Bom hydrogen (bom H) là một loại vũ khí hạt nhân có sức tàn phá lớn hơn bom nguyên tử (bom A) rất nhiều lần, dù hiện nay cả bom hydrogen và bom nguyên tử đều không được sử dụng trong các cuộc chiến tranh. Sở dĩ bom hydrogen có sức tàn phá lớn như vậy là do nó là sự kết hợp của phản ứng phân hạch của \({}_{92}^{235}U\) (giai đoạn 1) để tạo ra môi trường có nhiệt độ rất cao, cung cấp động năng cho các hạt tham gia phản ứng nhiệt hạch (giai đoạn 2) theo phương trình phản ứng: \({}_{1}^{2}H+{}_{1}^{3}H\to {}_{2}^{4}He+{}_{0}^{1}n+17,6\text{ }MeV\).Giả sử năng lượng toả ra từ quá trình phân hạch còn lại sau khi tạo phản ứng nhiệt hạch là 2,8.1010 J và khối lượng \({}_{2}^{4}He\) được tạo thành từ một vụ nổ bom hydrogen trong thí nghiệm vũ khí hạt nhân là 200 g.
Cho số Avogadro là \({{N}_{A}}=6,{{022.10}^{23}}mo{{l}^{-1}}\). Biết \(1\text{ }eV=1,{{6.10}^{-19}}J\).
a) Phản ứng nhiệt hạch hiện nay chưa kiểm soát được.
b) Số hạt \({}_{2}^{4}He\) được tạo thành là \(3,{{011.10}^{52}}\).
c) Tổng năng lượng tỏa ra của của các phản ứng nhiệt hạch là 8,48.1013 J.
d) Biết rằng năng lượng toả ra khi một tấn thuốc nổ TNT cháy hoàn toàn là 4,2.109 J. Sức tàn phá của quả bom này tương đương với khoảng 106667 tấn thuốc nổ TNT.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Tuyển Tập Đề Thi Tham Khảo Tốt Nghiệp THPT Quốc Gia Năm 2025 - Vật Lí - Cụm Trường Tỉnh Đồng Nai - Bộ Đề 01 là tài liệu ôn tập quan trọng dành cho học sinh lớp 12, giúp các em rèn luyện kỹ năng làm bài và chuẩn bị tốt nhất cho kỳ thi tốt nghiệp THPT 2025. Bộ đề được biên soạn theo định hướng của Bộ GD ĐT, bám sát chương trình học, bao gồm các chủ đề quan trọng như cơ học, điện học, quang học, dao động và sóng, vật lý hạt nhân… Hệ thống câu hỏi trắc nghiệm phong phú, được thiết kế theo nhiều mức độ từ nhận biết, thông hiểu đến vận dụng và vận dụng cao, giúp học sinh làm quen với cấu trúc đề thi và phát triển kỹ năng phân tích, tư duy logic. Mỗi đề thi đều có đáp án chi tiết và hướng dẫn giải cụ thể, hỗ trợ học sinh tự đánh giá năng lực, xác định điểm mạnh và cải thiện điểm yếu trong quá trình ôn tập.
Câu hỏi liên quan
Điều kiện để có thể xảy ra phản ứng tổng hợp hạt nhân là
Xét phản ứng tổng hợp hạt nhân: \(_{1}^{2}D+_{1}^{2}D\to _{2}^{3}He+_{0}^{1}n\). Biết rằng, khối lượng của các nguyên tử \(_{1}^{2}D\), \(_{2}^{4}He\) và khối lượng hạt neutron lần lượt là 2,0141u; 3,0160u; 1,0087u.
Biết rằng mỗi hạt nhân \(_{92}^{235}U\) phân hạch tỏa ra trung bình 200,0 MeV. Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp hoàn toàn 1,00 g deterium theo phản ứng trên tương đương với năng lượng tỏa ra khi bao nhiêu gam \(_{92}^{235}U\) phân hạch hoàn toàn (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?
Trong hạt nhân của một nguyên tử có 8 proton và 9 neutron. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân này bằng \(7,75 \mathrm{MeV} /\) nucleon. Biết \(\mathrm{m}_{\mathrm{p}}=1,0073 \mathrm{amu}, \mathrm{m}_{\mathrm{n}}=1,0087 \mathrm{amu}\) và \(1 \mathrm{amu} \approx 931,5 \mathrm{MeV} / \mathrm{c}^{2}\).
