Đề luyện thi THPT Quốc gia môn Vật lý - Chủ đề: Phóng xạ tự nhiên

PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN
37
Họ và tên học sinh :.Trường:THPT..
I. KIẾN THỨC. 
PHÓNG XẠ
* Hiện tượng phóng xạ
	Phóng xạ là hiện tượng một hạt nhân không bền vững tự phát phân rã, phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác.
	Quá trình phân rã phóng xạ chỉ do các nguyên nhân bên trong gây ra và hoàn toàn không phụ thuộc vào các tác động bên ngoài như nhiệt độ, áp suất, 
	Người ta quy ước gọi hạt nhân phóng xạ là hạt nhân mẹ và hạt nhân phân rã là hạt nhân con.
* Các tia phóng xạ : 
+ Tia a: là chùm hạt nhân hêli He, gọi là hạt a, được phóng ra từ hạt nhân với tốc độ khoảng 2.107m/s. Tia a làm ion hóa mạnh các nguyên tử trên đường đi của nó và mất năng lượng rất nhanh. Vì vậy tia a chỉ đi được tối đa 8cm trong không khí và không xuyên qua được tờ bìa dày 1mm.
+ Tia b: là các hạt phóng xạ phóng ra với vận tốc rất lớn, có thể đạt xấp xĩ bằng vận tốc ánh sáng. Tia b cũng làm ion hóa môi trường nhưng yếu hơn so với tia a. Vì vậy tia b có thể đi được quãng đường dài hơn, tới hàng trăm mét trong không khí và có thể xuyên qua được lá nhôm dày cỡ vài mm.
	Có hai loại tia b: 	
- Loại phổ biến là tia b-. Đó chính là các electron (kí hiệue).
- Loại hiếm hơn là tia b+. Đó chính là pôzitron, hay electron dương (kí hiệu e, có cùng khối lượng như electron nhưng mang điện tích nguyên tố dương. 
+ Tia g: là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn (dưới 10-11m), cũng là hạt phôtôn có năng lượng cao. Vì vậy tia g có khả năng xuyên thấu lớn hơn nhiều so với tia a và b. Trong phân rã a và b, hạt nhân con có thể ở trong trạng thái kích thích và phóng xạ ra tia g để trở về trạng thái cơ bản. 
* Định luật phóng xạ :
	Trong quá trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ giảm theo thời gian theo định luật hàm mũ với số mũ âm.
	Các công thức biểu thị định luật phóng xạ:
N(t) = No = No e-lt và m(t) = mo = mo e-lt.
	Với l = gọi là hằng số phóng xạ; T gọi là chu kì bán rã: sau khoảng thời gian T số lượng hạt nhân chất phóng xạ còn lại 50% (50% số lượng hạt nhân bị phân rã).
* Độ phóng xạ :
	Độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ tại thời điểm t bằng tích của hằng số phóng xạ và số lượng hạt nhân phóng xạ chứa trong lượng chất phóng xạ vào thời điểm đó. 
H = lN = lNo e-lt = Ho e-lt = Ho 
	Độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ giảm theo thời gian theo cùng quy luật hàm mũ giống như số hạt nhân (số nguyên tử) của nó.
	Đơn vị độ phóng xạ là beccơren (Bq): 1Bq = 1phân rã/giây. Trong thực tế người ta còn dùng một đơn vị khác là curi (Ci): 1Ci = 3,7.1010 Bq; xấp xĩ bằng độ phóng xạ của một gam rađi.
* Đồng vị phóng xạ
	Ngoài các đồng vị phóng xạ có sẵn trong thiên nhiên, gọi là đồng vị phóng xạ tự nhiên, người ta cũng chế tạo được nhiều đồng vị phóng xạ, gọi là đồng vị phóng xạ nhân tạo. Các đồng vị phóng xạ nhân tạo thường thấy thuộc loại phân rã b và g. Các đồng vị phóng xạ của một nguyên tố hóa học có cùng tính chất hóa học như đồng vị bền của nguyên tố đó.
	Ứng dụng: Đồng vị Co phóng xạ tia g dùng để soi khuyết tật chi tiết máy, diệt khuẫn để bảo vệ nông sản, chữa ung thư. Các đồng vị phóng xạ X được gọi là nguyên tử đánh dấy, cho phép ta khảo sát sự tồn tại, sự phân bố, sự vận chuyển của nguyên tố X. Phương pháp nguyên tử đáng dấu có nhiều ứng dụng quan trọng trong sinh học, hóa học, y học, ... . Đồng vị cacbon C phóng xạ tia b- có chu kỳ bán rã 5730 năm được dùng để định tuổi các vật cổ.
