(19) CHO PRÔTÔN CÓ ĐỘNG NĂNG K P = 1,46 MEV BẮN VÀO MỘT HẠTNHÂN...
Bài 12(19) Cho prôtôn có động năng K P = 1,46 MeV bắn vào một hạt
nhân
37Li đứng yên. Hai hạt nhân X mới sinh ra giống nhau và có
cùng động năng.
a) Viết phương trình phản ứng. Cho biết cấu tạo của hạt nhân
X. Đó là hạt nhân nguyên tử nào? Hạt nhân X đó còn được
gọi là hạt gì?
b) Phản ứng thu hay toả năng lượng? Năng lượng này bằng bao
nhiêu và có phụ thuộc vào K P hay không?
c) Giả sử phản ứng hạt nhân trê tiếp diễn một thời gian và
lượng khí được tạo thành là 10cm 3 ở điều kiện chuẩn. Tính
năng lượng toả ra hay thu vào (kJ)
d) Tính động năng của mỗi hạt X sinh ra. Động năng này có phụ
thuộc vào K P hay không?
e) Tính góc hợp bởi các vectơ vận tốc của hai hạt X sau phản
ứng.
Cho biết: m Li = 7,0142 u; m X = 4,0015 u; m P = 1,0073 u
Hướng Dẫn: 1)
11H +
37Li → 2(
24He)
2) m o = m H + m Li = 8,0215(u)
m = 2m He = 80030 (u) Do m o > m nên phản ứng toả năng lượng là:
E = (m o -m)c 2 = 17,2235 (MeV)
3) Số hạt nhân He tạo thành:
N =6 , 023. 10
23. 10 .10
−322 , 4 = 6 , 023
22, 4 .10
21Gọi E là năng lượng do một pư toả ra , thì:
Q=E . N
2 =17 ,2235 . 1,6. 10
−13. 6 ,023
2 .22 , 4 . 10
21=3,7 .10
8(J )
4) Theo định luật bảo toàn năng lượng:
K
p+m
oc
2=mc
2+2 K
X→ K
X= (m
o− m) c
2+ K
pp ⃗ α 1
2 = 9 ,34 (MeV)
α
Năng lượng này phụ thuộc động năng hạt đạn proton
p ⃗ H
p ⃗
α
25) Từ định luật bảo toàn động lượng:
⃗ p
H=⃗ p
α1
+ ⃗ p
α2