Dùng một hạt a có động năng 7,7 MeV bắn vào hạt nhân \(_{7}^{14}\text{N}\) đang đứng yên gây ra phản ứng \(\alpha +_{7}^{14}N\to _{1}^{1}p+_{8}^{17}O.\) Hạt prôtôn bay ra theo phương vuông góc với phương bay tới của hạt a. Cho khối lượng các hạt nhân:\({{m}_{\alpha }}=4,0015\text{ }u;\text{ }{{m}_{P}}=1,0073\text{ }u;\text{ }{{m}_{N}}=13,9992\text{ }u;{{m}_{O}}=16,9947\text{ }u.\) Biết 1u = 931,5 MeV/c2. Động năng của hạt nhân \(_{8}^{17}\text{O}\) là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiÁp dụng định luật bảo toàn động lượng, ta có:
\(\text{ }\overrightarrow{{{p}_{\alpha }}}=\overrightarrow{{{p}_{p}}}+\overrightarrow{{{p}_{O}}}\Rightarrow \overrightarrow{{{p}_{O}}}=\overrightarrow{{{p}_{\alpha }}}-\overrightarrow{{{p}_{p}}}\)
\(\Leftrightarrow p_{O}^{2}=p_{p}^{2}+p_{\alpha }^{2}-2.{{p}_{p}}.{{p}_{\alpha }}.cos\varphi\)
\(\Leftrightarrow {{m}_{O}}.{{K}_{O}}={{m}_{p}}.{{K}_{p}}+{{m}_{\alpha }}.{{K}_{\alpha }}-2.\sqrt{{{m}_{p}}.{{K}_{p}}}.\sqrt{{{m}_{\alpha }}.{{K}_{\alpha }}}.cos{{90}^{0}}\)
\(\Leftrightarrow {{K}_{O}}=\frac{{{m}_{p}}.{{K}_{p}}+{{m}_{\alpha }}.{{K}_{\alpha }}}{{{m}_{O}}}\)
\(\Leftrightarrow {{K}_{O}}=\frac{{{K}_{p}}+4,0015.7,7}{16,9947}\text{.}\)
Năng lượng của phản ứng hạt nhân:
\(\text{ }W={{K}_{O}}+{{K}_{p}}-{{K}_{\alpha }}=\left[ \left( {{m}_{\alpha }}+{{m}_{N}} \right)-\left( {{m}_{p}}+{{m}_{O}} \right) \right].{{c}^{2}}\)
\(\Leftrightarrow \frac{{{K}_{p}}+4,0015.7,7}{16,9947}+{{K}_{p}}-7,7=\left[ \left( 4,0015+13,9992 \right)-\left( 1,0073+16,9947 \right) \right].931,5\)
\(\Rightarrow \frac{{{K}_{p}}+4,0015.7,7}{16,9947}+{{K}_{p}}-7,7=-1,21095\)
\(\Rightarrow {{K}_{p}}=4,416\text{ MeV}\text{.}\)
Vậy \({{K}_{O}}=\frac{4,416+4,0015.7,7}{16,9947}=\text{2,073 MeV}\text{.}\)
Câu hỏi liên quan
-
Cho phản ứng hạt nhân \(_{12}^{\text{25}}\text{Mg}+X\to _{11}^{\text{22}}\text{Na}+\alpha .\) Hạt nhân X là hạt nhân nào sau đây?
-
Hạt nhân có độ hụt khối càng lớn thì có
-
Độ bền vững của hạt nhân phụ thuộc vào:
-
Hãy cho biết X và Y là các hạt nhân gì trong các phương trình phản ứng sau đây?
(1): \(_{4}^{9}\text{Be}+\alpha \to \text{X}+\text{n}\text{.}\)
(2): \(_{\text{9}}^{\text{19}}\text{F}+\text{p}\to _{\text{8}}^{\text{16}}\text{O}+\text{Y}.\)
A. X là $_$ và B. X là $_{6}^{12}\text{C}$ và
C. X là $_{6}^{12}\text{C}$ và D.
-
Dùng một hạt có động năng 7,7 MeV bắn vào hạt nhân \(_7^{14}N\) đang đứng yên gây ra phản ứng
. Hạt prôtôn bay ra theo phương vuông góc với phương bay tới của hạt α. Cho khối lượng các hạt nhân mα = 4,0015u; mp = 1,0073u;mN14 = 13,9992u; mO17 = 16,9947u. Biết 1u = 931,5 MeV/c2. Động năng của hạt 
: -
Bắn hạt α vào hạt nhân \(_{7}^{14}N\) đứng yên, ta có phản ứng: \(_{2}^{4}He+_{7}^{14}N\to _{8}^{17}O+_{1}^{1}H.\) Biết các khối lượng mP = 1,0073 u, mN = 13,9992 u và mα = 4,0015 u. Cho biết mO = 16,9947 u, 1 u = 931 MeV/c2. Phản ứng hạt nhân này tỏa hay thu bao nhiêu năng lượng?
