Giải SBT Lí 12 Bài 39: Phản ứng nhiệt hạch | Giải sách bài tập Lí 12

Bài 39: Phản ứng nhiệt hạch Bài 39.1 trang 116 SBT Lí 12: Phản ứng nhiệt hạch là A. phản ứng phân rã phóng xạ.

B. phản ứng phân hạch.

C. phản ứng tổng hợp hạt nhân.

D. phản ứng hạt nhân tự phát.

Lời giải:

Nhiệt hạch là phản ứng trong đó hai hay nhiều hạt nhân nhẹ hợp lại thành hạt nhân nặng hơn

Chọn đáp án C

Bài 39.2 trang 116 SBT Lí 12: Nguồn gốc năng lượng của Mặt Trời là do A. các phản ứng hóa học xảy ra trong lòng nó.

B. các phản ứng phân hạch xảy ra trong lòng nó.

C. các phản ứng nhiệt hạch xảy ra trong lòng nó.

D. các quá trình phóng xạ xảy ra trong lòng nó.

Lời giải:

Nguồn gốc năng lượng của Mặt Trời là do các phản ứng nhiệt hạch xảy ra trong lòng nó.

Chọn đáp án C

Bài 39.3 trang 117 SBT Lí 12: Tổng hợp hạt nhân ⁴₂He từ phản ứng hạt nhân

1 7 4

1H 3Li 2HeX

Mỗi phản ứng trên tỏa năng lượng 17,3MeV.17,3MeV. Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 0,5mol heli là

A. 2,6.10²⁴ MeV B. 2,4.10²⁴ MeV C. 5,2.10²⁴ MeV

D. 1,3.10²⁴ MeV Lời giải:

Phương trình phản ứng hạt nhân:

1 7 4 4

1H 3Li 2He2He

Vậy một phản ứng tạo ra 2 hạt ⁴₂He Số hạt ⁴₂He có trong 0,5mol là:

N = 0,5.N_A = 0,5.6,02.10²³ = 3,01.10²³(hạt) Vậy số phản ứng cần có là N

2

Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 0,5mol heli là:

Q = N

2 .17,3 =

3,01.1023

.17,3

2 = 2,6.10²⁴MeV Chọn đáp án A

Bài 39.4 trang 117 SBT Lí 12: Phản ứng hạt nhân nào dưới đây không phải là phản ứng nhiệt hạch?

A. ¹₁H ³₁H ⁴₂He B. ²₁H ²₁H ⁴₂He C. ²₁H ⁶₃Li2 He⁴₂ D. ⁴₂He¹⁴₇N¹⁷₈O¹₁H Lời giải:

Nhiệt hạch là phản ứng trong đó hai hay nhiều hạt nhân nhẹ hợp lại thành hạt nhân nặng hơn

Chọn đáp án D

Bài 39.5 trang 117 SBT Lí 12: Năng lượng toả ra trong phản ứng nhiệt hạch lớn hơn năng lượng toả ra trong phản ứng phân hạch vì

A. phản ứng nhiệt hạch xảy ra ở nhiệt độ rất cao.

B. mỗi phản ứng nhiệt hạch tỏa ra một năng lượng lớn hơn năng lượng mà mỗi phản ứng phân hạch tỏa ra.

C. cùng một lượng nhiên liệu của phản ứng nhiệt hạch tỏa ra một năng lượng lớn hơn năng lượng mà cùng một lượng nhiên liệu của phản ứng phân hạch toả ra.

D. các hạt nhân tham gia vào phản ứng nhiệt hạch "nhẹ" hơn các hạt nhài tham gia vào phản ứng phân hạch.

Lời giải:

Năng lượng tỏa ra trong phản ứng nhiệt hạch lớn hơn năng lượng tỏa ra trong phản ứng phân hạch vì cùng một lượng nhiên liệu của phản ứng nhiệt hạch tỏa ra một năng lượng lớn hơn năng lượng mà cùng một lượng nhiên liệu của phản ứng phân hạch tỏa ra.

