Tính năng lượng liên kết của hạt nhân \(^{12}_6C\) ra đơn vị MeV và đơn vị J.
Hạt nhân U 92 235 có năng lượng liên kết là 1784 MeV. Năng lượng liên kết riêng (tính theo đơn vị MeV/nuclôn) của hạt nhân này là
A. 5,46
B. 12,48
C.19,39
D. 7,59
Một hạt nhân U 92 234 phóng xạ tia α tạo thành đồng vị của thôri Th 90 230 . Cho các năng lượng liên kết riêng của hạt α là 7,15 MeV, của α là 7,65 MeV, của α là 7,72 MeV. Khối lượng của các hạt nhân tính theo đơn vị u và bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng trên là:
A. 13,5 MeV
B. 14,1 MeV
C. 12,5 MeV
D. 11,2 MeV
Một hạt nhân 23492U phóng xạ tia α tạo thành đồng vị của thôri 23090Th. Cho các năng lượng liên kết riêng của hạt α là 7,15 MeV, của 23492U là 7,65 MeV, của 23090Th là 7,72 MeV. Khối lượng của các hạt nhân tính theo đơn vị u và bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng trên là
A. 13,5 MeV
B. 14,1 MeV
C. 12,5 MeV
D. 11,4 MeV
Năng lượng tỏa ra trong phản ứng là:
E = 230.εTh + 4.εHe – 234.εU = 230.7,72 + 4. 7,15 – 234.7,65 = 14,1 MeV.
Chọn đáp án B
Dùng một prôtôn có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân B 4 9 e đang đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt α. Hạt α bay ra theo phương vuông góc với phương tới của prôtôn và có động năng 4 MeV. 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 toả ra trong phản ứng này theo đơn vị MeV.
Ta có phản ứng hạt nhân
hạt nhân X là hạt nhân Liti. Theo định luật bảo toàn động lượng
Vì phương của vận tốc hạt α vuông góc với phương vận tốc của hạt proton nên ta có
Có thể viết lại hệ thức trên
Ta có
là động năng của proton
là động năng của hạt
α
là động năng hạt Li
Phương trình trên thành ra : 5,45 + 4.4 = 6 W đ L i
Ta tính được động năng của hạt nhân Li là W đ L i = 3,575 MeV.
Tổng động năng của các hạt trước phản ứng là 5,45 MeV ; còn tổng động năng của các hạt sau phản ứng là 4 + 3,575 = 7,575 MeV.
Lượng động năng dôi ra này được lấy từ độ hụt khối của các hạt nhân tham gia phản ứng. Như vậy, phản ứng này đã toả ra một năng lượng là :
7,575 - 5,45 = 2,125 MeV
Dùng một prôtôn có động nàng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân B 4 9 e đang đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt α. Hạt α bay ra theo phương vuông góc với phương tới của prôtôn và có động năng 4 MeV. 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 toả ra trong phản ứng này theo đơn vị MeV.
A. 2,125 MeV.
B. 7,575 MeV.
C. 3,575 MeV.
D. 2,025 MeV.
Đáp án A
+ Vì hạt a bay ra vuông góc với hạt p ban đầu nên: Û
2
m
X
K
X
=
2
m
α
K
α
+
2
m
p
K
p
+ Áp dụng bảo toàn số khối ta được số khối của X: A X = 1 + 9 - 4 = 6
®
12
K
X
=
8
K
α
+
2
K
p
® MeV
+ DE = K X + K α - 2 K p = 3,575 + 4 - 5,45 = 2,125 MeV.
Dùng một prôtôn có động nàng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân B 4 9 e đang đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt α. Hạt α bay ra theo phương vuông góc với phương tới của prôtôn và có động năng 4 MeV. 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 toả ra trong phản ứng này theo đơn vị MeV.
A. 2,125 MeV.
B. 7,575 MeV.
C. 3,575 MeV.
D. 2,025 MeV.
Cho rằng trong phản ứng phân hạch của một hạt nhân U 92 235 sau khi bắt nơtron thì năng lượng toả ra là 210 MeV. Tính tổng khối lượng (theo đơn vị khối lượng nguyên tử u) của các hạt được tạo ra trong phản ứng này.Lấy khối lượng của hạt nhân, tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử u bằng số khối của hạt nhân đó. Cho 1 u = 931 MeV/ c 2 ; c = 3. 10 8 m/s, khối lượng của hạt nhân U 92 235 là 234,9933 u và của nơtron là 1,0087 u.
Gọi Δm là độ hụt khối và ΔE là năng lượng toả ra trong phản ứng phân hạch, ta có :
∆ E = ∆ m c 2 ⇒ ∆ m = ΔE/ c 2 = 210MeV/ c 2
1u = 931MeV/ c 2
Do đó: ∆ m = 210u/930 = 0,2255u
Tổng khối lượng các hạt ríhân được tạo ra trong phản ứng này là :
Σ m = 234,9933u + 1,0087u - 0,2255u = 235,7765u.
Dùng một proton có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân đang đứng yên.
Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt α. Hạt α bay ra theo phương vuông góc với phương tới của hạt proton và có động năng 4,0 MeV. Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng này bằng
A. 1,145 MeV
B. 2,125 MeV
C. 4,225 MeV
D. 3,125 MeV
Đáp án C
Phương pháp:
Sử dụng định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích để viết phương trình phản ứng.
Sử dụng định luật bảo toàn động lượng trong phản ứng hạt nhân.
Công thức liên hê ̣giữa động lượng và động năng: p 2 = 2mK
Công thức tính năng lượng toả ra của phản ứng: ∆E = (mt – ms)c2 = Ks - Kt
(Kt, Ks lần lượt là tổng động năng của các hạt trước vàsau phản ứng)
Cáchgiải
+ PT phản ứng:
+ Theo định luật bảo toàn động lượng ta có:
ta biểu diễn bằng hình vẽ sau
Từ hình vẽ ta có:
Năng lượng tỏa ra của phản ứng :
Dùng một proton có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân B 4 9 e đang đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt α. Hạt α bay ra theo phương vuông góc với phương tới của hạt proton của hạt nhân và có động năng 4,0 MeV. Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng này bằng
A. 1,145 MeV
B. 2,125 MeV
C. 4,225 MeV
D. 3,125 MeV
Dùng một prôtôn có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân B 4 9 e đang đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt α . Hạt α bay ra theo phương vuông góc với phương tới của prôtôn và có động năng 4 MeV. Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng các hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng này bằng:
A. 3,125 MeV
B. 4,225 MeV
C. 1,145 MeV
D. 2,125 MeV
Đáp án D
Theo định luật bảo toàn số khối ta có X có khối lượng 6u
Vì hạt α bay ra có phương vuông góc với p ban đầu, áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho ta
P X 2 = P α 2 + P P 2 ; mà ta cũng có p 2 = 2 m K nên m X K X = m α K α + m P K P ⇒ K X = 3 , 575
Từ định luật bảo toàn năng lượng toàn phần và định nghĩa năng lượng tỏa ra ta có năng lượng tỏa ra
W t = K X + K α − K P = 3 , 575 + 4 − 5 , 45 = 2 , 125 M e V