II.TRẮC NGHIỆM.
Câu 1: Chất Rađon () phân rã thành Pôlôni () với chu kì bán rã là 3,8 ngày. Mỗi khối lượng 20g chất phóng xạ này sau 7,6 ngày sẽ còn lại
A. 10g.	B. 5g.	 C. 2,5g.	 D. 0,5g.
Câu 2: Chất phóng xạ có chu kì bán rã 5570 năm. Khối lượng có độ phóng xạ 5,0Ci bằng
A. 1,09g.	B. 1,09mg.	C. 10,9g.	 D. 10,9mg.
Câu 3: Thời gian bán rã của là T = 20 năm. Sau 80 năm, số phần trăm hạt nhân còn lại chưa phân rã bằng
	A. 6,25%.	B. 12,5%.	C. 25%.	D. 50%.
Câu 4: Độ phóng xạ của 3mg là 3,41Ci. Chu kì bán rã T của là
	A. 32 năm.	B. 15,6 năm.	C. 8,4 năm.	D. 5,24 năm.
Câu 5: Một lượng chất phóng xạ sau 42 năm thì còn lại 1/8 khối lượng ban đầu của nó. Chu kì bán rã của chất phóng xạ đó là
	A. 5,25 năm.	B. 14 năm.	C. 21 năm.	D. 126 năm.
Câu 6: Một mẫu chất phóng xạ rađôn(Rn222) có khối lượng ban đầu là m0 = 1mg. Sau 15,2 ngày, độ phóng xạ của mẫu giảm 93,75%. Chu kì bán rã của rađôn nhận giá trị nào sau đây ?
	A. 25 ngày.	B. 3,8 ngày.	C. 1 ngày.	D. 7,2 ngày.
Câu 7: Độ phóng xạ của một tượng gỗ bằng 0,8 lần độ phóng xạ của một khúc gỗ cùng khối lượng vừa mới chặt. Biết chu kì bán rã của C14 bằng 5600năm. Tuổi của tượng gỗ là
	A. 1200năm.	B. 2000năm.	C. 2500năm.	D. 1803năm.
Câu 8: Khi phân tích một mẫu gỗ, người ta xác định được rằng 87,5% số nguyên tử đồng vị phóng xạ đã bị phân rã thành các nguyên tử . Biết chu kì bán rã của là T = 5570 năm. Tuổi của mẫu gỗ này là
	A. 16714 năm.	B. 17000 năm.	C. 16100 năm.	D. 16714 ngày.
Câu 9: Pôlôni() là chất phóng xạ, phát ra hạt và biến thành hạt nhân Chì (Pb). Po có chu kì bán rã là 138 ngày. Ban đầu có 1kg chất phóng xạ trên. Hỏi sau bao lâu lượng chất trên bị phân rã 968,75g?
	A. 690 ngày.	B. 414 ngày.	C. 690 giờ.	D. 212 ngày.
Câu 10: Áp dụng phương pháp dùng đồng vị phóng xạ đề định tuổi của các cổ vật. Kết quả đo cho thấy độ phóng xạ của một tượng cổ bằng gỗ khối lượng m là 4Bq. Trong khi đó độ phóng xạ của một mẫu gỗ khối lượng 2m của một cây vừa mới được chặt là 10Bq. Lấy T = 5570 năm. Tuổi của tượng cổ này là
	A. 1794 năm.	B. 1794 ngày.	C. 1700 năm.	D. 1974 năm.
Câu 11: Một mảnh gỗ cổ có độ phóng xạ của là 3phân rã/phút. Một lượng gỗ tương đương cho thấy tốc độ đếm xung là 14xung/phút. Biết rằng chu kì bán rã của là T = 5570năm. Tuổi của mảnh gỗ là
	A. 12400 năm.	B. 12400 ngày.	C. 14200 năm.	D. 13500 năm.
Câu 12: Tia phóng xạ đâm xuyên yếu nhất là	
	A. tia .	B. tia .	C. tia .	D. tia X.
Câu 13: Gọi m0 là khối lượng chất phóng xạ ở thời điểm ban đầu t = 0, m là khối lượng chất phóng xạ ở thời điểm t, chọn biểu thức đúng: 
