Bắn hạt α vào hạt nhân nhôm Al đang đứng yên

Câu hỏi :

Bắn hạt α vào hạt nhân nhôm Al đang đứng yên gây ra phản ứng \(\alpha  + {}_{13}^{27}Al \to {}_{15}^{30}P + {}_0^1n\). Biết phản ứng thu năng lượng ∆E và không kèm theo bức xạ ϒ. Hai hạt nhân tạo có cùng vận tốc. Lấy khối lượng của các hạt nhân tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Động năng của hạt α là 

A. 4/837 ∆E

B. 32/837 ∆E

C. 27/837 ∆E

D. 30/837 ∆E

* Đáp án

A

* Hướng dẫn giải

Ta có:

\[\begin{array}{l}
\Delta E = {K_\alpha } - {K_P} - {K_n}\\
{v_P} = {v_n} \Rightarrow {K_P} = 30{K_n};{p_P} = 30{p_n}\\
\overrightarrow {{v_P}}  = \overrightarrow {{v_n}}  \Rightarrow \overrightarrow {{p_P}}  \uparrow  \uparrow \overrightarrow {{p_n}} 
\end{array}\]

Phương trình định luật bảo toàn động lượng: 

\(\begin{array}{l}
\overrightarrow {{p_\alpha }}  = \overrightarrow {{p_P}}  + \overrightarrow {{p_n}}  \Rightarrow {p_\alpha } = \left( {30{p_n}} \right) + {p_n} = 31{p_n}\\
 \Rightarrow \left( {2{m_\alpha }{K_\alpha }} \right) = {\left( {31} \right)^2}\left( {2{m_n}{K_n}} \right) \Rightarrow {K_\alpha } = {\left( {31} \right)^2}\frac{{\left( 1 \right)}}{{\left( 4 \right)}}{K_n} = \frac{{961}}{4}{K_n}\\
 \Rightarrow \Delta E = \left( {\frac{{961}}{4}{K_n}} \right) - \left( {30{K_n}} \right) - {K_n} \Rightarrow {K_n} = \frac{{\Delta E}}{{\left( {\frac{{961}}{4} - 30 - 1} \right)}} = \frac{4}{{837}}\Delta E
\end{array}\)

Copyright © 2021 HOCTAP247