BÀI 25 VẬT LÝ 12 KNTT
BÀI TẬP VỀ VẬT LÍ HẠT
NHÂN

Nội dung bài học
I

II

III

Một số lưu ý
trong việc giải
bài tập về vật lí
hạt nhân

Bài tập
ví dụ

Bài tập
vận dụng

01

Một số lưu ý
trong việc
giải bài tập
về vật lí hạt
nhân

 Có các cặp thẻ với nội
dung liên hệ nhau hoặc là
các vế của 1 câu.
 Lần lượt 1 HS của mỗi
nhóm sẽ lên bảng và lật 2
thẻ, nếu đúng là 1 cặp thì
HS đó sẽ mang về nhóm
của mình, cho đến cặp thẻ
cuối cùng.
 Nhóm nào nhiều cặp thẻ
nhất sẽ chiến thắng.
 Lưu ý, mỗi HS chỉ lên 1
lần, khi nào hết HS thì mới
quay trở lại.

Cấu
trúc
hạt
nhân

Hạt nhân
nguyên tử
được tạo
thành bởi
các hạt
nucleon

Đáp
án
trò
chơi
nhanh
tay
tinh
mắt

Cấu trúc hạt nhân
Phản ứng hạt nhân
Năng lượng liên kết

Hạt nhân nguyên tử được
tạo thành bởi các hạt nucleon
Quá trình biến đổi hạt nhân
này thành hạt nhân khác
Năng lượng tối thiểu dùng để
tách toàn bộ số nucleon ra khỏi hạt nhân

Lực hạt nhân

Lực tương tác giữa các
nucleon trong hạt nhân

Độ hụt khối

Độ chênh lệch giữa tổng khối lượng
của các nucleon tạo thành hạt nhân
và khối lượng của hạt nhân

Phản ứng phân hạch

Phản ứng trong đó một hạt
nhân nặng vỡ thành hai hạt
nhân nhẹ hơn.

Đáp
án
trò
chơi
nhanh
tay
tinh
mắt

Phản ứng tổng hợp hạt nhân
Độ hụt khối

Phản ứng hạt nhân trong đó 2
hay nhiều hạt nhân nhẹ tổng hợp
lại thành một hạt nhân nặng hơn.

∆m=
Có tính tự phát và ngẫu nhiên

Phân rã phóng xạ

H t =λ N t =H o e

Độ phóng xạ tại thời điểm t
Phóng xạ alpha

Chu kì bán rã T

−λt

Hạt nhân phóng ra từ hạt
nhân mẹ có tốc độ khoảng 2.

Khoảng thời gian mà một nửa
số hạt nhân hiện có sẽ bị phân
rã, biến đổi thành hạt nhân
khác.

Hạt nhân
nguyên tử
được tạo
thành bởi các
hạt nucleon

Phản ứng hạt
nhân là quá
trình biến đổi
hạt nhân này
thành hạt nhân
khác

Phản ứng phân hạch là
phản ứng trong đó một
hạt nhân nặng vỡ thành
hai hạt nhân nhẹ hơn.

Phân rã phóng xạ:
Có tính tự phát và
ngẫu nhiên

Năng lượng
liên kết là năng
lượng tối thiểu
dùng để tách
toàn bộ số
nucleon ra khỏi
hạt nhân

Lực hạt nhân
là lực tương
tác giữa các
nucleon
trong hạt
nhân

Phản ứng tổng hợp hạt
nhân là phản ứng hạt nhân
trong đó 2 hay nhiều hạt
nhân nhẹ tổng hợp lại
thành một hạt nhân nặng
hơn.
Độ phóng xạ tại thời điểm
t:

Độ hụt khối là độ
chênh lệch giữa
tổng khối lượng
của các nucleon tạo
thành hạt nhân và
khối lượng của hạt
nhân

Độ hụt khối
∆m=
Chu kì bán rã T
Khoảng thời gian mà một
nửa số hạt nhân hiện có sẽ
bị phân rã, biến đổi thành
hạt nhân khác.

