Vật Lý 12 Bài 37: Lý Thuyết Phóng Xạ, Công Thức Và Bài Tập

1. Hiện tượng phóng xạ

Trong vật lý cơ 12 phóng xạ sở hữu thật nhiều phần kiến thức và kỹ năng rất cần phải cầm được. Trước tiên tất cả chúng ta nằm trong dò la hiểu bài bác 37 phóng xạ vật lý cơ 12 lý thuyết và tiếp sau đó vận dụng thực hiện bài bác tập dượt nhé!

Bạn đang xem: Vật Lý 12 Bài 37: Lý Thuyết Phóng Xạ, Công Thức Và Bài Tập

1.1. Phóng xạ là gì?

Phóng xạ được nghe biết là quy trình phân tung xẩy ra tự động phân phát của một phân tử nhân không tồn tại sự bền vững vàng (có thể là bất ngờ hoặc nhân tạo). Quá trình phân tung này sẽ tất nhiên sự tạo hình những phân tử và sở hữu thể tất nhiên quy trình phân phát rời khỏi của những phản xạ điện kể từ. Hạt nhân tự động phân tung hoặc hay còn gọi là phân tử nhân u, còn phân tử nhân được tạo hình sau quy trình phân tung thì được gọi là phân tử nhân con cái.

1.2. Các dạng phóng xạ

a) Phóng xạ anpha α:

– Phản ứng của phóng xạ α: $_{Z}^{A}\textrm{X} \rightarrow _{A-4}^{Z-2}\textrm{He} + _{2}^{4}\textrm{He}$

=> Bị lùi lên đường 2 dù xét nhập bảng khối hệ thống tuần hoàn

– Tia α sở hữu thực chất là loại phân tử nhân $_{2}^{4}\textrm{He}$ có vận tốc hoạt động là 20000 km/s. Quãng đàng tia α lên đường được nhập bầu không khí rơi vào thời gian vài ba centimét và lên đường được nhập vật rắn vào thời gian vài ba micromét.

- Đặc điểm:

• Có kĩ năng Ion hóa được môi trường xung quanh mạnh.

• Bị mất mặt lên đường tích điện một cơ hội nhanh gọn.

• Tầm cất cánh xa xôi khá cụt.

• Bị chéo lên đường Khi ở nhập năng lượng điện ngôi trường hoặc kể từ ngôi trường (bị chéo về phía năng lượng điện rất rất âm).

b) Phóng xạ beta trừ β–:

– Phản ứng của phóng xạ β–: $_{Z}^{A}\textrm{X} \rightarrow _{Z-2}^{A-4}\textrm{He} + _{2}^{4}\textrm{He}$ 

=> Tiến rời khỏi một dù xét nhập bảng khối hệ thống tuần trả.

– Phóng xạ β– là quy trình tia β– phân phát rời khỏi. Tia β– sở hữu thực chất là loại những electron ($_{-1}^{0}\textrm{e}$).

c) Phóng xạ beta nằm trong β+:

– Phản ứng phóng xạ β+: $_{Z}^{A}\textrm{X} \rightarrow _{Z-1}^{A}\textrm{Y} + _{0}^{1}\textrm{n}$

=> Lùi lên đường một dù xét nhập bảng khối hệ thống tuần trả.

– Phóng xạ β+ là quy trình tia β+ phân phát rời khỏi. Tia β+ sở hữu thực chất là loại những pôzitron ($_{1}^{0}\textrm{e}$). Pô zitron đem năng lượng điện +e và sở hữu lượng vị với lượng của electron. Nó đó là phản phân tử của electron.

– Các phân tử $_{-1}^{0}\textrm{e}$ và $_{1}^{0}\textrm{e}$ tiếp tục hoạt động với vận tốc xấp xỉ với vận tốc của độ sáng, tạo thành 2 tia là β– và β+. Các tia bại rất có thể được truyền vài ba mét nhập môi trường xung quanh bầu không khí và vài ba milimét Khi ở nhập sắt kẽm kim loại.

=> Đặc điểm của tia β:

• Ion hóa môi trường xung quanh (nhưng < α).

• Tâm cất cánh xa xôi tương đối lớn.

