Dùng một proton có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân đang đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt . Hạt bay ra theo phương vuông góc với phương tới của hạt proton và có động năng 4,0 MeV. Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng này bằng
A. 1,145 MeV
B. 2,125 MeV
C. 4,225 MeV
D. 3,125 MeV
Đáp án cần chọn là: B
Gói VIP thi online tại VietJack (chỉ 400k/1 năm học), luyện tập gần 1 triệu câu hỏi có đáp án chi tiết
Hạt bắn vào hạt nhân Al đứng yên gây ra phản ứng: . Phản ứng nàu thu năng lượng . Biết hai hạt sinh ra có cùng vận tốc. Coi khối lượng hạt nhân bằng số khối của chúng. Động năng của hạt là:
Cho phản ứng hạt nhân . Hạt nhân đứng yên, nơtron có động năng . Hạt α và hạt nhân bay ra theo các hướng hợp với hướng tới của nơtron những góc tương ứng bằng và . Lấy tỉ số giữa các khối lượng hạt nhân bằng tỉ số giữa các số khối của chúng. Giả sử phản ứng không kèm theo bức xạ γ. Phản ứng tỏa hay thu bao nhiêu năng lượng?
Bắn phá một proton vào hạt nhân đứng yên. Phản ứng hạt nhân sinh ra hai hạt nhân X giống nhau và có cùng tốc độ. Biết tốc độ của proton bằng 4 lần tốc độ của hạt nhân X. Coi khối lượng của các hạt nhân bằng số khối theo đơn vị u. Góc tạo bởi phương chuyển động của hai hạt X là:
Hạt nhân có động năng 5,3 MeV bắn phá hạt nhân đứng yên và gây ra phản ứng:. Hai hạt sinh ra có phương véctơ vận tốc vuông góc với nhau. Cho biết tổng năng lượng nghỉ của các hạt trước phản ứng nhiều hơn tổng năng lượng nghỉ của các hạt sau phản ứng là , khối lượng của các hạt . Động năng của hạt X là:
Hạt nơtron có động năng 2 MeV bắn vào hạt nhân đứng yên, gây ra phản ứng hạt nhân tạo thành một hạt α và một hạt T. Các hạt α và T bay theo các hướng hợp với hướng tới của hạt notrơn những góc tương ứng bằng và . Bỏ qua bức xạ gamma. Phản ứng thu hay tỏa năng lương? (Cho tỉ số giữa các khối lượng hạt nhân bằng tỉ số giữa các số khối của chúng)
Cho prôtôn có động năng bắn phá hạt nhân đứng yên. Biết . Sau phản ứng xuất hiện hai hạt X giống nhau có cùng động năng và có phương chuyển động hợp với phương chuyển động của prôtôn một góc φ như nhau. Coi phản ứng không kèm theo bức xạ γ . Giá trị của φ là
Dưới tác dụng của bức xạ gamma hạt nhân 12C đang đứng yên tách thành các hạt 4He. Tần số tia gamma . Các hạt He có cùng động năng. Cho . Động năng mỗi hạt He là:
Hạt α có động năng 4 MeV bắn vào một hạt nhân đứng yên, gây ra phản ứng . Biết phản ứng không kèm theo bức xạ γ. Hai hạt sinh ra có vectơ vận tốc hợp với nhau một góc bằng 70°. Biết khối lượng của hạt α, và n lần lượt là ; lấy . Động năng của hạt nhân xấp xỉ là
Bắn một hạt proton với vận tốc đến va chạm với hạt nhân Li đang đứng yên, gây ra phản ứng hạt nhân. Sau phản ứng tạo thành hai hạt nhân giống nhau chuyển động với cùng vận tốc, bay theo hai hướng tạo với nhau góc . Coi khối lượng của các hạt gần đúng là số khối (với đơn vị u). Biết . Năng lượng tỏa ra là:
Cho phản ứng hạt nhân: . Hạt nhân đứng yên, notron có động năng . Hạt và hạt nhân bay ra theo các hướng hợp với hướng chuyển động của notron những góc tương ứng là và . Coi phản ứng không kèm bức xạ gamma và lấy tỉ số khối lượng giữa các hạt nhân bằng tỉ số số khối của chúng. Phản ứng trên
I. Năng lượng liên kết của hạt nhân.
1. Lực hạt nhân
- Lực hạt nhân không cùng bản chất với lực hấp dẫn hay lực tĩnh điện; nó là một loại lực mới truyền tương tác giữa các nuclon trong hạt nhân. Lực này cũng được gọi là lực tương tác mạnh.
- Lực hạt nhân chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân.
2. Độ hụt khối của hạt nhân
- Khối lượng hạt nhân luôn nhỏ hơn tổng khối lượng các nuclôn tạo thành hạt nhân đó một lượng :
Khối lượng hạt nhân |
Khối lượng Z prôtôn |
Khối lượng N nơtrôn |
Độ hụt khối Dm |
mhn (mX) |
Zmp |
(A – Z)mn |
Dm = Zmp + (A – Z)mn – mhn |
3. Năng lượng liên kết của hạt nhân
- Năng liên kết là năng lượng tỏa ra khi tạo thành một hạt nhân (hay năng lượng thu vào để phá vỡ một hạt nhân thành các nuclôn riêng biệt).
Công thức:
Hay:
4. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân
- Năng lượng liên kết riêng là năng lượng liên kết tính trên một nuclôn
- Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững.
Ví dụ: có năng lượng liên kết riêng lớn = 8,8 (MeV/nuclôn)
II. Phản ứng hạt nhân
- Phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn tới sự biến đổi của hạt nhân.
hay
- Có hai loại phản ứng hạt nhân:
+ Phản ứng hạt nhân tự phát: quá trình tự phân rã của một hạt nhân không bền vững thành các hạt nhân khác. Ví dụ: quá trình phóng xạ.
+ Phản ứng hạt nhân kích thích: quá trình các hạt nhân tương tác với nhau tạo ra các hạt nhân khác. Ví dụ: phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch.
Chú ý: Các hạt thường gặp trong phản ứng hạt nhân:
Phản ứng hạt nhân:
a. Định luật bảo toàn số nuclôn (số khối A):
b. Định luật bảo toàn điện tích (nguyên tử số Z):
c. Định luật bảo toàn động lượng:
d. Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần:
Chú ý:
- Năng lượng toàn phần của hạt nhân: gồm năng lượng nghỉ và năng lượng thông thường động năng: ;
Động năng:
- Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần có thể viết:
Wđ1 + Wđ2 + m1.c2 + m2.c2 = Wđ3 + Wđ4 + m3.c2 + m4.c2
=> (m1 + m2 - m3 - m4) c2 = Wđ3 + Wđ4 - Wđ1 - Wđ2 = Q tỏa /thu
- Liên hệ giữa động lượng và động năng:
hay
3. Năng lượng trong phản ứng hạt nhân:
+ Khối lượng trước và sau phản ứng: mtr = m1 + m2 và ms = m3 + m4
+ Năng lượng W:
- Trong trường hợp : :
(J)
- Trong trường hợp :
(MeV)
+ Nếu mtr > ms: : phản ứng tỏa năng lượng;
+ Nếu mtr < ms: : phản ứng thu năng lượng.