Bài 24 Công nghiệp hạt nhân
Lớp 12Vật Lý13 câu hỏiBài tập
Phần 1
Câu 1
(Bài 24.1 trang 82 SBT Vật lí 12) Đánh dấu đúng hoặc sai cho các nội dung sau:
(a) Công nghệ năng lượng hạt nhân hay năng lượng nguyên tử là một loại công nghệ được thiết kế để tách năng lượng hữu ích từ hạt nhân nguyên tử thông qua các lò phản ứng hạt nhân có kiểm soát.
(b) Phương pháp duy nhất được sử dụng trong lò phản ứng hạt nhân hiện nay là phân hạch hạt nhân, mặc dù các phương pháp khác có thể bao gồm tổng hợp hạt nhân và phân rã phóng xạ.
(c) Tất cả các lò phản ứng với nhiều kích thước và mục đích sử dụng khác nhau đều dùng nước được đun nóng để tạo ra hơi nước và sau đó được chuyển thành cơ năng để phát điện hoặc tạo lực đẩy.
(d) Sử dụng năng lượng hạt nhân giúp giảm khí thải nhà kính, mang lại nguồn cung cấp điện ổn định, đảm bảo năng lượng bền vững, đem lại lợi ích kinh tế lâu dài.
Phương án nào xác định đúng tính đúng, sai của các nội dung trên?
(a) Công nghệ năng lượng hạt nhân hay năng lượng nguyên tử là một loại công nghệ được thiết kế để tách năng lượng hữu ích từ hạt nhân nguyên tử thông qua các lò phản ứng hạt nhân có kiểm soát.
(b) Phương pháp duy nhất được sử dụng trong lò phản ứng hạt nhân hiện nay là phân hạch hạt nhân, mặc dù các phương pháp khác có thể bao gồm tổng hợp hạt nhân và phân rã phóng xạ.
(c) Tất cả các lò phản ứng với nhiều kích thước và mục đích sử dụng khác nhau đều dùng nước được đun nóng để tạo ra hơi nước và sau đó được chuyển thành cơ năng để phát điện hoặc tạo lực đẩy.
(d) Sử dụng năng lượng hạt nhân giúp giảm khí thải nhà kính, mang lại nguồn cung cấp điện ổn định, đảm bảo năng lượng bền vững, đem lại lợi ích kinh tế lâu dài.
Phương án nào xác định đúng tính đúng, sai của các nội dung trên?
A(a) Đúng; (b) Đúng; (c) Sai; (d) Đúng.
B(a) Đúng; (b) Sai; (c) Đúng; (d) Đúng.
C(a) Sai; (b) Đúng; (c) Sai; (d) Đúng.
D(a) Đúng; (b) Đúng; (c) Đúng; (d) Sai.
Câu 2
(Bài 24.2.1 trang 82 SBT Vật lí 12) Máy cán vật liệu thô thành lá vật liệu có độ dày được điều chỉnh tự động là một sản phẩm ứng dụng tính chất đâm xuyên của tia phóng xạ. Dựa vào Hình 24.1, hãy mô tả nguyên lí hoạt động của máy cán vật liệu tự động.
AỞ độ dày tiêu chuẩn, đầu thu nhận được một độ phóng xạ xác định nên hệ thống không điều chỉnh con lăn; khi lá vật liệu dày hoặc mỏng hơn tiêu chuẩn, độ phóng xạ tới đầu thu thay đổi, máy tính nhận tín hiệu và điều chỉnh vị trí con quay cán để đưa độ dày lá vật liệu về giá trị tiêu chuẩn.
BMáy cán hoạt động nhờ tia phóng xạ làm nóng lá thép, khi lá thép nóng lên thì con lăn tự động ép mỏng vật liệu.
CĐầu thu chỉ có tác dụng đo nhiệt độ lá thép; khi nhiệt độ thay đổi thì máy tính điều chỉnh con lăn.
DNguồn phóng xạ làm cho lá thép bị nhiễm điện, từ đó con lăn tự động hút lá thép đến độ dày mong muốn.
Câu 3
(Bài 24.2.2 trang 82 SBT Vật lí 12) Với một nguồn phóng xạ mới, chùm tia phóng xạ sẽ giảm độ phóng xạ n₀ = 8 lần khi đi qua lá thép có độ dày tiêu chuẩn d₀ = 6 mm. Nếu máy được cài đặt để cán được lá thép có độ dày d₁ thì độ phóng xạ khi qua lá vật liệu sẽ giảm
lần. Độ phóng xạ tới đầu thu thay đổi như thế nào khi độ dày lá thép thay đổi từ d₀ sang d₁?
AĐộ phóng xạ tới đầu thu thay đổi theo tỉ số
lần.
BĐộ phóng xạ tới đầu thu thay đổi theo tỉ số
lần.
