Đâu là hạt nhân bền vững nhất trong các hạt nhân dưới đây?

Theo thuyết tương đối, một hạt có khối lượng m thì có năng lượng toàn phần là E. Biết c là tốc độ ánh sáng trong chân không. Hệ thức đúng là

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 .

Thời gian để toàn bộ khối \({ }_{92}^{235} U\) trên phân hạch hoàn toàn là bao nhiêu ns?

Công thức nào sau đây biểu diễn đúng sự liên hệ giữa năng lượng E và khối lượng m tương ứng của cùng một vật theo Einstein? 

Năng lượng liên kết 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)?

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

Hạt pôlôni \(({}_{84}^{210}\text{Po})\) đang đứng yên thì phân rã alpha (α) và biến đổi thành hạt X được minh họa như hình bên. Lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị amu gần bằng số khối của của chúng.

Giá trị năng lượng liên kết riêng \({{E}_{\text{lkr}}}\) của nhiều hạt nhân được biểu diễn trên đồ thị ở hình vẽ, trong đó \(A\) là số nucleon của hạt nhân. Hỏi trong các hạt nhân sau: \({}_{~}^{19}\text{F}\), \({}_{~}^{209}\text{Bi}\), \({}_{~}^{6}\text{Li}\), \({}_{~}^{4}\text{He}\), hạt nhân nào kém bền vững nhất? 

Trong các định luật bảo toàn sau:

(1) Bảo toàn động lượng.

(2) Bảo toàn số khối.

(3) Bảo toàn khối lượng.

(4) Bảo toàn năng lượng toàn phần.

(5) Bảo toàn số proton.

(6) Bảo toàn điện tích.

Phản ứng hạt nhân tuân theo bao nhiêu định luật bảo toàn?

Dùng một hạt α có động năng 7,7 MeV bắn vào hạt nhân \({}_{7}^{14}\text{N}\) đang đứng yên gây ra phản ứng: \(\text{ }\!\!\alpha\!\!\text{ }+{}_{7}^{14}\text{N}\to \text{ }\!\!~\!\!\text{ }{}_{1}^{1}\text{p}+{}_{8}^{17}\text{O}\). Hạt proton bay ra theo phương vuông góc với phương bay tới của hạt α như hình vẽ bên dưới.

     Cho khối lượng các hạt nhân: \({{\text{m}}_{\text{ }\!\!\alpha\!\!\text{ }}}=4,0015\text{u}\); \({{\text{m}}_{\text{p}}}=1,0073\text{u}\); \({{\text{m}}_{\text{N}14}}=13,9992\text{u}\); \({{\text{m}}_{\text{O}17}}=16,9947\text{u}\) và \(1\text{u}=931,5\text{ }\!\!~\!\!\text{ MeV}/{{\text{c}}^{2}}\). Động năng của hạt nhân \({}_{8}^{17}\text{O}\) xấp xỉ bằng

Bom nhiệt hạch dùng phản ứng: \({}_{1}^{2}\text{D}\) + \({}_{1}^{3}\text{T}\) $\to$ \({}_{2}^{4}\text{He}\) + \({}_{0}^{1}\text{n}\). 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 

Một quả bom sử dụng năng lượng từ các phản ứng nhiệt hạch để nén nguồn nhiên liệu nhằm tăng sức công phá lên hàng chục, hàng trăm lần. Nhiên liệu tổng hợp cho phản ứng nhiệt hạch này là hạt nhân Đoteri (\({}_{1}^{2}H\)), diễn ra theo phương trình: \(5_{1}^{2}\text{H}\to _{2}^{3}\text{He}+_{2}^{4}\text{He}+_{1}^{1}\text{H}+2\text{n}\). Lấy khối lượng các hạt \({}_{1}^{1}H,{}_{1}^{2}H,~{}_{2}^{3}He,{}_{2}^{4}He\) và notron lần lượt là 1,0079u; 2,0141u; 3,0160u; 4,0026u và 1,0087u. Cho 1uc² = 931,5MeV, số A-vô-ga-rô là \({{N}_{A}}={{6,02.10}^{23}}\text{mo}{{\text{l}}^{-1}}\). Quả bom đó có 150kg Đoteri tham gia thực hiện phản ứng tổng hợp,năng lượng tỏa ra từ quả bom là:

Năng lượng liên kết riêng càng cao thì hạt nhân càng khó bị phá vỡ thành các nucleon riêng lẻ vì khi đó hạt nhân

Hạt nhân deuterium \({ }_{1}^{2} \mathrm{H}\) có khối lượng \(2,0136 \mathrm{amu}\). Biết khối lượng của hạt proton và neutron lần lượt là \(1,0073 \mathrm{amu}\) và \(1,0087 \mathrm{amu}\). Biết \(1 \mathrm{amu}=931,5 \mathrm{MeV} / \mathrm{c}^{2}\). Năng lượng liên kết riêng của nó bằng

Khối lượng của các hạt proton, neutron và hạt nhân \(_{8}^{18}O\) lần lượt là 1,0073 amu; 1,0087 amu; 17,9948 amu. Biết 1 amu = 931,5 MeV/c².

Độ hụt khối của hạt nhân \(_{8}^{18}O\) là bao nhiêu amu (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?

Chọn cụm từ phù hợp để hoàn thành nhận định sau: “Khối lượng của một hạt nhân bất kì … tổng khối lượng của các nucleon riêng lẽ cấu tạo thành hạt nhân đó”.

Phản ứng hạt nhân nào sau đây là phản ứng phân hạch?

Bắn một hạt neutron có động năng \({{\text{K}}_{\text{n}}}\) vào hạt nhân \({}_{3}^{6}\text{Li}\) đang đứng yên và gây ra phản ứng:

\({}_{0}^{1}\text{n}+{}_{3}^{6}\text{Li}\to {}_{1}^{3}\text{H}+{}_{2}^{4}\text{He}\)

Sau phản ứng, hạt nhân \({}_{2}^{4}\text{He}\) và hạt nhân \({}_{1}^{3}\text{H}\) bay ra theo các hướng hợp với hướng tới của hạt neutron các góc lần lượt là j và \(120{}^\circ -\text{ }\!\!\varphi\!\!\text{ }\) như hình vẽ bên dưới.

Lấy khối lượng các hạt nhân bằng số khối tính theo đơn vị amu. Bỏ qua bức xạ gamma. Biết phản ứng này thu năng lượng 1,87 MeV. Giá trị lớn nhất của \({{\text{K}}_{\text{n}}}\) gần nhất với giá trị nào sau đây?