Năng lượng của Mặt Trời và các ngôi sao trong vũ trụ đều có nguồn gốc từ các phản ứng nhiệt hạch, bắt đầu từ việc đốt cháy hydrogen để tạo thành helium (được gọi là chu trình proton – proton). Xét một ngôi sao đã đốt cháy hoàn toàn hydrogen thành helium và coi rằng các hạt nhân helium tạo thành đều tham gia vào quá trình ba – alpha theo phương trình: 3.\({}_{2}^{4}\text{He}\) $\Rightarrow$ \({}_{6}^{12}\text{C}\) + 7,275 MeV. Nếu khối lượng của ngôi sao vào thời điểm đó là 4.1030 kg (khi tất cả hạt nhân trong ngôi sao đều là helium) và công suất tỏa nhiệt của ngôi sao là 3,8.1030 W thì sau bao nhiêu triệu năm toàn bộ hạt nhân \({}_{2}^{4}\text{He}\) sẽ chuyển hóa hoàn toàn thành \({}_{6}^{12}\text{C}\)? Lấy khối lượng nguyên tử \({}_{2}^{4}\text{He}\) bằng 4 amu và một năm có 365 ngày. 

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

Xét lần lượt hai phản ứng sau:

Phản ứng 1: \({}_{92}^{235}\text{U}\) + \({}_{0}^{1}\text{n}\) $\to$ \({}_{60}^{143}\text{Nd}\) + \({}_{40}^{90}Zr\) + 3\({}_{0}^{1}\text{n}\) + 8\({}_{-1}^{0}e\) + \(8\overline{_{e}}\) + 200 MeV. Khối lượng của \({}_{92}^{235}\text{U}\) được sử dụng trong phản ứng 1 là 50 g.

Phản ứng 2: \({}_{1}^{1}\text{H}\) + \({}_{0}^{1}\text{n}\) $\to$ \({}_{1}^{2}\text{D}\) + 2,23 MeV. Khối lượng của \({}_{1}^{2}\text{D}\) tạo thành từ phản ứng 2 là 50 g.

Nhận định nào sau đây đúng?

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 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

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? 

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.

Biết các hạt proton, neutron, hạt nhân vàng \(_{79}^{197}Au\) và hạt nhân bạc \(_{47}^{107}Ag\) có khối lượng lần lượt là 1,00728u; 1,00866u; 196,92323u và 106,87931u.

Cho phản ứng hạt nhân: \({ }_{9}^{19} \mathrm{~F}+{ }_{1}^{1} \mathrm{H} \rightarrow{ }_{8}^{16} \mathrm{O}+\mathrm{X}\). Hạt nhân X là

Hạt nhân \({}_{92}^{235}\text{U}\) có năng lượng liên kết riêng là 7,59 MeV/nucleon. Năng lượng tối thiểu cần cung cấp để tách hạt nhân \({}_{92}^{235}\text{U}\) thành các nucleon riêng rẽ là x GeV. Giá trị của x là bao nhiêu (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?

Cho khối lượng hạt nhân \({}_{47}^{107}Ag\)là 106,8783 amu, của nơtrôn là 1,0087 amu; của prôtôn là 1,0073 amu. Độ hụt khối của hạt nhân \({}_{47}^{107}Ag\)là

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

Trong phản ứng hạt nhân: \({}_{84}^{210}\)Po à  \({}_{82}^{206}\)Pb + X. Hạt nhân X là

Cho phản ứng hạt nhân: \(_{11}^{23}Cl+_{1}^{2}D\to _{2}^{4}He+_{10}^{20}Ne\). Biết \({{m}_{Na}}=22,9327u\); \({{m}_{He}}=4,0015u\); \({{m}_{Ne}}=19,9870u\). ; \({{m}_{D}}=1,0073u\). Phản ứng trên tỏa hay thu một năng lượng bằng bao nhiêu?

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.

Hạt nhân càng bền vững nếu nó có 

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.

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.

Năng lượng tỏa ra của một phản ứng là bao nhiêu MeV (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?

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).

Năng lượng liên kết riêng của một hạt nhân