CẤU TẠO HẠT NHÂN

1. Cấu tạo hạt nhân nguyên tử:
* Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ các prôtôn (p) (mang điện tích nguyên tố dương), và các nơtron
(n)
(trung hoà điện), gọi chung là nuclôn. Kí hiệu hạt nhân: X

A
Z

* Hạt nhân có nguyên tử số Z thì chứa Z prôton và N nơtron; A = Z + N, trong đó A gọi là số khối.
* Trừ các đồng vị của Hidro và Heli, nói chung các hạt nhân của các nguyên tố khác đều có số proton nhỏ
hơn
hặc bằng số notron: Z ≤ N ≤ 1,5Z. Hệ thức này có thể giúp xác định loại tia phóng xạ là 
+ hay 
- của 1 chất

phóng xạ. VD. Phốtpho P

30
15 chỉ có thể là chất phóng xạ 

+ * Các nuclon liên kết với nhau bởi lực hạt nhân. Lực hạt nhân không có cùng bản chất với lực tĩnh điện
hay
lực hấp dẫn, nó là loại lực mới truyền tương tác giữa các nuclon trong hạt nhân (lực tương tác mạnh).
Lực hạt
nhân chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân (10-15m).


* Bán kính 1 hạt nhân phụ thuộc vào khối lượng hạt nhân đó: r = r0.A1/3(m). Trong đó A là số khối, r0 
1,2.10-15(m)

* Đồng vị (cùng vị trí trong bảng hệ thống tuần hoàn): Là các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôton Z
nhưng khác số nơtron N và số khối A.
VD. Nguyên tố Hiđro có 3 đồng vị: H

1
1
;H
2
1
;H
3
1

* Đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu là u. Đơn vị u có giá trị bằng 1/12 khối lượng nguyên tử của đồng
vị
C
12
6
, cụ thể là: 1u = 1,66055.10-27kg hay  1gam = 1u.NA. 1u xấp xỉ bằng khối lượng của một nuclôn, nên hạt
nhân có số khối A thì có khối lượng xấp xỉ bằng A(u). Đơn vị khối lượng: u; MeV/c2
; kg với mối quan hệ 1u = 931,5 MeV/c2
. 2. Hệ thức Anh - xtanh giữa khối lượng - năng lượng – động lượng:
* Hạt nhân có khối lượng nghỉ m0, chuyển động với vận tốc v, có năng lượng toàn phần tính theo công
thức:


E = m0c
2 + Wđ. Trong đó Wđ =
2
0

2
2
1
1
mc
c
v








VD: Hạt electron có khối lượng nghỉ m0e = 9,1/10-31 kg, trong ống Rownghen, ngay trước khi va vào
catot

electron có vận tốc rất lớn bởi vậy động năng của e khi đó là: Wđ =
2
0


2
2
1
1
mc
c
v









= hfmax =  min

hc
= e.UAK

* Một vật có khối m0 ở trạng thái nghỉ, khi chuyển động với vận tốc v, khối lượng vật sẽ tăng lên thành m
với:

2
2
0


1
c
v
m
m



Ta có thể viết hệ thức Anh-xtanh về năng lượng toàn phần: E = mc2

. * Hệ thức liên hệ giữa năng lượng toàn phần E và động lượng p của 1 vật: E

2 = m2
0.c4 + p
2
.c2

* Hạt photon có khối lượng nghỉ bằng m0 = 0 nhưng vẫn có khối lượng tương đối tính m và động lượng
p:
2c
m
  ; p = m.c =


c=
h
c


* Một hạt có khối lượng nghỉ m0 chuyển động với vận tốc v thì sẽ có:
Động lượng là p = m.v =
2
2
0
1
.c
v
mv
m


 ; Vận tốc v =  
22
0
.mcp
pc

Năng lượng toàn phần E = c.  

2 2 m0c  p

Động năng chuyển động Wđ = E - m0c
2=
2


0
2
2
1
1
1
mc
c
v










= c.  
2 2 m0c  p - m0c

2

CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM


Câu 398 . Các nguyên tử gọi là đồng vị khi:
A. Có cùng vị trí trong bảng tuần hoàn.
B. Hạt nhân chứa cùng số proton Z nhưng có số nơtron N khác nhau.
C. Hạt nhân chứa cùng proton Z nhưng có số nuclon A khác nhau.
D. Cả A, B, C đều đúng.
Câu 399 . Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về hạt nhân đồng vị?
A. Các hạt nhân đồng vị có cùng số Z nhưng khác nhau số A.
B. Các hạt nhân đồng vị có cùng số A nhưng khác nhau số Z.
C. Các hạt nhân đồng vị có cùng số nơtron.
D. Cả A, B, C đều đúng.
Câu 400 . Hãy chọn câu đúng:
A. Khối lượng của nguyên tử bằng khối lượng của hạt nhân.
B. Bán kính của nguyên tử bằng bán kính hạt nhân.
C. Điện tích của nguyên tử bằng điện tích của hạt nhân.
D. Có hai loại nuclon và proton và electron.
Câu 401 . Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về hạt nhân nguyên tử?
A. Hạt nhân có nguyên tử số Z thì chứa Z prôtôn. B. Số nuclôn bằng số khối A của hạt nhân.
C. Số nguồn N bằng hiệu số khối A và số prôtôn Z. D. Hạt nhân trung hòa về điện.
Câu 402 . Hãy chọn câu đúng:

A. Trong ion đơn nguyên tử số proton bằng số electron.
B. Trong hạt nhân số proton phải bằng số nơtron.
C. Trong hạt nhân (trừ các đồng vị của Hiđro và Hêli) số proton bằng hoặc nhỏ hơn số nơtron.
D. Lực hạt nhân có bán kính tác dụng bằng bán kính nguyên tử. Câu 403 . Trong hạt nhân nguyên tử

