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)?

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 \(325\).

Năng lượng liên kết riêng của một hạt nhân

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 hạt nhân Đơtêri \({}_{1}^{2}D\). Biết khối lượng proton, notron, hạt nhân lần lượt là m_p = 1,0073 amu; m_n = 1,0087 amu; m_D = 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).

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?

Một hạt nhân có 8 proton và 9 neutron. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân này bằng 7,75 MeV/nucleon. Biết khối lượng của proton và neutron lần lượt là 1,0073 amu và 1,0087 amu. Lấy \(1~\text{amu}=931,5~\text{MeV}/{{\text{c}}^{2}}\). Khối lượng của hạt nhân này bằng   

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)

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

Hạt nhân \(_{92}^{235}U\) 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?

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 

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? 

Phần lớn năng lượng giải phóng trong phản ứng phân hạch là

Xét đồng vị không bền của nickel là \({}_{28}^{66}\text{Ni}\) phát ra tia phóng xạ \({{\text{ }\!\!\beta\!\!\text{ }}^{-}}\) và biến thành hạt nhân con \({}_{29}^{66}\text{Cu}\). Biết rằng khối lượng của các hạt nhân trên lần lượt là \({{\text{m}}_{\text{Ni}}}\) = 65,9297 amu và \({{\text{m}}_{\text{Cu}}}\) = 65,9289 amu; khối lượng của electron là 0,0006 amu. Năng lượng toả ra của quá trình phóng xạ 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.

     Lấy 1 uc² = 931,5 MeV. Năng lượng tỏa ra của quá trình phóng xạ trên bằng bao nhiêu MeV (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm)?

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?

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.

Năng lượng liên kết của hạt nhân \(_{8}^{18}O\) là bao nhiêu MeV (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?

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.

Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân nguyên tử \({}_4^{10}Be\) bằng bao nhiêu MeV/nuclon? (làm tròn kết quả đến chữ số thập phân thứ hai).

Hạt nhân càng bền vững nếu nó có...