Worksheetsบทที่ 20 ฟิสิกส์นิวเคลียร์และฟิสิกส์อนุภาค
Total questions: 30
Worksheet time: 3hrs 5mins
ข้อใดกล่าวถูกต้องเกี่ยวกับแรงนิวเคลียร์
แรงนิวเคลียร์ส่งผลได้ไกลเหมือนแรงไฟฟ้าและแรงโน้มถ่วง
แรงนิวเคลียร์เป็นแรงดึงดูดระหว่างโปรตอนกับโปรตอนเท่านั้น
แรงนิวเคลียร์ไม่ขึ้นกับขนาดของประจุไฟฟ้าและไม่ขึ้นกับมวล
แรงนิวเคลียร์ทำให้ธาตุและไอโซโทปของธาตุทุกชนิดมีเสถียรภาพ
ข้อใดกล่าวไม่ถูกต้องเกี่ยวกับเสถียรภาพของนิวเคลียส
สำหรับไอโซโทปที่มีจำนวนโปรตอนน้อยกว่า 20 นิวเคลียสที่เสถียรคือนิวเคลียสที่มีจำนวนนิวตรอนน้อยกว่าจำนวนโปรตอน
สำหรับไอโซโทปที่มีจำนวนโปรตอนมากกว่า 20 นิวเคลียสที่เสถียรคือนิวเคลียสที่มีจำนวนนิวตรอนมากกว่าโปรตอน
สำหรับไอโซโทปที่มีจำนวนโปรตอนมากกว่า 83 ไม่มีนิวเคลียสที่มีเสถียรภาพ
นิวเคลียสมีเสถียรภาพได้เนื่องจากมีแรงนิวเคลียร์เกิดขึ้นในนิวเคลียสตลอดเวลา
ข้อใดกล่าวไม่ถูกต้อง
ในธรรมชาติ นิวเคลียสของธาตุและไอโซโทปของธาตุทุกชนิด มีมวลน้อยกว่ามวลรวมของนิวคลีออนที่อยู่ภายในนิวเคลียส
การที่นิวคลีออนจะมารวมกันอยู่ได้ในนิวเคลียสต้องมีการเปลี่ยนมวลบางส่วนเป็นพลังงาน สำหรับใช้ในการยึดเหนี่ยวให้อยู่ร่วมกัน
ส่วนของมวลที่แตกต่างระหว่างมวลรวมของนิวคลีออนทั้งหมดในนิวเคลียสกับมวลของนิวเคลียสนี้ มีค่าเทียบเท่าพลังงานยึดเหนี่ยวของนิวเคลียส
ส่วนพร่องมวลหาได้จาก ผลต่างระหว่างมวลรวมขององค์ประกอบในนิวคลีออนกับมวลอะตอม
กำหนดมวลของอะตอมของแมงกานีส-55 เท่ากับ 54.938050 u พลังงานยึดเหนี่ยวของแมงกานีส-55 (เลขอะตอม = 25) มีค่ากี่ MeV (ตอบเฉพาะตัวเลข โดยไม่มีทศนิยม)
(a)
กำหนดนิวเคลียส 4 ตัวที่มีพลังงานยึดเหนี่ยวดังต่อไปนี้
A-4 28.3 MeV B-10 127.6 MeV C-200 1,560 MeV และ D-210 1,620 MeV
จงเรียงลำดับนิวเคลียสที่มีเสถียรภาพมากที่สุดไปหาน้อยที่สุด
A B C D
B C D A
C D A B
D A B C
ข้อใดกล่าวไม่ถูกต้อง
กัมมันตภาพรังสี คือ วัตถุที่แผ่รังสีได้เองอย่างต่อเนื่อง
ไอโซโทปของธาตุบางไอโซโทปเป็นไอโซโทปกัมมันตรังสี
ไอโซโทปกัมมันตรังสี คือ ไอโซโทปที่แผ่รังสีได้เอง
นิวเคลียสกัมมันตรังสี คือ นิวเคลียสที่สลายได้เองตามธรรมชาติ
ข้อใดกล่าวถูกต้อง
เมื่อรังสีที่แผ่ออกมาจากธาตุกัมมันตรังสีเคลื่อนที่ผ่านอากาศและไปตกกระทบวัตถุใดวัตถุหนึ่ง จะทำให้อากาศที่อยู่รอบๆ นั้นปนเปื้อนรังสี
รังสีแอลฟามีมวลมากที่สุด จึงสามารถทะลุผ่านวัตถุได้มากที่สุด เมื่อเทียบกับรังสีอื่น
รังสีที่แผ่จากธาตุและไอโซโทปกัมมันตรังสี มีเพียง 3 ชนิด เท่านั้น
รังสีจากธาตุกัมมันตรังสี มีทั้งที่เป็นอนุภาค และที่เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