1. Lưu ý khi giải bài tập
định tính
2. Lưu ý khi giải bài tập
định lượng
3. Lưu ý khi giải bài tập
có nội dung thực tiễn

Mô tả cấu tạo hạt nhân, đặc điểm của hạt
nhân tham gia phản ứng hạt nahan, tính chất
của các tia phóng xạ, giải thích các ứng dụng
của vật lí hạt nhân trong đời sống và trong
KT.
Vận dụng công thức xác định số lượng và
loại nucleon; khối lượng, số lượng hạt
nhân hoặc thời gian thực hiện phóng xạ
của mẫu phóng xạ.
Rèn luyện khả năng liên tưởng giữa kiến thức
vật lí hạt nhân đã được học và các nội dung
thực tiễn; trừu tượng hóa, khái quát hóa thực
tiễn để thiết lập các mô hình sao, vận dụng
nội dung các kiến thức vật lí hạt nhân để

02
Bài tập ví dụ

Ví dụ 1:
Giải thích tại sao khi đưa 1
mẫu phóng xạ (1) vào gần đầu
thu điện (2) của 1 tĩnh điện kế
đã được tích điện (H25.1) thì
độ lệch của kim điện kế (3)
giảm rất nhanh ?

Độ lệch của kim điện kế giảm nhanh cho ta biết
tĩnh điện kế nhận thêm điện tích trái dấu hoặc mất
bớt điện tích.
+ TH1: các tia phóng xạ làm ion hóa không khí xung
quanh mẫu phóng xạ => không khí dẫn điện dễ dàng
hơn.
+ TH2: Điện tích của các hạt mang trong tia phóng xạ
có thể trái dấu với điện tích đã tích điện trên điện kế.
=> tĩnh điện kế nhanh chóng trung hòa điện rồi lại
tích điện trái dấu. Do đó độ lệch kim điện kế lúc đầu
giảm dần, sau tăng dần lên, không giống như hiện
tượng mô tả.
Kết luận: Nguyên nhân là sự ion hóa môi trường của
tia phóng xạ.

Ví dụ 2:
Viết phương trình phân
hạch của khi hấp thụ 1
neutron, biết rằng sản
phẩm phân hạch gồm có , ,
các neutron và các tia

Gọi x là hạt neutron và y là số hạt electron tạo
thành trong phân hạch. Phương trình phản ứng hạt
nhân có dạng:
++++
Ta thấy x và y bị ràng buộc bởi định luật bảo toàn số
khối A và nguyên tử số Z của cả hạt tham gia phản ứng.
Hai định luật cho ta hai phương trình liên hệ hai ẩn của x
và y, nhờ vậy có thể tìm được x và y.
Từ định luật bảo toàn số khối và định luật bảo toàn
điện tích ta có hệ phương trình:

Do vây, phương trình phản ứng là:
++++

Ví dụ 3: Máy xạ trị thường sử dụng
nguồn phóng xạ có chu kì bán rã là 5,3
năm. Để đáp ứng đúng các tiêu chí y học
để điều trị bệnh, thiết bị sẽ bắt buộc
phải bảo dưỡng để hiệu chỉnh lại chùm
tia chiếu xạ trước khi độ phóng xạ giảm
đi 7% và phải thay nguồn phóng xạ mới
khi độ phóng xạ giảm đi 50%. Các kĩ sư
thiết kế máy xạ trị cần thiết lập lịch bảo
dưỡng và thay thế nguồn phóng xạ của
máy xạ trị như thế nào để đưa vào các
bản hướng dẫn cho các bệnh viện?

Lịch bảo dưỡng và thay thế nguồn phóng xạ liên hệ với s ự
giảm của độ phóng xạ của nguồn phóng xạ . Như vậy khi bi ết
chính xác sự phụ thuộc độ giảm độ phóng xạ theo thời gian ta
có thể lập được lịch bảo dưỡng.
Độ phóng xạ H, tại thời điểm t của nguồn phóng xạ có chu
kì bán rã T liên hệ với độ phóng xạ tại thời đi ểm ban đ ầu
theo công thức . Từ công thức này ta thiết lập được các mốc
thời gian ứng với độ giảm độ phóng xạ đã biết.
Gọi chu kì bảo dưỡng là chính là khoảng thời gian khi độ
phóng xạ giảm đi 7%. Ta có:
=> = T.
Gọi là chu kì thay mới nguồn phóng xạ, đó chính là kho ảng th ời
gian khi độ phóng xạ giảm đi 50%. Ta có:
=> = T.

