Câu hỏi:

06/12/2024 1,873

Cần phải bắn một photon có năng lượng tối thiểu bằng bao nhiêu vào hạt nhân deuteri \(_1^2{\rm{D}}\) (là đồng vị của hydrogen với một neutron và một proton trong hạt nhân) để phân tách hạt nhân này thành một neutron và một proton riêng rẽ? Biết rằng mD = 2,01355 amu, mp =1,00728 amu và mn = 1,00867 amu.

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

Hướng dẫn giải:

Độ hụt khối của \(_1^2{\rm{D}}\) là:

\(\Delta m = \left[ {Z{m_{\rm{p}}} + (A - Z){m_{\rm{n}}}} \right] - {m_{\rm{D}}} = (1,00728 + 1,00867) - 2,01355 = 2,{4.10^{ - 3}}{\rm{amu}}\)

Năng lượng liên kết của hạt nhân \(_1^2{\rm{D}}\) là: \({E_{lk}} = \Delta m{c^2} = 2,4 \cdot {10^{ - 3}} \cdot 931,5 = 2,2356{\rm{MeV}}\)

Năng lượng để tách hạt nhân tách \(_1^2{\rm{D}}\) thành các hạt nucleon riêng rẽ chính là năng lượng liên kết của hạt nhân nên năng lượng tối thiểu của photon cần thiết là 2,2356 MeV.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Hướng dẫn giải:

Hạt nhân \(_{25}^{55}{\rm{Mn}}\): \(\Delta m = 0,51751{\rm{u}};{E_{{\rm{lk}}}} = 482,1{\rm{MeV}}\)

Hạt nhân \(_{26}^{56}{\rm{Fe}}:\Delta m = 0,52844{\rm{u}};{E_{{\rm{lk}}}} = 492,2{\rm{MeV}}\)

Hạt nhân \(_{27}^{59}{\rm{Co}}:\Delta m = 0,55534{\rm{u}};{E_{1{\rm{k}}}} = 517,3{\rm{MeV}}\)

Năng lượng liên kết riêng của các hạt nhân:

ElkrMn = 8,765 MeV/nucleon.

ElkrFe = 8,789 MeV/nucleon.

ElkrCo = 8,768 MeV/nucleon.

Do đó các hạt nhân sắp xếp theo thứ tự độ bền vững tăng dần là: \(_{25}^{55}{\rm{Mn}},_{27}^{59}{\rm{Co}},_{26}^{56}{\rm{Fe}}.\)

Lời giải

Hướng dẫn giải:

a) \(\Delta {m_{{\rm{Al}}}} = 13.1,00783 + (27 - 13).1,00866 - 26,98154 = 0,24149{\rm{u}};\)

\[\Delta {m_{{\rm{Pb}}}} = 82.1,00783 + (206 - 82).1,00866 - 205,97446 = 1,74144{\rm{u}}\]

b) \({E_{{\rm{lkrAl }}}} = \frac{{0,24149.931,5}}{{27}} = 8,331\)MeV/ nucleon.

\({E_{{\rm{lkrPb}}}} = \frac{{1,74144.931,5}}{{206}} = 7,875\) MeV/ nucleon.

b) Etoả = 188,4 MeV.

c) E = 4,27.1027 MeV = 6,83.1014 J.