Bắn hạt α vào hạt nhân nguyên tử nhôm đang đứng yên gây ra phản ứng H 2 4 e + A 13 27 I → P 15 30 + n 0 1 . Biết phản ứng thu được năng lượng 2,7MeV; giả sử hai hạt tạo thành bay ra với cùng vận tốc và phản ứng không kèm bức xạ γ . Lấy khối lượng của các hạt tính theo đơn vị u có giá trị bằng số khối của chúng. Động năng của hạt α là:
A. 2,7 MeV
B. 3,1 MeV
C. 1,35 MeV
D. 1,55 MeV
Đáp án B
Phản ứng thu năng lượng nên ta có: Δ E = K P + K α − K α = − 2 , 7 M e V 1
Vì hai hạt tạo thành bay ra với cùng vận tốc nên ta có: K P K n = m P m n = 30 2
Bảo toàn động lượng: P α → = P P → + P n → vì hai hạt bay ra với cùng vận tốc nên ta có: P α = P P + P n hay 2 m α K α = 2 m p K p + 2 m n K n 3
Thay (2) vào (3) ta sẽ được: K n = 2 2 31 2 K α ⇒ K p = 30. 2 2 31 2 K α
Thay các giá trị vào (1) ta sẽ tính được: K α = 3 , 1 M e V