Vậy lịch bảo dưỡng của máy xạ trị là sau mỗi 6 tháng và
lịch thay thế nguồn phóng xạ là sau mỗi 5,3 năm.

Phiếu học tập số 1
Câu 1: Lực nào đã làm thay đổi phương của
hạt alpha () khi được bắn vào lá vàng mỏng?
A. Lực hạt nhân giúp hạt nhân đẩy . 
B. Lực hạt nhân giúp hạt nhân hút . 
C. Lực đẩy tĩnh điện giữa hạt nhân và .
D. Lực hút tĩnh điện giữa các electron của phân
tử vàng và  .
Câu 2: Người ta đo độ phóng xạ H của một
đồng vị theo thời gian t và điền kết quả vào
Bảng 25.1.
a) Vẽ đồ thị độ phóng xạ theo thời gian.
b) Ước lượng chu kì bán rã của đồng vị này. 
 

Phiếu Học Tập Số 1
Câu 1: Lực nào đã làm thay đổi

phương của hạt alpha () khi được
bắn vào lá vàng mỏng?
A. Lực hạt nhân giúp hạt nhân
đẩy . 
B. Lực hạt nhân giúp hạt nhân
hút . 
C. Lực đẩy tĩnh điện giữa hạt
nhân và .
D. Lực hút tĩnh điện giữa các
electron của phân tử vàng và  .

Lời giải:
Đáp án đúng là C
Lực đẩy tĩnh điện giữa hạt nhân và vì các hạt
nhân đều mang điện tích dương.

Phiếu Học Tập Số 1
Câu 2: Người ta đo độ

phóng xạ H của một đồng
vị theo thời gian t và điền
kết quả vào Bảng 25.1.
a) Vẽ đồ thị độ phóng xạ
theo thời gian.
b) Ước lượng chu kì bán rã
của đồng vị này. 

Lời giải:
a. Đồ thị:

b.

Phiếu học tập số 2
Câu 3: Dùng máy đo phóng xạ của một mẫu gỗ của một cổ vật phát hiện được
240 phóng xạ mỗi phút. Biết rằng thành phần của mẫu gỗ có chứa 25 g   và  , chu
kì bán rã của   là 5730 năm và tỉ lệ nguyên tử  khi một sinh vật còn sống 1012:1.
a) Xác định số nguyên tử  có trong mẫu gỗ.
b) Xác định độ tuổi của mẫu gỗ này.
Câu 4: Một nhà máy điện hạt nhân sử dụng nguyên liệu hạt nhân là  . Biết r ằng
mỗi phân hạch sẽ toả năng lượng 200 MeV. Hiệu suất phát điện của nhà máy là
36%. Công suất phát điện của nhà máy là 1400 MW. 
a) Hãy tính khối lượng của nguyên liệu   nhà máy tiêu thụ trong 1 năm.
b) Tính lượng than đá tiêu thụ để sản xuất ra năng lượng điện tương đương, biết
rằng năng suất toả nhiệt của than đá là 30 MJ/kg.

Phiếu Học Tập Số 2
Câu 3: Dùng máy đo phóng xạ của
một mẫu gỗ của một cổ vật phát
hiện được 240 phóng xạ mỗi
phút. Biết rằng thành phần của
mẫu gỗ có chứa 25 g   và  , chu kì
bán rã của   là 5730 năm và tỉ lệ
nguyên tử  khi một sinh vật còn
sống 1012:1.
a) Xác định số nguyên tử  có trong
mẫu gỗ.
b) Xác định độ tuổi của mẫu gỗ
này.

Lời giải:
a) Độ phóng xạ bằng 240 phóng xạ/ phút = 4 phóng xạ/giây = 4 Bq
Số nguyên tử  có trong cổ vật là thoả mãn:

H H . T 4 .5730 . 365 . 86400
12
N 1  = =
=
=1 , 04 .10
λ
ln 2
ln 2

b) Số nguyên tử có trong cổ vật là thỏa mãn công thức:
m = +12 => 25 = 14.
Tỉ số nguyên tử hai đồng vị và có trong cổ vật là:
=
Tỉ số nguyên tử hai đồng vị và có trong mẫu gỗ lúc còn sống:
= =

Phiếu Học Tập Số 2
Câu 4: Một nhà máy điện hạt nhân sử
dụng nguyên liệu hạt nhân là  . Biết
rằng mỗi phân hạch sẽ toả năng
lượng 200 MeV. Hiệu suất phát điện
của nhà máy là 36%. Công suất phát
điện của nhà máy là 1400 MW. 
a) Hãy tính khối lượng của nguyên
liệu   nhà máy tiêu thụ trong 1 năm.
b) Tính lượng than đá tiêu thụ để sản
xuất ra năng lượng điện tương
đương, biết rằng năng suất toả nhiệt
của than đá là 30 MJ/kg.