ทดลองนำสาร A และ สาร B ห่อด้วยกระดาษแข็งแล้ววางบนแผ่นฟิล์ม ปรากฏว่าแผ่นฟิล์มของสาร A ไม่เกิดรอยดำ แต่ฟิล์มของสาร B เกิดรอยดำขึ้น ข้อใดสรุปได้ถูกต้อง
สาร A ไม่มีการแผ่รังสี
สาร A มีการแผ่รังสีแอลฟา
สาร B อาจจะแผ่รังสีแอลฟา หรือ บีตา
สาร B อาจจะแผ่รังสีบีตา หรือ แกมมา
กำหนดทิศของสนามแม่เหล็กเป็นดังรูป พิจารณาข้อความต่อไปนี้ ข้อใดไม่ถูกต้อง
รังสี A คือ รังสีแอลฟา
รังสี B อาจจะเป็นรังสีแกมมาหรือนิวตรอนก็ได้
รังสี A และ D เป็นรังสีเดียวกัน แต่รังสี A มีพลังงานสูงกว่า
รังสี C มีประจุไฟฟ้าเป็นลบ
จากภาพแสดงสมการการสลายตัว จะได้นิวเคลียส C ที่มีเลขมวลและเลขอะตอมเป็นเท่าใด
228 และ 86
229 และ 87
230 และ 89
230 และ 90
จากรูป เป็นส่วนหนึ่งของแผนภาพแสดงการสลายตัวของนิวเคลียส A ไปเป็นนิวเคลียส B โดยการปลดปล่อยอนุภาค x และนิวเคลียส B สลายตัวไปเป็นนิวเคลียส C โดยการปลดปล่อยอนุภาค y อนุภาค x และ y คืออนุภาคใด
แอลฟา และ โพซิตรอน
บีตาลบ และ โพซิตรอน
แอลฟา และ บีตาลบ
โพซิตรอน และ บีตาลบ
นิวเคลียสกัมมันตรังสี X-240 (เลขอะตอม 94) สลายตัวให้บีตา และ แอลฟา อย่างละกี่ตัว โดยได้นิวเคลียสใหม่ที่มีเลขมวลเป็น 220 และเลขอะตอมเป็น 82
บีตา 2 ตัว และ แอลฟา 4 ตัว
บีตา 2 ตัว และ แอลฟา 5 ตัว
บีตา 3 ตัว และ แอลฟา 4 ตัว
บีตา 3 ตัว และ แอลฟา 5 ตัว
ข้อใดไม่ถูกต้องเกี่ยวกับการสลายตัวของสารกัมมันตรังสี
การสลายตัวให้แอลฟา ทำให้เลขเชิงมวลลดลงไปสี่หน่วย
การสลายตัวให้บีตาบวก จะมีเลขเชิงอะตอมเพิ่มขึ้นหนึ่งหน่วย
การสลายตัวให้บีตาลบ เกิดจากการเปลี่ยนนิวตรอนไปเป็นโปรตอนในนิวเคลียส
การสลายตัวให้แกมมา เกิดจากการเปลี่ยนระดับพลังงานภายในนิวเคลียส โดยไม่มีผลต่อเลขเชิงมวลและเชิงอะตอมเลย
สารรังสี A มีครึ่งชีวิต 1.0 ชั่วโมง มีกัมมันตภาพ 20 คูรี จะมีจำนวนนิวเคลียสเท่ากับ 3.8 x 10n
n มีค่าเท่าใด
(a)
สารรังสีชนิดหนึ่งมีกัมมันตภาพเริ่มต้น 128 Bq เมื่อเวลาผ่านไป 5 ชั่วโมง กัมมันตภาพลดลงเหลือ 16 Bq สารรังสีนี้มีเวลาครึ่งชีวิตเท่ากับ 1 ชั่วโมง m นาที
m มีค่าเท่าใด
(a)
เมื่อวัดกัมมันตภาพของคาร์บอน – 14 จากเศษไม้ของเรือโบราณ พบว่ามีค่าเป็น 1/10 เท่าของตอนเริ่มต้น จงหาว่าเรือโบราณนี้มีอายุประมาณเท่าใด ถ้าครึ่งชีวิตของคาร์บอน – 14 เท่ากับ 5,730 ปี กำหนด ln 0.10 เท่ากับ -2.303
17,000 ปี
18,000 ปี
19,000 ปี
20,000 ปี
ไอโซโทปตะกั่ว – 210 มีครึ่งชีวิต 30 ปี เมื่อเวลาผ่านไป 210 ปี นิวเคลียสของไอโซโทปนี้จะสลายตัวไปกี่เปอร์เซ็นต์ของจำนวนตั้งต้น (ตอบเฉพาะตัวเลข โดยใช้ทศนิยม 1 ตำแหน่ง)
(a)
ฟิชชันและฟิวชันมีส่วนที่เหมือนกันหลายอย่าง ยกเว้นข้อใด
มีการปลดปล่อยพลังงานออกมา
นิวเคลียสมีการเปลี่ยนแปลง
