Bắn hạt alpha vào hạt nhân nhôm đang đứng yên gây ra phản ứng

31/40

Bắn hạt α vào hạt nhân nhôm đang đứng yên gây ra phản ứng: α+1327Al+2,70MeV→1530P+01n. Biết phản ứng không kèm theo bức xạ γ và hai hạt nhân tạo thành bay cùng phương và cùng tốc độ. Lấy khối lượng của các hạt nhân tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Động năng của hạt α là

1,55 MeV.

2,70 MeV.

3,10 MeV.

1,35 MeV.

Giải thích

Đáp án C

Phương trình phản ứng: α+A1327l+2,70MeV→P1530+n01

Phản ứng thu năng lượng: ΔE=Kα−KP−Kn=2,7MeV (1)

Hai hạt nhân tạo thành bay ra cùng tốc độ nên: KPKn=mPmn=30⇒KP=30Kn

Theo định luật bảo toàn động lượng ta có: pα→=pP→+pn→

Do hai hạt nhân bay ra cùng phương nên:

pα=pP+pn⇔pα2=pP+pn2⇔2mαKα=2mPKP+2mnKn+22mPKP.2mnKn⇔4Kα=30KP+Kn+230KP.Kn⇔4Kα=30.30Kn+Kn+230.30Kn.Kn

⇔4Kα=900Kn+Kn+60Kn⇒Kn=4961Kα (2)

⇒KP=30Kn=304961Kα=120961Kα (3)

Từ (1), (2) và (3) ⇒Kα−120961Kα−4961Kα=2,7⇒Kα=3,1MeV