15 câu trắc nghiệm Vật lí 12 Chân trời sáng tạo Bài 16: Phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch và ứng dụng có đáp án

PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 10. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ lựa chọn một phương án.

Cho phản ứng hạt nhân: ${\rm{X}} + _9^{19}\;{\rm{F}} \to _2^4{\rm{He}} + _8^{16}{\rm{O}}.$ Hạt X là

PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 2. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai

Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai?

a) Hạt nhân có năng lượng liên kết càng lớn thì càng bền vững.

b) Hai hạt nhân đồng vị có số neutron khác nhau nên có khối lượng khác nhau.

c) Trong phản ứng phân hạch, một hạt nhân có số khối trung bình hấp thụ một neutron chậm rồi vỡ ra thành các hạt nhân có số khối nhỏ.

d) Khối lượng của một hạt nhân luôn nhỏ hơn tổng khối lượng của các nucleon tạo thành nó.

Hạt nhân $_{92}^{235}{\rm{U}}$ hấp thụ một neutron nhiệt rồi vỡ ra thành hai hạt nhân $^{95}{\rm{X}}$ và $_{55}^{137}{\rm{Cs}}$ kèm theo giải phóng một số hạt neutron mới. Biết rằng tổng khối lượng các hạt trước phản ứng lớn hơn tổng khối lượng các hạt sau phản ứng là 0,181 u. Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai?

a) Đây là quá trình nhiệt hạch do toả ra năng lượng nhiệt rất lớn.

b) Hạt nhân X là rubidium $_{37}^{95}{\rm{Rb}}.$

c) Quá trình này giải phóng kèm theo ba hạt neutron mới.

d) Năng lượng toả ra sau phản ứng là 201 MeV.

PHẦN III. Câu trả lời ngắn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 3

Hạt nhân $_{94}^{239}{\rm{Pu}}$ hấp thụ một neutron nhiệt rồi phân hạch thành hai hạt nhân $_{54}^{134}{\rm{Xe}}$ và $_{40}^{103}{\rm{Zr}}.$

a) Xác định số hạt neutron phát ra sau phản ứng phân hạch đó và viết phương trình phản ứng.

b) Tính năng lượng toả ra của mỗi phản ứng phân hạch đó. Cho biết khối lượng của các nguyên tử $_{94}^{239}{\rm{Pu}},_{54}^{134}{\rm{Xe}},_{40}^{103}{\rm{Zr}}$ và khối lượng hạt neutron lần lượt là: $239{,}05216{\rm{u}};133{,}90539{\rm{u}};102{,}92719{\rm{u}}$ và $1{,}00866{\rm{u}}.$

c) Tính năng lượng toả ra khi 9,00 kg $_{94}^{239}{\rm{Pu}}$ bị phân hạch hoàn toàn theo phản ứng ở câu a.

Bom nhiệt hạch dùng phản ứng: $_1^2{\rm{D}} + _1^3\;{\rm{T}} \to _2^4{\rm{He}} + _0^1{\rm{n}}.$ Cho biết khối lượng của các nguyên tử $_1^2{\rm{D}},_1^3\;{\rm{T}},_2^4{\rm{He}}$ và khối lượng hạt neutron lần lượt là: $2{,}0141{\rm{u}}$; $3{,}0160{\rm{u}};4{,}0026{\rm{u}}$ và $1{,}0087{\rm{u}}.$

a) Tính năng lượng toả ra nếu có $1{,}000\;{\rm{kg}}$ He được tạo thành do vụ nổ.

b) Năng lượng nói trên tương đương với năng lượng tỏa ra khi bao nhiêu kg $_{92}^{235}{\rm{U}}$ phân hạch hết nếu mỗi phân hạch toả ra $200{,}0{\rm{MeV}}$ ?

Một nhà máy điện hạt nhân tiêu thụ trung bình $58{,}75\;{{\rm{g}}^{235}}{\rm{U}}$ mỗi ngày. Biết hiệu suất của nhà máy là $25\%$; mỗi hạt nhân $^{235}{\rm{U}}$ phân hạch giải phóng $200{,}0{\rm{MeV}}.$

a) Tính công suất phát điện của nhà máy.

b) Giả thiết sau mỗi phân hạch trung bình có 2,5 neutron được giải phóng thì sau một ngày số neutron thu được trong lò phản ứng là bao nhiêu? Cho rằng neutron chỉ mất đi do bị hấp thụ bởi các $^{235}{\rm{U}}$ trong chuỗi phân hạch dây chuyền.