Dùng một prôtôn có động năng \({K_p}\) bắn vào hạt nhân \({}_4^9Be\) đang đứng yên. Phản ứng
Dùng một prôtôn có động năng \({K_p}\) bắn vào hạt nhân \({}_4^9Be\) đang đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt \(\alpha \). Hạt X bay ra theo phương hợp với phương chuyển động của hạt \(\alpha \) góc \({150^0}\). Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng các hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng này bằng 2,125 MeV. Động năng lớn nhất có thể đạt được của hạt X là
Đáp án đúng là: C
Quảng cáo
Sử dụng định luật bảo toàn số khối và điện tích để viết phương trình phản ứng
Định luật bảo toàn động lượng: \(\overrightarrow {{p_s}} = \overrightarrow {{p_{tr}}} \)
Định lí hàm sin: \(\dfrac{a}{{\sin A}} = \dfrac{b}{{\sin B}} = \dfrac{c}{{\sin C}}\)
Mối liên hệ giữa động lượng và động năng: \({p^2} = 2mK\)
Ta có phản ứng hạt nhân:
\({}_1^1p + {}_4^9Be \to {}_3^6X + {}_2^4\alpha \)
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, ta có:
\(\overrightarrow {{p_X}} + \overrightarrow {{p_\alpha }} = \overrightarrow {{p_p}} + \overrightarrow {{p_{Be}}} = \overrightarrow {{p_p}} \)
Ta có hình vẽ:
Năng lượng tỏa ra của phản ứng là:
\(\Delta E = {K_X} + {K_\alpha } - {K_p} = 2,125\,\,\left( {MeV} \right)\,\,\left( 1 \right)\)
Áp dụng định lí hàm sin, ta có:
\(\dfrac{{{p_X}}}{{\sin \alpha }} = \dfrac{{{p_p}}}{{\sin {{30}^0}}} \Rightarrow {p_X} = \dfrac{{{p_p}}}{{\sin {{30}^0}}}\sin \alpha = 2{p_p}\sin \alpha \)
Để \({K_{X\max }} \Rightarrow {p_{X\max }} \Leftrightarrow {\left( {\sin \alpha } \right)_{\max }} = 1 \Rightarrow \alpha = {90^0}\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow {p_{X\max }} = 2{p_p}\\ \Rightarrow {p_X}^2 = {p_p}^2 + {p_\alpha }^2 \Rightarrow 2{m_X}{K_X} = 2{m_p}{K_p} + 2{m_\alpha }{K_\alpha }\\ \Rightarrow 6{K_X} = 1{K_p} + 4{K_\alpha }\,\,\left( 2 \right)\end{array}\)
Lại có: \({p_X} = 2{p_p} \Rightarrow {p_X}^2 = 4{p_p}^2 \Rightarrow 6{K_X} = 4{K_p}\,\,\left( 3 \right)\)
Từ (1) , (2), (3) ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{K_{X\max }} = 3,4\,\,\left( {MeV} \right)\\{K_p} = 5,1\,\,\left( {MeV} \right)\\{K_\alpha } = 3,825\,\,\left( {MeV} \right)\end{array} \right.\)
Đáp án cần chọn là: C
Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí
>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