Khối lượng của hạt nhân đó bằng:
Cho hạt nhân \({}_{\text{Z}}^{A}\text{X}\), với \({{\text{m}}_{\text{p}}}\), \({{\text{m}}_{\text{n}}}\) lần lần lượt là khối lượng proton, neutron. Độ hụt khối Δm của hạt nhân \({}_{\text{Z}}^{\text{A}}\text{X}\) được tính theo công thức
Trong lõi mặt trời, quá trình nhiệt hạch chính là sự kết hợp 4 proton để tạo thành một hạt nhân \({ }^{4} \mathrm{He}\), kèm theo việc giải phóng năng lượng khoảng \(26,7 \mathrm{MeV}\) mỗi phản ứng. Cho biết năng suất toả nhiệt của than đá là \(3,2 \cdot 10^{7} \mathrm{~J} / \mathrm{kg}\). Khối lượng than đá cần đốt cháy để toả ra năng lượng tương đương với \(1,2 \mathrm{~g}\) proton tham gia nhiệt hạch là
Bom nhiệt hạch dùng phản ứng: \({}_{1}^{2}\text{D}\) + \({}_{1}^{3}\text{T}\) \({}_{2}^{4}\text{He}\) + \({}_{0}^{1}\text{n}\). Biết khối lượng của các nguyên tử \({}_{1}^{2}\text{D}\), \({}_{1}^{3}\text{T}\), \({}_{2}^{4}\text{He}\) và \({}_{0}^{1}\text{n}\) lần lượt là 2,0141 u; 3,0160 u; 4,0026 u và 1,0087 u. Lấy 1 uc2 = 931,5 MeV. Năng lượng toả ra của quá trình phản ứng hạt nhân được xác định bởi biểu thức DE = (\({{\text{m}}_{\text{tt}}}\) – \({{\text{m}}_{\text{sp}}}\))\({{\text{c}}^{2}}\) với \({{\text{m}}_{\text{tt}}}\) và \({{\text{m}}_{\text{sp}}}\) lần lượt là tổng khối lượng của các hạt trước và sau phản ứng. Nếu có 1 kg helium được tạo thành do vụ nổ của bom nhiệt hạch thì năng lượng tỏa ra xấp xỉ bằng
Biết khối lượng của các hạt nhân Cacbon mC = 12,000 amu, mα= 4,0015 amu, mp= 1,0073 amu, mn= 1,0087 amu và 1 amu = 931 MeV/c². Năng lượng cần thiết tối thiểu để chia hạt nhân \(_{6}^{12}C\)thành ba hạt α theo đơn vị Jun là X.10-13 J. Tìm X (Kết quả làm tròn đến chữ số thứ nhất sau dấu phẩy)
Một hạt nhân có độ hụt khối càng lớn thì hạt nhân đó ...
Biết khối lượng của các hạt proton, neutron và hạt nhân \({ }^{19}{ }_{9} \mathrm{~F}\) lần lượt là \(1,0073 \mathrm{u} ; 1,0087 \mathrm{u} ; 18,9934\) u. Độ hụt khối của hạt nhân \({ }_{9}^{19} F\) là
Phản ứng phân hạch là phản ứng trong đó
Trong chuỗi phản ứng prton-proton trong lòng Mặt Trời có hai phản ứng riêng biệt trong đó 4 hạt nhân hydro cuối cùng có thể dẫn đến 1 hạt nhân Heli. Trong chuỗi phản ứng này, phản ứng \(_{1}^{2}D+_{1}^{1}H\to _{2}^{3}He+\gamma\) tạo ra bức xạ điện từ gamma. Biết \({{m}_{p}}=1,00728\left( u \right)\); \({{m}_{D}}=2,0135\left( u \right)\); \({{m}_{He}}=3,0149\left( u \right) \). Lấy 1u = 931,5 MeV/c2. Giả sử hạt nhân Heli sinh ra trong lõi Mặt Trời chuyển động nhiệt ở nhiệt độ trung bình vào khoảng 13,6.106 (°C) (nhiệt độ trong lòng Mặt Trời ). Động năng trung bình của chuyển động nhiệt của khí \(_{2}^{3}He\) chiếm xấp xỉ bao nhiêu phần trăm so với năng lượng phản ứng tỏa ra? (Coi các hạt nhân \(_{2}^{3}He\) là các phân tử khí lí tưởng)
Giả sử có \(14 \mathrm{~kg}{ }_{92}^{235} U\) tinh khiết được hợp lại để đạt khối lượng vượt hạn trong một quả bom nguyên tử. Biết hệ số nhân neutron trong phản ứng phân hạch của \({ }_{92}^{235} U\) là 1,8 và thời gian trung bình giữa hai phân hạch là 10 ns .
