A. LÝ THUYẾT Chú ý: Dạng bài tập tính góc giữa các hạt tạo thành. Cho hạt X1 bắn phá hạt X2 (đứng yên p2 = 0) sinh ra hạt X3 và X4 theo phương trình: X1 + X2 = X3 + X4 Theo định luật bảo toàn động lượng ta có: p1 p3 p4 (1) Muốn tính góc giữa hai hạt nào thì ta quy về vectơ động lượng của hạt đó rồi áp dụng công thức: (a 2 2 2 +) Muốn tính góc giữa hạt X3 và X4 ta bình phương hai vế (1) ( p )2 ( p p )2 p2 p2 2 p p cos( p ; p ) p2 1 3 4 1 3 3 4 3 4 4 +) Muốn tính góc giữa hạt X1 và X3 : Từ ( 1 ) p p p ( p p )2 ( p )2 p2 2 p p cos( p ; p ) p2 p2 1 3 4 1 3 4 1 1 3 1 3 3 4 Tương tự như vậy với các hạt bất kỳ . Lưu ý : p2 2mK (mv)2 2mK mv 2mK Ví dụ 1: Ta dùng prôtôn có 2,0 MeV vào Nhân 7Li đứng yên thì thu hai nhân X có cùng động năng. Năng lượng liên kết của hạt nhân X là 28,3 MeV và độ hụt khối của hạt 7Li là 0,0421u. Cho 1u = 931,5MeVc2; khối lượng hạt nhân tính theo u xấp xỉ bằng số khối. Tốc độ của hạt nhân X bằng: A. 1,96ms. B. 2,20ms. C. 2,16.107ms. D. 1,93.107ms. Giải: Ta có phương trình phản ứng: 1H 7L
BÀI TOÁN VỀ ĐỘNG NĂNG, VẬN TỐC TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN A LÝ THUYẾT Chú ý: Dạng tập tính góc hạt tạo thành Cho hạt X1 bắn phá hạt X2 (đứng yên p2 = 0) sinh hạt X3 X4 theo phương trình: X1 + X2 = X3 + X4 Theo định luật bảo toàn động lượng ta p1 p3 p4 (1) có: Muốn tính góc hai hạt ta quy vectơ động lượng hạt áp dụng công thức: 2 2abcos(a;b) (a b) +) Muốn tínhbgóc hạt X3 X4 ta bình phương hai vế (1) ( p )2 a ( p p )2 p p p cos( p ; p ) p2 p 34 4 +) Muốn tính góc hạt X1 X3 : Từ ( ) 2 2 ppp(pp) (p ) p p p cos( p ; p ) p p 4 13 3 Tương tự với hạt Lưu p2 2mK (mv)2 2mK mv 2mK ý: Ví dụ 1: Ta dùng prơtơn có 2,0 MeV vào Nhân 7Li đứng n thu hai nhân X có động Năng lượng liên kết hạt nhân X 28,3 MeV độ hụt khối hạt 7Li 0,0421u Cho 1u = 931,5MeV/c2; khối lượng hạt nhân tính theo u xấp xỉ số khối Tốc độ hạt nhân X bằng: A 1,96m/s B 2,20m/s.1 C.4 2,16.107m/s D 1,93.107m/s Giải: Ta có phương trình phản ứng: H Li 2 X ΔmX = 2mP + 2mn – mX mX = 2mP + 2mn - ΔmX với m 28,3 0,0304u 931,5 X ΔmLi = 3mP + 4mn – mLi mLi = 3mP + 4mn - ΔmLi 931,5= 0,0304u ΔM = 2mX – (mLi + mP) = ΔmLi - 2ΔmX = - 0,0187u < 0; phản ứng tỏa lượng ΔE ΔE = 0,0187 931,5 MeV = 17,42MeV 2WđX = ΔE + KP = 19,42MeV mdX mv2 9,71MeV Ví dụ 2:Một nơtơron có động Wn = 1,1 MeV bắn vào hạt nhân Liti đứng yên gây phản ứng: n Li X He Cho mn = 1,00866 u; mX = 3,01600u ; mHe = 4,0016u; mLi = 6,00808u Biết hạt nhân He bay vng góc với hạt nhân X Động hạt nhân X He : Tuyensinh247.com A 0,12 MeV & 0,18 MeV C 0,18 MeV & 0,12 MeV Tuyensinh247.com B 0,1 MeV & 0,2 MeV D 0,2 MeV & 0,1 MeV Giải: Ta có lượng phản ứng: Q = ( mn + mLi ─ mX ─ mHe).c2 = - 0,8 MeV (đây phản ứng thu lượng) - Áp dụng định luật 2bảo 2toàn động lượng: p p p p2 2m 2m 2m (1) pn p W W W He X n n He X n He He X X - Áp dụng định luật bảo toàn lượng: Q =WX +W He ─Wn = -0,8 (2) Chọn B 1,1 WHe 0,2 Từ (1),(2) ta có hệ phương trình: 4WHe MeV 3WX W 0,1 WHe WX 0,3 X Ví dụ 3: Cho prơtơn có động KP = 2,25MeV bắn phá hạt nhân Liti Li đứng yên Sau phản ứng xuất hai hạt X giống nhau, có động có phương chuyển động hợp với phương chuyển động prơtơn góc φ Cho biết m P = 1,0073u; mLi = 7,0142u; mX = 4,0015u; 1u = 931,5 MeV/c2 Coi phản ứng khơng kèm theo phóng xạ gamma giá trị góc φ A 39,450 B 41,350 