Dưới đây là lời giải và đáp án đúng/sai từng ý trong câu hỏi:
---
**Câu 1:**
Cho các dữ liệu:
- Khối lượng hạt nhân \( ^1_1H = 1,00783\,u \)
- Khối lượng \( ^{55}_{26}Mn = 54,93804\,u \)
- Khối lượng \( ^{56}_{26}Fe = 55,93494\,u \)
- Khối lượng \( ^{59}_{27}Co = 58,93319\,u \)
- Khối lượng neutron \( m_n = 1,00866\,u \)
- \( 1\,u = 931,5\, MeV/c^2 \)
---
**a) Hạt nhân \(^{55}_{26}Mn\) có 26 hạt proton và 29 hạt electron.**
- Số proton = 26 (theo chỉ số nguyên tử)
- Số neutron = 55 - 26 = 29
- Hạt nhân không có electron, electron tồn tại bên ngoài hạt nhân trong nguyên tử.
- Trong nguyên tử trung hòa thì số electron = số proton = 26.
=> Ý này nói số electron trong hạt nhân là sai.
**Kết luận:** Sai
---
**b) Độ hụt khối của hạt nhân \(^{56}_{26}Fe\) bằng 0,52844 u.**
Tính độ hụt khối:
\[
\Delta m = Z m_p + N m_n - m_{hạt nhân}
\]
Ở đây ta có:
- \( Z = 26 \)
- \( N = 56 - 26 = 30 \)
- Khối lượng proton gần bằng khối lượng \( ^1_1H = 1,00783\,u \) (gần đúng)
Tính:
\[
\Delta m = 26 \times 1,00783 + 30 \times 1,00866 - 55,93494
\]
\[
= 26,20358 + 30,2598 - 55,93494 = 56,46338 - 55,93494 = 0,52844\,u
\]
Trùng với đề bài cho.
**Kết luận:** Đúng
---
**c) Hạt nhân \(^{59}_{27}Co\) có năng lượng liên kết là 517,3 MeV.**
Tính năng lượng liên kết:
Số proton: \(Z=27\)
Số neutron: \(N=59-27=32\)
Khối lượng proton và neutron tính tổng:
\[
M_{tổng} = 27 \times 1,00783 + 32 \times 1,00866 = 27,21141 + 32,27712 = 59,48853\,u
\]
Khối lượng hạt nhân thực tế: \(59,93319\,u\)
Tính độ hụt khối:
\[
\Delta m = M_{tổng} - m_{hạt nhân} = 59,48853 - 58,93319 = 0,55534\,u
\]
Năng lượng liên kết:
\[
E = \Delta m \times 931,5 = 0,55534 \times 931,5 = 517,5\, MeV
\]
Gần đúng với 517,3 MeV (có thể sai số do làm tròn).
**Kết luận:** Đúng
---
**d) Các hạt nhân sắp xếp theo thứ tự độ bền vững tăng dần là \(^{55}_{26}Mn, ^{56}_{26}Fe, ^{59}_{27}Co\).**
Độ bền vững được đánh giá qua năng lượng liên kết trên mỗi nucleon.
Tính năng lượng liên kết cho mỗi hạt nhân:
- \(^{55}_{26}Mn\):
Tổng khối lượng proton và neutron:
\[
M = 26 \times 1,00783 + 29 \times 1,00866 = 26,20358 + 29,25114 = 55,45472\,u
\]
Độ hụt khối:
\[
\Delta m = 55,45472 - 54,93804 = 0,51668\,u
\]
Năng lượng liên kết:
\[
E = 0,51668 \times 931,5 = 481,1\,MeV
\]
Năng lượng liên kết trên nucleon:
\[
\frac{E}{55} = 8,75\,MeV
\]
- \(^{56}_{26}Fe\):
Đã tính ở trên: \(\Delta m = 0,52844\,u\)
Năng lượng liên kết:
\[
E = 0,52844 \times 931,5 = 492,1\,MeV
\]
Trên nucleon:
\[
\frac{492,1}{56} = 8,79\,MeV
\]
- \(^{59}_{27}Co\):
Tính ở trên: \(E \approx 517,5\,MeV\)
Trên nucleon:
\[
\frac{517,5}{59} = 8,77\,MeV
\]
Sắp xếp theo năng lượng liên kết trên nucleon (độ bền vững) tăng dần:
\[
^{55}Mn (8,75) < ^{59}Co (8,77) < ^{56}Fe (8,79)
\]
Vậy câu d) nói thứ tự là Mn, Fe, Co là **sai** vì Fe bền hơn Co.
**Kết luận:** Sai
---
**Câu 1 kết luận:**
- a) Sai
- b) Đúng
- c) Đúng
- d) Sai
---
**Câu 2:**
Nguồn phóng xạ: \(^{60}_{27}Co\) chu kỳ bán rã \(T_{1/2} = 5,27\) năm.
---
**a) Sản phẩm phân rã của \(^{60}_{27}Co\) là Nickel \(^{61}_{28}Ni\).**
Phân rã \(\beta^-\):
\[
^{60}_{27}Co \rightarrow ^{60}_{28}Ni + \beta^- + \bar{\nu}
\]
Sản phẩm là Ni-60, không phải Ni-61.
**Kết luận:** Sai
---
**b) Hằng số phóng xạ của \(^{60}_{27}Co\) là \(0,241\, s^{-1}\).**
Tính hằng số phóng xạ \(\lambda\):
\[
\lambda = \frac{\ln 2}{T_{1/2}}
\]
Chuyển 5,27 năm sang giây:
\[
5,27 \times 365 \times 24 \times 3600 = 5,27 \times 31,536 \times 10^6 \approx 1,66 \times 10^8\, s
\]
Tính:
\[
\lambda = \frac{0,693}{1,66 \times 10^8} = 4,17 \times 10^{-9} s^{-1}
\]
Rõ ràng không phải 0,241 s^{-1} mà là một số rất nhỏ.
**Kết luận:** Sai
---
**c) Nguồn phóng xạ cần thay thế sau mỗi 5,27 năm.**
Nguồn cần thay khi độ phóng xạ giảm còn 50% (chu kỳ bán rã).
Vậy thời gian thay nguồn đúng bằng chu kỳ bán rã.
**Kết luận:** Đúng
---
**d) Tại thời điểm thay nguồn, số hạt nhân \(^{60}_{27}Co\) còn lại bằng 25% số ban đầu.**
Sau thời gian 1 chu kỳ bán rã, số hạt nhân còn lại giảm 50%.
Để còn 25% phải giảm 2 lần chu kỳ bán rã:
\[
N = N_0 \left(\frac{1}{2}\right)^n = 0,25 N_0 \Rightarrow n = 2
\]
Vậy khi còn 25% số hạt nhân thì thời gian là \(2 T_{1/2}\).
**Kết luận:** Sai
---
**Câu 2 kết luận:**
- a) Sai
- b) Sai
- c) Đúng
- d) Sai
---
**Tóm tắt đáp án:**
| Câu | Ý | Đáp án |
|------|----|---------|
| 1 | a | Sai |
| 1 | b | Đúng |
| 1 | c | Đúng |
| 1 | d | Sai |
| 2 | a | Sai |
| 2 | b | Sai |
| 2 | c | Đúng |
| 2 | d | Sai |
---
Nếu bạn cần giải thích chi tiết hơn phần nào, hãy hỏi nhé!