Dùng một hạt α có động năng 4 MeV bắn vào hạt nhân \(_{13}^{27}Al\)

Câu hỏi :

Dùng một hạt α có động năng 4 MeV bắn vào hạt nhân \(_{13}^{27}Al\) đang đứng yên gây ra phản ứng: \(\alpha +_{13}^{27}Al\to _{0}^{1}n+_{15}^{30}P\). Phản ứng này thu năng lượng là 1,2 MeV. Hạt nơtron bay ra theo phương vuông góc với phương bay tới của hạt α. Coi khối lượng của các hạt nhân bằng số khối (tính theo đơn vị u). Hạt \(_{15}^{30}P\) bay theo phương hợp với phương bay tới của hạt α một góc xấp xỉ bằng:

A. \({{20}^{0}}\)  

B. \({{10}^{0}}\)  

C. \({{40}^{0}}\)   

D. \({{30}^{0}}\)

* Đáp án

D

* Hướng dẫn giải

Có \({{K}_{\alpha }}+1,2={{K}_{n}}+{{K}_{p}}\Rightarrow {{K}_{n}}+{{K}_{p}}=5,2\)             (1)

Mặt khác theo giản đồ, ta có

\(p_{P}^{2}=p_{n}^{2}+p_{\alpha }^{2}\Rightarrow {{m}_{P}}{{K}_{p}}={{m}_{n}}{{K}_{n}}+{{m}_{\alpha }}{{K}_{\alpha }}\Rightarrow 30{{K}_{P}}={{K}_{n}}+16\)       (2)

Từ (1) và (2) suy ra \({{K}_{n}}=4,5\left( MeV \right)\) và \({{K}_{p}}=0,68\left( MeV \right)\)

Gọi góc giữa hạt P và hạt α là φ, ta có: \(\tan \varphi =\frac{{{p}_{n}}}{{{p}_{\alpha }}}=\sqrt{\frac{{{m}_{n}}{{K}_{n}}}{{{m}_{\alpha }}{{K}_{\alpha }}}}=0,53\Rightarrow \varphi \approx {{28}^{0}}\). Gần với giá trị 300 nhất

Copyright © 2021 HOCTAP247