CĐộ phóng xạ tới đầu thu luôn không đổi vì nguồn phóng xạ không đổi.
DĐộ phóng xạ tới đầu thu tăng đúng d₁/d₀ lần.
Câu 4
(Bài 24.2.3 trang 82 SBT Vật lí 12) Với máy cán ở Bài 24.2, thay nguồn phóng xạ mới bằng một nguồn đã sử dụng một khoảng thời gian bằng chu kì bán rã của nguồn phóng xạ. Nếu các thông số cài đặt vẫn giữ nguyên thì độ dày lá vật liệu sản xuất ra bằng bao nhiêu? Để độ dày lá vật liệu sản xuất ra vẫn là d₀ = 6 mm thì cần hiệu chỉnh máy cán tới độ dày nào?
AĐộ dày lá vật liệu sản xuất ra là 4 mm; để sản xuất đúng d₀ = 6 mm thì cần hiệu chỉnh máy cán tới 8 mm.
BĐộ dày lá vật liệu sản xuất ra là 8 mm; để sản xuất đúng d₀ = 6 mm thì cần hiệu chỉnh máy cán tới 4 mm.
CĐộ dày lá vật liệu sản xuất ra là 3 mm; để sản xuất đúng d₀ = 6 mm thì cần hiệu chỉnh máy cán tới 9 mm.
DĐộ dày lá vật liệu sản xuất ra vẫn là 6 mm; không cần hiệu chỉnh máy cán.
Câu 5
(Bài 24.3.1 trang 83 SBT Vật lí 12) Các tính chất của phân rã phóng xạ được ứng dụng để chế tạo pin nguyên tử. Pin nguyên tử có độ tin cậy cao, dung lượng pin có thể duy trì được ở mức cao trong thời gian dài khi sử dụng nguồn phóng xạ có chu kì bán rã lớn. Pin thường được sử dụng cho các nhiệm vụ đòi hỏi yêu cầu cao như thiết bị y tế đặc biệt hoặc các chuyến du hành vũ trụ dài ngày. Dựa vào thông tin ghi trên Hình 24.2, hãy xác định khối lượng tối thiểu của đồng vị phóng xạ được cho vào pin nguyên tử, biết rằng đồng vị ²³⁸Pu có chu kì bán rã là 87,7 năm.
AKhoảng 0,15 g.
BKhoảng 1,5 g.
CKhoảng 0,015 g.
DKhoảng 15 g.
Câu 6
(Bài 24.3.2 trang 83 SBT Vật lí 12) Suất điện động của pin nguyên tử tỉ lệ thuận với độ phóng xạ. Người ta sẽ thay pin khi công suất pin giảm 50% so với giá trị công suất ban đầu. Sau bao lâu người bệnh mới cần mổ để thay pin nguyên tử cho thiết bị điều hoà điện tim?
AKhoảng 43,3 năm.
BKhoảng 87,7 năm.
CKhoảng 21,9 năm.
DKhoảng 50,0 năm.
Câu 7
(Bài 24.4 trang 83 SBT Vật lí 12) Vì sao các nhà máy điện hạt nhân thường được xây dựng cạnh hồ, sông và bờ biển?
AVì nhà máy điện hạt nhân toả ra rất nhiều nhiệt, cần lượng nước lớn để làm mát.
BVì nước hồ, sông và biển có thể thay thế hoàn toàn nhiên liệu hạt nhân trong lò phản ứng.
CVì nhà máy điện hạt nhân chỉ hoạt động được khi đặt thấp hơn mực nước biển.
DVì nước biển có tác dụng làm tăng tốc độ phân rã phóng xạ trong lò phản ứng.
Câu 8
(Bài 24.5 trang 83 SBT Vật lí 12) Liệt kê các nguy cơ ảnh hưởng tới sức khoẻ con người và môi trường nếu không may xảy ra sự cố tại lò phản ứng hạt nhân.
ACó thể gây rò rỉ phóng xạ, ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻ con người; chất thải phóng xạ có thể gây nguy hiểm trong thời gian rất dài và việc quản lí, xử lí chất thải luôn là vấn đề cần được kiểm soát nghiêm ngặt.
BChỉ gây ô nhiễm tiếng ồn trong phạm vi nhà máy, không ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.
CChỉ làm giảm sản lượng điện tạm thời, không gây nguy cơ về sức khoẻ.
DChỉ làm tăng nhiệt độ nước làm mát, không tạo ra chất thải hay nguy cơ phóng xạ.
Câu 9
(Bài 24.6 trang 83 SBT Vật lí 12) Nêu vai trò của các nhà máy điện hạt nhân trong đời sống.
ANhà máy điện hạt nhân giúp giảm khí thải nhà kính, mang lại nguồn cung cấp điện ổn định, góp phần đảm bảo năng lượng bền vững và đem lại lợi ích kinh tế lâu dài.
