Giải SGK Vật lí 12 CTST Bài 14. Hạt nhân và mô hình nguyên tử có đáp án

Kết quả thí nghiệm tán xạ hạt alpha đã giúp các nhà khoa học khẳng định được sự tồn tại của hạt nhân.

Những kết quả từ thí nghiệm tán xạ hạt alpha đã phủ định mô hình nguyên tử của Thompson và ủng hộ mô hình nguyên tử của Rutherford (Hình 14.5):

- Nguyên tử có cấu trúc rỗng với hạt nhân nằm ở tâm của nguyên tử. Khối lượng của hạt nhân xấp xỉ bằng khối lượng của nguyên tử, điện tích của hạt nhân có giá trị dương (bằng tổng điện tích các hạt proton).

- Các electron phân bố trong không gian trống xung quanh hạt nhân và chuyển động trong các quỹ đạo khép kín quanh hạt nhân giống như chuyển động của các hành tinh xung quanh Mặt Trời. Do đó, mô hình nguyên tử của Rutherford còn được gọi là mô hình hành tinh nguyên.

a) Nguyên tử không có cấu trúc đặc hoàn toàn, nếu nguyên tử đặc hoàn toàn thì 100% các hạt alpha phát ra sẽ bị bật ngược trở lại hoặc bị đổi hướng do chúng va chạm với nguyên tử.

b) Do nguyên tử có cấu trúc rỗng với hạt nhân nằm ở tâm nguyên tử, nên khi hạt alpha xuyên qua khoảng rỗng đó sẽ truyền thẳng, còn những hạt alpha nào va chạm với hạt nhân nguyên tử sẽ bị lệch phương.

Mô hình nguyên tử hiện đại:

Cấu tạo nguyên tử gồm:

+ Hạt nhân (chứa các hạt proton mang điện tích dương và neutron không mang điện).

+ Lớp vỏ gồm các electron mang điện tích âm quay xung quanh hạt nhân.

+ Electron chuyển động không theo quỹ đạo cố định. Electron chuyển động rất nhanh trong cả khu vực không gian xung quanh hạt nhân với xác suất tìm thấy là khác nhau, sự chuyển động này tạo nên một hình ảnh giống như một đám mây electron.

- Hạt proton mang điện tích dương.

- Hạt neutron không mang điện.

Bán kính hạt nhân được biểu diễn bằng biểu thức: $r\approx 1{,}2{A}^{\frac{1}{3}}(fm)$

Do đó A càng lớn thì r càng lớn, nên bán kính của đồng vị ${}_{6}^{14}C$ lớn hơn.

- Hạt proton: Lịch sử Ernest Rutherford được xem là người đầu tiên khám phá ra proton. Năm 1918, Rutherford nhận thấy rằng khi các hạt alpha bắn vào hơi nitơ, máy đo sự nhấp nháy chỉ ra dấu hiệu của hạt nhân hydro. Rutherford tin rằng hạt nhân hydro này chỉ có thể đến từ nitơ, và vì vậy nitơ phải chứa hạt nhân hydro.

- Hạt neutron: Trong khi tiến hành một thí nghiệm vào năm 1932, James đã tiến hành một thử nghiệm tán xạ các hạt alpha bằng cách bắn phá các hạt này bằng tia berili. Sau đó ông phát hiện ra bên trong hạt nhân nguyên tử có các hạt trung tính, mà sau này ông đặt tên là hạt neutron.

Đáp án đúng là D

Hạt nhân nguyên tử có thể được cấu tạo từ proton, neutron.

Đáp án đúng là B

Các hạt nhân đồng vị là những hạt nhân có số proton bằng nhau nhưng khác số neutron.