Lời giải:
a) 1 năm = 365.86400 = 31536000 giây
Năng lượng nhà máy phát điện sinh ra trong 1 năm:
A = P. t = 1400. = 4,42 .
Năng lượng do phản ứng phân hạch sinh ra:
A' = = = 1,23.
Mỗi phản ứng phân hạch tỏa năng lượng 200 MeV nên số phản
ứng phân hạch có được:
n = = 3,84.
Mỗi một phản ứng phân hạch dùng 1 nguyên tử nên số phản ứng
phân hạch bằng với số nguyên tử là 3,84. nguyên tử.
Khối lượng cần dùng trong 1 năm là:

m = = 1,5.
b) Lượng than đá cần sử dụng: m = = 4,1.

Câu 5: Vào tháng 6 năm 2024, người lái xe tải sẽ phải chờ bao
nhiêu lâu để toàn bộ lượng thuốc đông y chất đầy thùng xe t ải
được chiếu xạ để bảo quản tại Trung tâm chiếu xạ Hà Nội (Hình
25.3), biết rằng cũng tại nơi đó vào tháng 1 năm 2022 ng ười lái xe
đã phải chờ 150 phút chiếu xạ cùng lượng thuốc như vậy và trung
tâm chiếu xạ vẫn sử dụng nguồn chiếu xạ là có chu kì bán rã là 5,3
năm?
Câu 6: Dược chất phóng xạ FDG có thành phần là đồng vị với chu
kì bán rã là 110 phút, được sử dụng trong chụp ảnh c ắt l ớp PET.
Dược chất này được sản xuất bằng cách bắn phá vào các hạt đồng
vị nhờ một loại hạt được tăng tốc bằng máy gia tốc (Hình 25.4).
a) Xác định loại hạt được tăng tốc trong máy gia tốc biết rằng
ngoài  , sản phẩm bắn phá còn có neutron và phát xạ tia gamma.
b) Trước khi chụp ảnh cắp lớp PET, bệnh nhân sẽ được tiêm liều
lượng dược chất FDG để đảm bảo độ phóng xạ trên mỗi kg cân
nặng là 0,1 mCi không đổi. Hai bệnh nhân cùng cân nặng, cùng sử
dụng FDG trong cùng một đợt sản xuất, nhưng được tiêm ở 2 thời
điểm cách nhau 60 phút. Hỏi người nào sẽ được tiêm lượng FDG
nhiều hơn? Xác định phần trăm lượng FDG nhiều hơn này cần
được tiêm.

Phiếu học tập số 3

Phiếu Học Tập Số 3
Câu 5: Vào tháng 6 năm 2024,
người lái xe tải sẽ phải chờ bao
nhiêu lâu để toàn bộ lượng thuốc
đông y chất đầy thùng xe tải được
chiếu xạ để bảo quản tại Trung
tâm chiếu xạ Hà Nội (Hình 25.3),
biết rằng cũng tại nơi đó vào
tháng 1 năm 2022 người lái xe đã
phải chờ 150 phút chiếu xạ cùng
lượng thuốc như vậy và trung
tâm chiếu xạ vẫn sử dụng nguồn
chiếu xạ là có chu kì bán rã là 5,3
năm?

Lời giải:
Khi t << T thì
Số hạt nhân bị phân rã trong lần chiếu xạ đầu tiên:
ΔN = (1− ) ≈ (1−(1−λt)) = .λt
Khoảng thời gian từ tháng 1 năm 2022 đến tháng 6 năm 2024 là 30
tháng.
= =.
Sau 30 tháng số hạt nhân còn lại:
Số hạt nhân bị phân rã trong lần chiếu xạ tiếp theo:
ΔN' = ) ≈ λt')) = λt' = λt'
Để 2 lần chiếu xạ có kết quả như nhau thì:
ΔN = ΔN'⇔ .λt = . .λt'⇔t'= ≈ 208 phút.

