Bắn hạt α vào hạt nhân nguyên tử nhôm đang đứng yên gấy ra phản ứng: \(_2^4He + _{13}^{27}Al \to _{15}^{30}P + _0^1n\). Biết phản ứng thu năng lượng là 2,70 MeV; giả sử hai hạt tạo thành bay ra với cùng vận tốc và phản ứng không kèm bức xạ γ. Lấy khối lượng của các hạt tính theo đon vị u có giá trị bằng số khối của chúng. Động năng của hạt α là:
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐịnh luật bào toàn động lượng:
\(\begin{array}{l}
{\overrightarrow p _\alpha } = {\overrightarrow p _p} + {\overrightarrow p _n}\\
p_\alpha ^2 = p_p^2 + p_n^2 + 2{p_\alpha }{p_n}\\
\Leftrightarrow {m_\alpha }{W_\alpha } = {m_p}{W_p} + {m_n}{W_n} + 2\sqrt {{m_p}{W_p}{m_n}{W_n}} \\
\Leftrightarrow 4{W_\alpha } = 30{W_p} + {W_n} + 2\sqrt {30{W_p}.{W_n}} \\
\frac{{{W_p}}}{{{W_n}}} = \frac{{{m_p}}}{{{m_n}}} = 30 \Rightarrow {W_p} = 30{W_n}\\
4{W_\alpha } = {30^2}{W_n} + {W_n} + 2\sqrt {{{30}^2}{W_n}{W_n}} \\
\Rightarrow 4{W_\alpha } = 961{W_n} \Rightarrow 4{W_\alpha } - 961{W_n} = 0
\end{array}\)
+ Phản ứng thu năng lượng nên:
\(\begin{array}{l}
{W_p} + {W_n} - {W_\alpha } = - 2,7 \Leftrightarrow {W_\alpha } - 31{W_n} = 2,7\\
{W_\alpha } = 3,1MeV
\end{array}\)
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý
Trường THPT Trần Quốc Toản