C 78,90 D 82,70 Giải: Công thức liên hệ động lượng động vật 2 K P P 2mK 2m 4 Phương trình phản ứng: H Li X X 2 mP + mLi = 8,0215u ; 2mX = 8,0030u Năng lượng phản ứng toả : ΔE = (8,0215-8,0030)uc2 = 0,0185uc2= 17,23MeV 2KX = KP + ΔE = 19,48 MeV→ KX =9,74 MeV Tam giác OMN: 2 P P P 2P P cos X X Cos P X P PP 2mP K P 2.1,0073.2,25 0,1206 Suy φ = 83,070 2.4,0015.9,74 2mX K X 2PX 2 Ví dụ 4: Hạt α có động Kα = 3,1MeV đập vào hạt nhân nhôm đứng yên gây phản ứng 27 30 Al P n , khối lượng hạt nhân mα = 4,0015u, mAl = 26,97435u, mP 13 15 = 29,97005u, mn = 1,008670u, 1u = 931,5MeV/c2 Giả sử hai hạt sinh có tốc độ Động hạt n A Kn = 0,8716MeV B Kn = 0,9367MeV C Kn= 0,2367MeV D Kn = 0,0138MeV Giải: Năng lượng phản ứng thu : ΔE = (mα + mAl - m - mn ) uc2 = - 0,00287uc2 = - 2,672 MeV P m v Pn KP + Kn = Kα + ΔE = 0,428 MeV; KP mà vP = Kn KP mn m 0,428 Kn K KP Kn 0,0138MeV 30 KP Kn 30 1 31 31 n P Đáp án D Ví dụ 5: Người ta dùng hạt proton bắn vào hạt nhân H Li 2 7 Li đứng yên, để gây phản ứng Biết phản ứng tỏa lượng hai hạt α có động Lấy khối lượng hạt theo đơn vị u gần số khối chúng Góc hạt α là: A Có giá trị B 600 C 1600 Giải: Theo ĐL bảo toàn động lượng PP P1 P ; P2 = 2mK; K động Cos PP 2P 2 Cos 2mP K P 2m K mP K P m K tạo hướng D 1200 1.KP 4.K KP K KP = 2Kα + ΔE -> KP - ΔE = 2Kα -> KP > 2Kα K 2.K P Cos → 69,3 hay > 138,60 P > K K Do ta chọn đáp án C: góc 1600 Ví dụ 6: Bắn hat anpha vào hạt nhân nito 147 N đứng yên tạo phản ứng He14N1H 17O Năng lượng phản ứng ΔE =1,21MeV.Giả sử hai hạt sinh có vecto vận tốc Động hạt anpha:(xem khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u gần số khối nó) A1,36MeV B:1,65MeV C:1.63MeV D:1.56MeV Giải: Phương trình phản ứng He14N1H 17O Phản ứng thu lượng ΔE = 1,21 MeV Theo ĐL bảo toàn động lượng ta có: mαvα = (mH + m0 )v (với v vận tốc hai hạt sau phản ứng) > v m v v mH mO 2 K m v 2v 2 (m )v (m m ) 2 2 m K H KO H H O 2( ) v K O 2 Kα = KH K K K E + K0 + ΔE → 9 D V ' V2 > Kα = ΔE = 1,5557 MeV = 1,56 MeV Chọn đáp án D Ví dụ 7: Bắn hạt proton có khối lượng mP vào hạt nhân Li3 đứng yên Phản ứng tạo hai hạt nhân X giống bay với vận tốc có độ lớn có phương vng góc với Nếu xem gần khối lượng hạt nhân theo đơn vị u số khối tỉ số tốc độ V’của hạt X V hạt proton là: A V ' V Giải 1: 11 p37Li 224X B V ' V 4 C V ' V Theo ĐL bảo toàn động lượng : p p2 mà : p1 = p2 = mXv’ ; p p p => p2 = p2 p2 => (mPv)2 = 2(mXv’)2 => v = 4.v’ => v’/v = 1/ => V' ĐÁP ÁN C V Giải 2: + Bảo tồn động lượng ta có: p p p P pP 2 2 p p p p cos90 X1 P X2 X X X V' V ' V AX Ví dụ 8: Cho phản ứng hạt nhân n Li H Hạt nhân Li đứng yên, nơtron có động pX AP 3 Kn = MeV Hạt α hạt nhân H bay theo hướng hợp với hướng tới nơtron góc tương ứng θ = 150 φ = 300 Lấy tỉ số khối lượng hạt nhân tỉ số số khối chúng Bỏ qua xạ gamma Hỏi phản ứng tỏa hay thu lượng ? A Thu 1,66 Mev B Tỏa 1,52 Mev C Tỏa 1,66 Mev D Thu 1,52 Mev Giải: Theo định lý hàm số sin tam giác ta có : p pH sin sin K pn m sin(180 K ) sin mH KH mn Kn sin sin (180 ) sin m K n n 0,25(MeV ) sin (180 ) m Theo định luật bảo toàn lượng : Kn+ ΔE = KH +Kα → ΔE = KH+Kα - Kn =1,66MeV Ví dụ 9: Bắn hạt nhân α có động 18 MeV vào hạt nhân 147N đứng yên ta có phản ứng 14N17O p Biết hạt nhân sinh véc tơ vận tốc Cho mα = 4,0015u; mP = 1,0072u; mn = 13,9992u; m0 =16,9947u; cho u = 931 MeV/c2 Động