Bắn hạt α vào hạt nhân nguyên tử nhôm đang đứng yên gây ra phản ứng: \({}_2^4He + {}_{13}^{27}Al \to {}_{15}^{30}P + {}_0^1n\). Biết phản ứng thu năng lượng là 2,70MeV; giả sử hai hạt tạo thành bay ra với cùng vận tốc và phản ứng không kèm bức xạ γ. Lấy khối lượng của các hạt tính theo đơn vị u có giá trị bằng số khối của chúng. Động năng của hạt α 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:
\(\begin{array}{l} {p_\alpha } = {p_n} + {p_p}\\ \Rightarrow {m_\alpha }{K_\alpha } = {m_n}{K_n} + {m_p}{K_p} + 4\sqrt {{m_n}{K_n}.{m_p}{K_p}} \\ \Leftrightarrow 4{K_\alpha } = {K_n} + 30{K_p} + 4\sqrt {30{K_n}.{K_p}} \left( 1 \right) \end{array}\)
Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng:
\({K_\alpha } = 2,7 + {K_n} + {K_p}\left( 2 \right)\)
Mặt khác:
\(\frac{{{K_n}}}{{{K_p}}} = \frac{{{m_n}}}{{{m_p}}} = \frac{1}{{30}}\left( 3 \right)\)
Từ (1); (2) và (3): \(\Rightarrow {K_\alpha } = 3,1MeV\)
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG 2020 môn Vật lý
Trường THPT Thoại Ngọc Hầu