Dùng một proton có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân đang đứng yên. Phản

102/120

Dùng một proton có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân đang đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt α. Hạt α bay ra theo phương vuông góc với phương tới của proton và có động năng 4 MeV. Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng các hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng này bằng

3,125 MeV.

4,225 MeV.

1,145 MeV.

2,125 MeV.

Giải thích

Chọn D

Phương pháp giải:

Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần: KA+KB+mA+mB.c2=KC+KD+mC+mD.c2

Định luật bảo toàn động lượng: pA→+pB→=pC→+pC→

Mối liên hệ giữa động lượng và động năng: p=2mK

Giải chi tiết:

Ta có phương trình phản ứng hạt nhân: 11p+49Be→36X+24He

Ta có định luật bảo toàn động lượng: pp→=pX→+pα→

Dùng một proton có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân đang đứng yên. Phản (ảnh 1)

Từ hình vẽ, ta có:

pX2=pα2+pp2⇒2mX.KX=2mα.Kα+2mp.KpKX=mα.Kα+mp.KpmX=4.4+1.5,456=3,575MeV

Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng toàn phần, ta có:

Kp+KBe+mp+mBe.c2=KX+Kα+mX+mα.c2⇒W=mp+mBe−mX−mα.c2=KX+Kα−Kp−KBe⇒W=3,575+4−5,45−0=2,125MeV