Bắn một hạt nơtron có động năng 2 MeV vào hạt nhân ${}_{3}^{6}L i$ đang đứng yên thì thu được hạt anpha và hạt nhân X có hướng chuyển động hợp với hướng tới của hạt nơtron các góc lần lượt là 25° và 30°. Phản ứng này tỏa hay thu bao nhiêu năng lượng?

A. Thu 1,637 MeV.

B. Tỏa 1,636 MeV.

C. Thu 1,524 MeV.

D. Tỏa 1,125 MeV.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Bộ 20 đề thi ôn luyện THPT Quốc gia môn Vật lí có lời giải 2022 !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Đáp án A

Vận dụng các định luật bảo toàn điện tích và bảo toàn số khối, ta viết được phương trình phản ứng hạt nhân đã xảy ra như sau: ${}_{0}^{1}n + {}_{3}^{6}L i \to {}_{2}^{4}α + {}_{1}^{3}X$

Vận dụng định luật bảo toàn động lượng, ta vẽ được giản đồ các véc tơ động lượng như hình vẽ. Theo định lí hàm số sin trong tam giác, ta có:

$\frac{p_{n}}{\sin 125 °} = \frac{p_{X}}{\sin 25 °} = \frac{p_{α}}{\sin 30 °}$

$\Rightarrow \frac{p_{n}}{p_{X}} = \sqrt{\frac{m_{n} K_{n}}{m_{X} K_{X}}} = \sqrt{\frac{1.2}{3. K_{X}}} = \frac{\sin 125 °}{\sin 25 °} \Rightarrow K_{X} = 0, 177 M e V$

$\Rightarrow \frac{p_{n}}{p_{α}} = \sqrt{\frac{m_{n} K_{n}}{m_{α} K_{α}}} = \sqrt{\frac{1.2}{4. K_{α}}} = \frac{\sin 125 °}{\sin 30 °} \Rightarrow K_{α} = 0, 186 M e V$

Năng lượng tỏa ra của phản ứng có thể được tính thông qua động năng của các hạt tham gia phản ứng, ta có:

$W = K_{H e} + K_{X} - K_{n} = 0, 177 + 0, 186 - 2 = - 1, 637 M e V < 0$

Do $W < 0$ nên phản ứng thu năng lượng 1,637 MeV.

Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

Bình luận

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Khi nói về cấu tạo của hạt nhân nguyên tử, phát biểu nào sau đây là sai?

A. Tổng số hạt nuclôn đúng bằng số khối của hạt nhân.

B. Tổng số hạt prôton đúng bằng số hiệu nguyên tử.

C. Hạt nhân nguyên tử trung hòa về điện.

D. Tổng số hạt nơtron bằng hiệu giữa số khối và tổng số hạt proton.

Lời giải

Đáp án C

Trong hạt nhân nguyên tử, hạt prôton mang điện dương (+e) trong khi hạt nơtron không mang điện, do đó điện tích của hạt nhân nguyên tử tính theo đơn vị e (điện tích nguyên tố) đúng bằng tổng số prôton trong hạt nhân.

Câu 2

Biết năng lượng ứng với các trạng thái dừng của nguyên tử Hidro được tính theo biểu thức $E_{n} = - \frac{E_{0}}{n^{2}}$ ( $E_{0}$ là hằng số dương, $n = 1, 2, 3, ...$ ). Cho một đám khí Hidro loãng đang ở trạng thái cơ bản. Khi chiếu bức xạ có tần số $f_{1}$ vào đám nguyên tử này thì chúng chỉ phát ra duy nhất 1 bức xạ đơn sắc. Vậy nếu chiếu bức xạ có tần số $f_{2} = 1, 25 f_{1}$ vào đám nguyên tử này thì số bức xạ đơn sắc lớn nhất mà đám khí có thể phát ra là

A. 10

B. 6

C. 4

D. 15

Lời giải

Đáp án B

Biết năng lượng ứng với các trạng thái dừng của nguyên tử Hidro được tính theo (ảnh 1)

Do đám khí chỉ phát ra một bức xạ đơn sắc nên bức xạ này tương ứng sự dịch chuyền mức năng lượng $E_{2} - E_{1}$ , có nghĩa là mức năng lượng kích thích cao nhất của đám khí khi đó là E₂, ứng với quỹ đạo L, ta có: $h f_{1} = E_{2} - E_{1}$ (1)

Khi chiếu bức xạ có tần số $f_{2} = 1, 25 f_{1}$ thì ta có $h f_{2} = E_{n} - E_{1}$ (2)

Từ (1) và (2) ta có $\frac{h f_{2}}{h f_{1}} = \frac{E_{n} - E_{1}}{E_{2} - E_{1}} \Rightarrow \frac{- \frac{E_{0}}{n^{2}} - (- \frac{E_{0}}{1^{2}})}{- \frac{E_{0}}{2^{2}} - (- \frac{E_{0}}{1^{2}})} = 1, 25$