Đang tải... (xem toàn văn)
Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh , nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm [r]
(1)CHUYÊN ĐỀ XÁC ĐỊNH ĐỘNG NĂNG NGUYÊN TỬ TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Xét một hạt nhân khối lượng m, chuyển động với vận tốc v thì động và động lượng của hạt tương ứng là:
2
2
1
2
K mv P K
m
= =
Xét một phản ứng hạt nhân:
1
1 2 3 4
A A A A
Z X + Z X →Z X + Z X
Để tìm động của mỗi hạt, phương pháp chung sau:
- Bước 1: Áp dụng định luật bảo toàn điện tích và số khối, viết phương trình phản ứng - Bước 2: Áp dụng định luật bảo toàn động lượng với trình tự:
+ Viết biểu thức vecto bảo toàn động lượng
+ Căn cứ vào các thông số về phương chiều chuyển động của mỗi hạt đầu bài cho, biểu diễn các vecto động lượng lên sơ đồ hình vẽ
+ Từ hình vẽ, suy mối liên hệ hình học giữ các đại lượng, kết hợp hệ thức động để rút phương trình liên hệ giữa các động lượng hoặc động (1)
- Bước 3: Áp dụng định luật bảo toàn lượng toàn phần, ta được phương trình: K1 + K2 +
(m1 + m2).c2 = K3 + K4 + (m3 + m4).c2(2)
- Bước 4: Kết hợp giải hệ (1),(2) thiết lập ở ta được nghiệm của bài toán
Chú ý: Với những bài chỉ có một ẩn số, ta có thể chỉ cần sử dụng một bước là đủ để giải được bài toán
2 VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Mợt nơtơron có đợng Kn = 1,1 MeV bắn vào hạt nhân Liti đứng yên gây phản
ứng:
(2)Biết hạt nhân He bay vuông góc với hạt nhân X Tìm đợng của hạt nhân X hạt He, góc hợp bởi hạt X và nơtơron
Giải
Bước 1: Phương trình phản ứng:
1
0n+3Li→ +X 2He
Bước 2: Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:
0
n Li He X
n He X
p p p p
p p p
+ = +
+ = +
Biểu diễn các vecto động lượng hình vẽ, ta được:
2 2
2 2 (1)
n He X
n n He He X X
p p p
m K m K m K
= +
= +
Bước 3: Áp dụng định luật bảo toàn lượng:
2
( ) ( )
1,1 (1, 00866 6, 00808)931,5 (4, 0016 3, 01600).931,5(2) n Li n Li He X He X
He X
K K m m c K K m m c
K K
+ + + = + + +
+ + +
= + + +
Bước 4: Từ (1),(2) ta có hệ phương trình:
4 1,1 0,
3 0, 0,1
He X He
He X X
K K K
MeV K K K
+ = =
+ = =
Tính góc hợp bởi Px, Pn:
Ta có:
4, 0016 0,
tan 28,
3, 01600 0,1
o He He He
X X X
P m K u P m K u
= = = =
Ví dụ 2: Hạt nhân 226
88Ra đứng yên phân rã thành hạt α và hạt nhân X (không kèm theo tia γ) Biết lượng mà phản ứng tỏa 3,6 MeV khối lượng của hạt gần số khối của chúng tính đơn vị u Tính động của hạt α và hạt nhân X
(3)Bước 1: Phương trình phản ứng:
226 222
88Ra→2+ 89Rn
Bước 2: Theo định luật bảo toàn động lượng:
0
2 (1)
X
X X X
X
p p
m K m K m
K K m
+ =
=
=
Bước 3: Áp dụng định luật bảo toàn lượng: KRn + mRnc2 = K α + KX + (mHe + mX)c2
Năng lượng tỏa phản ứng là:
X X
X
m m E K K K
m
+
= + =
Bước 4:
222.3,
3, 536 222
0, 064 X
X X
X
m E
K MeV
m m m
K K MeV m
= = =
+ +
= =
3 BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Hạt α bắn vào hạt nhân Al đứng yên gây phản ứng :
27 30
13Al 15P n
+ → +
Phản ứng này thu lượng Q = 2,7 MeV Biết hai hạt sinh có vận tớc, tính đợng của hạt α (coi khối lượng hạt nhân số khối của chúng)
A 1,3 MeV B 13 MeV C 3,1 MeV D 31 MeV
Câu 2: Dùng hạt α bắn phá hạt nhân nitơ đứng yên thì thu được một hạt prôtôn hạt
(4)4 14 17 2+ 7N→ 8O+1p
Biết khối lượng hạt phản ứng là: mα = 4,0015 u; mN = 13,9992 u; mO = 16,9947 u;
mp = 1,0073 u Nếu bỏ qua động của hạt sinh thì động tối thiểu của hạt α là
A 1,503 MeV B 29,069 MeV C 1,211 MeV D 3,007 Mev
Câu 3: Dùng một prôtôn có động 5,45 MeV bắn vào hạt nhân
4Be đứng yên Phản ứng tạo hạt nhân X hạt α Hạt α bay theo phương vuông góc với phương tới của prôtôn và có động MeV Khi tính động của hạt, lấy khới lượng hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử số khối của chúng Năng lượng tỏa phản ứng
A 3,125 MeV B 4,225 MeV C 1,145 MeV D 2,125 MeV
Câu 4: Hạt nhân 234
92U chất phóng xạ α Biết lượng tỏa mợt phản ứng phóng xạ hạt nhân 234
92U đứng yên 14,15 MeV Coi khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u số khối Tính động của hạt α
A 13,7 MeV B 12,9 MeV C 13,9 MeV D 12,7 MeV
Câu 5: Hạt nhân 238
92U đứng yên phân rã α thành hạt nhân 234
90Th Coi khới lượng hạt nhân tính theo đơn vị u số khối Hỏi động của hạt α % của lượng phân rã?
(5)Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng
I Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng
xây dựng khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn
II. Khoá Học Nâng Cao HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho em HS
THCS lớp 6, 7, 8, yêu thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp
dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất
các môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi
miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia