THPT QG 2016: Người ta dùng hạt prôtôn có động năng 1,6 MeV bắn vào hạt nhân 73Li đứng yên, sau phản ứng thu được hai hạt giống nhau có cùng động năng.. Giả sử phản ứng không kèm theo bứ
Trang 1DẠNG 27: TÌM ĐỘNG NĂNG CỦA HẠT TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
KIẾN THỨC TRỌNG TÂM
Xét phản ứng hạt nhân: 1 2 3 4
Z
Z X Z X Z X Z X
- Định luật bảo toàn động lượng: P P1 2 P P3 4
- Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần:
- Mối quan hệ giữa động lượng và động năng: 1 2 2
2
p mv
Ví dụ 1 (THPT QG 2016): Người ta dùng hạt prôtôn có động năng 1,6 MeV bắn vào hạt nhân 73Li
đứng yên, sau phản ứng thu được hai hạt giống nhau có cùng động năng Giả sử phản ứng không kèm
theo bức xạ Biết năng lượng tỏa ra của phản ứng là 17,4 MeV Động năng của mỗi hạt sinh ra bằng
A 7,9MeV B 9,5 MeV C 8,7 MeV D 0,8 MeV
Hướng dẫn giải
Ta có phản ứng hạt nhân: 11p37Li42 He42 He
Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng ta có:
1,6 17,4
p p
Đáp án B.
Ví dụ 2 (THPT QG-2019): Dùng hạt có động năng K bắn vào hạt nhân 147 N đứng yên gây ra phản
ứng: 42He147 N X11H Phản ứng này thu năng lượng 1,21 MeV và không kèm theo bức xạ gamma.
Lấy khốilượng các hạt nhân tính đơn vị u bằng số khối của chúng Hạt nhân X và hạt nhân 1
theo các hướng hợp với hướng chuyển động của hạt các góc lần lượt là 23 và 67 Động năng của hạt nhân 11H là
A 1,75 MeV B 0,775 MeV C 1,27 MeV D 3,89 MeV
Hướng dẫn giải
Ta có phản ứng hạt nhân: 42He147 N 178 X11H
Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng ta có:
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có:p p X p H
Trang 2Theo đề ra ta có:
X
X H H
Xét tam giác ABC vuông tại B như hình vẽ, ta có:
2
2
2
H H
X
m K
2
2 23
2
H H
4.sin 23H 17.tan 23H H H
Đáp án D.
Ví dụ 3 (THPT QG 2018): Dùng hạt có động năng 5,00 MeV bắn vào hạt nhân 147 N đứng yên gây
ra phản ứng: 42He147 N X11H Phản ứng này thu năng lượng 1,21 MeV và không kèm theo bức xạ
gamma Lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối của chúng Khi hạt nhân X bay ra
theo hướng lệch với hướng chuyển động của hạt một góc lớn nhất thì động năng của hạt X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
A 0,62 MeV B 0,92 MeV , C 0,82 MeV D 0,72 MeV
Hướng dẫn giải
Ta có phản ứng hạt nhân: 42He147 N 178 X11H
Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng ta có
K E K K K K K K
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có: p p X p H
Vẽ giản đồ véc tơ p p X p H
Gọi là góc hợp bởi hướng lệch của hạt X so với hướng chuyển động
của hạt ta có:
cos
2
X
p p
16,21 18
17 4,5 3,79
X
K
Áp dụng bất đẳng thức Cosi cho tử số ta có: 18 16,21 2 18 .16,21 34,16
Trang 3Dấu “=” xảy ra khi 18 X 16,21 X 0,9
X
K
Để đạt giá trị lớn nhất thì K X 0,9MeV
Đáp án B.
Tài liệu được chia sẻ bởi Website VnTeach.Com
https://www.vnteach.com