A. m = m0e-.	 B. m0 = 2me.	C. m = m0e.	D. m = m0e-.
Câu 14: Chọn phát biểu đúng khi nói về định luật phóng xạ:
A. Sau mỗi chu kì bán rã, một nửa lượng chất phóng xạ đã bị biến đổi thành chất khác.
B. Sau mỗi chu kì bán rã, só hạt phóng xạ giảm đi một nửa.
C. Sau mỗi chu kì bán rã, khối lượng chất phóng xạ giảm đi chỉ còn một nửa.
D. Cả A, B, C đều đúng.
Câu 15: Phát biểu nào sau đây là không đúng ?
	A. Hạt và hạt có khối lượng bằng nhau.
	B. Hạt và hạt được phóng ra từ cùng một đồng vị phóng xạ.
	C. Khi đi qua điện trường giữa hai bản tụ hạt và hạt bị lệch về hai phía khác nhau.
	D. Hạt và hạt được phóng ra có tốc độ bằng nhau(gần bằng tốc độ ánh sáng).
Câu 16: Phát biểu nào sau đây đúng ?
	A. Lực gây ra phóng xạ hạt nhân là lực tương tác điện(lực Culông).
	B. Quá trình phóng xạ hạt nhân phụ thuộc vào điều kiện bên ngoài như áp suất, nhiệt độ,
	C. Trong phóng xạ hạt nhân khối lượng được bảo toàn.
	D. Phóng xạ hạt nhân là một dạng phản ứng hạt nhân toả năng lượng.
Câu 17: Có hai mẫu chất phóng xạ X và Y như nhau(cùng một vật liệu và cùng khối lượng) có cùng chu kì bán rã là T. Tại thời điểm quan sát, hai mẫu lần lượt có độ phóng xạ là HX và HY. Nếu X có tuổi lớn hơn Y thì hiệu tuổi của chúng là
	A. .	B. .	C. .	D. .
Câu 18: Thời gian để số hạt nhân một mẫu đồng vị phóng xạ giảm e lần gọi là tuổi sống trung bình của mẫu đó( e là cơ số tự nhiên). Sự liên hệ giữa và thoả mãn hệ thức nào sau đây:
	A. .	B. = 	/2.	C. = 1/.	D. = 2.
Câu 19: Số hạt và được phát ra trong phân rã phóng xạ ? là
	A. 6 và 8.	B. 8 và 8.	C. 6 và 6.	D. 8 và 6.
Câu 20: Tại thời điểm t1 độ phóng xạ của một mẫu chất là x, và ở thời điểm t2 là y. Nếu chu kì bán rã của mẫu là T thì số hạt nhân phân rã trong khoảng thời gian t2 – t1 là
	A. x – y.	B. (x-y)ln2/T.	C. (x-y)T/ln2.	D. xt1 – yt2.
Câu 21: Radium C có chu kì phóng xạ là 20 phút. Một mẫu Radium C có khối lượng là 2g. Sau 1giờ 40 phút, lượng chất đã phân rã nhận giá trị nào sau đây ?
A. 0,0625g.	B. 1,9375g.	C. 1,250g.	 D. 1,9375kg.
Câu 22: Sau 1 năm, lượng ban đầu của một mẫu đồng vị phóng xạ giảm đi 3 lần. Sau 2 năm, khối lượng của mẫu đồng vị phóng xạ giảm đi bao nhiêu lần ?
A. 9 lần.	B. 6 lần.	C. 12 lần.	 D. 4,5 lần.
Câu 23: Sau 2 giờ, độ phóng xạ của một khối chất giảm 4 lần, chu kì của chất phóng xạ đó nhận giá trị nào sau đây ?
A. 2 giờ.	B. 1,5 giờ.	C. 3 giờ.	 D. 1 giờ.
Câu 24: Chu kì bán rã của chất phóng xạ là 2,5 năm. Sau 1 năm tỉ số giữa số hạt nhân còn lại và số hạt nhân ban đầu là
	A. 0,4.	B. 0,242.	C. 0,758.	D. 0,082.
Câu 25: Một đồng vị phóng xạ A lúc đầu có N0 = 2,86.1016 hạt nhân. Trong giờ đầu phát ra 2,29.1015 tia phóng xạ. Chu kỳ bán rã của đồng vị A là 
	A. 8 giờ.	B. 8 giờ 30 phút.	C. 8 giờ 15 phút.	D. 8 giờ 18 phút.
Câu 26: Côban() có chu kì phóng xạ là 16/3 năm và biến thành ; khối lượng ban đầu của côban là1kg. Khối lượng côban đã phân rã sau 16 năm là
	A. 875g.	B. 125g.	C. 500g.	D. 1250g.
Câu 27: Chu kì bán rã của Co60 bằng gần 5năm. Sau 10 năm, từ một nguồn Co60 có khối lượng 1g sẽ còn lại bao nhiêu gam ?
