Trong phản ứng hạt nhân: 147N+42He→11H+178O.147N+42He→11H+178O.. Động năng của hạt αα bằng 9,7 MeV, của proton là 7,0 MeV. Xác định góc giữa phương chuyển động của hạt α và proton.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiPhương trình phản ứng hạt nhân:
147N+42He→11H+178O147N+42He→11H+178O
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng trong phản ứng hạt nhân ta có:
→Pα=→PH+→PO⇒P2O=P2H+P2α−2PH.Pα.cosφ⇒m2O.v2O=m2H.v2H+m2α.v2α−2mH.vH.mα.vα.cosφ⇒mO.WO=mH.WH+mα.Wα−2√mH.WH.mα.Wα.cosφ(1)−→Pα=−→PH+−→PO⇒P2O=P2H+P2α−2PH.Pα.cosφ⇒m2O.v2O=m2H.v2H+m2α.v2α−2mH.vH.mα.vα.cosφ⇒mO.WO=mH.WH+mα.Wα−2√mH.WH.mα.Wα.cosφ(1)
Theo định luật bảo toàn năng lượng toàn phần trong phản ứng hạt nhân ta có:
(mH+mα−mH−mO)c2=WH+WO−WαWO=(mH+mα−mH−mO)c2+Wα−WHWO=(14,003074+4,002603−1,007825−16,999133).931,5+9,7−7,0=1,507MeV(2)(mH+mα−mH−mO)c2=WH+WO−WαWO=(mH+mα−mH−mO)c2+Wα−WHWO=(14,003074+4,002603−1,007825−16,999133).931,5+9,7−7,0=1,507MeV(2)
Thay (2) vào (1) ta suy ra cosφ=0,612⇒φ=520