Hạt α có động năng 5 MeV bắn vào một hạt nhân \(_4^9Be\) đứng yên, gây ra phản ứng tạo

Câu hỏi số 324103:

Vận dụng

Hạt α có động năng 5 MeV bắn vào một hạt nhân \(_4^9Be\) đứng yên, gây ra phản ứng tạo thành một hạt \(_6^{12}C\) và một hạt nơtron. Hai hạt sinh ra có véctơ vận tốc hợp với nhau một góc 80⁰. Cho biết phản ứng tỏa ra một năng lượng 5,6 MeV. Coi khối lượng của các hạt nhân bằng số khối theo đơn vị u. Động năng của hạt nhân C có thể bằng

A. 7 MeV

B. 0,589 MeV

C. 8 MeV

D. 2,5 MeV

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:324103

Phương pháp giải

Phương pháp:

+ Viết phương trình

+ Dạng bài khi biết \(\widehat {\overrightarrow {{v_C}} ,\overrightarrow {{v_D}} } = \alpha \) (Xem lí thuyết)

Giải chi tiết

Hướng dẫn giải:

Phương trình phản ứng: \(_2^4\alpha + _4^9Be \to _6^{12}C + _0^1n\)

Hai hạt sinh ra có véctơ vận tốc hợp với nhau góc 80⁰, ta có:

\(\begin{array}{l}P_\alpha ^2 = P_C^2 + P_n^2 + 2{P_C}{P_n}{\rm{cos}}{80^0}\\ \leftrightarrow {m_\alpha }{{\rm{W}}_{{d_\alpha }}} = {m_C}{{\rm{W}}_{{d_C}}} + {m_n}{{\rm{W}}_{{d_n}}} + 2\sqrt {{m_C}{{\rm{W}}_{{d_C}}}} \sqrt {{m_n}{{\rm{W}}_{{d_n}}}} {\rm{cos}}{80^0}\\ \leftrightarrow 4.5 = 12{{\rm{W}}_{{d_C}}} + {{\rm{W}}_n} + 2\sqrt {12.{{\rm{W}}_{{d_C}}}} \sqrt {{{\rm{W}}_{{d_n}}}} {\rm{cos}}{80^0}{\rm{ (1)}}\end{array}\)

Mặt khác, ta có:

\(\begin{array}{l}{{\rm{W}}_{{d_\alpha }}} + \Delta E = {{\rm{W}}_{{d_C}}} + {{\rm{W}}_{{d_n}}}\\ \leftrightarrow 5 + 5,6 = {{\rm{W}}_{{d_C}}} + {{\rm{W}}_{{d_n}}}\\ \to {{\rm{W}}_{{d_n}}} = 10,6 - {{\rm{W}}_{{d_C}}}{\rm{ (2)}}\end{array}\)

Thế (2) vào (1), ta được:

\(\begin{array}{l}4.5 = 12{{\rm{W}}_{{d_C}}} + (10,6 - {{\rm{W}}_{{d_C}}}) + 2\sqrt {12.{{\rm{W}}_{{d_C}}}} \sqrt {(10,6 - {{\rm{W}}_{{d_C}}})} {\rm{cos}}{80^0}\\ \leftrightarrow {\rm{11}}{{\rm{W}}_{{d_C}}} + 2c{\rm{os8}}{{\rm{0}}^0}\sqrt {12{{\rm{W}}_{{d_C}}}(10,6 - {{\rm{W}}_{{d_C}}})} = 9,4\\ \leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{{\rm{W}}_{{d_C}}} \le 10,6\\{\left( {2c{\rm{os8}}{{\rm{0}}^0}} \right)^2}12{{\rm{W}}_{{d_C}}}(10,6 - {{\rm{W}}_{{d_C}}}) = {\left( {9,4 - {\rm{11}}{{\rm{W}}_{{d_C}}}} \right)^2}\end{array} \right.\\ \to \left\{ \begin{array}{l}{{\rm{W}}_{{d_C}}} \le 10,6\\\left( \begin{array}{l}{{\rm{W}}_{{d_C}}} = 1,225(MeV)\\{{\rm{W}}_{{d_C}}} = 0,589(MeV)\end{array} \right.\end{array} \right.\end{array}\)

Đáp án cần chọn là: B

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòng- Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.