	A. 0,10g.	B. 0,25g.	C. 0,50g.	D. 0,75g.
Câu 28: Chất phóng xạ có chu kì bán rã T = 5,33 năm và khối lượng nguyên tử là 56,9u. Ban đầu có 500g chất Co60. Sau bao nhiêu năm thì khối lượng chất phóng xạ này còn lại là 100g ?
	A. 8,75 năm.	B. 10,5 năm.	C. 12,38 năm.	D. 15,24 năm.
Câu 29: Gọi là khoảng thời gian để số hạt nhân của một khối lượng chất phóng xạ giảm đi e lần( e là cơ số loga tự nhiên, lne = 1). Hỏi sau thời gian t = 0,51 chất phóng xạ còn lại bao nhiêu phần trăm lượng phóng xạ ban đầu ?
	A. 40%.	B. 30%.	C. 50%.	D. 60%.
Câu 30: Iốt phóng xạ dùng trong y tế có chu kì bán rã T = 8ngày. Lúc đầu có m0 = 200g chất này. Sau thời gian t = 24 ngày còn lại bao nhiêu ?
	A. 20g.	B. 25g.	C. 30g.	D. 50g.
Câu 31: Chu kì bán rã của là 140 ngày đêm. Lúc đầu có 42 mg Pôlôni. Độ phóng xạ ban đầu nhận giá trị là
	A. 6,8.1014Bq.	B. 6,8.1012Bq.	C. 6,8.109Bq.	D. 6,9.1012Bq.
Câu 32: Đồng vị phóng xạ có thời gian bán rã T= 4,3 phút. Sau thời gian 12,9 phút độ phóng xạ của đồng vị này giảm đi là
 A. 85% . 	 	B. 87,5%. 	C. 82,5%. 	D. 80%.
Câu 33: Tính số phân tử nitơ (N) có trong 1 gam khí nitơ. Biết khối lượng nguyên tử của nitơ là 13,999u.	
A. 43.1021.	B. 215.1020.	C. 43.1020.	D. 21.1021.
Câu 34: Trong nguồn phóng xạ P32 có 108 nguyên tử với chu kì bán rã T = 14ngày. 4 tuần lễ trước đó, số nguyên tử P32 trong nguồn đó là
	A. N0 = 1012.	B. N0 = 4.108.	C. N0 = 2.108.	D. N0 = 16.108.
Câu 35: Khối lượng ban đầu của đồng vị phóng xạ natri là 0,23mg, chu kì bán rã của natri là T = 62s. Độ phóng xạ ban đầu bằng
	A. 6,7.1014Bq.	B. 6,7.1015Bq.	C. 6,7.1016Bq.	D. 6,7.1017Bq.
Câu 36: Một khối chất phóng xạ có chu kì bán rã bằng 10 ngày. Sau 30 ngày khối lượng chất phóng xạ chỉ còn lại trong khối đó sẽ bằng bao nhiêu phần lúc ban đầu ?
	A. 0,5.	B. 0,25.	C. 0,125.	D. 0,33.
Câu 37: Chu kì bán rã của hai chất phóng xạ A và B lần lượt là 20 phút và 40 phút. Ban đầu hai khối chất A và B có số lượng hạt nhân như nhau. Sau 80 phút tỉ số các hạt nhân A và B còn lại là
	A. 1:6.	B. 4:1.	C. 1:4.	D. 1:1.
Câu 38: Urani sau nhiều lần phóng xạ và biến thành . Biết chu kì bán rã của sự biến đổi tổng hợp này là T = 4,6.109 năm. Giả sử ban đầu một loại đá chỉ chứa urani, không chứa chì. Nếu hiện nay tỉ lệ của các khối lượng của urani và chì là m(U)/m(Pb) = 37, thì tuổi của loại đá ấy là
	A. 2.107năm.	B. 2.108năm.	C. 2.109năm.	D. 2.1010năm.
Câu 39: Một khúc xương chứa 200g C14(đồng vị cácbon phóng xạ) có độ phóng xạ là 375 phân rã/phút. Tính tuổi của khúc xương. Biết rằng độ phóng xạ của cơ thể sống bằng 15 phân rã/phút tính trên 1g cácbon và chu kì bán rã của C14 là 5730 năm.
