1. Phóng xạ tự nhiênCâu hỏi 1. Trong tự nhiên, có nhiều đồng vị không bền như 3H(tritium), 14C, 40K...

Câu trả lời đầy đủ và chi tiết hơn cho câu hỏi trên như sau:

1. Hiện tượng hạt nhân nguyên tử không bền, tự biến đổi thành hạt nhân nguyên tử khác, đồng thời phát ra tia phóng xạ gọi là hiện tượng phóng xạ tự nhiên.

2. Uranium tồn tại trong tự nhiên 2 loại đồng vị phổ biến, 235U chiếm 0,711%, 238U chiếm 99,284% (và một lượng rất nhỏ 234U).

3. Đốt cháy than củi, xảy ra phản ứng hoá học như sau: C + O2 → CO2 đồng thời toả ra nhiệt lượng. Quá trình biến đổi chất từ C thành CO2 không làm biến đổi hạt nhân nguyên tử carbon, nên không là quá trình phóng xạ. Đồng vị 14C phân huỷ theo phản ứng: $_{6}^{14}\textrm{C}$ → $_{7}^{14}\textrm{N}$ + β có sự biến đổi hạt nhân carbon thành nitrogen và phát bức xạ β, là quá trình phóng xạ tự nhiên.

4. Tia phóng xạ bao gồm hạt alpha (∝), beta (β) và bức xạ điện từ gamma (γ). Hạt ∝ ($_{2}^{4}\textrm{He}$) là hạt nhân helium gồm 2 proton, 2 neutron và không có electron. Hạt β ($_{-1}^{0}\textrm{e}$) có điện tích -1 và số khối bằng 0. Hạt β+ ($_{+1}^{0}\textrm{e}$) còn gọi là positron, có cùng khối lượng với electron và mang điện tích +1. Bức xạ γ không làm thay đổi hạt nhân trước và sau khi phát bức xạ, nhưng làm giảm năng lượng của hạt nhân.

5. Hạt β và hạt β+ có cùng khối lượng với electron (me = 9,11x10^-28 g); β có điện tích âm (—1), β+ có điện tích dương (+1). Gamma (γ) có đặc điểm khác 2 loại phóng xạ còn lại, là hạt không có khối lượng, không mang điện tích và có tính đâm xuyên mạnh. Vì vậy, sau khi phát ra phóng xạ y, số khối và điện tích hạt nhân không đổi, nhưng làm giảm năng lượng của hạt nhân.

6. Khi chiếu chùm tia phóng xạ đi vào gữa 2 bản điện cực, hạt ∝ mang điện tích dương, sau khi ra khỏi 2 bản điện cực sẽ bị lệch về cực âm, hạt β mang điện tích âm sẽ bị lệch về cực dương, tia γ không mang điện tích nên truyền thẳng. Phóng xạ ∝: Sau phóng xạ, điện tích hạt nhân nguyên tử giảm 2 đơn vị và số khối giảm 4 đơn vị. Phóng xạ β: Sau phóng xạ, điện tích hạt nhân nguyên tử tăng 1 đơn vị, số khối không đổi. Phóng xạ β+: Sau phóng xạ, điện tích hạt nhân nguyên tử giảm 1 đơn vị, số khối không đổi. Phóng xạ γ không làm thay đổi điện tích hạt nhân nguyên tử và số khối của hạt nhân.

7. Phương trình phản ứng hạt nhân: $_{92}^{238}\textrm{U}$ → $_{90}^{234}\textrm{Th}$ + $_{2}^{4}\textrm{He}$ và $_{93}^{239}\textrm{U}$ → $_{94}^{239}\textrm{Pu}$ + $_{-1}^{0}\textrm{e}$. Áp dụng định luật bảo toàn số khối, ta suy ra Z và A trên các phản ứng trên. Áp dụng bảo toàn điện tích, ta có thể suy ra công thức hoá học của các sản phẩm sau phản ứng.