Up5me
Trang chủ > Câu hỏi lẻ > 2dx6ahdxpXXR

Đề bài

Cho phản ứng hạt nhân: \({}_{{\rm{17}}}^{{\rm{37}}}{\rm{Cl + X}} \to {}_{{\rm{18}}}^{{\rm{37}}}{\rm{Ar + n}}\) Cho mCl = 36,9566 u; mAr = 36,9569 u; mX = 1,0073 u; mn = 1,0087u; 1 u = 931 MeV/c2.

1. Hạt nhân X là \({}_{\rm{1}}^{\rm{1}}{\rm{H}}\) (Hidro).
2. Phản ứng này là phản ứng tỏa năng lượng.
3. Năng lượng toả ra của phản ứng là 1,58 MeV.
4. Đồng vị Ar trong phản ứng có số khối là 37.
Đáp án đúng: 1Đ, 2S, 3S, 4Đ

Xem lời giải

Phương pháp giải

Lời giải chi tiết

Trước hết, chúng ta sẽ phân tích từng mệnh đề của bài tập để xác định tính đúng/sai của từng mệnh đề và giải quyết bài toán.

Mệnh đề 1: "Hạt nhân X là \({}_{1}^{1}\text{H}\) (Hidro)."

Phản ứng được cho: \(\ce{^{37}_{17}Cl + X -> ^{37}_{18}Ar + n}\)

Trong phản ứng này, để \(^{37}_{17}\text{Cl}\) biến thành \(^{37}_{18}\text{Ar}\), hạt X cần là một proton \(\left({}_{1}^{1}\text{H}\right)\) vì hiệu số số proton giữa Ar và Cl là 1. Do đó, mệnh đề 1 là Đúng.

Mệnh đề 2: "Phản ứng này là phản ứng tỏa năng lượng."

Để biết phản ứng có tỏa năng lượng hay không, cần tính toán năng lượng tỏa ra (hoặc hấp thụ) của phản ứng dựa trên độ hụt khối.

  • Tính khối lượng trướcphản ứng: \(m_\text{trước} = m_\text{Cl} + m_X = 36,9566 + 1,0073 = 37,9639\ \text{u}\).
  • Tính khối lượng sau phản ứng: \(m_\text{sau} = m_\text{Ar} + m_n = 36,9569 + 1,0087 = 37,9656\ \text{u}\).
  • Độ hụt khối: \(\Delta m = m_\text{trước} - m_\text{sau} = 37,9639 - 37,9656 = -0,0017\ \text{u}\).
  • Năng lượng tỏa ra hoặc hấp thụ: \(\Delta E = \Delta m \times 931\ \text{MeV/u} = -0,0017 \times 931 = -1,5827\ \text{MeV}\).

Kết quả âm nghĩa là phản ứng hấp thụ năng lượng, không phải tỏa năng lượng. Do đó, mệnh đề 2 là Sai.

Mệnh đề 3: "Năng lượng toả ra của phản ứng là 1,58 MeV."

Như đã tính ở trên, năng lượng hấp thụ là 1,5827 MeV (không tỏa ra), nên mệnh đề này cũng Sai.

Mệnh đề 4: "Đồng vị Ar trong phản ứng có số khối là 37."

Nhìn vào phản ứng \(\ce{^{37}_{17}Cl + X -> ^{37}_{18}Ar + n}\), rõ ràng Ar có số khối là 37. Do đó, mệnh đề 4 là Đúng.

Kết luận:

  1. Mệnh đề 1: Đúng.
  2. Mệnh đề 2: Sai.
  3. Mệnh đề 3: Sai.
  4. Mệnh đề 4: Đúng.

Chú ý khi giải

  • Khi tính năng lượng tỏa ra hoặc hấp thụ, cần chú ý đến độ hụt khối. Nếu \(\Delta m > 0\), phản ứng tỏa năng lượng; nếu \(\Delta m < 0\), phản ứng hấp thụ năng lượng.
  • Cần nhớ: 1 u ≈ 931 MeV/c2 để chuyển đổi từ khối lượng (u) thành năng lượng (MeV).
  • Xác định đúng hạt nhân tham gia và sản phẩm phản ứng từ chỉ số khối và số nguyên tử để quyết định đúng đắn các hạt trong và sau phản ứng.