	A. 27190 năm.	B. 1190 năm.	C. 17190 năm.	D. 17450 năm.
Câu 40: Hãy chọn câu đúng. Trong quá trình phóng xạ của một số chất, số hạt nhân phóng xạ
	A. giảm đều theo thời gian.	B. giảm theo đường hypebol.
	C. không giảm.	D. giảm theo quy luật hàm số mũ.
Câu 41: U238 phân rã thành Pb206 với chu kì bán rã T = 4,47.109 năm. Một khối đá được phát hiện có chứa 46,97mg U238 và 2,135mg Pb206. Giả sử khối đá lúc mới hình thành không chứa nguyên tố chì. Hiện tại tỉ lệ giữa số nguyên tử U238 và Pb206 là bao nhiêu ?
	A. 19.	B. 21.	C. 20.	D. 22.
Câu 42: Chọn phát biểu đúng khi nói về hiện tượng phóng xạ ?
A. Hiện tượng phóng xạ không phụ thuộc vào các tác động bên ngoài.
B. Hiện tượng phóng xạ do các nguyên nhân bên trong gây ra.
C. Hiện tượng phóng xạ luôn tuân theo định luật phóng xạ.
D. Cả A, B, C đều đúng.
Câu 43: Hãy chọn câu đúng. Liên hệ giữa hằng số phân rã và chu kì bán rã T là
	A. .	B. .	C. .	D. .
Câu 44: Trong phóng xạ , so với hạt nhân mẹ thì hạt nhân con ở vị trí nào ?
	A. Tiến 1 ô.	B. Tiến 2 ô.	C. Lùi 1 ô.	D. Lùi 2 ô.
Câu 45: Chọn câu sai. Tia anpha
	A. bị lệch khi bay xuyên qua một điện trường hay từ trường.
	B. làm iôn hoá chất khí.
	C. làm phát quang một số chất.
	D. có khả năng đâm xuyên mạnh.
Câu 46: Chọn câu sai. Tia gamma
	A. gây nguy hại cho cơ thể.
	B. có khả năng đâm xuyên rất mạnh.
	C. không bị lệch trong điện trường hoặc từ trường.
	D. có bước sóng lớn hơn bước sóng của tia X.
Câu 47: Chọn câu sai nhất. Các tia không bị lệch trong điện trường và từ trường là
	A. tia và tia .	B. tia và tia .
	C. tia và tia X.	D. tia và tia X.
Câu 48: Một chất phóng xạ có chu kì bán rã là T. Sau thời gian t, số hạt đã bị bán rã bằng 7/8 số hạt ban đầu. Kết luận nào sau đây là đúng ? 
	A. t = 8T.	B. t = 7T.	C. t = 3T.	D. t = 0,785T.
Câu 49: Pôlôni là chất phóng xạ có chu kì bán rã là 138 ngày. Độ phóng xạ ban đầu là H0. Sau thời gian bao lâu thì độ phóng xạ của nó giảm đi 32 lần ?
	A. 4,3 ngày.	B. 690 ngày.	C. 4416 ngày.	D. 32 ngày.
Câu 50: Đặc điểm nào sau đây không đúng đối với tia ?
	A. Phóng ra từ hạt nhân với tốc độ bằng tốc độ ánh sáng trong chân không.
	B. Khi truyền trong không khí nó làm iôn hoá mạnh các nguyên tử trên đường đi.
	C. Khi truyền trong không khí nó bị mất năng lượng rất nhanh.
	D. Có thể đi được tối đa 8cm trong không khí.
“Nếu bạn muốn lên chỗ cao nhất hãy bắt đầu từ chỗ thấp nhất ”
1 B
2A
3A
4D
5B
6B
7D
8A
9A
10A
11 A
12A
13A
14D
15B
16D
17B
18C
19D
20C
21B 
22A
23D
24C
25D
26A
27B
28C
29D
30B
31D
32B
33B
34B
35C
36C
37C
38B
39C
40D
41A
42 D
43B
44D
45D
46D
47A
48C
49B
50A