Câu hỏi:
2 năm trước
Bắn hạt α vào hạt nhân \(_7^{14}N\) đứng yên, xảy ra phản ứng tạo thành một hạt nhân oxi và một hạt proton. Biết rằng hai hạt sinh ra có véctơ vận tốc như nhau, phản ứng thu năng lượng 1,21 MeV. Cho khối lượng của các hạt nhân thỏa mãn: \({m_O}{m_\alpha } = {\rm{ }}0,21{\left( {{m_O} + {m_P}} \right)^2}\) và \({m_p}{m_\alpha } = 0,012{\left( {{m_O} + {m_P}} \right)^2}\). Động năng của hạt proton là:
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: c
\(_7^{14}N + \alpha \to _8^{17}O + _1^1p\)
Ta có: \(\overrightarrow {{v_O}} = \overrightarrow {{v_p}} \)
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: \(\overrightarrow {{P_t}} = \overrightarrow {{P_s}} \leftrightarrow {m_\alpha }\overrightarrow {{v_\alpha }} = {m_O}\overrightarrow {{v_O}} + {m_p}\overrightarrow {{v_p}} \)
\(\begin{array}{l}\overrightarrow {{v_O}} = \overrightarrow {{v_p}} \to {m_\alpha }\overrightarrow {{v_\alpha }} = \left( {{m_O} + {m_p}} \right)\overrightarrow {{v_O}} \\ \to \overrightarrow {{v_O}} = \overrightarrow {{v_p}} = \dfrac{{{m_\alpha }\overrightarrow {{v_\alpha }} }}{{{m_O} + {m_p}}}\end{array}\)
\(\left\{ \begin{array}{l}{{\rm{W}}_O} = \dfrac{1}{2}{m_O}v_O^2\\{{\rm{W}}_p} = \dfrac{1}{2}{m_p}v_p^2\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}{{\rm{W}}_O} = \dfrac{{{m_O}{m_\alpha }}}{{{{\left( {{m_O} + {m_p}} \right)}^2}}}{{\rm{W}}_\alpha }\\{{\rm{W}}_p} = \dfrac{{{m_p}{m_\alpha }}}{{{{\left( {{m_O} + {m_p}} \right)}^2}}}{{\rm{W}}_\alpha }\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}{{\rm{W}}_O} = 0,21{{\rm{W}}_\alpha }\\{{\rm{W}}_p} = 0,012{W_\alpha }\end{array} \right.\)
Mặt khác,
\(\begin{array}{l}\Delta E + {{\rm{W}}_\alpha } = {{\rm{W}}_O} + {{\rm{W}}_p}\\ \to \Delta E = {{\rm{W}}_O} + {{\rm{W}}_p} - {{\rm{W}}_\alpha } \leftrightarrow - 1,21 = 0,21{{\rm{W}}_\alpha } + 0,012{{\rm{W}}_\alpha } - {{\rm{W}}_\alpha }\\ \to {{\rm{W}}_\alpha } = 1,555(MeV)\end{array}\)
=> Động năng của hạt proton là: \({{\rm{W}}_p} = 0,012{W_\alpha } = 0,012.1,555 \approx 0,019MeV\)
Câu hỏi khác
- Bài tập năng lượng liên kết, năng lượng liên kết riêng có lời giải MÔN LÝ lớp 12
- Bài tập tính chất và cấu tạo hạt nhân - bài tập cấu tạo hạt nhân nguyên tử lý 12 có lời giải
- Bài tập phản ứng hạt nhân lý 12 có lời giải
- Bài tập phóng xạ - lí thuyết chung lý 12 có lời giải
- Bài tập phản ứng hạt nhân - bài tập xác định động năng, vận tốc, góc của các hạt lý 12 có lời giải
