Dùng một prôtôn có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân B 4 9 e đang đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt α. Hạt α bay ra theo phương vuông góc với phương tới của prôtôn và có động năng 4 MeV. Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Tính năng lượng toả ra trong phản ứng này theo đơn vị MeV.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án D
Theo định luật bảo toàn số khối ta có X có khối lượng 6u
Vì hạt α bay ra có phương vuông góc với p ban đầu, áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho ta
P X 2 = P α 2 + P P 2 ; mà ta cũng có p 2 = 2 m K nên m X K X = m α K α + m P K P ⇒ K X = 3 , 575
Từ định luật bảo toàn năng lượng toàn phần và định nghĩa năng lượng tỏa ra ta có năng lượng tỏa ra
W t = K X + K α − K P = 3 , 575 + 4 − 5 , 45 = 2 , 125 M e V
Đáp án D
Theo định luật bảo toàn số khối ta có X có khối lượng 6u.
Vì hạt bay ra có phương vuông góc với p ban đầu, áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho ta
P x 2 = P α 2 + P P 2 ; mà ta cũng có p 2 = 2 m k nên
m X K x = m α K α + m P K P ⇒ K X = 3 , 575
Từ định luật bảo toàn năng lượng toàn phần và định nghĩa năng lượng tỏa ra ta có năng lượng tỏa ra
W t = K X + K α - K P = 3 , 575 + - 5 , 45 = 2 , 125 M e V
Đáp án A
+ Vì hạt a bay ra vuông góc với hạt p ban đầu nên: Û 2 m X K X = 2 m α K α + 2 m p K p
+ Áp dụng bảo toàn số khối ta được số khối của X: A X = 1 + 9 - 4 = 6
® 12 K X = 8 K α + 2 K p ® MeV
+ DE = K X + K α - 2 K p = 3,575 + 4 - 5,45 = 2,125 MeV.
\(_1^1p + _4^9Be \rightarrow _2^4He + _3^6X\)
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng \(\overrightarrow P_p+0 =\overrightarrow P_{He}+ \overrightarrow P_{X} \)(hạt nhân Be đứng yên)
Dựa vào hình vẽ ta có
\(P_{p}^2+ P_{He}^2 = P_X^2\)
=> \(2m_{p}K_{p}+2m_{He} K_{He} = 2m_{X}K_{X}. \)
=> \(K_{p}+4K_{He} = 6K_{X} => K_X = 3,575MeV.\)
Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng toàn phần (hạt nhân Be đứng yên)
\(K_{p}+m_{p}c^2+m_{Be}c^2 = K_{He} + m_{He}c^2+ K_{X}+m_{X}c^2\)
=> \((m_p-m_{He}-m_{X})c^2= K_{He}+K_X-K_p= 2,125MeV\)
Như vậy năng lượng tỏa ra của phản ứng chính bằng hiệu động năng của các hạt sau phản ứng cho động năng của các hạt trước phản ứng và bằng 2,125 MeV.
Đáp án C
Phương pháp:
Sử dụng định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích để viết phương trình phản ứng.
Sử dụng định luật bảo toàn động lượng trong phản ứng hạt nhân.
Công thức liên hê ̣giữa động lượng và động năng: p 2 = 2mK
Công thức tính năng lượng toả ra của phản ứng: ∆E = (mt – ms)c2 = Ks - Kt
(Kt, Ks lần lượt là tổng động năng của các hạt trước vàsau phản ứng)
Cáchgiải
+ PT phản ứng:
+ Theo định luật bảo toàn động lượng ta có:
ta biểu diễn bằng hình vẽ sau
Từ hình vẽ ta có:
Năng lượng tỏa ra của phản ứng :
Ta có phản ứng hạt nhân
hạt nhân X là hạt nhân Liti. Theo định luật bảo toàn động lượng
Vì phương của vận tốc hạt α vuông góc với phương vận tốc của hạt proton nên ta có
Có thể viết lại hệ thức trên
Ta có
là động năng của proton
là động năng của hạt α
là động năng hạt Li
Phương trình trên thành ra : 5,45 + 4.4 = 6 W đ L i
Ta tính được động năng của hạt nhân Li là W đ L i = 3,575 MeV.
Tổng động năng của các hạt trước phản ứng là 5,45 MeV ; còn tổng động năng của các hạt sau phản ứng là 4 + 3,575 = 7,575 MeV.
Lượng động năng dôi ra này được lấy từ độ hụt khối của các hạt nhân tham gia phản ứng. Như vậy, phản ứng này đã toả ra một năng lượng là :
7,575 - 5,45 = 2,125 MeV