Người ta dùng hạt proton bắn vào hạt nhân $_3^7Li$đứng yên, để gây ra phản ứng $_1^1p + _3^7Li \to 2\alpha $. Biết phản ứng tỏa năng lượng và hai hạt α có cùng động năng. Lấy khối lượng các hạt theo đơn vị u gần bằng số khối của chúng. Góc tạo bởi hướng của các hạt α có thể là
A. ${140^0}$
B. ${60^0}$
C. Có giá trị bất kì
D. ${120^0}$
* Đáp án
A
* Hướng dẫn giải
Theo ĐL bảo toàn động lượng ta có $\overrightarrow {{p_P}} = 2\overrightarrow {{p_\alpha }} $, với ${p^2} = 2mK$ $c{\rm{os}}\frac{\varphi }{2} = \frac{1}{2}\frac{{{p_P}}}{{{p_\alpha }}} = \frac{1}{2}\sqrt {\frac{{2{m_P}{K_P}}}{{2{m_\alpha }{K_\alpha }}}} = \frac{1}{2}\sqrt {\frac{{1.{K_P}}}{{4.{K_\alpha }}}} = \frac{1}{4}\sqrt {\frac{{{K_P}}}{{{K_\alpha }}}} $ Theo ĐL bảo toàn năng lượng toàn phần ta lại có. $\Delta E + {K_P} = 2{K_\alpha } \Rightarrow \Delta E = 2{K_\alpha } - {K_P} > 0 \Rightarrow \frac{{{K_P}}}{{{K_\alpha }}} Từ đó suy ra $c{\rm{os}}\frac{\varphi }{2} 69,{3^0} \Leftrightarrow \varphi > 138,{6^0}$ (do hàm cosin nghịch biến) → góc có thể ${140^0}$.