Dùng hạt có động năng 5,00 MeV bắn vào hạt nhân N (A=14, Z=7)

29/40

Dùng hạt có động năng 5,00 MeV bắn vào hạt nhân đang đứng yên gây ra phản ứng:24He+714N→X+11H. 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 một góc lớn nhất thì động năng của hạt nhân X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

0,82 MeV.

0,72 MeV.

0,62 MeV.

0,92 MeV.

Giải thích

Đáp án D

+ Theo định luật bảo toàn năng lượng toàn phần:

Q=KH+KX−KHe

→KH+KX=5−1,21=3,79 MeV →KH=3,79−KX

+ Áp dụng định luật bảo toàn vectơ động lượng: pHe→=pH→+pX→

cosα=pHe2+pX2−pH22pHe.pX=2mHe.KHe+2mX.KX−2mH.KH22mHe.KHe.2mX.KXcosα=4.5+17KX−3,79−KX45.17KX=16,21+18KX485.KX=16,21KX+18KX485

Áp dụng BĐT Cosi cho hệ thức 16,21KX+18KX≥216,21.18. Nhận thấy cosα đạt min thì góc α đạt max.

Dấu “=” xảy ra ⇔16,21KX=18KX ⇒KX=0,9006 MeV.