Tính năng lượng liên kết riêng của các hạt nhân \(^{12}_6C,^4_2He,^{16}_8O,^{235}_{92}U\) trong Bảng 15.1 và chỉ ra trong đó hạt nhân nào bền vững nhất và kém bền vững nhất.
Tính năng lượng liên kết riêng của các hạt nhân \(^{12}_6C,^4_2He,^{16}_8O,^{235}_{92}U\) trong Bảng 15.1 và chỉ ra trong đó hạt nhân nào bền vững nhất và kém bền vững nhất.
Hãy thảo luận và giải thích tại sao hạt nhân \(^1_1H\) không xuất hiện trong Hình 15.2.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiVì hạt nhân \({}_1^1H\) chỉ có duy nhất 1 proton nên không có năng lượng liên kết.
(Trả lời bởi datcoder)
Sử dụng hệ thức E = mc2 để xác định năng lượng của các hạt trong Bảng 15.1 theo đơn vị MeV và J.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải(Trả lời bởi datcoder)
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
Tính năng lượng liên kết của hai hạt nhân bất kì được cho trong Bảng 15.1.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiElk (He) = 0,030377.931,5 = 28,3 (MeV)
Elk (O) = 0,137005.931,5 = 127,62 (MeV)
(Trả lời bởi datcoder)
So sánh lực đẩy tĩnh điện và lực hấp dẫn giữa hai proton đặt cách nhau 1 fm. Biết rằng điện tích của proton là 1,6.10-19 C và lực hấp dẫn giữa hai proton ở khoảng cách 1 fm là 1,87.10-34 N
Thảo luận (1)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)
Hãy ước lượng khối lượng riêng của hạt nhân \(^{12}_6C\). Nhận xét.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảimC = 12 (u) = 1,993.10-26 (kg)
rC = 1,2.10-15.A1/3 = 1,2.10-15.121/3 = 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)
Tính năng lượng nghỉ của một đồng xu có khối lượng 2 g đang nằm yên trên bàn theo hệ thức về mối liên hệ giữa khối lượng và năng lượng
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiNăng lượng nghỉ của đồng xu là: E = mc2 = 2.10-3.(3.108)2 = 1,8.1014 (J)
(Trả lời bởi datcoder)
Ta đã biết hạt nhân gồm các proton mang điện dương và các neutron trung hòa về điện. Lực đẩy tĩnh điện giữa các proton là rất lớn vì khoảng cách giữa chúng rất nhỏ. Để duy trì sự tồn tại của hạt nhân, các proton và các neutron (các nucleon) cần một lực hút mạnh hơn lực đẩy tĩnh điện, lực này được gọi là lực hạt nhân. Vậy mức độ liên kết của các nucleon có giống nhau hay không đối với các hạt nhân khác nhau? Độ bền vững của các hạt nhân được đánh giá dựa vào đại lượng vật lí nào?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiMức 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)
Mặt Trời là một nguồn phát năng lượng khổng lồ với công suất rất lớn. Công suất trung bình của Mặt Trời khoảng 4.1026 W. Hãy ước tính khối lượng Mặt Trời mất đi trong mỗi giây để tạo ra được công suất nói trên.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiNăng 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)
Tính độ hụt khối của hai hạt nhân bất kì được cho trong Bảng 15.1.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảimHe = (2.1,007276 + 2.1,008665) - 4,001505 = 0,030377 (amu)
∆mO = (8.1,007276 + 8.1,008665) - 15,990523 = 0,137005 (amu)
(Trả lời bởi datcoder)