hạt prơtơn sinh có giá trị bao nhiêu? A 0,111 MeV B 0,555MeV C 0,333 MeV D Đáp số khác Giải: Năng lượng phản ứng thu : ΔE = (mα + mN - mO – mp ) uc2 = - 1,1172 MeV KO + Kp = Kα + ΔE = 16,8828 MeV K O K m Ov O ;K p KO K p p m pvp mà vO = vp Kp KO 16,8828 mp mO Kp 17 KO K p 17 1 0,9379MeV 18 18 Chọn đáp án D Ví dụ 10: Bắn hạt prơtơn vào hạt nhât 73 Li đứng yên Phản ứng hạt nhân tạo hai hạt giống có tốc độ hợp với phương chuyển động prôtôn góc 30 Lấy khối lượng hạt nhân theo đơn vị u số khối Tỉ số độ lớn vận tốc hạt prôtôn hạt X A B C D Giải 1: Đ.luật bào toàn động lượng pH p X p X ;( pX ; pX ) 60 p 2 H X 2 p p p 2.p cos 60 3p X X X Bình phương ta được: mH vH = mX vX vH vX Chọn A mX m H Giải 2: pP = 2pαcos300 = pα => mPvP = mαvα => vP =3.4vα => vP/vα = Ví dụ 11: Bắn prôtôn vào hạt nhân Li3 đứng yên Phản ứng tạo hai hạt nhân X giống bay với tốc độ theo phương hợp với phương tới prơtơn góc 600 Lấy khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u số khối Tỉ số tốc độ prôtôn tốc độ độ hạt nhân X B A C 2 D 4 Giải: Phương trình phản ứng hạt nhân p Li He He Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, PP p He mvmv p p α mp pp p p từ hình vẽ v m p He Chọn A vHe Ví dụ 12: Dùng proton bắn vào Liti gây phản ứng: p 7Li 2.4He Biết phản ứng tỏa lượng Hai hạt He2 có động hợp với góc φ Khối lượng hạt nhân tính theo u số khối Góc φ phải có: A cosφ< -0,875 B cosφ > 0,875 C cosφ < - 0,75 D cosφ > 0,75 Giải 1: Ta có: E0 + KP= E + 2KHe K => E0 p – E =2KHe - KP >0 ( phản ứng tỏa lượng) => K (1) He pp pHe Theo định luật bảo toàn động pHe2 lượng: p p p p He He 22 p cos He (Hai hạt nhân He có động năng) =>2mPKP=2.2mHeKHe(1+cos )(p2=2mK)=>mPKP =2mHeKHe(1+cos ) Kp KHe 2mHe (1 cos) 2.4(1 cos) 8(1 cos) mp (2) Thế (2) vào (1) ta : 8(1+cos ) cos < 0, 75 ( > 138035' ) Chọn C Giải 2: đặt = 2α PP = 2cosαPα Kp 16cos K Kp 16cos2 K ta có: K p E 2K K 2K p K 2 0 cos 2 Chọn C p K cos 22 cos 0,75 Ví 9dụ 13: Dùng p có động K1 bắn vào hạt nhân 94Be đứng yên gây ra6 phản ứng: p Be Li Phản ứng tỏa lượng W=2,1MeV Hạt nhân Li hạt α 3 bay với động K2 = 3,58MeV K3 = 4MeV Tính góc hướng chuyển động hạt α hạt p (lấy gần khối lượng hạt nhân, tính theo đơn vị u, số khối) A 450 B 900 C 750 Giải: Động proton: K1 = K2 + K3 - ∆E = 5,48 MeV Gọi P động lượng vật; P = mv; K mv P 2m2 P12 = 2m1K1 = 2uK1; P22 = 2m2K2 = 12uK2 ; P 23 = 2m3K3 = 8uK3 p1 p2 p3 P P P 2PP cos 2 cos 2 13 P1 P3 P2 2P1 P3 8K2 12K 2.K 90 16K1K3 Chọn B D 1200 Ví dụ 14: Bắn hạt nhân α có động 18 MeV vào hạt nhân 14 N đứng yên ta có phản ứng 14N17O p Biết hạt nhân sinh véc tơ vận tốc Cho mα = 4,0015u; mP = 1,0072u; mn = 13,9992u; m0 =16,9947u; cho u = 931 MeV/c2 Động hạt prơtơn sinh có giá trị bao nhiêu? D 0,444 MeV A 0,111 MeV B 0,222MeV C 0,333 MeV Giải: Áp dụng ĐLBTĐL: p p n p O p p Do hạt sinh có véc tơ vận tốc nên: (mO pn m )v p v (m O p mp )2 2m K v p 2 (mO m p ) (mO m p ) K Động hạt proton là: p m v m p m K (mO mp ) p 0,224MeV Ví dụ 15: Cho phản ứng hạt nhân: Be H X Li a) Biết mBe = 9,01219u; mP = 1,00783u; mLi = 6,01513u; mX = 4,00260u Đây phản ứng toả lượng hay thu lượng? Tại sao? b) Tính lượng toả hay thu vào phản ứng Cho 1u = 931,5 MeV/c2 c) Cho biết proton có động 5,45 MeV bắn phá hạt nhân Be đứng yên, hạt nhân Li bay với động 3,55 MeV Tìm động hạt X bay Ví dụ 16: Bắn hạt