Bắn một photon có năng lượng 3,6 MeV vào hạt nhân deuteri để phân tách hạt nhân

Sách bài tập Vật Lí 12 Bài 15: Năng lượng liên kết hạt nhân - Chân trời sáng tạo

Bài 15.7 (VD) trang 69 Sách bài tập Vật Lí 12: Bắn một photon có năng lượng 3,6 MeV vào hạt nhân deuteri ${}_1^2\text{D}$ để phân tách hạt nhân này thành một neutron và một proton riêng rẽ. Biết rằng, ngoài việc phân tách hạt nhân deuteri, năng lượng của photon còn cung cấp cho các hạt tạo thành một động năng ban đầu. Hãy xác định động lượng của proton và neutron nếu giả sử động năng của các hạt này sau khi được phân tách bằng nhau. Lấy khối lượng của deuteri, proton và neutron lần lượt là m_D = 2,01355 amu, m_p =1,00728 amu và m_n = 1,00867 amu.

Lời giải:

Độ hụt khối của ${}_1^2\text{D}$ là:

$\mathrm{\Delta }\mathrm{m}=\left[\mathrm{Z}{\mathrm{m}}_{\text{p}}+(\mathrm{A}-\mathrm{Z}){\mathrm{m}}_{\text{n}}\right]-{\mathrm{m}}_{\text{D}}$

$=(1,00728+1,00867)-2,01355=2,{4.10}^{-3}\text{amu}$

Theo định luật bảo toàn năng lượng toàn phần:

$\mathrm{\epsilon }={\mathrm{E}}_{\mathrm{l}\text{k}}+2{\mathrm{W}}_{\mathrm{\Delta }\left(\text{p}\right)}$

$\Rightarrow {\mathrm{W}}_{\mathrm{\Delta }\left(\text{p}\right)}={\mathrm{W}}_{\mathrm{\Delta }\left(\text{n}\right)}=\frac{\mathrm{\epsilon }-{\mathrm{E}}_{\mathrm{l}\text{k}}}{2}=\frac{3,6-2,4\cdot {10}^{-3}\cdot 931,5}{2}=0,6822\text{MeV}$

Động lượng của proton và neutron lần lượt là:

$\left\{\begin{array}{l}{\mathrm{p}}_{\text{p}}=\sqrt{2{\mathrm{m}}_{\text{p}}{\mathrm{W}}_{\text{d}\left(\text{p}\right)}}=\sqrt{2.1,00728.0,6822}\approx 1,1723\frac{\text{MeV}}{\text{c}}\\ {\mathrm{p}}_{\text{n}}=\sqrt{2{\mathrm{m}}_{\text{n}}{\mathrm{W}}_{\text{G}\left(\text{n}\right)}}=\sqrt{2.1,00867.0,6822}\approx 1,1731\frac{\text{MeV}}{\text{c}}\end{array}\right.$

Lời giải SBT Vật Lí 12 Bài 15: Năng lượng liên kết hạt nhân hay khác:

• Câu 15.1 (B) trang 65 Sách bài tập Vật Lí 12: Chọn cụm từ phù hợp để hoàn thành nhận định sau: “Khối lượng của một hạt nhân bất kì ....

• Câu 15.2 (B) trang 65 Sách bài tập Vật Lí 12: Độ hụt khối của một hạt nhân ${}_{\mathrm{Z}}^{\mathrm{A}}\mathrm{X}$ ....

• Câu 15.3 (B) trang 65 Sách bài tập Vật Lí 12: Chỉ ra phát biểu sai. A. Hệ thức Einstein về mối liên hệ giữa năng lượng ....

• Câu 15.4 (B) trang 65 Sách bài tập Vật Lí 12: Nhận định nào sau đây sai khi nói về lực hạt nhân? ....

• Câu 15.5 (H) trang 66 Sách bài tập Vật Lí 12: Đồ thị nào dưới đây mô tả gần đúng mối liên hệ giữa năng lượng liên kết riêng ....

• Câu 15.6 (H) trang 66 Sách bài tập Vật Lí 12: Các hạt nhân ${}_6^{12}\mathrm{C}{,}_8^{16}\mathrm{O}{,}_2^4\mathrm{He}$ có năng lượng liên kết lần lượt là $92,16\text{MeV};127,6\text{MeV};$ ....

• Câu 15.7 (H) trang 66 Sách bài tập Vật Lí 12: Cho khối lượng của proton, neutron, hạt nhân ${}_{20}^{42}\text{Ca}$, hạt nhân ${}_{20}^{43}\text{Ca}$ lần lượt là ....

• Câu 15.8 (VD) trang 67 Sách bài tập Vật Lí 12: Cho các hạt nhân sau ${}_{92}^{238}\text{U}{,}_{92}^{235}\text{U}{,}_{11}^{23}\text{Na}{,}_{79}^{197}\text{Au}.$. Sắp xếp các hạt nhân ....

• Câu 15.9 (VD) trang 67 Sách bài tập Vật Lí 12: Cho khối lượng của proton, neutron, hạt nhân ${}_1^3 \text{T}$, hạt nhân ${}_{95}^{244}\text{Am}$ lần lượt là ....

• Bài 15.1 (B) trang 67 Sách bài tập Vật Lí 12: Tính năng lượng liên kết của ${}_{13}^{27}\text{Al}$, biết khối lượng của hạt nhân ${}_{13}^{27}\text{Al}$ ....

• Bài 15.2 (B) trang 67 Sách bài tập Vật Lí 12: Tính năng lượng liên kết riêng của ${}_{15}^{30}\text{P}$, biết khối lượng của hạt nhân ${}_{15}^{30}\text{P}$ ....

• Bài 15.3 (H) trang 67 Sách bài tập Vật Lí 12: Hình 15.1 cho thấy sự phụ thuộc của năng lượng liên kết riêng theo số khối ở một số hạt nhân ....

• Bài 15.4 (H) trang 68 Sách bài tập Vật Lí 12: Hạt nhân ${}_{26}^{56}\text{Fe}$ là một trong những hạt nhân bền vững nhất trong tự nhiên ....

• Bài 15.5 (VD) trang 68 Sách bài tập Vật Lí 12: Xét hai hạt nhân X và Y, nếu số proton của hạt nhân X bằng số neutron ....

• Bài 15.6 (VD) trang 69 Sách bài tập Vật Lí 12: Cần phải bắn một photon có năng lượng tối thiểu bằng bao nhiêu vào hạt nhân ....

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật Lí lớp 12 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

• SBT Vật Lí 12 Bài 13: Đại cương về dòng điện xoay chiều

• SBT Vật Lí 12 Bài 14: Hạt nhân và mô hình nguyên tử

• SBT Vật Lí 12 Bài 16: Phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch và ứng dụng

• SBT Vật Lí 12 Bài 17: Hiện tượng phóng xạ

• SBT Vật Lí 12 Bài 18: An toàn phóng xạ

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 12 hay khác:

• Giải sgk Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo
• Giải Chuyên đề Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo
• Giải SBT Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo
• Giải lớp 12 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 12 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 12 Cánh diều (các môn học)

---