Tuyển tập 30 đề thi THPT quốc gia môn Vật lý năm 2022 (Đề 21)

Bắn hạt prôtôn có động năng 5,5 MeV vào hạt nhân

37/40

Bắn hạt prôtôn có động năng 5,5 MeV vào hạt nhân 37Li đang đứng yên, gây ra phản ứng hạt nhân p+37Li→2α. Giả sử phản ứng không kèm theo bức xạ γ, 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 đơn vị u gần đúng bằng số khối của nó. Năng lượng mà phản ứng tỏa ra là

14,6 MeV.

10,2 MeV.

17,3 MeV.

20,4 MeV.

Giải thích

Đáp án C

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

mpvP→=mαvα1→+mαvα2→⇒mpvP→2=mαvα1→2+mαvα2→2+2mαvα1mαvα2cos160°⇒2mPWP=4mαWα+4mαWαcos160°⇒Wα=mPWP2mα1+cos160°=1.5,52.41+cos160°≈11,4(MeV)⇒ΔE=∑Wsau−∑Wtruoc=2Wα−WP=2.11,4−5,5=17,3.