Trắc nghiệm Vật lý 12 Chân trời sáng tạo bài 16: Phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch và ứng dụng

1. Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng:

A. Hai hạt nhân nhẹ kết hợp lại thành một hạt nhân nặng hơn, kèm theo sự tỏa năng lượng.

B. Một hạt nhân nặng vỡ thành hai hạt nhân nhẹ hơn, kèm theo sự thu năng lượng.

C. Một hạt nhân nặng hấp thụ một neutron và vỡ thành hai hạt nhân nhẹ hơn, kèm theo sự tỏa năng lượng.

D. Một hạt nhân nhẹ hấp thụ một neutron và vỡ thành hai hạt nhân nhẹ hơn, kèm theo sự thu năng lượng.

2. Trong phản ứng phân hạch của hạt nhân Urani \(^ {235}_92\text{U}\) với neutron chậm, một trong các sản phẩm phân hạch có thể là hạt nhân Strontium \(^ {94}_{38}\text{Sr}\). Phương trình phản ứng có thể được viết là: \(^ {235}_92\text{U} + \text{n} \rightarrow \text{X} + \text{Y} + \text{z}\) \( \gamma \). Với \( \text{X} = \text{Sr}\). Xác định hạt nhân \( \text{Y} \) và số neutron \( \text{z} \) trong phản ứng này.

A. Hạt nhân \(^ {140}_{54}\text{Xe}\) và \( \text{z}=2 \) neutron.

B. Hạt nhân \(^ {140}_{54}\text{Xe}\) và \( \text{z}=1 \) neutron.

C. Hạt nhân \(^ {141}_{55}\text{Cs}\) và \( \text{z}=2 \) neutron.

D. Hạt nhân \(^ {141}_{55}\text{Cs}\) và \( \text{z}=1 \) neutron.

3. Trong một lò phản ứng hạt nhân phân hạch, vai trò của chất làm chậm (moderator) là gì?

A. Làm tăng tốc độ của neutron nhanh để chúng dễ dàng gây phân hạch.

B. Làm chậm tốc độ của neutron nhanh để chúng có khả năng gây phân hạch cao hơn.

C. Hấp thụ các neutron dư thừa để kiểm soát phản ứng.

D. Tạo ra các hạt nhân mới từ các hạt nhân nặng.

4. Phản ứng nhiệt hạch được xem là nguồn năng lượng sạch hơn phản ứng phân hạch chủ yếu vì:

A. Nó tạo ra ít sản phẩm phụ phóng xạ hơn và các sản phẩm này có chu kỳ bán rã ngắn hơn.

B. Nó không tạo ra bất kỳ sản phẩm phụ phóng xạ nào.

C. Nó sử dụng các vật liệu dễ kiếm và giá rẻ hơn.

D. Nó đòi hỏi nhiệt độ và áp suất thấp hơn.

5. Trong phản ứng phân hạch, neutron được sử dụng để kích thích hạt nhân nặng phân chia. Sau phản ứng, một số neutron mới được giải phóng. Hiện tượng này cho phép duy trì phản ứng dây chuyền. Hạt nhân nào sau đây có khả năng tham gia phản ứng dây chuyền?

A. \(^ {16}_8\text{O}\)

B. \(^ {12}_6\text{C}\)

C. \(^ {235}_92\text{U}\)

D. \(^ {4}_2\text{He}\)

6. Phản ứng phân hạch là một phản ứng hạt nhân tự phát khi:

A. Hạt nhân nhẹ kết hợp với nhau tạo thành hạt nhân nặng.

B. Hạt nhân nặng vỡ thành các hạt nhân nhẹ hơn do năng lượng bên trong.

C. Hạt nhân nặng hấp thụ một hạt nhẹ (như neutron) và vỡ thành các hạt nhân nhẹ hơn.

D. Hạt nhân nhẹ hấp thụ một hạt nhẹ và vỡ thành các hạt nhân nhẹ hơn.

7. Phản ứng nhiệt hạch đòi hỏi điều kiện nhiệt độ và áp suất rất cao. Lý do chính cho yêu cầu này là:

A. Để các hạt nhân nhẹ có đủ động năng vượt qua lực đẩy tĩnh điện Coulomb.

B. Để các hạt nhân nhẹ có đủ khối lượng để phản ứng.

C. Để làm chậm tốc độ của các hạt nhân nhẹ.

D. Để kích thích các hạt nhân nhẹ phát ra neutron.

8. Hạt nhân nào sau đây có thể tham gia phản ứng phân hạch khi hấp thụ một neutron chậm?

A. \(^ {238}_92\text{U}\)

B. \(^ {235}_92\text{U}\)

C. \(^ {4}_2\text{He}\)

D. \(^ {12}_6\text{C}\)

9. Phản ứng phân hạch của \(^ {235}_92\text{U}\) bởi neutron chậm có thể tạo ra các hạt nhân X, Y và một số neutron. Nếu một sản phẩm phân hạch là \(^ {137}_{52}\text{Te}\), thì hạt nhân còn lại là:

