Dùng hạt a có động năng 5 MeV bắn vào hạt nhân 14N7 đứng

36/40

Dùng hạt αcó động năng 5 MeV bắn vào hạt nhân N714 đứng yên thì gây ra phản ứng.H24e+N714→XZA+H11 . Phản ứng này thu năng lượng 1,21 MeV và không kèm theo bức xạ gamma. Lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối của chúng. Khi hạt nhân X bay ra theo hướng lệch với hướng chuyển động của hạt αmột góc lớn nhất thì động năng của hạt H11 có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

2,75 MeV.

2,58 MeV.

2,96 MeV.

2,43 MeV.

Giải thích

Đáp án C

H24e+N714→X817+H11

WPT=KH+KX−KHe=−1,21(MeV)⇒KH+KX=KHe−1,21=3,79(MeV)

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

mHKH=mHeKHe+mXKX−2mHeKHemXKXcosβ

⇒cosβ=mHeKHe+mXKX−mHKH2mHeKHemXKX=4.5+17(3,79−KH)−KH24.5.17.(3,79−KH)=18(3,79−KH)+16,21485.3,79−KH

⇒cosβ=184853,79−KH+16,21485.3,79−KH

β lớn nhất khi cosβ nhỏ nhất.

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy:

184853,79−KH+16,21485.3,79−KH≥218485.16,21485≈0,926

Dấu bằng xảy ra ⇔184853,79−KH=16,21485.3,79−KH⇔KH=2,89(MeV)