Điều kiện để có thể xảy ra phản ứng tổng hợp hạt nhân là

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 \({}_{92}^{235}\text{U}\) (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

\({}_{1}^{2}\text{H}\) + \({}_{1}^{3}\text{H}\) $\to$ \({}_{2}^{4}\text{He}\) + \({}_{0}^{1}\text{n}\) + 17,6 MeV.

Giả sử năng lượng tỏa ra từ quá trình phân hạch còn lại sau khi tạo phản ứng nhiệt hạch là 2,8.1010 J và khối lượng \({}_{2}^{4}\text{He}\) được tạo thành từ một vụ nổ bom hydrogen trong thí nghiệm vũ khí hạt nhân là 200 g thì sức tàn phá của quả bom này tương đương với khoảng bao nhiêu tấn thuốc nổ TNT? Biết rằng năng lượng tỏa ra khi một tấn thuốc nổ TNT cháy hoàn toàn là 4,2.109 J; khối lượng nguyên tử bằng số khối của nguyên tử đó tính theo đơn vị amu.

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?

Điều kiện để có thể xảy ra phản ứng tổng hợp hạt nhân là

Hạt nhân \({}_4^{10}Be\) có khối lượng 10,0135u. Khối lượng của nơtrôn (nơtron) m_n = 1,0087u, khối lượng của prôtôn (prôton) m_P = 1,0073u. Biết 1 amu = 931,5 MeV/c².

Độ hụt khối của nguyên tử \({}_4^{10}Be\) bằng x.10^-3 amu. Giá trị của x bằng bao nhiêu? (làm tròn kết quả đến chữ số thập phân thứ hai).

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

Phản ứng phân hạch là quá trình

Cho rằng khi một hạt nhân urani \({}_{92}^{235}U\) phân hạch thì toả ra năng lượng trung bình là 200 MeV, Lấy N_A = 6,023.10²³ mol^-1, khối lượng mol của urani \({}_{92}^{235}U\)là 235 g/mol. Năng lượng tỏa ra khi phân hạch hết 1 kg urani \({}_{92}^{235}U\)là bao nhiêu? (\(\times \) 10²⁶ MeV, làm tròn đến số thập phân thứ hai)

Các phản ứng hạt nhân không tuân theo

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

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:

Năm 1934, hai ông bà Joliot và Curie dùng hạt \(\alpha \) bắn phá một lá nhôm và thu được phosphorus với phương trình phản ứng là \({}_{2}^{4}\text{He}+~{}_{13}^{27}\text{Al}~\to ~{}_{15}^{30}\text{P}+{}_{0}^{1}n\). Điều đặc biệt là hạt nhân \({}_{15}^{30}\text{P}\) sinh ra có tính phóng xạ \({{\beta }^{+}}\). Hạt nhân hoặc nguyên tử \({}_{15}^{30}\text{P}\) được gọi là đồng vị phóng xạ nhân tạo vì không có sẵn trong thiên nhiên. Phosphorus thiên nhiên là đồng vị bền \({}_{15}^{31}\text{P}\). Bằng cách dùng các máy gia tốc (và các lò phản ứng hạt nhân) thực hiện các phản ứng hạt nhân, người ta đã tạo ra hơn \(2000\) đồng vị phóng xạ, trong khi số đồng vị phóng xạ tự nhiên chỉ có khoảng \(325\).

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?

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.

Một viện nghiên cứu hạt nhân sử dụng một lò phản ứng hạt nhân dùng công suất nhiệt 200 kW . Lò sử dụng nhiên liệu \({ }^{235} \mathrm{U}\). Cho rằng toàn bộ năng lượng mà lò phản ứng này đều nhận được từ nhiệt lượng toả ra của sự phân hạch của \({ }^{235} U\) và hiệu suất của nhà máy là \(60 \%\). Cho biết mỗi phân hạch toả năng lượng 200 MeV , coi mỗi năm có 365 ngày. Khối lượng \({ }^{235} \mathrm{U}\) mà lò phản ứng tiêu thụ trong 1 năm là

Giả sử quả bom nguyên tử thả xuống Hiroshima có chứa 100 kg quặng uranium trong đó \({ }_{92}^{235} \mathrm{U}\) chiếm \(25 \%\). Biết trung bình mỗi phân hạch của \({ }_{92}^{235} \mathrm{U}\) giải phóng 200 MeV .

Năng lượng giải phóng của vụ nổ tương đương \(\mathrm{x} \cdot 10^{8} \mathrm{~kW} . \mathrm{h}\) ? Tìm x (làm tròn đến hàng phần trăm). Lấy \(\mathrm{N}_{\mathrm{A}}=6,02 \cdot 10^{23}\) hạt; \(1 \mathrm{MeV}=1,6 \cdot 10^{-13} \mathrm{~J}\).

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? 

Cho biết đồng vị phóng xạ 226Ra phân rã alpha với chu kỳ bán rã là 1600 năm. Giả sử ban đầu hạt nhân 226Ra đứng yên sau đó rân rã alpha và biến đổi thành hạt nhân 222Rn. Biết khối lượng của 226Ra là khoảng 226,0254 amu, khối lượng của 222Rn là khoảng 222,0176 amu và khối lượng của hạt alpha (4He) là khoảng 4,0026 amu. Động năng hạt alpha sau phân rã là

Biết khối lượng của proton, neutron, hạt nhân \(_{8}^{16}O\) lần lượt là 1,0073 amu; 1,0087 amu; 15,9904 amu và 1 amu = 931,5 MeV/c².

Năng lượng liên kết của hạt nhân này là bao nhiêu MeV (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?

Với c là tốc độ ánh sáng trong chân không, m₀ là khối lượng nghỉ của hạt. Khi hạt chuyển động với tốc độ v (v < c)  thì động năng của hạt bằng 0,25 lần năng lượng nghỉ. Tốc độ v liên hệ với c qua hệ thức

Biết khối lượng của các hạt nhân Cacbon m_C = 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)