn giải

\({E_{lkr}} = \frac{{{E_{lk}}}}{A} = \frac{{\Delta m{c^2}}}{A}\)

\({E_{lkr(C)}} = \frac{{\left( {\left( {6.1,007276 + 6.1,008665} \right) - 11,996706} \right).931,5}}{{12}} = 7,68MeV/nucleon\)

\({E_{lkr(He)}} = \frac{{\left( {\left( {2.1,007276 + 2.1,008665} \right) - 4,001505} \right).931,5}}{4} = 7,07MeV/nucleon\)

\({E_{lkr(O)}} = \frac{{\left( {\left( {8.1,007276 + 8.1,008665} \right) - 15,990523} \right).931,5}}{{16}} = 7,98MeV/nucleon\)

\({E_{lkr(U)}} = \frac{{\left( {\left( {92.1,007276 + 143.1,008665} \right) - 234,993422} \right).931,5}}{{235}} = 7,59MeV/nucleon\)

Hạt nhân bền vững nhất là \({}_8^{16}O\); Hạt nhân kém bền vững nhất là \({}_2^4He\)

(Trả lời bởi datcoder)

Hướng dẫn giải

Vì hạt nhân \({}_1^1H\) chỉ có duy nhất 1 proton nên không có năng lượng liên kết.

(Trả lời bởi datcoder)