LÝ THUYẾT - SÁCH HÌNH ĐỘNG
LỚP 12·10 / 2026

HN · 0135 phút

Mô hình nguyên tử, cấu tạo hạt nhân và đồng vị

Tán xạ α, A–Z–N, đếm hạt

01Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1 (đọc kí hiệu)

Hạt nhân 2760Co^{60}_{27}\text{Co} có bao nhiêu proton, neutron, nucleon? Nguyên tử trung hoà có bao nhiêu electron?

Giải. Z=27Z=27 proton, A=60A=60 nucleon, N=60−27=33N=60-27=33 neutron, 2727 electron.

Ví dụ 2 (đồng vị)

Trong các hạt nhân 612C^{12}_{6}\text{C}, 713N^{13}_{7}\text{N}, 614C^{14}_{6}\text{C}, 714N^{14}_{7}\text{N}, những cặp nào là đồng vị của nhau?

Giải. Cùng Z=6Z=6: 612C^{12}_{6}\text{C} và 614C^{14}_{6}\text{C}; cùng Z=7Z=7: 713N^{13}_{7}\text{N} và 714N^{14}_{7}\text{N}. Cặp 614C^{14}_{6}\text{C} và 714N^{14}_{7}\text{N} cùng AA nhưng khác ZZ, không phải đồng vị.

Ví dụ 3 (nhiều neutron nhất)

Hạt nhân nào có nhiều neutron nhất: 92235U^{235}_{92}\text{U}, 92238U^{238}_{92}\text{U}, 82208Pb^{208}_{82}\text{Pb}?

Giải. N=143N=143; 146146; 208−82=126208-82=126. Hạt nhân 92238U^{238}_{92}\text{U} nhiều nhất (146146 neutron).

Ví dụ 4 (đếm hạt)

Trong 8,08{,}0 g khí oxygen 816O^{16}_{8}\text{O} (coi chỉ gồm đồng vị này) có bao nhiêu nguyên tử, proton, neutron, nucleon? Lấy NA=6,02⋅1023 mol−1N_A=6{,}02\cdot10^{23}\,\text{mol}^{-1}.

Giải. n=8,016=0,50n=\dfrac{8{,}0}{16}=0{,}50 mol nên số nguyên tử =0,5⋅6,02⋅1023=3,01⋅1023=0{,}5\cdot6{,}02\cdot10^{23}=3{,}01\cdot10^{23}. Mỗi nguyên tử có 88 proton, 88 neutron, 1616 nucleon: proton =8⋅3,01⋅1023=2,41⋅1024=8\cdot3{,}01\cdot10^{23}=2{,}41\cdot10^{24}; neutron =2,41⋅1024=2{,}41\cdot10^{24}; nucleon =4,82⋅1024=4{,}82\cdot10^{24}.

Ví dụ 5 (số neutron trong 11 g 235^{235}U)

Tính số neutron có trong 1,01{,}0 g 92235U^{235}_{92}\text{U}.

Giải. Số nguyên tử =1,0235⋅6,02⋅1023=2,56⋅1021=\dfrac{1{,}0}{235}\cdot6{,}02\cdot10^{23}=2{,}56\cdot10^{21}. Mỗi nguyên tử có 143143 neutron nên số neutron =143⋅2,56⋅1021≈3,66⋅1023=143\cdot2{,}56\cdot10^{21}\approx3{,}66\cdot10^{23}.

Ví dụ 6 (khoảng tiếp cận gần nhất)

Hạt α\alpha có động năng 5,05{,}0 MeV bắn thẳng vào hạt nhân vàng (Z=79Z=79). Tìm khoảng cách gần nhất giữa hạt α\alpha và hạt nhân. Với 7,77{,}7 MeV thì sao? Lấy ke2=1,44 MeV⋅fmke^2=1{,}44\,\text{MeV·fm}.

Giải. d=2⋅79⋅1,44Kd=\dfrac{2\cdot79\cdot1{,}44}{K}. Với K=5,0K=5{,}0: d=227,55,0=45,5d=\dfrac{227{,}5}{5{,}0}=45{,}5 fm =4,55⋅10−14=4{,}55\cdot10^{-14} m. Với K=7,7K=7{,}7: d=29,5d=29{,}5 fm. Động năng càng lớn, hạt α\alpha càng lại gần; bán kính hạt nhân vàng nhỏ hơn 29,529{,}5 fm.

Au, Z = 79α, K

Bước 1 / 5

Hạt động năng bắn thẳng vào hạt nhân vàng . Hạt nhân đẩy hạt bằng lực Coulomb.

Ví dụ 7 (bán kính và khối lượng riêng)

Dùng R=1,2 A1/3R=1{,}2\,A^{1/3} fm. Tính bán kính 27Al^{27}\text{Al}, 197Au^{197}\text{Au}; tỉ số bán kính 238U^{238}\text{U} và 4He^{4}\text{He}; khối lượng riêng hạt nhân.

Giải. RAl=1,2⋅3=3,6R_{\text{Al}}=1{,}2\cdot3=3{,}6 fm; RAu=1,2⋅1971/3≈6,98R_{\text{Au}}=1{,}2\cdot197^{1/3}\approx6{,}98 fm. Tỉ số (2384)1/3≈3,9\left(\dfrac{238}{4}\right)^{1/3}\approx3{,}9. Khối lượng riêng: ρ=1,66⋅10−2743π(1,2⋅10−15)3≈2,3⋅1017 kg/m3\rho=\dfrac{1{,}66\cdot10^{-27}}{\dfrac43\pi(1{,}2\cdot10^{-15})^3}\approx2{,}3\cdot10^{17}\,\text{kg/m}^3, không phụ thuộc AA: một thìa cà phê vật chất hạt nhân nặng cỡ trăm triệu tấn.

Tiếp theoLuyện tập →