Dùng một prôtôn có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân ${}_4^9Be$ đang đứng yên. Phản ứng

Câu hỏi số 755410:

Vận dụng

Dùng một prôtôn có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân ${}_4^9Be$ đang đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt $\alpha$ . Hạt $\alpha$ 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 các hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng này bằng

A. 3,125 MeV.

B. 4,225 MeV.

C. 1,145 MeV.

D. 2,125 MeV.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:755410

Phương pháp giải

+ Viết phương trình phản ứng hạt nhân.

+ Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: $\overrightarrow {{p_p}} = \overrightarrow {{p_X}} + \overrightarrow {{p_\alpha }}$

+ Sử dụng quy tắc hình bình hành.

+ Xác định năng lượng tỏa ra: $W = {K_X} + {K_\alpha } - {K_p}$

Giải chi tiết

Phương trình phản ứng hạt nhân: ${}_1^1p + {}_4^9Be \to {}_3^6X + {}_2^4He\,\,\left( \alpha \right)$

Khối lượng các hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng $\Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{m_p} = 1u\\{m_{Be}} = 9u\\{m_X} = 6u\\{m_\alpha } = 4u\end{array} \right.$

Động năng các hạt: $\left\{ \begin{array}{l}{K_p} = 5,45MeV\\{K_{Be}} = 0\\{K_\alpha } = 4MeV\end{array} \right.$

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có: $\overrightarrow {{p_p}} = \overrightarrow {{p_X}} + \overrightarrow {{p_\alpha }}$

Có $\overrightarrow {{p_\alpha }} \bot \overrightarrow {{p_p}}$ , sử dụng quy tắc hình bình hành ta có hình vẽ:

Từ hình vẽ ta có: $p_X^2 = p_\alpha ^2 + p_p^2$

$\Leftrightarrow 2.{m_X}.{K_X} = 2.{m_\alpha }.{K_\alpha } + 2.{m_p}.{K_p} \Leftrightarrow {m_X}.{K_X} = {m_\alpha }.{K_\alpha } + {m_p}.{K_p}$

$\Leftrightarrow 6.{K_X} = 4.4 + 1.5,45 \Rightarrow {K_X} = \dfrac{{4.4 + 5,45}}{6} = 3,575\left( {MeV} \right)$

Năng lượng tỏa ra trong phản ứng này bằng:

$W = {K_X} + {K_\alpha } - {K_p} = 3,575 + 4 - 5,45 = 2,125MeV$

Tham Gia Group Dành Cho 2K7 luyện thi Tn THPT - ĐGNL - ĐGTD

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, 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.