nhân α có động 18 MeV vào hạt nhân 14 N đứng yên ta có phản 14 17 ứng N O p Biết hạt nhân sinh vận tốc Cho mα = 4,0015u; mP = 1,0072u; mN = 13,9992u; mO = 16,9947u; 1u = 931 MeV/c Động hạt prơtơn sinh có giá trị bao nhiêu? Đ/s : Kα = 3,26 MeV K0 = 13,66 MeV Ví dụ 17: Dùng prơton có động Kp = 5,58 MeV bắn phá hạt nhân 11Na đứng yên sinh hạt α X Coi phản ứng không kèm theo xạ γ Phản ứng thu hay tỏa lượng Tính lượng Biết động hạt α Kα = 6,6 MeV Tính động hạt nhân X Ví dụ 18: Bắn hạt α có động MeV vào hạt nhân 14N đứng yên thu hạt prôton hạt nhân X a) Viết PTPU, nêu cấu tạo hạt nhân X tính xem phản ứng tỏa hay thu vào lượng b) Giả sử hai hạt sinh có tốc độ, tính động tốc độ prơton Cho biết mα = 4,0015u; mX = 16,9947u; mN = 13,9992u; mp = 1,0073u; 1u = 931 MeV/c2; c = 3.108 m/s Ví dụ 19: Hạt α có động Kα = 7,7 MeV đến đập vào hạt nhân 147N gây nên phản ứng 14N1p X a) Xác định số proton số nơtron X b) Phản ứng toả hay thu lượng c) Biết vận tốc proton bắn có phương vng góc với vận tốc hạt α Tính động vận tốc hạt nhân X Cho mα = 4,0015u; mX = 16,9947u; mN = 13,9992u; mP = 1,0073u; 1u = 931 MeV/c2; 1eV = 1,6.10-19 J 27 Ví dụ 20: Cho hạt α có động Kα = MeV va chạm với hạt nhân 13 Al Sau phản ứng có loại hạt sinh hạt nhân X nơtron Hạt nơtron sinh có phương vng góc với phương chuyển động hạt nhân α a) Viết phương trình phản ứng hạt nhân nói Phản ứng toả hay thu lượng? Tính lượng lượng b) Tính động hạt nhân X động nơtron sinh sau phản ứng Cho biết khối lượng hạt nhân mα = 4,0015u; mX = 29,970u; mAl = 26,794u; mN = 1,0087u; 1u = 931,5 MeV/c2 Ví dụ 21: (Trích Đề thi Đại học 2010) Dùng prơtơn có động 5,45 MeV bắn vào hạt nhân 94Be đứng yên Phản ứng tạo hạt nhân X hạt α Hạt α bay theo phương vng góc với phương tới prơtơn có động MeV Khi tính động hạt, lấy khối lượng hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử số khối chúng Năng lượng tỏa phản ứng Đ/s: 2,125 MeV Ví dụ 22: (Trích Đề thi Đại học 2010) Bắn prôtôn vào hạt nhân Li đứng yên Phản ứng tạo hai hạt nhân X giống bay với tốc độ theo phương hợp với phương tới prơtơn góc 600 Lấy khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u số khối Tỉ số tốc độ prơtơn tốc độ hạt nhân X bao nhiêu? Đ/s vp : vX Ví dụ 23: Người ta dùng proton bắn phá hạt nhân 94 Be đứng yên Phản ứng cho ta hạt α hạt nhân X a) Biết động proton KP = 5,45 MeV, hạt α MeV, vận tốc proton vận tốc α vng góc với Tính vận tốc động hạt nhân X b) Tính lượng toả phản ứng (coi khối lượng hạt nhân (đo đơn vị u) xấp xỉ số khối A 1u = 1,66.10-27 kg = 931,5 MeV/c2) Ví dụ 24: Người ta dùng hạt α bắn phá hạt nhân 94 Be đứng yên Phản ứng cho ta hạt n hạt nhân X a) Phản ứng toả lượng hay thu lượng? Tính lượng đó? b) Tính động hạt sinh theo động hạt α Biết hạt sinh có vận tốc c) Tính động hạt α biết vận tốc hạt α hạt nơtron vuông góc với Lấy khối lượng hạt nhân số khối (tính theo đơn vị u), 1u = 931,5 MeV/c2 Ví dụ 25: Dùng hạt proton bắn phá hạt nhân 2311Na tạo hạt nhân α hạt nhân X 23 a) Tính lượng toả hay thu vào phản ứng? 11 Na Na đứng yên vận b) Nếu hạt proton có động KP = 3,5 MeV hạt nhân tốc hạt α hạt nhân X có độ lớn Hãy xác định động hạt X Cho biết mNa = 22,98373u; mP = 1,007276u; mα = 4,00156u; mX = 19,98695u; 1u = 931,5 MeV/c2 Ví dụ 26: Người ta dùng nơtron có động 1,6 MeV bắn vào hạt nhân Beri 47 Be