• Bị chéo lên đường Khi ở nhập năng lượng điện ngôi trường và kể từ ngôi trường (nhưng > α).

d) Phóng xạ gamma γ:

– Một số phân tử nhân con cái sau thời điểm trải qua quýt quy trình phóng xạ α hoặc β-, β+ được tạo nên trở thành ở tình trạng kích ứng về bên tình trạng đem nấc tích điện thấp rộng lớn và kể từ này sẽ phân phát rời khỏi phản xạ γ, tia phân phát rời khỏi gọi là tia γ.

– Các tia γ rất có thể lên đường được vài ba mét nhập môi trường xung quanh bê tông và vài ba centimét nhập môi trường xung quanh chì.

- Đặc điểm của phóng xạ gamma γ:

• Có thể ion hóa được.

• Có thể đâm xuyên cực mạnh.

• Không bị chéo Khi ở nhập môi trường xung quanh là năng lượng điện ngôi trường hoặc kể từ ngôi trường.

- Phương trình: 

• Phân tung bại ko thực hiện đổi khác phân tử nhân nhưng mà tiếp tục đi kèm theo với những phân tung α và β.

• Với tình huống phân tử nhân con cái sinh rời khỏi nhập tình trạng được kích ứng, thì nó gửi kể từ nấc kích ứng E₂ sang trọng nấc thấp rộng lớn là E₁, đôi khi tiếp tục phóng rời khỏi một proton với tần số f được xác lập vị hệ thức như sau: E₂ - E₁ = hf.

• Hiệu E2 - E1 đem trị số rộng lớn, nên proton γ được phân phát rời khỏi cũng có thể có tần số rất rộng lớn và bước sóng thì lại rất rất nhỏ (λ < 10^-11 m).  

2. Định luật phóng xạ

2.1. Đặc tính của quy trình phóng xạ

– Thực hóa học là một trong những quy trình đổi khác bên phía trong phân tử nhân.

– Có đặc thù tự động phân phát và ko thể tinh chỉnh và điều khiển được (không tùy thuộc vào những nguyên tố như nhiệt độ phỏng, áp suất,…)

– Đây là một trong những quy trình tình cờ (không xác lập được thời hạn phân rã).

2.2. Định luật phóng xạ

 Trong quy trình xẩy ra phân tung, số phân tử nhân phóng xạ có khả năng sẽ bị giảm xuống theo gót thời hạn và theo gót tấp tểnh luật hàm số nón.

  - Lúc đầu sở hữu N phân tử nhân. Sau một khoảng chừng thời hạn t thì số phân tử nhân còn sót lại được xem theo gót công thức là:

$N(t)=N_{0}2^{\frac{-t}{T}}=N_{0}e^{\lambda t}$

  Trong số đó thì: T được biết là chu kỳ luân hồi phân phối tung. Cứ sau khoảng chừng thời hạn T thì một nửa số phân tử nhân hiện tại sở hữu có khả năng sẽ bị phân tung.

  ???? là hằng số phóng xạ λ được xem = ln⁡2 /T.

  - Khi bại thì số phân tử nhân vẫn trải qua quýt phóng xạ là: N0 - N(t)

  - Do lượng tỉ trọng thuận với con số phân tử nhân nên tớ sở hữu công thức là:

$m(t)=m_{0}2^{\frac{-t}{T}}=m_{0}e^{\lambda t}$

2.3. Chu kì phân phối tung của phóng xạ

– Định nghĩa: Chu kì phân phối tung thực ra là thời hạn nhưng mà thông qua đó con số những phân tử nhân còn sót lại là 50% (nghĩa là vẫn phân tung 50%).

– Công thức tính chu kỳ luân hồi phân phối tung (T): $T=\frac{ln2}{\lambda}=\frac{0,693}{\lambda}$

– Bảng chu kỳ luân hồi phân phối tung của một vài ba hóa học phóng xạ nằm trong công thức phóng xạ vật lý cơ 12:

3. Ứng dụng của phóng xạ

Ngoài những đồng vị sẵn sở hữu ở nhập vạn vật thiên nhiên hoặc hay còn gọi là những đồng vị phóng xạ bất ngờ, người tớ còn tạo ra rời khỏi nhiều đồng vị phóng xạ không giống nữa hoặc hay còn gọi là những đồng vị phóng xạ tự tạo.

