Bài 36.17 trang 110 SBT Vật Lí 12

Đề bài

Dùng một prôtôn có động năng \(5,45MeV\) bắn vào hạt nhân \({}_4^9Be\) đang đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân \(X\) và hạt \(\alpha .\) Hạt \(\alpha \) bay ra theo phương vuông góc với phương tới của prôtôn và có động năng \(4MeV.\) Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Tính năng lượng tỏa ra trong phản ứng này theo đơn vị \(MeV.\)

Lời giải chi tiết

Phương trình phản ứng: \(_1^1p + _4^9Be \to _3^6X + \alpha \)

Bảo toàn động lượng \(\overrightarrow {{p_p}}  = \overrightarrow {{p_X}}  + \overrightarrow {{p_\alpha }} \)

Do \(\overrightarrow {{p_p}} \) vuông góc với \(\overrightarrow {{p_\alpha }} \) nên ta có

\(\begin{array}{l}p_X^2 = p_p^2 + p_\alpha ^2\\ \Leftrightarrow 2{m_X}{{\rm{W}}_X} = 2{m_p}{{\rm{W}}_P} + 2{m_\alpha }{{\rm{W}}_\alpha }\\ \Rightarrow {{\rm{W}}_X} = \dfrac{{{m_p}{{\rm{W}}_P} + {m_\alpha }{{\rm{W}}_\alpha }}}{{{m_X}}}\\ = \dfrac{{1.5,45 + 4.4}}{6} = 3,575MeV\end{array}\)

Năng lượng phản ứng

 \(\begin{array}{l}Q = {{\rm{W}}_{{d_{sau}}}} - {{\rm{W}}_{{d_{truoc}}}}\\ = {{\rm{W}}_X} + {{\rm{W}}_\alpha } - {{\rm{W}}_p}\\ = 3,575 + 4 - 5,45 = 2,125MeV\end{array}\)