Google
Câu hỏi: Trong phản ứng hạt nhân nhân tạo, người ta dùng hạt nhân proton (p) bắn phá hạt nhân ${}_{6}^{12}C$ đang đứng yên, phản ứng tạo ra hạt nhân ${}_{3}^{6}Li$ và hạt nhân X. Biết động nhăn của hạt nhân p là 32,5MeV và các hạt nhân sinh ra có động năng bằng nhau. Năng lượng liên kết riên của hạt nhân X là 5,3754MeV/nuclon; Khối lượng nguyên tử ${}_{3}^{6}Li$ là 6,01512u. Lấy ${{m}_{p}}=1,007276u;{{m}_{u}}=1,008665u;{{m}_{\varepsilon }}={{5,49.10}^{-4}}u;1u.{{c}^{2}}=931,5MeV$. Phản ứng này tỏa hay thu năng lượng và động năng của hạt X chiếm bao nhiêu % năng lượng của phản ứng?
A. Thu năng lượng và 20,54%.
B. Tỏa năng lượng và 22,07%.
C. Tỏa năng lượng và 20,54%.
D. Thu năng lượng và 22,07%.
A. Thu năng lượng và 20,54%.
B. Tỏa năng lượng và 22,07%.
C. Tỏa năng lượng và 20,54%.
D. Thu năng lượng và 22,07%.
HD: Phương trình phản ứng: $p_{1}^{1}+C_{6}^{12}\Rightarrow Li_{3}^{6}+X_{4}^{7}$
Các hạt sinh ra có động năng bằng nhau: ${{K}_{Li}}={{K}_{X}}=K$
Khối lượng hạt nhân Li là: ${{m}_{Li}}=6,01512u-{{3.5,49.10}^{-4}}u=6,013473u$
Khối lượng hạt nhân X là: $E=7{{\varepsilon }_{X}}=\left( 4{{m}_{p}}+3{{m}_{n}}-{{m}_{X}} \right){{c}^{2}}\Rightarrow {{m}_{X}}=7,014704u$
Khối lượng hạt nhân C là: ${{m}_{C}}=12u-{{6.5,49.10}^{-4}}u=11,996706u$
Bảo toàn năng lượng của phản ứng: $\left( {{m}_{p}}+{{m}_{C}} \right){{c}^{2}}+{{K}_{p}}=\left( {{m}_{Li}}+{{m}_{X}} \right){{c}^{2}}+2K\Rightarrow K=4,98MeV$
Năng lượng của phản ứng: $\Delta E=2K-{{K}_{X}}=-22,54MeV<0\Rightarrow $ phản ứng thu năng lượng.
Động năng của hạt X chiếm: $\dfrac{K}{\Delta E}.100\%\approx 22,07\%.$
Các hạt sinh ra có động năng bằng nhau: ${{K}_{Li}}={{K}_{X}}=K$
Khối lượng hạt nhân Li là: ${{m}_{Li}}=6,01512u-{{3.5,49.10}^{-4}}u=6,013473u$
Khối lượng hạt nhân X là: $E=7{{\varepsilon }_{X}}=\left( 4{{m}_{p}}+3{{m}_{n}}-{{m}_{X}} \right){{c}^{2}}\Rightarrow {{m}_{X}}=7,014704u$
Khối lượng hạt nhân C là: ${{m}_{C}}=12u-{{6.5,49.10}^{-4}}u=11,996706u$
Bảo toàn năng lượng của phản ứng: $\left( {{m}_{p}}+{{m}_{C}} \right){{c}^{2}}+{{K}_{p}}=\left( {{m}_{Li}}+{{m}_{X}} \right){{c}^{2}}+2K\Rightarrow K=4,98MeV$
Năng lượng của phản ứng: $\Delta E=2K-{{K}_{X}}=-22,54MeV<0\Rightarrow $ phản ứng thu năng lượng.
Động năng của hạt X chiếm: $\dfrac{K}{\Delta E}.100\%\approx 22,07\%.$
Đáp án D.