Các đồng vị phóng xạ tự tạo rất có thể có khá nhiều phần mềm nhập sinh học tập, hắn học tập, hoá học tập,...

Trong nghành nghề dịch vụ hắn học tập, người tớ fake những đồng vị không giống nhau nhập vào khung người chung theo gót dõi quy trình đột nhập và dịch chuyển của yếu tố chắc chắn này bại bên phía trong khung người người. Đây đó là cách thức vẹn toàn tử chung khắc ghi, rất có thể dùng nhằm theo gót dõi những hiện tượng bệnh tình.

Trong nghành nghề dịch vụ khảo cổ học tập, người tớ người sử dụng cách thức cacbon C chung xác lập niên đại của những cổ vật được nhìn thấy.

Tham khảo tức thì sách tổ hợp kiến thức và kỹ năng và cách thức giải từng dạng bài bác tập dượt ôn ganh đua trung học phổ thông Quốc gia

4. Một số bài bác tập dượt trắc nghiệm về phóng xạ Vật lý 12 (có đáp án)

Câu 1: Khi nói tới hiện tượng lạ phóng xạ, ý này bên dưới đấy là sai?

A. Trong phóng xạ α, phân tử nhân con cái sẽ có được số nơtron < số nơtron nhập phân tử nhân u.

B. Trong phóng xạ β-, phân tử nhân con cái sở hữu số khối vị phân tử nhân u tuy nhiên sở hữu số proton không giống nhau.

C. Trong phóng xạ β sở hữu sự bảo toàn năng lượng điện vì thế số proton cũng rất được bảo toàn.

D. Trong phóng xạ β+, phân tử nhân u và con cái sở hữu số khối đều bằng nhau tuy vậy số nơtron không giống nhau.

Đáp án đúng: C

Câu 2: Khi nói đến việc hiện tượng lạ phóng xạ, tuyên bố thực sự tuyên bố này bên dưới đây?

A. Phóng xạ là phản xạ phân tử nhân lan rời khỏi tích điện.

B. Sự phóng xạ tiếp tục tùy thuộc vào nhiệt độ phỏng nhập hóa học phóng xạ.

C. Chu kỳ phóng xạ tiếp tục tùy thuộc vào lượng hóa học phóng xạ bại.

D. Sự phóng xạ tiếp tục tùy thuộc vào áp suất hiệu quả lên mặt phẳng của khối hóa học phóng xạ bại.

Đáp án đúng: A

Phóng xạ, nhiệt độ hoạnh họe, phân hoạnh họe là những phản xạ sở hữu nhập phân tử nhân lan tích điện. 

Câu 3: Chọn ý sai Khi nói tới tia gamma?

A. Là sóng năng lượng điện kể từ nhưng mà sở hữu bước sóng rất rất cụt.

B. Là chùm phân tử phôtôn đem tích điện cao.

C. Không bị chéo Khi ở nhập năng lượng điện ngôi trường.

D. Chỉ được phân phát rời khỏi kể từ xuất xứ là phóng xạ α.

Đáp án đúng: D

Tia gamma là sóng năng lượng điện kể từ đem bước sóng rất rất cụt (là chùm phân tử phôtôn ko đem năng lượng điện và sở hữu tích điện rất rất lớn) và thông thường được phân phát rời khỏi kể từ những quy trình của phản xạ phân tử nhân (phóng xạ α là một trong những phần). 

Câu 4: Tia  là dòng sản phẩm những hạt:

A. Notron

B. Pozitron

C. Proton

D. Electron

Đáp án đúng: D

Tia  là dòng sản phẩm những phân tử Electron

Câu 4: Chất phóng xạ nhưng mà Becơren nhìn thấy thứ nhất là hóa học nào?

A. Radi                B. Urani

C. Thôri              D. Pôlôni

Đáp án đúng: B

- Năm 1896, nhập quy trình phân tích về thích hợp hóa học lân quang đãng, ngôi nhà chưng học tập Beccơren vẫn vô tình phân phát hình thành miếng urani sunfat phân phát rời khỏi một loại phản xạ nhưng mà đôi mắt thông thường ko trông thấy, tuy nhiên lại sở hữu ứng dụng mạnh lên những tấm kính hình họa quấn kỹ nhập miếng giấy má đen giòn dày. Ông gọi hiện tượng lạ bại đó là sự phóng xạ.