Phiếu Học Tập Số 3

Câu 6: Dược chất phóng xạ FDG có
thành phần là đồng vị với chu kì bán rã
là 110 phút, được sử dụng trong chụp Lời giải:
ảnh cắt lớp PET. Dược chất này được a) Ta có phương trình phản ứng hạt nhân như sau:
sản xuất bằng cách bắn phá vào các hạt
đồng vị nhờ một loại hạt được tăng tốc Sử dụng định luật bảo toàn điện tích và bảo toàn số khối:
bằng máy gia tốc (Hình 25.4).
Vậy X là
a) Xác định loại hạt được tăng tốc trong
máy gia tốc biết rằng ngoài  , sản phẩm
bắn phá còn có neutron và phát xạ tia b) Gọi H là độ phóng xạ khi chụp ảnh cắt lớp (thỏa mãn mỗi kg cân
nặng bệnh nhân là 0,1mCi)
gamma.
b) Trước khi chụp ảnh cắp lớp PET, Chọn mốc thời gian là thời điểm đưa chất phóng xạ vào bệnh nhân 1
bệnh nhân sẽ được tiêm liều lượng Xét bệnh nhân 1 khi chụp ảnh: H =
dược chất FDG để đảm bảo độ phóng
xạ trên mỗi kg cân nặng là 0,1 mCi
Xét bệnh nhân 2 khi chụp ảnh: H =
không đổi. Hai bệnh nhân cùng cân
nặng, cùng sử dụng FDG trong cùng một
Từ (1) và (2) ta có: =
đợt sản xuất, nhưng được tiêm ở 2 thời
=>
điểm cách nhau 60 phút. Hỏi người nào
sẽ được tiêm lượng FDG nhiều hơn? Xác
định phần trăm lượng FDG nhiều hơn Vậy đưa vào bệnh nhân 1 lượng chất phóng xạ nhiều hơn bệnh
nhân 2 là 46%.
này cần được tiêm.

1

2

3

4

5

6

7

Câu 1. Trong phản ứng hạt nhân không tuân theo
định luật bảo toàn nào sau đây?
A. Định luật bảo toàn động lượng.
B. Định luật bảo toàn điện tích.

C C. Định luật bảo toàn số proton.
D. Định luật bảo toàn số nucleon.

Câu 2. Vật liệu nào sau đây là hiệu quả
nhất khi được sử dụng để che chắn phóng
xạ γ?

A. Giấy.

C. Gỗ

B. Nhôm.

D D. Chì

Câu 3. Bộ phận nào sau đây không có trong nhà
máy điện hạt nhân?

A A. Máy biến áp
B. Lò phản ứng.
C. Máy phát điện.
D. Tua bin.

Câu 4. Tia phóng xạ không có tính chất nào
dưới đây?

AA. Nhìn thấy được.

C. Làm đen kính ảnh.

B. Ion hóa.

D. Phá hủy tế bào.

Câu 5. Bộ phận chính của nhà máy điện hạt
nhân là gì?

A A. Lò phản ứng hạt nhân.
B. Tháp làm mát.
C. Đường vào của nước làm mát.
D. Bộ phận sinh hơi.

Câu 6. Tia có khả năng đâm xuyên mạnh nhất là

A. tia α.

B. tia β.
C. tia β+.

D D. tia γ.

Câu 7. Vật liệu chứa chất thải hạt nhân cần có
đặc điểm gì?
A. Cần chịu được nhiệt độ cao.

B B. Cần có độ bền rất cao.
C. Có tính đàn hồi.
D. Có thể thấm nước.

VỀ NHÀ
Thực hiện

Tìm hiểu

- Làm bài tập trong
SGK, SBT
- Vẽ sơ đồ tư duy
tổng hợp kiến thức

Một số ảnh hưởng
của bom nguyên tử,
chiến tranh hạt nhân
đến con người.

Nhiệm vụ
Yêu cầu

Báo cáo vào giờ
học tiếp theo

Cá nhân thực hiện tại
nhà

Lưu
ý

Chuẩn bị đồ
dùng, báo cáo
thực hành cho
bài sau

THANK
YOU
VERY