BNhà máy điện hạt nhân chủ yếu dùng để sản xuất tia gamma phục vụ chụp ảnh y tế.
CNhà máy điện hạt nhân chỉ có vai trò nghiên cứu khoa học, không tạo ra điện năng.
DNhà máy điện hạt nhân chỉ dùng để xử lí chất thải phóng xạ từ bệnh viện.
Câu 10
(Bài 24.7 trang 83 SBT Vật lí 12) Đánh giá các ưu điểm, nhược điểm và cơ hội phát triển của các nhà máy điện hạt nhân.
AƯu điểm: cung cấp điện ổn định, giảm phát thải khí nhà kính, có thể vận hành lâu dài mà không cần bổ sung nhiên liệu thường xuyên; nhược điểm: tạo chất thải phóng xạ, chi phí xây dựng cao, có nguy cơ sự cố và cần bảo đảm an ninh hạt nhân; cơ hội phát triển: có thể khả thi khi nhu cầu năng lượng tăng nhanh và công nghệ an toàn được nâng cao.
BƯu điểm: không tạo ra chất thải, chi phí xây dựng rất thấp; nhược điểm: chỉ phát điện khi có ánh sáng Mặt Trời; cơ hội phát triển: không đáng kể.
CƯu điểm: vận hành đơn giản như nhà máy nhiệt điện than; nhược điểm: không thể cung cấp điện ổn định; cơ hội phát triển: chỉ dùng trong phòng thí nghiệm.
DƯu điểm: không cần quản lí an toàn; nhược điểm: phát thải khí nhà kính rất lớn; cơ hội phát triển: không phù hợp với nhu cầu năng lượng hiện nay.
Câu 11
(Bài 24.8 trang 83 SBT Vật lí 12) Tại sao người ta sử dụng tia gamma trong chụp ảnh phóng xạ cắt lớp bên trong cơ thể?
AVì tia gamma có khả năng đâm xuyên lớn; khi chất phóng xạ di chuyển trong cơ thể, tia gamma xuyên qua các thành phần cơ thể đến đầu dò, giúp thu được thông tin về vị trí, tính chất và thành phần cơ thể bị tia gamma xuyên qua.
BVì tia gamma có khả năng nhìn thấy bằng mắt thường nên dễ quan sát trực tiếp bên trong cơ thể.
CVì tia gamma không truyền qua được mô mềm nên tạo ảnh rõ ở mọi cơ quan.
DVì tia gamma là dòng hạt mang điện dương nên dễ bị điều khiển bằng nam châm trong cơ thể.
Câu 12
(Bài 24.9 trang 83 SBT Vật lí 12) Nêu vai trò của y học hạt nhân trong đời sống.
AY học hạt nhân hỗ trợ chẩn đoán và điều trị bệnh như ung thư, bệnh nội tiết, tim mạch; dùng bức xạ ion hoá để xử lí thực phẩm, khử trùng sản phẩm và thiết bị y tế; xác định nguồn nước, đánh giá nguy cơ xâm nhập mặn hoặc ô nhiễm nguồn nước, kiểm tra khả năng sử dụng nước và phát hiện khu vực đất bị xói mòn.
BY học hạt nhân chỉ dùng để phát điện trong bệnh viện.
CY học hạt nhân chỉ dùng để đo nhiệt độ cơ thể người bệnh.
DY học hạt nhân chỉ dùng để sản xuất thuốc giảm đau thông thường.
Câu 13
(Bài 24.10 trang 83 SBT Vật lí 12) Đánh giá các ưu điểm, nhược điểm và cơ hội phát triển của y học hạt nhân.
AƯu điểm: hỗ trợ chẩn đoán hình ảnh, chẩn đoán hình ảnh kết hợp, chụp PET, chụp SPECT, xạ hình xương, chụp tim mạch và điều trị ung thư; nhược điểm: nếu nhiễm quá nhiều phóng xạ có thể gây tổn thương cơ quan, mô trong cơ thể và tăng nguy cơ ung thư; cơ hội phát triển: khi công nghệ tiến bộ, các phương pháp điều trị có thể tác động chính xác hơn đến khối u hoặc bệnh và ít ảnh hưởng đến toàn bộ cơ thể.
BƯu điểm: không cần dùng bức xạ ion hoá; nhược điểm: không thể dùng trong chẩn đoán; cơ hội phát triển: không còn vì đã lỗi thời.
CƯu điểm: thay thế hoàn toàn mọi phương pháp điều trị khác; nhược điểm: không có rủi ro nào; cơ hội phát triển: chỉ giới hạn trong phát điện hạt nhân.
DƯu điểm: chỉ dùng để khử trùng dụng cụ y tế; nhược điểm: không thể dùng trong điều trị bệnh; cơ hội phát triển: không liên quan đến y học hiện đại.