Biết rằng mỗi phân hạch toản ra năng lượng 200 MeV . Năng lượng tỏa ra khi toàn bộ khối \({ }_{92}^{235} U\) phân hạch hoàn toàn là \(a \times 10^{15}(\mathrm{~J})\). Giá trị của a là bao nhiêu? (Làm tròn đến số thập phân hàng phần trăm)
Hạt nhân \({}_{{\text{92}}}^{{\text{235}}}{\text{U}}\) có năng lượng liên kết 1784 MeV. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân này là
Một hạt neutron chậm bắn vào hạt nhân \({}_{92}^{235}\text{U}\) đang đứng yên, gây ra phản ứng phân hạch theo phương trình: n + \({}_{92}^{235}\text{U}\)→\({}_{36}^{90}\text{Kr}\) + \({}_{56}^{144}\text{Ba}\) + x.n. Biết năng lượng liên kết riêng của \({}_{92}^{235}\text{U}\) là 7,60 MeV/nucleon; của \({}_{36}^{90}\text{Kr}\) là 8,53 MeV/nucleon và của \({}_{56}^{144}\text{Ba}\) là 8,25 MeV/nucleon.
Giá trị của x là bao nhiêu?
Phản ứng hạt nhân nào sau đây không phải là phản ứng nhiệt hạch?
Với c là tốc độ ánh sáng trong chân không, \(\mathrm{m}_{0}\) là khối lượng nghỉ của hạt. Khi hạt chuyển động với tốc độ \(\mathrm{v}(\mathrm{v}<\mathrm{c})\) thì năng lượng toàn phần E của hạt được tính theo công thức
Cho proton có động năng \(1,46 \mathrm{MeV}\) bắn phá hạt nhân \({ }_{3}^{7} L i\) đang đứng yên, sinh ra hai hạt \(\alpha\) có cùng động năng. Biết \(\mathrm{m}_{\mathrm{p}}=1,0073 \mathrm{amu} ; \mathrm{m}_{\mathrm{Li}}=7,0142 \mathrm{amu} ; \mathrm{m}_{\alpha}=4,0015 \mathrm{amu}\) và \(1 \mathrm{amu}=931,5 \mathrm{MeV} / \mathrm{c}^{2}\). Xác định góc \(\varphi\) hợp bởi các vector vận tốc của hai hạt \(\alpha\) sau phản ứng. Tính theo đơn vị degrees ( \({ }^{\circ}\) ) và làm tròn đến hàng đơn vị.
Cho phản ứng hạt nhân \({}_{1}^{3}\text{T}+{}_{1}^{2}\text{D}\to {}_{2}^{4}\text{He}+{}_{0}^{1}\text{n}\). Khối lượng của các hạt nhân \({}_{1}^{3}\text{T}\); \({}_{1}^{2}\text{D}\); \({}_{2}^{4}\text{He}\) và hạt neutron lần lượt là \({{\text{m}}_{\text{T}}}=3,01605\text{u}\); \({{\text{m}}_{\text{D}}}=2,0141104\text{u}\); \({{\text{m}}_{\text{He}}}=4,0026\text{u}\) và \({{\text{m}}_{\text{n}}}=1,00867\text{u}\). Lấy \(1\text{u}{{\text{c}}^{2}}=931,5\) MeV; \(1\text{eV}=1,{{6.10}^{-19}}\) J. Biết năng suất tỏa nhiệt của than đá là \(\text{q}=1,{{25.10}^{7}}\) J/kg.
Cho các hạt nhân sau \({}_{92}^{238}\text{U}\), \({}_{92}^{235}\text{U}\), \({}_{11}^{23}\text{Na}\), \({}_{79}^{197}\text{Au}\). Biết rằng khối lượng của các hạt nhân \({}_{92}^{238}\text{U}\), \({}_{92}^{235}\text{U}\), \({}_{11}^{23}\text{Na}\), \({}_{79}^{197}\text{Au}\) và khối lượng của proton, neutron lần lượt là \({{\text{m}}_{\text{U}238}}\) = 238,050788 amu; \({{\text{m}}_{\text{U}235}}\) = 234,993422 amu, \({{\text{m}}_{\text{Na}23}}\) = 22,983730 amu, \({{\text{m}}_{\text{Au}197}}\) = 196,966552 amu, mp = 1,007276 amu và mn = 1,008665 amu. Lấy \(1\text{ }\!\!~\!\!\text{ u}{{\text{c}}^{2}}=931,5\text{ }\!\!~\!\!\text{ MeV}\). Thứ tự sắp xếp các hạt nhân nói trên theo mức độ bền vững tăng dần là
Cho hạt nhân Đơtêri \({}_{1}^{2}D\). Biết khối lượng proton, notron, hạt nhân lần lượt là mp = 1,0073 amu; mn = 1,0087 amu; mD = 2,0136 amu; 1 amu = 931MeV/c2. Năng lượng liên kết của hạt nhân \({}_{1}^{2}D\)bằng bao nhiêu MeV? (Kết quả làm tròn sau dấu phẩy hai chữ số thập phân).
