Một hạt nhân nguyên tử hydrogen chuyển động với vận tốc v đến va chạm với hạt nhân nguyên tử \(_3^7Li\) đứng yên và bị hạt nhân Lithium bắt giữ. Sau va chạm xuất hiện hai hạt \(\alpha \) bay ra cùng giá trị vận tốc \(v'\). Quỹ đạo của hai hạt \(\alpha \) đối xứng với nhau và hợp với đường nối dài của quỹ đạo hạt prôtôn góc \(\varphi = 80^\circ \). (\({m_p} = 1,007u\); \({m_{He}} = 4,000u\); \({m_{Li}} = 7,000u\), \(u = 1,{66055.10^{ - 27}}kg\)).
a) Phản ứng hạt nhân là: \({}_1^1p + {}_3^7Li \to 2{}_2^4He\)
b) Phản ứng trên là thu năng lượng
c) Động năng của hạt nhân proton là 2,06 (MeV)
d) Vận tốc v của hạt nhân proton là \({3.10^7}\)(m/s)
a) Phản ứng hạt nhân là: \({}_1^1p + {}_3^7Li \to 2{}_2^4He\)
b) Phản ứng trên là thu năng lượng
c) Động năng của hạt nhân proton là 2,06 (MeV)
d) Vận tốc v của hạt nhân proton là \({3.10^7}\)(m/s)
Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng và động lượng.
Sử dụng công thức tính động năng \(K = \frac{1}{2}m{v^2}\)
Xác định năng lượng phản ứng \(\Delta E = {\rm{\Delta }}m \cdot {c^2}\)
a. Phản ứng hạt nhân: \({}_1^1p + {}_3^7Li \to 2{}_2^4He\) ⟹ Đ
b. Ta có năng lượng của phản ứng:
\(\Delta E = \left( {{m_p} + {m_{Li}} - 2.{m_\alpha }} \right).931,5 = 6,5205\left( {MeV} \right)\)> 0 Vậy phản ứng toả năng lượng. ⟹ S
c. Ta có: \(2.{K_\alpha } - {K_p} = \Delta E = 6,5205\) (1)
Ta lại có: \(\cos {80^0} = \frac{{{p_p}}}{{2.{p_\alpha }}} \Rightarrow \frac{{p_p^2}}{{p_\alpha ^2}} = 0,12\)
\( \Rightarrow {K_p} = 4.{K_\alpha }.0,12\) (2)
Từ (1) và (2) \( \Rightarrow {K_\alpha } = 4,29\left( {MeV} \right);{K_p} = 2,06\left( {MeV} \right)\) ⟹ Đ
d. Vận tốc của proton là: \({K_p} = 2,06\left( {MeV} \right) = \frac{1}{2}.1.931,5\frac{{MeV}}{{{c^2}}}.{v^2} \Rightarrow v = {2.10^7}\left( {{m \mathord{\left/
{\vphantom {m s}} \right.
\kern-\nulldelimiterspace} s}} \right)\) ⟹ S
Danh sách bình luận