Dưới đây là lời giải từng câu:
---
**Câu 1:**
Độ phóng xạ giảm theo công thức:
\[ A = A_0 \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{t}{T}} \]
Trong đó:
- \(A_0 = 1600\, Bq\) (độ phóng xạ ban đầu)
- \(A = 200\, Bq\) (độ phóng xạ sau thời gian \(t=6\) giờ)
- \(T\) là chu kỳ bán rã (giờ)
Thay vào công thức:
\[
200 = 1600 \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{6}{T}}
\Rightarrow \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{6}{T}} = \frac{200}{1600} = \frac{1}{8} = \left(\frac{1}{2}\right)^3
\]
Suy ra:
\[
\frac{6}{T} = 3 \Rightarrow T = \frac{6}{3} = 2 \text{ giờ}
\]
**Đáp án Câu 1:** Chu kỳ bán rã là 2 giờ.
---
**Câu 2:**
Cho hạt nhân \(\frac{60}{27}Co\) gồm:
- Số proton \(Z=27\)
- Số neutron \(N = 60 - 27 = 33\)
Khối lượng proton \(m_p = 1,0073\,amu\)
Khối lượng neutron \(m_n = 1,0087\,amu\)
Khối lượng hạt nhân \(m_{Co} = 59,940\,amu\)
Độ hụt khối:
\[
\Delta m = Z m_p + N m_n - m_{Co}
= 27 \times 1,0073 + 33 \times 1,0087 - 59,940
\]
Tính:
\[
27 \times 1,0073 = 27,1971
\]
\[
33 \times 1,0087 = 33,2871
\]
\[
\Delta m = 27,1971 + 33,2871 - 59,940 = 60,4842 - 59,940 = 0,5442\,amu
\]
Làm tròn đến chữ số thập phân thứ hai:
\[
\Delta m \approx 0,54\,amu
\]
**Đáp án Câu 2:** Độ hụt khối là 0,54 amu.
---
**Câu 3:**
Phản ứng:
\[
^{37}_{17}Cl + ^3_1H \rightarrow ^{37}_{18}Ar + ^3_0n
\]
Khối lượng các hạt:
- \(m_{Cl} = 36,956563\,amu\)
- \(m_H = 1,007276\,amu\)
- \(m_{Ar} = 36,956889\,amu\)
- \(m_n = 1,00867\,amu\)
Năng lượng tỏa ra (thu năng lượng) tính theo hiệu khối lượng:
\[
Q = \left[(m_{Cl} + m_H) - (m_{Ar} + m_n)\right] \times 931,5\,MeV
\]
Tính hiệu khối lượng:
\[
(m_{Cl} + m_H) = 36,956563 + 1,007276 = 37,963839
\]
\[
(m_{Ar} + m_n) = 36,956889 + 1,00867 = 37,965559
\]
\[
\Delta m = 37,963839 - 37,965559 = -0,00172\,amu
\]
Vì \(\Delta m < 0\), nghĩa là năng lượng phản ứng tiêu hao (phản ứng thu năng lượng âm, phản ứng không tỏa mà hấp thụ năng lượng)
Năng lượng:
\[
Q = -0,00172 \times 931,5 = -1,6\,MeV
\]
Phản ứng hấp thụ 1,6 MeV.
**Đáp án Câu 3:** Phản ứng tiêu tốn khoảng 1,6 MeV (phản ứng thu năng lượng -1,6 MeV).
---
**Câu 4:**
Cho:
- \(m_p = 1,0073\,amu\)
- \(m_n = 1,0087\,amu\)
- \(m_D = 2,0136\,amu\)
Độ hụt khối:
\[
\Delta m = m_p + m_n - m_D = 1,0073 + 1,0087 - 2,0136 = 2,016 - 2,0136 = 0,0024\,amu
\]
Năng lượng liên kết:
\[
E = \Delta m \times 931,5 = 0,0024 \times 931,5 = 2,24\,MeV
\]
Làm tròn đến 2 chữ số thập phân: 2,24 MeV.
**Đáp án Câu 4:** Năng lượng liên kết của hạt nhân đơteri là 2,24 MeV.
---
**Câu 5:**
Năng lượng liên kết của hạt nhân D: \(E_{KL} = 13,64\,MeV\)
Số nucleon: 2
Năng lượng liên kết riêng:
\[
\frac{E_{KL}}{A} = \frac{13,64}{2} = 6,82\,MeV/nucleon
\]
**Đáp án Câu 5:** 6,82 MeV/nucleon.
---
**Tóm tắt đáp án:**
1. \(T = 2\) giờ
2. \(\Delta m = 0,54\,amu\)
3. \(Q = -1,6\,MeV\) (phản ứng hấp thụ năng lượng)
4. \(E = 2,24\,MeV\)
5. \(E_{KL~riêng} = 6,82\,MeV/nucleon\)
---
Nếu em cần giải thích thêm phần nào thì hỏi nhé!