Câu 5: Phát biểu sai là tuyên bố này tiếp sau đây Khi nói tới tia anpha?

A. Tia α sở hữu thực chất là phân tử nhân của vẹn toàn tử hêli. 

B. Khi ở nhập năng lượng điện ngôi trường thân thiện 2 bạn dạng tụ năng lượng điện, tia α có khả năng sẽ bị chéo về phía bạn dạng âm tụ năng lượng điện.

C. Tia α phân phát rời khỏi kể từ phân tử nhân với véc tơ vận tốc tức thời vị với véc tơ vận tốc tức thời độ sáng.

D. Khi lên đường nhập môi trường xung quanh bầu không khí, tia α tiếp tục thực hiện ion hoá bầu không khí và làm mất đi dần dần lên đường tích điện.

Đáp án đúng: C.

Vận tốc tia α rơi vào thời gian 20000km/h.

Nắm hoàn toàn kiến thức và kỹ năng Vật lý đạt 9+ ganh đua chất lượng nghiệp trung học phổ thông Quốc Gia ngay!!!

Câu 6: Phát biểu này là sai trong những tuyên bố tiếp sau đây Khi nói tới tia β-?

Xem thêm: Cách viết số tiền bằng chữ trong Excel dành cho kế toán

A. Hạt β- sở hữu thực chất là êlectron.

B. Trong năng lượng điện ngôi trường, tia β- bị chéo về phía bạn dạng (+) của tụ năng lượng điện (> α).

C. Tia β- sở hữu kĩ năng xuyên qua quýt một miếng chì dày cỡ vài ba centimet.

D. A và B đều sai.

Đáp án đúng: C

Tia β rất có thể đâm xuyên tuy nhiên chỉ xuyên qua quýt được lá nhôm dày cỡ vài ba milimet.

Câu 7: Khẳng tấp tểnh này trong những xác định bên dưới đấy là đúng vào khi nói tới tia γ?

A. Tia γ sở hữu thực chất là sóng năng lượng điện kể từ với bước sóng rất rất cụt (< 0,01nm).

B. Tia γ là một trong những chùm phân tử phôtôn đem tích điện rất rất cao.

C. Tia γ không xẩy ra chéo Khi ở nhập năng lượng điện ngôi trường.

D. Cả A, B và C đều trúng.

Đáp án đúng: D.

Tia γ thực chất là sóng năng lượng điện kể từ, sở hữu bước sóng < tia X, chiếm hữu đặc thù giống như với tia X tuy nhiên kĩ năng đâm xuyên lại mạnh rất nhiều tia X.

Câu 8: Khẳng tấp tểnh này trong những xác định bên dưới đấy là sai Khi nói tới phỏng phóng xạ H?

A. Độ phóng xạ H của một hóa học phóng xạ là một trong những đại lượng đặc thù thay mặt đại diện mang lại tính phóng xạ mạnh hoặc yếu đuối của lượng phóng xạ nhập hóa học bại.

B. Có một hóa học phóng xạ vẫn biết, phỏng phóng xạ tiếp tục vẫn là một hằng số.

C. Có một hóa học phóng xạ vẫn biết, phỏng phóng xạ có khả năng sẽ bị hạn chế dần dần theo gót quy luật hàm số nón và theo gót thời hạn.

D. A, B, C đều sai.

Đáp án đúng: B.

Độ phóng xạ có khả năng sẽ bị hạn chế dần dần theo gót quy luật hàm số nón âm.

Câu 9: Phát biểu này tại đây đúng vào khi nói tới định nghĩa của phóng xạ?

A. Là quy trình phân tử nhân vẹn toàn tử phân phát rời khỏi những tia ko thể nhìn thấy 

B. Là quy trình một phân tử nhân ko vững chắc phân tung tự động phát

C. Là quy trình nhưng mà phân tử nhân nhập vẹn toàn tử hít vào đầy đủ tích điện và thực hiện phân phát rời khỏi những tia phóng xạ như α hoặc β.

