Một hạt alpha có động năng 7,6 MeV bắn vào hạt nhân $^{14}\mathrm{N}$ đứng yên, tạo ra proton bay ra với góc 60° so với hướng ban đầu của hạt alpha. Biết khối lượng hạt alpha là $4{,}0015\ \mathrm{amu}$; khối lượng hạt $^{14}\mathrm{N}$ là $13{,}9992\ \mathrm{amu}$; khối lượng hạt proton là $1{,}0073\ \mathrm{amu}$ và khối lượng $^{17}\mathrm{O}$ là $16{,}9991\ \mathrm{amu}$. Biết $1\ \mathrm{amu}=931{,}5\ \mathrm{MeV}/c^{2}$.

Năng lượng của phản ứng có độ lớn tính theo đơn vị MeV là bao nhiêu? (Làm tròn đến hàng phần trăm)

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: (2025) Đề thi tổng ôn tốt nghiệp THPT Vật lí có đáp án - Đề 44 !!

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Phản ứng: $^4_2\mathrm{He} + ^{14}_7\mathrm{N} \rightarrow ^1_1\mathrm{p} + ^{17}_8\mathrm{O}$

Năng lượng của phản ứng là:
$E = (m_{\mathrm{He}} + m_{\mathrm{N}} - m_{\mathrm{p}} - m_{\mathrm{O}})\,c^2 = (4{,}0015 + 13{,}9992 - 1{,}0073 - 16{,}9991)\,\text{amu}\,c^2$
$= (4{,}0015 + 13{,}9992 - 1{,}0073 - 16{,}9991)\cdot 931{,}5\,\text{MeV} = -5{,}31\,\text{MeV}$

Câu hỏi cùng đoạn

Câu 2:

Hạt proton bay ra với động năng bao nhiêu MeV? (Làm tròn đến hàng phần trăm)

Xem lời giải

Giải bởi Vietjack

Theo định luật bảo toàn động lượng ta có: $\vec p_{\mathrm{He}} = \vec p_{\mathrm{p}} + \vec p_{\mathrm{O}}$

Hay $\vec p_{\mathrm{O}} = \vec p_{\mathrm{He}} - \vec p_{\mathrm{p}}$

Bình phương 2 vế ta được:
$p^2_{\mathrm{O}} = p^2_{\mathrm{He}} + p^2_{\mathrm{p}} - 2p_{\mathrm{p}}\,p_{\mathrm{He}}\cos 60^\circ$

$2m_{\mathrm{O}}K_{\mathrm{O}} = 2m_{\mathrm{He}}K_{\mathrm{He}} + 2m_{\mathrm{p}}K_{\mathrm{p}} - 2\sqrt{m_{\mathrm{He}}\,K_{\mathrm{He}}\,m_{\mathrm{p}}\,K_{\mathrm{p}}}$

$\dfrac{m_{\mathrm{O}}}{K_{\mathrm{O}}} = \dfrac{m_{\mathrm{He}}K_{\mathrm{He}} + m_{\mathrm{p}}K_{\mathrm{p}} - \sqrt{m_{\mathrm{He}}\,K_{\mathrm{He}}\,m_{\mathrm{p}}\,K_{\mathrm{p}}}}{K_{\mathrm{O}}}$

Mà $E = K_0 + K_{\mathrm{p}} - K_{\mathrm{O}}$

Hay $K_0 = E - K_{\mathrm{p}} + K_{\mathrm{O}} = -5{,}31 - K_{\mathrm{p}} + 7{,}6 = 2{,}29 - K_{\mathrm{p}}$

Thay vào phương trình trên ta được:
$16{,}9991\,(2{,}29 - K_{\mathrm{p}}) = 4{,}0015\cdot 7{,}6 + 1{,}0073\cdot K_{\mathrm{p}} - \sqrt{4{,}0015\cdot 7{,}6 \cdot 1{,}0073\cdot K_{\mathrm{p}}}$

$-18{,}0064\,K_{\mathrm{p}} + 5{,}5347 \cdot \sqrt{K_{\mathrm{p}}} + 8{,}51654 = 0$

Giải được $K_{\mathrm{p}} \approx 0{,}74\ \text{MeV}.$

Hot: 1000+ Đề thi cuối kì 2 file word cấu trúc mới 2026 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay

Các sản phẩm khác của Vietjack:

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Một người tham gia cuộc thi thử thách sinh tồn. Để tạo ra lửa, anh đã dùng phương pháp khoan lửa bằng tay. Người ấy dùng một đũa gỗ có bán kính 0,5 cm để khoan và ma sát với một đế là một tấm gỗ nằm ngang. Đũa gỗ được xoay đều nhờ dây cung với tốc độ góc 20 rad/s để tạo ra ma sát ở đầu mũi khoan với đế khoan. Giả sử lực ma sát giữa mũi khoan với đế gỗ có độ lớn không đổi và bằng 15 N và chỉ tác dụng lên chu vi của đũa gỗ với đế bằng gỗ. Toàn bộ công của lực ma sát được chuyển hoá thành nhiệt năng tại vùng tiếp xúc và khối lượng của vùng gỗ tiếp xúc là 2 gam. Biết nhiệt dung riêng của gỗ là 1500 J/kg.K, nhiệt độ ban đầu là 30°C. Để bắt lửa vào gỗ thì nhiệt độ của gỗ đạt ít nhất 200°C.

a. Khi đũa gỗ xoay đều, có sự chuyển hoá từ cơ năng sang nhiệt năng.
b. Công suất do lực ma sát sinh ra tại vị trí tiếp xúc giữa đũa gỗ và tấm gỗ nằm ngang là 3,2 W.
c. Nhiệt lượng cần thiết để đốt cháy 2 gam gỗ ở vùng tiếp xúc là 450 J.
d. Thời gian cần thiết để làm cháy 2 gam gỗ ở vùng tiếp xúc là 5,67 phút.