đứng yên thu hạt giống có động a) Tính động hạt b) Phản ứng toả hay thu lượng? Cho mN = 1,0075u; mBe= 7,0152u; mα = 4,0015u, với 1u = 1,6605.10-27kg = 931,5 MeV/c2 Ví dụ 27: Một proton có động KP = 1,46 MeV bắn vào hạt nhân 73 Li đứng yên Hai hạt X sinh giống có động a) Phản ứng thu hay toả lượng? Năng lượng có phụ thuộc vào KP hay không? b) Giả sử phản ứng hạt nhân tiếp diễn thời gian lượng khí tạo 10 cm3 điều kiện tiêu chuẩn Tính lượng toả hay thu vào theo đơn vị kJ c) Tính động hạt X sinh Động có phụ thuộc vào KP hay khơng? d) Tính góc hợp vectơ vận tốc hạt X sau phản ứng Cho biết: mLi = 7,0142u; mP = 1,0073u; mX = 4,0015u; 1u = 931,5MeV; NA= 6,023.1023; e = 1,6.10-16C Đ/s : KX = 9,3464 MeV; góc 168,50 Ví dụ 28: Dùng hạt proton có động KP = 5,58 MeV bắn phá hạt nhân 2311 Na tạo hạt nhân α hạt nhân X không kèm xạ gamma γ a) Tính lượng toả hay thu vào phản ứng b) Biết động hạt α Kα = 6,6 MeV Xác định động hạt X c) Tính góc hợp phương chuyển động hạt α hạt proton Cho biết mNa = 22,9850u; mP = 1,0073u; mα = 4,0015u; mX = 19,9869u; 1u = 931,5 MeV/c2 Ví dụ 29: Một proton có động KP = MeV bắn phá hạt nhân Li3 đứng yên sinh phản ứng tạo thành hai hạt X có chất giống khơng kèm theo xạ γ a) Viết phương trình phản ứng cho biết phản ứng toả hay thu lượng? b) Tính động hạt X tạo c) Tính góc phương chuyển động hai hạt X, biết chúng bay đối xứng với qua phương tới proton Cho biết mLi = 7,0144u; mP = 1,0073u; mX = 4,0015u; 1u = 931 MeV/c2, cos85,270 = 0,0824 B BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu 1: Cho phản ứng hạt nhân Li n T 4,9MeV Giả sử động hạt nơtron Li nhỏ, động hạt T hạt α A 2,5 MeV 2,1 MeV B 2,8 MeV 1,2 MeV C 2,8 MeV 2,1 MeV D 1,2 MeV 2,8 MeV Câu 2: Hạt nhân Poloni đứng yên, phóng xạ α biến thành hạt nhân X Cho mPo = 209,9373u; mα = 4,0015u; mX = 205,9294u; 1u = 931,5 MeV/c2 Vận tốc hạt α phóng A 1,27.107m/s B 1,68.107m/s C 2,12.107m/s D 3,27.107m/s 27 Câu 3: Một hạt α bắn vào hạt nhân 13 Al đứng yên tạo hạt nơtron hạt X Cho mα = 4,0016u; mN = 1,00866u; mAl = 26,9744u; mX = 29,9701u; 1u = 931,5 MeV/c2 Các hạt nơtron X có động MeV 1,8 MeV Động hạt α A 5,8 MeV B 8,5 MeV C 7,8 MeV D 7,2 MeV 23 Câu 4: Một hạt proton có động 5,58 MeV bắn vào hạt nhân Na đứng yên, sinh hạt α hạt X Cho mP = 1,0073u; mNa = 22,9854u; mα = 4,0015u; mX = 19,987u; 1u = 931 MeV/c2 Biết hạt α bay với động 6,6 MeV Động hạt X A 2,89 MeV B 1,89 MeV C 3,9 MeV D 2,56 MeV Câu 5: Người ta dùng proton bắn phá hạt nhân Be đứng yên theo phương trình p Be He X Biết proton có động KP = 5,45 MeV, Heli có vận tốc vng góc với vận tốc proton có động K He = MeV Cho độ lớn khối lượng hạt nhân (đo đơn vị u) xấp xỉ số khối A Động hạt X A 1,225 MeV B 3,575 MeV C 6,225 MeV D 2,125 MeV Câu 6: Hạt proton có động 5,48 MeV bắn vào hạt nhân 4Be đứng yên thấy tạo thành hạt nhân Li hạt X bay với động MeV theo hướng vng góc với hướng chuyển động hạt proton tới Tính vận tốc hạt nhân Li (lấy khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u gần số khối) Cho 1u = 931,5 MeV/c2 A 10,7.106 m/s B 1,07.106 m/s C 8,24.106 m/s D 0,824.106 m/s 27 Câu 7: Cho chùm hạt α có động Kα = MeV bắn phá hạt nhân nhôm 13 Al đứng yên Sau phản ứng, hai hạt sinh X nơtrôn Hạt nơtrơn sinh chuyển động vng góc với phương chuyển động hạt α Cho mα = 4,0015u, mAl = 26,974u, mX = 29,970u, mN = 1,0087u, 1u = 931 MeV/c2 Động hạt nhân X nơtrôn nhận giá trị giá trị sau ? A KX = 1,5490 MeV; KN = 0,5518 MeV B KX = 0,5168 MeV; KN = 0,5112 MeV C KX = 0,5168 eV; KN = 0,5112 eV D KX = 0,5112 MeV; KN = 0,5168 MeV Câu 8: Một nơtron có động 1,15 MeV bắn vào hạt nhân đứng yên tạo hạt α Li hạt X, hai hạt bay với vận tốc Cho mα = 4,0016u; mN = 1,00866u; mLi = 6,00808u; mX = 3,016u; 1u = 931,5 MeV/c2 Động hạt X phản ứng A 0,42 MeV B 0,15 MeV C 0,56 MeV D 0,25 MeV 14 Câu 9: Bắn hạt α có động Kα = MeV vào hạt nhân nitơ N đứng yên thu hạt proton hạt X Cho m α = 4,0015u, mX = 16,9947u, mN = 13,9992u, mN = 1,0073u, 1u = 931 MeV/c2 Biết hai hạt sinh có vận tốc động hạt prơtơn có giá trị A KP = 0,156 MeV B KP = 0,432 MeV C KP = 0,187 MeV D KP = 0,3 MeV Câu 10: Cho proton có động KP = 1,46 MeV bắn vào hạt nhân liti 3Li đứng yên Hai hạt nhân X sinh giống có động Cho mLi = 7,0742u, mX = 4,0015u, mP = 1,0073u, 1u = 931 MeV/c2, e = 1,6.10-19 C Động hạt nhân X sinh A KX = 9,34 MeV B KX = 37,3 MeV C KX = 34,9 MeV D KX = 36,5 MeV 23 Câu 11: Một proton có động 4,8 MeV bắn vào hạt nhân 11 Na đứng yên tạo hạt α hạt X Biết động hạt α 3,2 MeV vận tốc hạt α lần vận tốc hạt X Năng lượng tỏa phản ứng A 1,5 MeV B 3,6 MeV C 1,2 MeV D 2,4 MeV Câu 12: Cho hạt prơtơn có động KP = 1,8MeV bắn vào hạt nhân đứng yên, sinh Li hai hạt α có độ lớn vận tốc không sinh tia γ nhiệt Cho biết: m P = 1,0073u; mỏ = 4,0015u; mLi = 7,0144u; 1u = 931MeV/c2 = 1,66.10-27 kg Động hạt sinh bao nhiêu? A Kα = 8,70485 MeV B Kα = 9,60485 MeV C Kα = 0,90000MeV D Kα = 7,80485MeV Câu 13: Cho hạt prơtơn có động KP = 1,8 MeV bắn vào hạt nhân 3Li đứng yên, sinh hai hạt α có độ lớn vận tốc khơng sinh tia γ nhiệt Cho biết: m P = 1,0073u; mỏ = 4,0015u; mLi = 7,0144u; 1u = 931MeV/c2 = 1,66.10-27kg Độ lớn vận tốc hạt sinh bao nhiêu? A vα = 2,18734615 m/s B vα = 15207118,6 m/s C vα = 21506212,4 m/s D vα = 30414377,3 m/s Câu 14: Cho hạt prơtơn có động KP = 1,8 MeV bắn vào hạt nhân 3Li đứng yên, sinh hai hạt α có độ lớn vận tốc khơng sinh tia γ nhiệt Cho biết: m P = 1,0073u; mα = 4,0015u; mLi = 7,0144u; 1u = 931MeV/c = 1,66.10-27kg Độ lớn vận tốc góc vận tốc hạt bao nhiêu? A 83045’ B 167030’ C 88015’ D 178030’ Cho proton có động K = 1,46 MeV bắn vào hạt nhân Li đứng yên sinh hai hạt α có động Biết khối lượng hạt nhân m P = 1,0073u; mLi = 7,0142u; mα = 4,0015u 1u = 931 MeV/c2 Góc hợp véctơ vận tốc hai hạt nhân α sau phản ứng A 11029’ B 78031’ C 102029’ D 168031’ 234 Câu 16: Đồng vị92 U phóng xạ α biến thành hạt nhân Th khơng kèm theo xạ γ tính lượng phản ứng tìm động , vận tốc Th? Cho m α = 4,0015u; mU =233,9904u ; mTh=229,9737u; 1u = 931MeV/c2 A thu 14,15 MeV; 0,242 MeV; 4,5.105 m/s B toả 14,15 MeV; 0,242 MeV; 4,5.105 m/s C toả 14,15 MeV; 0,422 MeV; 5,4.105 m/s D thu 14,15 MeV; 0,422 MeV; 5,4.105 m/s 226 Câu 17: 88 Ra hạt nhân phóng xạ sau thời gian phân rã thành hạt nhân tia α Biết mRa = 225,977 u; mcon = 221,970 u ; m α = 4,0015 u; 1u = 931,5 MeV/c2 Tính động hạt α hạt nhân phóng xạ Radi A 5,00372 MeV; 0,90062 MeV B 0,90062 MeV; 5,00372 MeV C 5,02938 MeV; 0,09062 MeV D 0,09062 MeV; 5,02938 MeV 210 Câu 18: 84 Po phóng xạ α biến đổi thành chì PB Biết khối lượng hạt nhân Pơlơni Po; α; Pb là: 209,937303 u; 4,001506 u; 205,929442 u u = 931,5MeV/c2 Năng lượng tỏa hạt