A. \(^ {97}_{40}\text{Zr}\)

B. \(^ {98}_{40}\text{Zr}\)

C. \(^ {97}_{39}\text{Y}\)

D. \(^ {98}_{39}\text{Y}\)

10. Trong các ứng dụng của đồng vị phóng xạ, đồng vị nào thường được dùng để xác định niên đại của các di tích khảo cổ có nguồn gốc hữu cơ?

A. \( ^{14}_6\text{C} \)

B. \( ^{238}_{92}\text{U} \)

C. \( ^{40}_{19}\text{K} \)

D. \( ^{235}_{92}\text{U} \)

11. Khối lượng nghỉ của một hạt nhân được tính bằng tổng khối lượng của các nucleon cấu tạo nên nó trừ đi năng lượng liên kết của hạt nhân đó. Phát biểu nào sau đây là đúng về mối liên hệ giữa khối lượng nghỉ và năng lượng liên kết trong phản ứng hạt nhân?

A. Trong phản ứng tỏa năng lượng, tổng khối lượng nghỉ của các hạt sau phản ứng lớn hơn tổng khối lượng nghỉ của các hạt trước phản ứng.

B. Trong phản ứng thu năng lượng, tổng khối lượng nghỉ của các hạt sau phản ứng nhỏ hơn tổng khối lượng nghỉ của các hạt trước phản ứng.

C. Trong phản ứng tỏa năng lượng, tổng khối lượng nghỉ của các hạt sau phản ứng nhỏ hơn tổng khối lượng nghỉ của các hạt trước phản ứng.

D. Phản ứng hạt nhân không làm thay đổi tổng khối lượng nghỉ của các hạt tham gia.

12. Trong một lò phản ứng hạt nhân, thanh điều khiển (control rods) thường được làm bằng vật liệu có khả năng hấp thụ neutron mạnh. Mục đích chính của các thanh điều khiển là:

A. Tăng tốc độ phản ứng dây chuyền.

B. Làm chậm neutron để chúng dễ phân hạch.

C. Kiểm soát tốc độ của phản ứng dây chuyền bằng cách hấp thụ neutron.

D. Tạo ra nhiệt lượng cho quá trình làm mát.

13. Trong phản ứng nhiệt hạch \( ^2_1 ext{H} + ^3_1 ext{H} _x000D_ightarrow ^4_2 ext{He} + ^1_0 ext{n} \), năng lượng tỏa ra được tính dựa trên sự chênh lệch khối lượng nghỉ trước và sau phản ứng. Cho biết khối lượng của các hạt nhân là: \( m_H(^2_1 ext{H}) = 2.014102 u \), \( m_H(^3_1 ext{H}) = 3.016049 u \), \( m_{He}(^4_2 ext{He}) = 4.002603 u \), \( m_n = 1.008665 u \). Lấy \( 1 u = 931.5 ext{ MeV/c}^2 \). Năng lượng tỏa ra của phản ứng này là:

A. \( 17.59 \text{ MeV} \)

B. \( 10.03 \text{ MeV} \)

C. \( 5.64 \text{ MeV} \)

D. \( 22.87 \text{ MeV} \)

14. Đồng vị phóng xạ nào của Coban thường được sử dụng trong xạ trị ung thư?

A. \( ^{58}_{27}\text{Co} \)

B. \( ^{60}_{27}\text{Co} \)

C. \( ^{57}_{27}\text{Co} \)

D. \( ^{59}_{27}\text{Co} \)

15. Ứng dụng nào sau đây KHÔNG phải là ứng dụng của năng lượng hạt nhân?

A. Sản xuất điện năng.

B. Chế tạo vũ khí hạt nhân.

C. Y học (xạ trị, chẩn đoán hình ảnh).

D. Sản xuất phân bón hóa học.