Dùng một proton có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân \({}_{4}^{9}Be\) đang đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt α. Hạt α bay ra theo phương vuông góc với phương tới của hạt proton của hạt nhân và có động năng 4,0 MeV. Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng này bằng
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiPhương trình của phản ứng hạt nhân:
\(_{1}^{1}p+\text{ }_{4}^{9}Be\to \text{ }_{2}^{4}\text{He}+\text{ }_{3}^{6}X\)
Gọi m1, m2, m3; p1, p2, p3 và K1, K2, K3tương ứng
là khối lượng, động lượng và động năng của các
hạt proton, X, α.
Theo định luật bảo toàn năng lượng:
\(\Delta E={{K}_{x}}+{{K}_{\alpha }}-{{K}_{p}}\) (1)
Theo định luật baot toàn động lượng : \({{\overrightarrow{p}}_{\alpha }}+{{\overrightarrow{p}}_{x}}=\overrightarrow{{{p}_{p}}}\)
Vì \({{\overrightarrow{p}}_{\alpha }}\bot \overrightarrow{{{p}_{p}}}\)nên \(p_{x}^{2}=p_{\alpha }^{2}+p_{p}^{2}\) mà p2=2mK thay vào ta có:
\(2{{m}_{x}}{{K}_{x}}=2{{m}_{\alpha }}{{K}_{\alpha }}+2{{m}_{p}}{{K}_{p}}\Leftrightarrow {{K}_{x}}=\frac{{{m}_{\alpha }}{{K}_{\alpha }}}{{{m}_{x}}}+\frac{{{m}_{p}}{{K}_{p}}}{{{m}_{x}}}\)
Theo đề m=A nên: \({{K}_{x}}=\frac{4.4}{6}+\frac{1.5,45}{6}=3,575MeV\)
Thay giá trị Kx vào (1) ta có:
\(\Delta E=3,575+4-5,45=2,125MeV\)
→ Chọn B
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Vật Lý
Trường THPT Hồng Lĩnh