-
Hạt nhân \(_{4}^{10}Be\) có khối lượng 10,0135 u. Khối lượng của nơtron \({{m}_{n}}=1,0087\text{ }u,\) khối lượng của prôtôn \({{m}_{P}}=1,0073\text{ }u,1\text{ }u=931\text{ MeV/}{{\text{c}}^{\text{2}}}.\)Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân \(_{4}^{10}Be\) là
-
Dùng chùm proton bắn phá hạt nhân \(_3^7Li\) đang đứng yên tạo ra 2 hạt nhân X giống nhau có cùng động năng là W nhưng bay theo hai hướng hợp với nhau một góc \(\varphi \)và không sinh ra tia gama. Biết tổng năng lượng nghỉ của các hạt trước phản ứng chuyển nhiều hơn tổng năng lượng nghỉ của các hạt tạo thành là 2W/3. Coi khối lượng hạt nhân đo bằng đon vị khối lượng nguyên tử gần bằng số khối của nó thì
-
Hạt nhân \(_{27}^{60}Co\) có khối lượng là 59,919 u. Biết khối lượng của prôton là 1,0073 u và khối lượng của nơtron là 1,0087 u. Độ hụt khối của hạt nhân \(_{27}^{60}Co\) là
-
Hai hạt nhân X và Y có độ hụt khối bằng nhau, số nuclôn của hạt nhân X lớn hơn số nuclôn của hạt nhân Y thì
-
Phản ứng hạt nhân là
-
Dùng một prôtôn có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân đang đứng yên. Phản úng 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 các hạt tính theo đon vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong các phản ứng này bằng
-
Kết quả nào sau đây là khi nói về định luật bảo toàn số khối và định luật bảo toàn điện tích?
-
Năng lượng liên kết riêng của một hạt nhân được tính bằng
-
Cho phản ứng hạt nhân \( _{92}^{234}U \to _2^4He + _{90}^{230}Th\). Gọi a, b và c lần lượt là năng lượng liên kết riêng của các hạt nhân Urani, hạt α và hạt nhân Thori. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng này bằng
-
Cho phản ứng hạt nhân \(\text{X}+_{\text{13}}^{\text{27}}\text{Al}\to _{\text{15}}^{\text{30}}\text{P}+{}_{0}^{1}\text{n}.\) Hạt nhân X là hạt nào sau đây?
-
Hạt nhân triti (T) và đơteri (D) tham gia phản ứng nhiệt hạch sinh ra hạt α và hạt nơtrôn. Cho biết độ hụt khối của hạt nhân triti là ΔmT = 0,0087u, của hạt nhân đơteri là ΔmD = 0,0024u, của hạt nhân X là Δmα = 0,0305u; 1u = 931MeV/c2. Năng lượng toả ra từ phản ứng trên là bao nhiêu?
-
Cho ba hạt nhân X, Y và Z có số nuclôn tương ứng là AX, AY, AZ với \({{A}_{X}}=2{{A}_{Y}}=0,5{{A}_{Z}}.\) Biết năng lượng liên kết của từng hạt nhân tương ứng là ΔEX, ΔEY, ΔEZ với ΔEZ < ΔEX < ΔEY. Sắp xếp các hạt nhân này theo thứ tự tính bền vững giảm dần là
-
Trong phản ứng hạt nhân không có sự bảo toàn
-
Dưới tác dụng của bức xạ gamma, hạt nhân C12 đứng yên tách thành các hạt nhân He4. Tần số của tia gama là 4.1021 Hz. Các hạt hêli có cùng động năng. Cho mC = 12,000u; mHe = 4,0015u, 1 uc2 = 931 (MeV), h = 6,625.10−34 (Js). Tính động năng mỗi hạt hêli