14C6 có:


A. 14 prôtôn và 6 nơtrôn. B. 6 prôtôn và 14 nơtrôn.
C. 6 prôtôn và 8 nơtrôn. D. 8 prôtôn và 6 nơtrôn.
Câu 404 . Nguyên tử của đồng vị phóng xạ
235U92 có:

A. 92 nơtron và tổng số nơtron và proton bằng: 235. B. 92 electron và tổng số proton và electron bằng
235
C. 92 nơtron và tổng số proton và electron bằng: 235. D. 92 proton và tổng số nơtron và electron bằng:
235.
Câu 405 . Các nuclôn trong hạt nhân nguyên tử 23 Na gồm:
A. 11 prôtôn B. 11 prôtôn và 12 nơtrôn
C. 12 nơtrôn D. 12 prôtôn và 11 nơtrôn
Câu 406 . Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ:
A. Các proton B. Các nơtron C. Các electron D. Các nuclon
Câu 407 . Đơn vị đo khối lượng trong vật lý hạt nhân là:
A. kg B. Đơn vị khối lượng nguyên tử (u).
C. đơn vị eV/c2 hoặc MeV/c2

. D. Câu A, B, C đều đúng.

Câu 408 . Đại lượng nào sau đây là đơn vị chỉ khối lượng:
A. MeV. B. MeV/c C. MeV/c2 D. kg.m.s-1

Câu 409 . Chọn câu sai:
A. Một mol nguyên tử (phân tử) gồm NA nguyên tử (phận tử) NA = 6,022.1023
. B. Khối lượng của 1 nguyên tử cacbon bằng 12 gam.


C. Khối lượng của 1 mol N2 bằng 28 gam.
D. Khối lượng của 1 mol ion H+ bằng 1 gam.
Câu 410 . Tính số nguyên tử trong 1 gam khí O2? Cho NA = 6,022.1023/mol; O = 16
A. 376.1020 B. 736.1030

. C. 637.1020 D. 367.1020

Câu 411 . Trong vật lý hạt nhân, bất đẳng thức nào là đúng khi so sánh khối lượng prôtôn (mp), nơtrôn
(mn)
và đơn vị khối lượng nguyên tử u.
A. mp > u > mn. B. mn < mp < u C. mn > mp > u D. mn = mp > u

Câu 412 . Trong hạt nhân nguyên tử thì:
A. Số nơtron luôn nhỏ hơn số proton
B. Điện tích hạt nhân là điện tích của nguyên tử. C. Số proton bằng số nơtron
D. Khối lượng hạt nhân coi bằng khối lượng nguyên tử. Câu 413 . Một hạt có khối lượng nghỉ m0 Theo
thuyết tương đối, động năng của hạt này khi chuyển động với
tốc độ 0,6c (c là tốc độ ánh sáng trong chân không) là:
A. 0,36m0c

2 B. 1,25 m0c
2 C. 0,225m0c

2 D. 0,25m0c
2



Câu 414 . Một vật khi đứng yên có khối lượng m0, khi chuyển động với tốc độ rất lớn thì khối lượng
tương
đối tính là 1,1547m0. Hỏi vật có tốc độ v bằng bao nhiêu so với tốc độ ánh sáng trong chân không c?
A. v = 0,5c. B. v = 0,25c. C. v =

3
2
c D. 2
2
c
Câu 415 . Một hạt có động năng bằng năng lượng nghỉ. Vận tốc của nó là:
A. c 3
2
B. 0,6c C. 0,8c D. 0,5c

Câu 416 . Một vật có năng lượng nghỉ là E. Khi vật này chuyển động với tốc độ bằng nửa tốc độ ánh sáng
trong chân không thì năng lượng toàn phần của vật bằng:
A. 1,25E B. 1,5E C. 1,125E D. 2E/ 3.
Câu 417 . Theo thuyết tương đối, một êlectron có động năng bằng một nửa năng lượng nghỉ của nó thì
êlectron này chuyển động với tốc độ bằng:
A. 2,41.108 m/s. B. 2,24.108 m/s. C. 1,67.108 m/s. D. 2,75.108 m/s.
Câu 418 . Hạt nhân có khối lượng m = 5,0675.10-27 kg khi đang chuyển đọng với động năng 4,78 MeV
thì nó
có động lượng là:
A. 3,875.10-20 kgm/s B. 7,75.10-20kg.m/s. C. 2,4.10-20kg.m/s. D. 8,8.10-20kg.m/s.
Câu 419 . Một hạt đang chuyển động với tốc độ v = 0,8c (c = 3.108m/s) thì có động năng tương đối tính
là



1,2.1017J. Khối lượng nghỉ của hạt đó là:
A. 2,37kg B. 3,20kg C. 2,67kg D. 2,00kg
Câu 420 . Trong ống Culitgio electron được tăng tốc bởi một điện trường rất mạnh va ngay trước khi đập
vào
đối anod nó có tốc độ 0,8c. Biết khối lượng ban đầu của electron là 0,511 MeV/c2

. Bước sóng ngắn nhất của

tia X có thể phát ra là:
A. 3,64.10-12 m B. 3,64.10-12 m C. 3,79.10-12 m D. 3,79.1012m
Câu 421 . Trong ống Culitgio electron được tăng tốc bởi một điện trường rất mạnh va ngay trước khi đập
vào
đối anod nó có tốc độ 0,6c. Biết khối lượng ban đầu của electron là 0,511 MeV/c2

. Bước sóng ngắn nhất của

tia X có thể phát ra là:
A. 6,64.10-12 m B. 9,72.10-12 m C. 5,79.10-12 m D. 8,79.10-12m