Hạt alpha có động năng Walpha đến va chạm với hạt nhân

24/40

Hạt α có động năng W_α đến va chạm với hạt nhân N414 đứng yên, gây ra phản ứng: α+N414→H11+X. Cho biết khối lượng các hạt nhân: m_α = 4,0015u; m_p =1,0073u; m_n = 13,9992u; m_X = 16,9947u; 1uc² = 931 (MeV). Động năng tối thiểu của hạt α để phản ứng xảy ra là

1,21 MeV.

1,32 MeV.

1,24 MeV.

2 MeV.

Giải thích

Đáp án A

Cách 1: ΔE=mα+mN−mH−mXc2=−1,21MeV⇒Wαmin=−ΔE=1,21MeV

Cách 2: Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng toàn phần

Wα+mα+mNc2=mH+mXc2+WH+WX⇒Wαmin+mα+mNc2=mH+mXc2+WH+WX⏟0⇒Wαmin≈1,21MeV

Nếu phản ứng thu năng lượng ΔE=∑mtruocc2−∑msauc2<0 thì động năng tối thiểu của hạt đạn A cần thiết để phản ứng thực hiện là WAmin=−ΔE.