D. Là quy trình phân tử nhân của vẹn toàn tử nặng trĩu bị vỡ và tạo nên trở thành những phân tử nhân bé thêm hơn.

Đáp án đúng: B

- Phóng xạ là hiện tượng lạ phân tử nhân vẹn toàn tử của một vài ba yếu tố tầm thường vững chắc tự động phân phát rời khỏi những phản xạ rồi đổi khác và tạo thành phân tử nhân vẹn toàn tử của những yếu tố không giống vững chắc rộng lớn.

- Như vậy phóng xạ là quy trình của một phân tử nhân (không bền vững) phân tung tự động phân phát.

Câu 10: Phát biểu này sau đấy là sai khi kể về tấp tểnh luật phóng xạ:

A. Sau 1 chu kì phân phối tung, KL của hóa học phóng xạ có khả năng sẽ bị giảm xuống 50%.

B. Sau 2 chu kì phân phối tung, KL của hóa học phóng xạ có khả năng sẽ bị giảm xuống 75%.

C. Sau một nửa chu kì phân phối tung, KL của hóa học phóng xạ có khả năng sẽ bị giảm xuống 25%.

D. Sau 3 chu kì phân phối tung, KL của hóa học phóng xạ còn sót lại tiếp tục vị 12,5% đối với KL lúc đầu.

Đáp án đúng: C

- Định luật phóng xạ: Mỗi hóa học phóng xạ sẽ có được độc nhất 1 chu kì phân tung đặc thù, bại đó là khoảng chừng thời hạn nhưng mà tiếp sau đó lượng hóa học phóng xạ bị phân tung giảm xuống 1/2.

- Lưu ý:

   + Định luật phóng xạ mang tính chất đo đếm, nó chỉ đúng vào khi con số phân tử hóa học phóng xạ rất rất lớn

   + Với từng phân tử nhân phóng xạ, quy trình phân tung xẩy ra một cơ hội tình cờ và ko biết trước, tức là ko thể vận dụng được tấp tểnh luật phóng xạ cho một phân tử hoặc con số phân tử hóa học phóng xạ rất rất không nhiều.

- Còn lại số vẹn toàn tử hóa học phóng xạ sau thời hạn t là:

$N=N_{0}^\frac{-t}{T}=N_{0}.e^{-\lambda.t}$

* KL của hóa học bị phóng xạ sau đó 1 khoảng chừng thời hạn t:

$\Delta m=m_{0} - m = m_{0}(1-e^{\lambda t})$

Câu 11: Kết luận này trong những tóm lại bên dưới đấy là ko đúng vào khi nói tới điểm sáng của những tia phóng xạ cất cánh vào trong 1 năng lượng điện ngôi trường đều?

A. Tia γ tiếp tục không xẩy ra chéo Khi vào trong 1 năng lượng điện ngôi trường đều.

B. Độ chéo thân thiện 2 tia β+ và β- là giống như nhau.

C. Tia β+ bị chéo về phía bạn dạng âm của tụ năng lượng điện.

D. Tia α+ bị chéo về phía bạn dạng âm của tụ năng lượng điện > tia β+.

Tia alpha (kí hiệu α) thực chất là phân tử nhân của vẹn toàn tử Heli $_{2}^{4}\textrm{He}$

- Bị chéo về phía bạn dạng (-) của tụ năng lượng điện < tia β+ vì như thế bọn chúng quan niệm q = +2e.

- Phát rời khỏi với v = 107m/s.

- cũng có thể ion hoá hóa học khí.

- Khả năng đâm xuyên tầm thường. Trong môi trường xung quanh bầu không khí thì lên đường được 8cm.

Đáp án: D

Câu 12: Để đo được chu kì phân phối tung của hóa học phóng xạ, tớ dùng máy kiểm điểm xung. Đếm chính thức kể từ t0 = 0 → t1 = 1h, máy kiểm điểm rời khỏi được X1 xung, cho tới Khi s = 2h thì máy kiểm điểm rời khỏi được X2 = 1,25X1. Tính chu kỳ luân hồi của hóa học phóng xạ đó?

A. 60 phút    B. 45 phút

C. 30 phút    D. 15 phút

- Máy kiểm điểm xung sở hữu tầm quan trọng là kiểm điểm số phân tử bị phân tung nhập một khoảng chừng thời hạn chắc chắn mà trong lúc máy ghi.