nhân pôlôni phân rã xấp xỉ A 5,92 MeV B 2,96 MeV C 29,60 MeV D 59,20 MeV Câu 19: Dùng hạt α bắn phá 4hạt nhân nitơ đứng yên thu hạt proton hạt nhân ôxi theo phản ứng: 14N17O1p Biết khối lượng hạt phản ứng Câu 15: là: mα = 4,0015 u; mN = 13,9992 u; mO = 16,9947 u; mP = 1,0073 u Nếu bỏ qua động hạt sinh động tối thiểu hạt α A 1,503 MeV B 29,069 MeV C 1,211 MeV D 3,007 Mev 4 Câu 20: Cho phản ứng hạt nhân H Li He He Biết khối lượng hạt đơteri, liti, heli 2 phản ứng 2,0136 u; 6,01702 u; 4,0015 u Coi khối lượng nguyên tử khối lượng hạt nhân Năng lượng tỏa có 1g heli tạo thành theo phản ứng 10 11 A 3,1.1011 J B 4, 2.10 J C 2,1.1010 J D 6, 2.10 J 2 Câu 21: Cho phản ứng hạt D D He n Biết khối lượng D , He , n nhân: 1 2 mD = 2,0135u; mHe = 3,0149 u; mn = 1,0087u Năng lượng tỏa phản ứng A 1,8821 MeV B 2,7391 MeV C 7,4991 MeV D 3,1671 MeV Câu 22: Bắn prôtôn vào hạt nhân Li đứng yên Phản ứng tạo hai hạt nhân X giống bay với tốc độ theo phương hợp với phương tới prơtơn góc 600 Lấy khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u số khối Tỉ số tốc độ prôtôn tốc độ độ hạt nhân X A B 1/2 C D 1/4 Câu 23: Giả sử phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng hạt trước phản ứng nhỏ tổng khối lượng hạt sau phản ứng 0,02 u Phản ứng hạt nhân A tỏa lượng 1,863 MeV B tỏa lượng 18,63 MeV C thu lượng 1,863 MeV D thu năng1 lượng 18,63 MeV Câu 24: Tổng hợp hạt nhân heli He từ phản ứng hạt nhân H 7Li4He X Mỗi phản ứng tỏa lượng 17,3 MeV Năng lượng tỏa tổng hợp 0,5 mol heli A 1,3.1024 MeV B 2,6.1024 MeV C 5,2.1024 MeV D 2,4.1024 MeV Câu 25: Cho hạt prơtơn có động KP = 1,8 MeV bắn vào hạt nhân Li đứng yên, sinh hai hạt α có độ lớn vận tốc khơng sinh tia γ nhiệt Cho biết: m P = 1,0073u; mα = 4,0015u; mLi = 7,0144u; 1u = 931MeV/c2 = 1,66.10-27kg Động hạt sinh bao nhiêu? A Kα = 8,70485 MeV B Kα = 9,60485 MeV C Kα = 0,90000 MeV D Kα = 7,80485 MeV Câu 26: Cho hạt prôtôn có động KP = 1,8MeV bắn vào hạt nhân Li đứng yên, sinh hai hạt α có độ lớn vận tốc không sinh tia γ nhiệt Cho biết: m P = 1,0073u; mα = 4,0015u; mLi = 7,0144u; 1u = 931MeV/c2 = 1,66.10-27 kg Độ lớn vận tốc hạt sinh là: A vα = 2,18734615 m/s B vα = 15207118,6 m/s C vα = 21506212,4 m/s D vα = 30414377,3 m/s Câu 27: Cho hạt prơtơn có động KP = 1,8MeV bắn vào hạt nhân Li đứng yên, sinh hai hạt có độ lớn vận tốc không sinh tia γ nhiệt Cho biết: m P = 1,0073u; mα = 4,0015u; mLi = 7,0144u; 1u = 931MeV/c2 = 1,66.10-27kg Độ lớn vận tốc góc vận tốc hạt bao nhiêu? A 83045’ B 167030’ C 88015’ D 178030’ 23 Câu 28: Dùng hạt prơton có động Kp = 5,58MeV bắn vào hạt nhân Na 11 đứng yên ta thu hạt α hạt nhân Ne cho khồng có xạ γ kèm theo phản ứng động hạt α Kα = 6,6 MeV hạt Ne 2,64 MeV Tính lượng toả phản ứng góc vectơ vận tốc hạt α hạt nhân Ne ?(xem khối lượng hạt nhân số khối chúng) A 3,36 MeV; 1700 B 6,36 MeV; 1700 C 3,36 MeV; 300 D 6,36 MeV; 300 Câu 29: Hạt α có động Kα = 4MeV bắn vào hạt nhân Nitơ đứng yên gây phản ứng: 14N1H X Tìm lượng phản ứng vận tốc hạt nhân X Biết hai hạt sinh có động Cho mα = 4,002603u ; mN = 14,003074u; mH = 1,0078252u; mX = 16,999133u;1u = 931,5 MeV/c2 A toả 11,93MeV; 0,399.107 m/s B thu 11,93MeV; 0,399.107 m/s C toả 1,193MeV; 0,339.107 m/s D thu 1,193MeV; 0,399.107 m/s Câu 30: Bắn hạt α vào hạt nhân 14 N ta có phản ứng: 14N 17P p Nếu hạt sinh