ผลรวมมวลหลังปฏิกิริยาลดลง
เกิดขึ้นได้ที่อุณหภูมิสูง
ปฏิกิริยานิวเคลียร์ แสดงดังภาพ
อนุภาค a, b และ c เรียงตามลำดับคืออะไร
โปรตอน นิวตรอน นิวตรอน
ดิวเทอรอน นิวตรอน แกมมา
ดิวเทอรอน นิวตรอน โปรตอน
โปรตอน นิวตรอน แกมมา
จากภาพแสดงปฏิกิริยานิวเคลียร์ พลังงานที่ได้มีค่ากี่ MeV (ตอบเฉพาะตัวเลข โดยใช้ทศนิยม 3 ตำแหน่ง)
กำหนด มวลอะตอมของ Be-7 = 7.016930 u He-4 = 4.002603 u และ C-10 = 10.016768 u
(a)
จากสมการการเกิดฟิชชันของยูเรเนียม-235 ดังรูป
ถ้ามีพลังงานถูกปล่อยออกมา 175 MeV พลังงานที่ได้จากการเกิดฟิชชันของยูเรเนียม-235 มวล 1 กิโลกรัม มีค่า 4.49 x 10n MeV
(กำหนดมวลอะตอมของยูเรเนียม-235 เท่ากับ 235.043930 u)
n มีค่าเท่าใด
(a)
การนำรังสีจากไอโซโทปกัมมันตรังสีไปใช้ประโยชน์ในข้อใดไม่ถูกต้อง
โซเดียม-24 ติดตามการหมุนเวียนของเลือดในผู้ป่วย
ฟอสฟอรัส-32 ศึกษาอัตราการดูดซึมปุ๋ยของต้นไม้
อะเมริเซียม-241 ใช้ในอุปกรณ์ตรวจจับควัน
คาร์บอน-12 หาอายุของวัตถุโบราณ
รังสีในสิ่งแวดล้อมใดที่คนทั่วไปได้รับเฉลี่ยแล้วมีค่ามากที่สุด
รังสีจากอวกาศ
รังสีจากอากาศ
รังสีจากอาหาร
รังสีจากดินและหิน
ในกรณีที่ต้องทำงานในห้องปฏิบัติการวิจัยด้านนิวเคลียร์ ซึ่งอยู่ใกล้กับแหล่งกำเนิดรังสี และต้องมีการใช้น้ำเป็นวัสดุกำบังรังสี รังสีดังกล่าวคือรังสีใด
นิวตรอน
แกมมา
แอลฟา
บีตา
ข้อใดไม่เข้าพวก
ควาร์ก
ทาว
มิวออน
อิเล็กตรอน
ข้อใดไม่ถูกต้องเกี่ยวกับอนุภาคสื่อแรงของแรงพื้นฐานในธรรมชาติ
แรงอ่อน ดับเบิลยูโบซอน
แรงเข้ม กลูออน
แรงโน้มถ่วง ซีโบซอน
แรงแม่เหล็กไฟฟ้า โฟตอน
อนุภาคที่เกี่ยวข้องกับอันตรกิริยาที่ทำให้อนุภาคมูลฐานต่างๆ มีมวล คืออนุภาคใด
ทาวนิวทริโน
ฮิกส์โบซอน
ควาร์ก
เลปตอน
นิวตรอนไม่เป็นอนุภาคมูลฐาน เพราะนิวตรอนประกอบไปด้วยควาร์กตามข้อใด
ควาร์กอัพ 1 อนุภาค และควาร์กดาวน์ 2 อนุภาค
ควาร์กอัพ 2 อนุภาค และควาร์กดาวน์ 1 อนุภาค
ควาร์กอัพ 1 อนุภาค และแอนติควาร์กดาวน์ 1 อนุภาค
แอนติควาร์กอัพ 1 อนุภาค และควาร์กดาวน์ 1 อนุภาค
ในการสลายให้บีตา มีพลังงานส่วนหนึ่งหายไป นักฟิสิกส์จึงได้ทำนายว่า มีอนุภาคชนิดใหม่นำพลังงานส่วนนี้ออกไป ซึ่งอนุภาคดังกล่าวคืออนุภาคใด
มิวออน
นิวทริโน
มีซอน
ไพออน
ประโยชน์ที่ได้จากค้นคว้าวิจัยด้านฟิสิกส์อนุภาคมีหลายอย่าง ยกเว้นข้อใด
การใช้โปรตอนพลังงานสูงในการรักษาโรคมะเร็งที่เรียกว่าการบำบัดด้วยโปรตอน
การใช้เครื่องเร่งอนุภาคในการผลิตชิปในคอมพิวเตอร์ให้มีคุณภาพดีขึ้น
การใช้รังสีเอกซ์ที่สร้างจากการเร่งอิเล็กตรอนในการตรวจสิ่งของต้องห้ามที่สนามบิน
เทคโนโลยีการควบคุมหน้าจอโทรศัพท์เคลื่อนที่โดยใช้จอสัมผัสแบบใช้ตัวไดโอดเปล่งแสง
