Bắn hạt proton có động năng 5,5MeV vào hạt nhân đang đứng yên, gây ra phản ứng hạt nhân

Đáp án đúng là C

Phương pháp giải

Áp dụng công thức tính động năng và động lượng.

Sử dụng bảo toàn động lượng.

Lời giải

- Vì hai hạt αα bay ra có cùng động năng, nên động lượng của chúng cũng bằng nhau.

- Theo định luật bảo toàn động lượng, ta có:

\(\overrightarrow {{P_p}} = \overrightarrow {{P_{\alpha 1}}} + \overrightarrow {{P_{\alpha 2}}} \Leftrightarrow {\left( {\overrightarrow {{P_p}} } \right)^2} = {\left( {\overrightarrow {{P_{\alpha 1}}} + \overrightarrow {{P_{\alpha 2}}} } \right)^2}\)

\( \Leftrightarrow {\left( {{P_p}} \right)^2} = {\left( {{P_\alpha }} \right)^2} + {\left( {{P_\alpha }} \right)^2} + 2{P_\alpha }{P_\alpha }\cos {160^^\circ }\)

\( \Leftrightarrow 2{m_p}{K_p} = 2.2{m_\alpha }{K_\alpha } + 2.2{m_\alpha }{K_\alpha }.\cos {160^^\circ }\)

\( \Leftrightarrow {K_\alpha } = \frac{{{m_p}{K_p}}}{{2{m_\alpha }\left( {1 + \cos {{160}^^\circ }} \right)}}\)

- Thay số ta có \({K_\alpha } = \frac{{1.5,5}}{{2.4.\left( {1 + \cos {{160}^^\circ }} \right)}} = 11,4{\rm{MeV}}\)

- Năng lượng tỏa ra từ phản ứng là \(\Delta E = 2{K_\alpha } - {K_p} = 2.11,4 - 5,5 = 17,3MeV\).

Đáp án C