có vận tốc v Tính tỉ số động hạt sinh hạt ban đầu A 3/4 B 2/9 C 1/3 D 5/2 Hat α có động 3,51 MeV bắn vào hạt nhân 27 Al 13 đứng yên sinh nơtron hạt X có động Biết phản ứng thu lượng 4,176.10-13 (J) lấy gần khối lượng hạt nhân số khối Vận tốc hạt nơtron sinh là: A 5,2.106 m/s B 7,5.106 m/s C 9,3.106 m/s D 16,7.106 m/s 234 234 Câu 32: Hạt nhân 92 U phóng xạ α tạo thành hạt nhân X Biết hạt nhân U đứng yên, hạt α có động 13,94 MeV, lấy khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u số khối Phân rã tỏa lượng xấp xỉ bằng: A 13,98 MeV B 14,18 MeV C 20.28 MeV D 16,81 MeV 210 Câu 33: Hạt 84 Po đứng yên, phóng xạ α biến thành hạt nhân X, tỏa lượng nhân 6,4 MeV Lấy khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u số khối Động hạt α bằng: A 6,2789 MeV B 6,5243 MeV C 6,2848 MeV D 5,4820 MeV 23 Câu 34: Dùng hạt proton có động 5,58 MeV bắn phá hạt nhân 11Na đứng yên sinh hạt α có động 6,6 MeV hạt nhân X Phản ứng không kèm theo tia γ Biết khối lượng hạt nhân proton, natri, α hạt X 1,0073u; 22,9854u; 4,0015u; 19,9869u 1u = 931 MeV/c2 Động hạt nhân X là: A 6,2763 MeV B 2,4583 MeV C 2,9534 MeV D 2,9833 MeV Câu 35: Hạt α có động 5,30 MeV bắn phá hạt nhân Be đứng yên sinh hạt nhân Cacbon 126 C hạt nhân X biết hạt nhân Cacbon có động 0,929 MeV phương vận tốc hạt nhân Cacbon hạt nhân X vng góc Lấy khối lượn hạt nhân số khối Động hạt nhân X bằng: A 5,026 MeV B 10,052 MeV C 9,852 MeV D 22,129 MeV Câu 36: Cho proton có động 1,46 MeV bắn vào hạt nhân 3Li đứng yên Hai hạt nhân X sinh có động 9,34 eV Năng lượng tỏa từ phản ứng bằng: A 17,22 MeV B 20,14 MeV C 10,07 MeV D 18,68 MeV 14 17 Câu 37: Bắn phá hat anpha vào hạt nhân N đứng yên tạo proton O Phản ứng thu lượng 1,52 MeV Giả sử hai hạt sinh có vecto vận tốc Động hạt anpha (xem khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u gần số khối nó) bao nhiêu? A 1,36 MeV B 1,65 MeV C 1,95 MeV D 1,56 MeV Câu 38: Người ta dùng hạt nhân proton bắn vào hạt nhân bia đứng yên gây phản ứng tạo thành hai hạt nhân giống bay động theo hướng lập với góc 1200 Biết số khối hạt nhân bia lớn Kết luận sau đúng? A Không đủ kiện để kết luận Câu 31: B Phản ứng phản ứng thu lượng C Năng lượng trao đổi phản ứng D Phản ứng phản ứng toả lượng Câu 39: Hạt α bắn vào hạt nhân Al đứng yên gây phản ứng : 27Al30P n phản ứng 13 15 thu lượng Q= 2,7 MeV Biết hai hạt sinh có vận tốc, tính động hạt α (coi khối lượng hạt nhân số khối chúng) D 31 MeV A 1,3 MeV B 13 MeV C 3,1 MeV 01 C 11 D 21 D 31 B 02 B 12 B 22 A 32 C 03 B 13 C 23 D 33 A ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM 04 A 05 B 06 A 07 B 14 D 15 D 16 B 17 C 24 B 25 B 26 C 27 D 34 D 35 B 36 A 37 C 08 B 18 A 28 A 38 D 09 A 10 B 19 C 20 A 29 D 30 B 39 C ... đáp án C: góc 1600 Ví dụ 6: Bắn hat anpha vào hạt nhân nito 147 N đứng yên tạo phản ứng He14N1H 17O Năng lượng phản ứng ΔE =1,21MeV.Giả sử hai hạt sinh có vecto vận tốc Động hạt anpha:(xem... C 10,07 MeV D 18,68 MeV 14 17 Câu 37: Bắn phá hat anpha vào hạt nhân N đứng yên tạo proton O Phản ứng thu lượng 1,52 MeV Giả sử hai hạt sinh có vecto vận tốc Động hạt anpha (xem khối lượng hạt... khồng có xạ γ kèm theo phản ứng động hạt α Kα = 6,6 MeV hạt Ne 2,64 MeV Tính lượng toả phản ứng góc vectơ vận tốc hạt α hạt nhân Ne ?(xem khối lượng hạt nhân số khối chúng) A 3,36 MeV; 1700 B 6,36