Câu hỏi: Bắn hạt $\alpha $ có động năng 4 MeV vào hạt nhân ${}_{7}^{14}\text{N}$ đứng yên thì thu được một proton và hạt nhân X. Giả sử hai hạt sinh ra có cùng vận tốc, tính tốc độ của proton. Lấy khối lượng của các hạt nhân theo đơn vị u bằng số khối của chúng.
A. ${{3,1.10}^{6}}\text{m/s}.$
B. ${{1,3.10}^{6}}\text{m/s}.$
C. ${{2,1.10}^{6}}\text{m/s}.$
D. ${{1,2.10}^{6}}\text{m/s}.$
A. ${{3,1.10}^{6}}\text{m/s}.$
B. ${{1,3.10}^{6}}\text{m/s}.$
C. ${{2,1.10}^{6}}\text{m/s}.$
D. ${{1,2.10}^{6}}\text{m/s}.$
HD: ${}_{2}^{4}\alpha +{}_{7}^{14}N\xrightarrow{{}}{}_{1}^{1}p+{}_{8}^{17}X$
Do hai hạt sinh ra có cùng vận tốc nên véctơ động lượng của p và X cùng chiều.
Bảo toàn động lượng: ${{P}_{\alpha }}={{P}_{p}}+{{P}_{X}}$
$\Leftrightarrow \sqrt{2{{m}_{\alpha }}{{K}_{\alpha }}}=\left( {{m}_{p}}+{{m}_{X}} \right)v\Rightarrow \dfrac{\sqrt{2{{m}_{\alpha }}{{K}_{\alpha }}}}{{{m}_{p}}+{{m}_{X}}}=\dfrac{\sqrt{2.4u.\dfrac{4}{931}u{{c}^{2}}}}{18u}\approx {{3,1.10}^{6}}\text{m/s}.$
Do hai hạt sinh ra có cùng vận tốc nên véctơ động lượng của p và X cùng chiều.
Bảo toàn động lượng: ${{P}_{\alpha }}={{P}_{p}}+{{P}_{X}}$
$\Leftrightarrow \sqrt{2{{m}_{\alpha }}{{K}_{\alpha }}}=\left( {{m}_{p}}+{{m}_{X}} \right)v\Rightarrow \dfrac{\sqrt{2{{m}_{\alpha }}{{K}_{\alpha }}}}{{{m}_{p}}+{{m}_{X}}}=\dfrac{\sqrt{2.4u.\dfrac{4}{931}u{{c}^{2}}}}{18u}\approx {{3,1.10}^{6}}\text{m/s}.$
Đáp án A.