Hạt prôtôn có động năng KP = 2MeV bắn p...

Câu hỏi: Hạt prôtôn có động năng K_P = 2MeV bắn phá vào hạt nhân \({}_3^7Li\) đứng yên, sinh ra hai hạt nhân X có cùng động năng, theo phản ứng hạt nhân sau: \(p + _3^7{\rm{Li}} \to X + X\). Cho biết m_P = 1,0073u; m_Li = 7,0144u; m_X = 4,0015u. 1u = 931MeV/c². Theo phản ứng trên: để tạo thành 1,5g chất X thì phản ứng toả ra bao nhiêu năng lượng?

A 17,41MeV.

B 19,65.10²³MeV.

C 39,30.10²³MeV.

D 104,8.10²³MeV.

Đáp án

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Sử dụng định luật bảo toàn điện tích và số khối để viết phương trình phản ứng

Công thức tính năng lượng toả ra của phản ứng: ∆E = (m_t – m_s)c²

(m_t, m_s lần lượt là tổng khối lượng của các hạt trước và sau phản ứng)

Công thức liên hệ giữa khối lượng và số hạt: N = m.N_A/A

Giải chi tiết:

Phương trình phản ứng: \(p + {}_3^7Li \to {}_2^4X + {}_2^4X\)

Năng lượng toả ra sau mỗi phản ứng là: ∆E = (m_p + m_Li – 2.m_X)c² = (1,0073 + 7,0144 – 2.4,0015).931 = 17,41 MeV

Số hạt nhân X có trong 1,5g hạt X là: \(N = {m \over A}{N_A} = {{1,5} \over 4}{.6,02.10^{23}} = {2,2575.10^{23}}\)

Mỗi phản ứng tạo ra 2 hạt nhân X toả năng lượng 17,41MeV

=> Năng lượng toả ra khi tạo thành 1,5g chất X: \(E{\rm{ }} = {\rm{ }}N.\Delta E{\rm{ }} = 17,41.{{{{2,2575.10}^{23}}} \over 2} = {19,65.10^{23}}MeV\)

Chọn B

Câu hỏi trên thuộc đề trắc nghiệm

- Hạt nhân nguyên tử - Đề 3

↑