Câu hỏi:
2 năm trước
Dùng chùm proton có động năng 1MeV bắn phá hạt nhân \(_3^7Li\) đang đứng yên tạo ra hai hạt nhân X có bản chất giống nhau và không kèm theo bức xạ gamma. Biết hai hạt bay ra đối xứng với nhau qua phương chuyển động của hạt proton và hợp với nhau một góc \(170,{5^0}\). Coi khối lượng xấp xỉ bằng số khối. Cho biết phản ứng thu hay tỏa bao nhiêu năng lượng?
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: d
+ Phương trình phản ứng:
\(_1^1p + _3^7Li \to _2^4X + _2^4X\)
+ Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có:
\(\overrightarrow {{p_p}} = \overrightarrow {{p_X}} + \overrightarrow {{p_X}} \)
+ Vẽ trên giản đồ, ta được:
Từ giản đồ ta có:
\(\alpha = \dfrac{{170,{5^0}}}{2} = 85,{25^0}\)
\({p_{{X_1}}} = {p_{{X_2}}} = {p_X}cos\alpha \)
Chiếu (1) theo phương \(\overrightarrow {{v_p}} \), ta được:
\(\begin{array}{l}{p_p} = {p_{{X_1}}} + {p_{{X_2}}} = 2{p_X}cos\alpha \\ \Leftrightarrow {m_p}{v_p} = 2{m_X}{v_X}cos\alpha \\ \Leftrightarrow {\left( {{m_p}{v_p}} \right)^2} = {\left( {2{m_X}{v_X}cos\alpha } \right)^2}\\ \Leftrightarrow 2{m_p}{{\rm{W}}_p} = 4.2{m_X}{{\rm{W}}_X}co{s^2}\alpha \\ \Rightarrow {{\rm{W}}_X} = \dfrac{{{m_p}{{\rm{W}}_p}}}{{4{m_X}co{s^2}\alpha }} = \dfrac{{1.1}}{{4.4.co{s^2}85,{{25}^0}}} = 9,1145MeV\end{array}\)
+ Năng lượng của phản ứng: \(\Delta E = {{\rm{W}}_s} - {{\rm{W}}_t} = 2{W_X} - {{\rm{W}}_p} = 2.9,1145 - 1 \approx 17,23MeV\)
=> Phản ứng tỏa năng lượng 17,2MeV
Hướng dẫn giải:
+ Viết phương trình,
+ Áp dụng định luật bảo toàn động lượng
+ vẽ giản đồ
+ Sử dụng hệ thức lượng trong tam giác
+ Sử dụng biểu thức tính năng lượng của phản ứng: \(\Delta E = {{\rm{W}}_s} - {{\rm{W}}_t}\)
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