Chọn đáp án C

Bài 39.6 trang 117 SBT Lí 12: Trong các nhà máy điện hạt nhân thì

A. năng lượng của phản ứng phân hạch được biến đổi trực tiếp thành điện năng.

B. năng lượng của phản ứng nhiệt hạch được biến đổi trực tiếp thành điện năng.

C. năng lượng của phản ứng phân hạch được biến thành nhiệt năng, rồi thành cơ năng và sau cùng thành điện năng.

D. năng lượng của phản ứng nhiệt hạch được biến đổi thành nhiệt năng, rồi thành cơ năng và sau cùng thành điện năng.

Lời giải:

Trong các nhà máy điện hạt nhân thì năng lượng của phản ứng phân hạch được biến thành nhiệt năng, rồi thành cơ năng và sau cùng thành điện năng.

Chọn đáp án C

Bài 39.7 trang 117 SBT Lí 12: Tính năng lượng tỏa ra trong các phản ứng sau:

a)⁷₃Li¹₁H⁴₂He ⁴₂He b) ²₁H₂³He¹₁H ⁴₂He

c) ²₁H⁶₃Li ⁴₂He ⁴₂He d) ¹₁H ⁶₃Li₂³He ⁴₂He Lời giải:

a) Năng lượng tỏa ra của phản ứng là Q = (mLi + mH - 2mHe).931,5 = 17,3 MeV b) Năng lượng tỏa ra của phản ứng là Q = (m_H + m_H - m_H - m_He).931,5 = 18,3 MeV c) Năng lượng tỏa ra của phản ứng là Q = (m_Li + m_H - 2m_He).931,5 = 22,4 MeV d) Năng lượng tỏa ra của phản ứng là Q = (m_Li + mH - 2mHe).931,5 = 9,02 MeV.

Bài 39.8 trang 118 SBT Lí 12: Trong phản ứng tổng hợp heli:

2 6 4 4

1H 3Li 2He 2He

nếu tổng hợp heli từ 1g liti thì năng lượng toả ra có thể đun sôi bao nhiêu kilôgam nước ở 0^oC ?

Lời giải:

Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp He từ một hạt Li: ΔE = 17,41905(MeV) Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp He từ một gam Li:

Q = 17,41905.1

7.6,023.10²³.1,6.10^-13(kJ) Ta có : Q = mc.Δt => m = Q

4200.(100 0) = 5,7.10⁵ kg.

Bài 39.9 trang 118 SBT Lí 12: Rơ-dơ-pho đã làm thí nghiệm sau : Bắn phá ¹⁴₇N bằng hạt α; hạt ¹⁴₇N lấy hạt đạn α đó và lập tức phân rã thành hạt nhân oxi bền.

a) Viết các phương trình phản ứng trên.

b) Tính năng lượng toả ra hay thu vào của phản ứng đó.

Lời giải:

a) Trong phản ứng hạt nhân:

4 14 17 1

2He 7N 8O1H

b) Ta có:

mN = 13,992u; mα = 4,0015u; mO = 16,9947u; mp = 1,0073u

⇒ mt < ms ⇒ Phản ứng thu năng lượng

⇒ Wthu = [(mO + mp) - (mN + mα)]c² = 1,19MeV Phản ứng hấp thụ 1,19 MeV.

Bài 39.10* trang 118 SBT Lí 12: Xác định năng lượng cực tiểu của các phôtôn cần thiết để kích thích sự tạo thành các phản ứng:

 

9 4 1

4Behf 2 2He  0N

 

12 4

6Chf 3 2He Lời giải:

Năng lượng tối thiểu của photon phải bằng lượng năng lượng phản ứng cần hấp thụ để xảy ra:

a) hf = |Q| =









Bài 39.11 trang 118 Sách bài tập Vật Lí 12: Viết phản ứng hạt nhân biến thuỷ ngân (¹⁹⁸Hg) thành vàng (giấc mơ của các nhà giả kim thuật ngày xưa).

Lời giải:

198 1 198 1

80Ag0n 79Au1H