(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

Li 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)

H +

Li → 2(

He)

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

. 10 .10

22 , 4 = 6 , 023

22, 4 .10

Gọi E là năng lượng do một pư toả ra , thì:

Q=E . N

2 =17 ,2235 . 1,6. 10

. 6 ,023

2 .22 , 4 . 10

=3,7 .10

(J )

4) Theo định luật bảo toàn năng lượng:

K

+m

c

=mc

+2 K

→ K

= (m

− m) c

+ K

p ⃗ _α 1

2 = 9 ,34 (MeV)

α

Năng lượng này phụ thuộc động năng hạt đạn proton

p ⃗ H

p ⃗

α

5) Từ định luật bảo toàn động lượng:

⃗ p

=⃗ p

₁

+ ⃗ p

₂

ta có :cos α = p

2 p

= 1

2 √ ^{2 2 m m}

^{K K}

^{=0 ,0988 →α = 84 , 33}