36.12
Cho khối lượng của prôtôn, nơ tron; \({}_{18}^{40}{\rm{Ar;}}{}_3^6Li\) lần lượt là \(1,0073u;1,0087u;39,9525u;6,0145u\) và \(1u = 931,5MeV/{c^2}.\) So với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân \({}_3^6Li\) thì năng lượng liên kết riêng của hạt nhân \({}_{18}^{40}{\rm{Ar}}\)
A. lớn hơn một lượng là \(5,20MeV.\)
B. lớn hơn một lượng là \(3,42MeV.\)
C. nhỏ hơn một lượng là \(3,42MeV.\)
D. nhỏ hơn một lượng là \(5,20MeV.\)
Phương pháp giải:
Sử dụng năng lượng liên kết riêng: \(\sigma = \dfrac{{\Delta E}}{A}\)
Sử dụng công thức tính năng lượng liên kết \(\Delta E = \Delta m{c^2}\)
Sử dụng công thức tính độ hụt khối: \(\Delta m = Z{m_p} + (A - Z){m_n} - m\)
Lời giải chi tiết:
+ Năng lượng liên kết của \({}_{18}^{40}{\rm{Ar}}\) là:
\(\begin{array}{l}\Delta {E_{{\rm{Ar}}}} = \Delta m{c^2}\\ = (Z{m_p} + (A - Z){m_n} - m){c^2}\\ = (18.1,0073 + 22.1,0087 - 39,9525)u{c^2}\\ = (18.1,0073 + 22.1,0087 - 39,9525).931,5\\ = 344,93445MeV\end{array}\)
+ Năng lượng liên kết riêng của \({}_{18}^{40}{\rm{Ar}}\) : \({\sigma _{{\rm{Ar}}}} = \dfrac{{\Delta {E_{{\rm{Ar}}}}}}{{{A_{{\rm{Ar}}}}}} = \dfrac{{344,93445}}{{40}}\\ = 8,62336125(MeV/nuclon)\)
+ Năng lượng liên kết của \({}_3^6Li\) là:
\(\begin{array}{l}\Delta {E_{Li}} = \Delta m{c^2}\\ = (Z{m_p} + (A - Z){m_n} - m){c^2}\\ = (3.1,0073 + 3.1,0087 - 6,0145)u{c^2}\\ = (3.1,0073 + 3.1,0087 - 6,0145).931,5 \\= 31,20525MeV\end{array}\)
+ Năng lượng liên kết riêng của \(Li\) : \({\sigma _{Li}} = \dfrac{{\Delta {E_{Li}}}}{{{A_{Li}}}} = \dfrac{{31,20525}}{6} \\= 5,200875(MeV/nuclon)\)
So với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân \({}_3^6Li\) thì năng lượng liên kết riêng của hạt nhân \({}_{18}^{40}{\rm{Ar}}\)
lớn hơn một lượng \(8,62336125 - 5,200875 \approx 3,42(MeV/nuclon)\)
Chọn B
36.13
Giả sử trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng của hai hạt trước phản ứng nhỏ hơn tổng khối lượng của hai hạt sau phản ứng là \(0,02u.\) Phản ứng hạt nhân này
A. tỏa năng lượng \(1,863MeV.\)
B. tỏa năng lượng \(18,63MeV.\)
C. thu năng lượng \(1,863MeV.\)
D. thu năng lượng \(18,63MeV.\)
Phương pháp giải:
Sử dụng công thức tính nhiệt lượng sau phản ứng: \(Q = ({m_{truoc}} - {m_{sau}}){c^2}\)
Lời giải chi tiết:
Ta có
\(\begin{array}{l}Q = ({m_{truoc}} - {m_{sau}}){c^2}\\ = - 0,02u{c^2}\\ = - 0,02.931,5 = - 18,63MeV < 0\end{array}\)
Phản ứng thu năng lượng
Chọn D
