Cho phản ứng hạt nhaanm ban đầu hạt nhân Al đứng yên: \(_{2}^{4}He+_{13}^{27}Al\to _{15}^{30}P+_{0}^{1}n.\) Giả sử hai hạt tạo thành bay ra với cùng vận tốc và phản ứng không kèm bức xạ γ. Lấy khối lượng bằng số khối của chúng. Xác định động năng của hạt n, biết phản ứng thu năng lượng là 2,70 MeV.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có KP = Kn = a.
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, ta có:
\(\text{ }\overrightarrow{{{p}_{\alpha }}}=\overrightarrow{{{p}_{P}}}+\overrightarrow{{{p}_{n}}}\)
\(\Leftrightarrow p_{\alpha }^{2}=p_{P}^{2}+p_{n}^{2}+2.{{p}_{P}}.{{p}_{n}}.cos\varphi\)
\(\Leftrightarrow {{m}_{\alpha }}.{{K}_{\alpha }}={{m}_{P}}.{{K}_{P}}+{{m}_{n}}.{{K}_{n}}+2.\sqrt{{{m}_{p}}.{{K}_{p}}}.\sqrt{{{m}_{n}}.{{K}_{n}}}.cos{{0}^{0}}\)
\(\Leftrightarrow {{K}_{\alpha }}=\frac{{{m}_{P}}.a+{{m}_{n}}.a+2.\sqrt{{{m}_{p}}.a}.\sqrt{{{m}_{n}}.a}}{{{m}_{\alpha }}}\)
\(\Leftrightarrow {{K}_{\alpha }}=\frac{30.a+a+2a.\sqrt{30}}{4}=\frac{a\left( 31+2\sqrt{30} \right)}{4}.\)
Năng lượng của phản ứng hạt nhân:
\(x = {-b \pm \sqrt{b^2-4ac} \over 2a}\text{ }W=\left( {{K}_{P}}+{{K}_{n}} \right)-{{K}_{\alpha }}=-2,7\)
\(\Leftrightarrow 2a-\frac{a\left( 31+2\sqrt{30} \right)}{4}=-2,7\)
\(\Rightarrow {{K}_{P}}={{K}_{n}}=a=0,318\text{ MeV}\text{.}\)
Câu hỏi liên quan
-
Chu kì bán rã của một đồng vị phóng xạ là T. Tại thời điểm ban đầu mẫu chứa \({{\text{N}}_{\text{0}}}\) nguyên tử. Sau thời gian 3T, trong mẫu
-
Trong chân không, một tia X và một tia hồng ngoại có bước sóng lần lượt là 0,2 nm và 820 nm. Tỉ số giữa năng lượng mỗi phôtôn của tia X và năng lượng mỗi phôtôn của tia hồng ngoại là
-
Bắn hạt α vào hạt nhân \(_7^{14}N\) đứng yên có phản ứng: \(_7^{14}N + _2^4\alpha \to _8^{17}O + p.\) Các hạt sinh ra có cùng véctơ vận tốc. Cho khối lượng hạt nhân (đo bằng đon vị u) xấp xỉ bằng số khối của nó. Tỉ số tốc độ của hạt nhân ôxi và tốc độ hạt α là
-
Tính năng lượng toả ra khi tạo thành 1 gam He4 từ các prôtôn và notron. Cho biết độ hụt khối hạt nhân He4 là Δm = 0,0304u; lu = 931 (MeV/c2); 1 MeV = 1,6.10−13 (J). Biết số Avôgađrô 6,02.1023/mol, khối lượng mol của He4 là 4 g/mol.
-
Một hạt sơ cấp có động năng lớn gấp 3 lần năng lượng nghỉ của nó. Tốc độ của hạt đó là:
-
Năng lượng tối thiểu cần thiết để chia hạt nhân \( _{6}^{12}C\) thành 3 hạt α là bao nhiêu? (biết mC = 11, 9967u, mα = 4,0015u).
-
Bắn hạt proton có động năng 5,5 MeV vào hạt nhân \(\)\(_3^7Li\) đang đứng yên, gây ra phản ứng hạt nhân \(p + _3^7Li \to 2\alpha \). Giả sử phản ứng không kèm theo bức xạ \(\gamma\), hai hạt α có cùng động năng và bay theo hai hướng tạo với nhau góc 160°. Coi khối lượng của mỗi hạt tính theo đon vị u gần đúng bằng sổ khối của nó. Năng lượng mà phản ứng tỏa ra là
-
Trong phản ứng hạt nhân điều nào sau đây không đúng?
-
Năng lượng liên kết riêng là năng lượng liên kết
-
Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về lực hạt nhân?
-
Năng lượng liên kết là
-
Một proton có khối lượng mp có tốc độ vP bắn vào hạt nhân bia đứng yên Li7. Phản ứng tạo ra 2 hạt X giống hệt nhau có khối lượng mX bay ra với vận tốc có độ lớn bằng nhau và hợp với nhau một góc 120°. Tốc độ của các hạt X là
-
Các phản ứng hạt nhân không tuân theo các định luật nào?
-
Dùng một proton có động năng 5,58 (MeV) bắn phá hạt nhân \(_{11}^{23}Na\) đứng yên sinh ra hạt α và hạt nhân X và không kèm theo bức xạ \(\gamma\). Biết năng lượng toả ra trong phản ứng chuyển hết thành động năng của các hạt tạo thành, động năng của hạt α là 6,6 (MeV) và động năng hạt X là 2,648 (MeV). Cho khối lượng các hạt tính theo u bằng số khối. Góc tạo bởi hướng chuyển động của hạt α và hướng chuyển động hạt proton là
-
Cho phản ứng hạt nhân: \(D + D \to _2^3He + _0^1n.\) . Xác định năng lượng liên kết của hạt nhân \(_2^3He\) . Cho biết độ hụt khối của D là 0,0024u và tổng năng lượng nghỉ của các hạt trước phản ứng nhiều hơn tổng năng lượng nghỉ của các hạt sau phản ứng là 3,25 (MeV), 1uc2 = 931 (MeV).
-
Trong lò phản ứng hạt nhân, người ta có thể kiểm soát phản ứng dây chuyền bằng cách
-
Bắn hạt α có động năng 4 (MeV) vào hạt nhân nitơ đứng yên, xẩy ra phản ứng hạt nhân: \(\alpha + _7^{14}N \to _8^{17}O + p\) . Biết động năng của hạt prôtôn là 2,09 (MeV) và hạt prôtôn chuyển động theo hướng hợp với hướng chuyển động của hạt α một góc 60°. Coi khối lượng xấp xỉ bằng số khối. Xác định năng lượng của phản ứng tỏa ra hay thu vào.
-
Tìm phương án sai. Năng lượng liên kết hạt nhân bằng
-
Trong phản ứng vỡ hạt nhân urani U235 năng lượng trung bình toả ra khi phân chia một hạt nhân là 200 MeV. Một nhà máy điện nguyên tử dùng nguyên liệu u rani, có công suất 500.000 kW, hiệu suất là 20%. Lượng tiêu thụ hàng năm nhiên liệu urani là
-
ho khối lượng của prôtôn; nơtron;
;của 
] lần lượt là: 1,0073 u; 1,0087 u; 39,9525 u; 6,0145 u; 1 u = 931,5 MeV/c2. So với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân thì năng lượng liên kết riêng của hạt nhân
