Bắn hạt prôtôn có động năng 5,5 MeV vào hạt nhân Li 3 7 đang đứng yên, gây ra phản ứng hạt nhân p + Li 3 7 → 2 α . Giả sử phản ứng không kèm theo bức xạ γ, hai hạt α có cùng động năng và bay theo hai hướng tạo với nhau góc 1600. Coi khối lượng của mỗi hạt tính theo đơn vị u gần đúng bằng số khối của nó. Năng lượng mà phản ứng tỏa ra là
A. 14,6 MeV
B. 10,2 MeV
C. 17,3 MeV
D. 20,4 MeV
Phương pháp:
Sử dụng định luật bảo toàn điện tích và số khối để viết phương trình phản ứng hạt nhân
Sử dụng định luật bảo toàn động lượng; định lí hàm số cos trong tam giác
Năng lượng toả ra của phản ứng Q = Ks – Kt (Kt và Ks lần lượt là tổng động năng của các hạt trước và sau phản ứng hạt nhân.
Cách giải:
Phương trình phản ứng hạt nhân: p 1 1 + Li 3 7 → 2 He 2 4
Năng lượng toả ra của phản ứng: Q = 2Kα – Kp
Kp = 5,5 MeV
Định luật bảo toàn động lượng: p p → = p α 1 → + p α 2 →
Áp dụng định lí hàm số cos ta có:
Þ Năng lượng toả ra của phản ứng: Q = 17,3 (MeV)
Đáp án C