Hạt α có động năng 5 M e V bắn vào hạt nhân 4 9 B e đứng yên sinh ra hạt X và hạt nơtrôn. Biết hạt nơtrôn sinh ra có động năng 8 M e V và bay theo hướng hợp với hướng chuyển động của hạt α một góc 60 ° . Lấy khối lượng các hạt nhân tính theo u xấp xi bằng số khối của nó. Động năng của hạt X bằng
A. 2 , 9 M e V
B. 2 , 5 M e V
C. 1 , 3 M e V
D. 18 , 3 M e V
Đáp án B
Phương trình phản ứng 2 4 α + 4 9 B e → 0 1 n + 6 12 X
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng p α → = p n → + p x →
Các vec-tơ được biểu diễn như hình vẽ
Theo định lý hàm cosin ta có:
p X 2 = p α 2 + p n 2 − 2 p α p n . cos 60
⇔ m X K X = m α K α + m n K n − 2 m α K α . m n K n . 1 2 ⇔ 12. K X = 4.5 + 1.8 − 4.5.1.8 ⇒ K X = 1 , 279 M e V
Vận tốc của hạt X bằng: K X = 1 2 m X v X 2 ⇒ v X = 2 K X m X = 2. 1 , 279. 9.10 16 12. 931 , 5