Xem đáp án

Lời giải

	Phát biểu	Đúng	Sai
a	Khi đũa gỗ xoay đều, có sự chuyển hoá từ cơ năng sang nhiệt năng.	Đ
b	Công suất do lực ma sát sinh ra tại vị trí tiếp xúc giữa đũa gỗ và tấm gỗ nằm ngang là 3,2 W.		S
c	Nhiệt lượng cần thiết để đốt cháy 2 gam gỗ ở vùng tiếp xúc là 450 J.		S
d	Thời gian cần thiết để làm cháy 2 gam gỗ ở vùng tiếp xúc là 5,67 phút.	Đ

a. Đúng.

b. Sai.
Công của lực ma sát tại chu vi của phần đũa tiếp xúc với đế gỗ là
$P = F_{\mathrm{ms}}\cdot v = F_{\mathrm{ms}}\cdot \omega \cdot r = 1{,}5\,(\mathrm{W})$

c. Sai.
Nhiệt lượng làm cần thiết để làm cháy 2 gam gỗ tại vùng tiếp xúc là
$Q = m\cdot c\cdot \Delta t = 0{,}002\cdot 1500 \cdot (200 - 30) = 510\,(\mathrm{J})$

d. Đúng.
Thời gian để làm cháy 2 gam gỗ ở vùng tiếp xúc là:
$t = \dfrac{Q}{P} = \dfrac{510}{1{,}5} = 340\,(\mathrm{s}) \approx 5{,}67\,(\text{phút})$

Câu 2

Một nhà nghiên cứu muốn đánh giá hiệu quả bón phân lân cho cây lúa. Họ bón vào đất phân lân có đánh dấu đồng vị phóng xạ $^{32}\mathrm{P}$, với độ phóng xạ trong $1\ \mathrm{kg}$ đất lúc bón $(t=0)$ là $H_0 = 200\ \mathrm{Bq}$. Biết rằng chu kì bán rã của $^{32}\mathrm{P}$ là $14{,}3$ ngày và thời gian thí nghiệm kéo dài $12$ ngày. Sau $12$ ngày, họ đo được độ phóng xạ trong $1\ \mathrm{kg}$ cây lúa là $H_1 = 25\ \mathrm{Bq}$ và trong $1\ \mathrm{kg}$ đất là $H_2 = 78\ \mathrm{Bq}$. Giả sử ban đầu trong đất trồng chưa có đồng vị $^{32}\mathrm{P}$.

a. Hằng số phóng xạ là $\lambda = 5{,}6\cdot10^{-7}\ (\mathrm{s}^{-1})$.
b. Bỏ qua sự khuếch tán, độ phóng xạ còn lại trong mỗi kg đất làm mẫu sau 12 ngày là $200\ \mathrm{Bq}$.
c. Tỉ lệ phần trăm lượng phân lân hấp thụ vào cây là $45\%$.
d. Tỉ lệ phần trăm thất thoát là $69{,}7\%$.

Xem đáp án

Lời giải

	Phát biểu	Đúng	Sai
a	Hằng số phân rã phóng xạ là $5, 6 . 10^{- 7} (s^{- 1}) .$	Đ
b	Bỏ qua sự khuếch tán, độ phóng xạ còn lại trong mỗi kg đất làm mẫu sau 12 ngày là 200 Bq.		S
c	Tỉ lệ phần trăm lượng phân lân hấp thụ vào cây là 45%.		S
d	Tỉ lệ phần trăm thất thoát là 69,7%.		S

a. Đúng.
Hằng số phóng xạ là $\lambda=\dfrac{\ln 2}{T}=5{,}6\cdot10^{-7}\ (\mathrm{s}^{-1})$.

b. Sai.
Độ phóng xạ còn lại trong mỗi kg đất làm mẫu sau $12$ ngày là
$H(t)=H_0\cdot 2^{-\frac{t}{T}}=200\cdot 2^{-\frac{12}{14{,}3}}\approx 112\ \mathrm{Bq/m^3}$.

c. Sai.
Tỉ lệ phần trăm lương phân lân hấp thụ vào cây là $\dfrac{H_1}{H(t)}\cdot 100\%=\dfrac{25}{112}\cdot 100\% \approx 22{,}3\%$.

d. Sai.
Tỉ lệ phần trăm còn lại trong đất là $\dfrac{H_2}{H(t)}\cdot 100\%=\dfrac{78}{112}\cdot 100\% \approx 69{,}6\%$.

Phần trăm thất thoát là: $100\% - 69{,}6\% - 22{,}3\% = 8{,}1\%$.

Câu 3