- Do bại tớ có:

- Thay t1 = 1h, t2 = 2h

Chọn đáp án C

Câu 13: Tìm tuyên bố đúng:

A. Phản ứng phân tử nhân bảo toàn được số proton vì như thế nó tuân theo gót tấp tểnh luật bảo toàn năng lượng điện.

B. Phóng xạ thì luôn luôn trực tiếp là 1 trong những phản xạ phân tử nhân nhưng mà tích điện được lan rời khỏi.

C. Phóng xạ đó là 1 phản xạ phân tử nhân lan hoặc thu tích điện tùy nằm trong nhập loại phóng xạ này đó là gì (α; β; γ,...).

D. Phản ứng phân tử nhân bảo toàn số nơtron là vì như thế nó tuân theo gót tấp tểnh luật bảo toàn năng lượng điện và bảo toàn số khối.

- Phóng xạ hoặc phản xạ phân tử nhân ko tuân theo gót tấp tểnh luật bảo toàn lượng, tích điện nghỉ ngơi, số proton, notron, electron, cơ năng (năng lượng cơ học). Các hiện tượng lạ như phóng xạ, phân hoạnh họe hoặc nhiệt độ hoạnh họe luôn luôn là những phản xạ phân tử nhân thực hiện tích điện lan rời khỏi.

Chọn đáp án B

Câu 14: Chọn câu sai. Tia α (alpha):

A. Làm ion hoá hóa học khí.

B. Bị chéo phía Khi xuyên qua quýt môi trường xung quanh là năng lượng điện ngôi trường hoặc kể từ ngôi trường.

C. Làm phân phát quang đãng một số trong những hóa học.

D. Có kĩ năng đâm xuyên mạnh.

- Tia alpha (α): thực ra là phân tử nhân vẹn toàn tử $_{2}^{4}\textrm{He}$: Bị chéo về phía bạn dạng (-) của tụ năng lượng điện vì như thế đem q = +2e. Phóng rời khỏi với véc tơ vận tốc tức thời 107m/s. Có kĩ năng ion hoá hóa học khí. Đâm xuyên tầm thường. Trong bầu không khí lên đường được 8cm.

Chọn đáp án D

Câu 15: Một đồng vị phóng xạ tự tạo mới mẻ tạo hình, phân tử nhân của chính nó sở hữu số proton ngay số notron. Bức xạ này tiếp sau đây được phóng rời khỏi kể từ đồng vị đó?

A. β+             B. β-

C. α và β-      D. β- và γ

- Ngoại trừ những đồng vị của khí He và H, nhìn toàn diện những phân tử nhân trong những yếu tố không giống đều chiếm hữu số proton thấp hơn hoặc vị với số notron: Z ≤ N ≤ 1,5Z.

- Hệ thức này rất có thể chung xác lập loại tia phóng xạ là β+ hoặc β- của một hóa học phóng xạ. Tại bại, phân tử nhân lúc đầu (hạt nhân mẹ) sở hữu số proton vị với số notron nên tiếp sau đó tiếp tục quy đổi kể từ p → n:

p → n + v + β+ (v là phân tử notrino)

Chọn đáp án A

Phóng xạ nhập lịch trình vật lý 12 là một trong những phần kiến thức và kỹ năng vô nằm trong cần thiết và hữu ích so với những em học viên. Bài ghi chép sẽ hỗ trợ những em thâu tóm và áp dụng thực hiện bài bác tập dượt về phần kiến thức và kỹ năng này. Dường như, nhằm dò la hiểu thêm thắt về những phần kiến thức và kỹ năng không giống nhập quy trình ôn ganh đua Vật lý chất lượng nghiệp trung học phổ thông Quốc gia, những em truy vấn nhập Vuihoc.vn nhằm ĐK thông tin tài khoản hoặc contact trung tâm tương hỗ tức thì thời điểm ngày hôm nay nhằm giao lưu và học hỏi thêm thắt thiệt nhiều kiến thức và kỹ năng nhé!

Xem thêm: Lịch vạn niên 2024 - Xem lịch âm, lịch dương, giờ hoàng đạo theo ngày tháng

Bài ghi chép xem thêm thêm:

Lý thuyết về phân tử nhân vẹn toàn tử

Phản ứng phân hạch