Bắn hạt proton có động năng 5,5 MeV vào hạt nhân Li đang đứng yên

Câu hỏi :

Bắn hạt proton có động năng 5,5 MeV vào hạt nhân Li đang đứng yên, gây ra phản ứng hạt nhân p + Li → 2α. Giả sử phản ứng không kèm theo bức xạ γ, hai hạt α có cùng động năng và bay theo hai hướng tạo với nhau góc 160°. Coi khối lượng của mỗi hạt tính theo đơn vị u gần đúng bằng số khối của nó. Năng lượng mà phản ủng tỏa ra là:

A. 17,3 MeV

B. 10,2 MeV

C. 14,6 MeV

D. 20,4 MeV

* Đáp án

A

* Hướng dẫn giải

Bảo toàn động lượng:  

\(\begin{array}{l}
{\overrightarrow p _p} = {\overrightarrow p _\alpha } + {\overrightarrow p _\alpha } \Rightarrow p_p^2 = 2p_\alpha ^2 + 2p_\alpha ^2\cos 160^\circ \\
 \Rightarrow p_\alpha ^2 = \frac{{p_p^2}}{{2 + 2\cos 160^\circ }}{m_\alpha }{W_\alpha } = \frac{{{m_p}{W_p}}}{{2 + 2\cos 160^\circ }}\\
 \Rightarrow 4{W_\alpha } = \frac{{{W_p}}}{{2 + 2\cos 160^\circ }}\\
 \Rightarrow {W_\alpha } = 11,4\left( {{\rm{MeV}}} \right)
\end{array}\) 

Năng lượng của phản ứng:  

\(W = {W_{ - sau}} - {W_{ - truoc}} = 2.{W_\alpha } - {W_p} = 17,3{\rm{MeV}}\)

Copyright © 2021 HOCTAP247