MỤC LỤC
Hạt prôtôn có động năng $\Large\mathrm{K_P = 2MeV}$ bắn phá vào hạt nhân $\Large\mathrm{_7^Li}$ đứng yên, sinh ra hai hạt nhân X có cùng động năng, theo phản ứng hạt nhân sau: $\Large\mathrm{p}+{ }_{3}^{7} \mathrm{Li} \rightarrow \mathrm{X}+\mathrm{X}$. Cho biết $\Large\mathrm{m}_{\mathrm{P}}=1,0073 \mathrm{u}$ ;$\Large \mathrm{m_{\mathrm{Li}}=7,0144u; m_x = 4,0015u. 1u = 931MeV/c^2}$. Theo phản ứng trên để tạo thành 1,5g chất X thì phản ứng toả ra bao nhiêu năng lượng?
Lời giải chi tiết:
Phương pháp: 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: $\Large\Delta \mathrm{E}=\left(\mathrm{m}_{\mathrm{t}}-\mathrm{m}_{\mathrm{s}}\right) \mathrm{c}^{2}$
$\Large\left(\mathrm{m}_{\mathrm{t}}, \mathrm{m}_{\mathrm{s}}\right.$ lần lượt là tổng khối lượng của các hạt trước và sau phản ứng)
Công thức liên hệ giữa khối lượng và số hạt: $\Large\mathrm{N}=\mathrm{m} . \mathrm{N_A} / \mathrm{~A}$
Cách giải:
Phương trình phản ứng: $\Large\mathrm{p+{ }_{3}^{7} L i \rightarrow{ }_{2}^{4} X+{ }_{2}^{4} X}$
Năng lượng toả ra sau mỗi phản ứng là:
$\Large\mathrm{\Delta E = m_p + m_{Li} - 2. m_X)c^2 = (1,0073 + 7,0144 – 2,4,0015).931 = 17,41MeV}$
Số hạt nhân $\Large\mathrm{X}$ có trong $1,5 \mathrm{~g}$ hạt $\Large\mathrm{X}$ là: $N=\dfrac{m}{A} N_{t}=\dfrac{1,5}{4} . 6,02 . 10^{23}=2,2575.10^{23}$
Mỗi phản ứng tạo ra 2 hạt nhân X toả năng lượng 17,41MeV
$\Large\Rightarrow$ Năng lượng toả ra khi tạo thành 1,5g chất X: $\Large\mathrm{E = N . \Delta E=17,41 . \dfrac{2,2575.10^{23}}{2}=19,65.10^{23}MeV}$
Xem thêm các bài tiếp theo bên dưới