Cộng đồng chia sẻ tri thức Lib24.vn

BÀI 36. NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 2020 ( LÝ THUYẾT + BÀI TẬP VẬT LÝ 12), TRƯỜNG THPT QUỐC OAI - HÀ NỘI.

5adaa439bbc9a80f7648d587ac69180a
Gửi bởi: Nguyễn Trần Thành Đạt 8 tháng 2 2021 lúc 6:19:38 | Được cập nhật: 14 tháng 4 lúc 22:04:56 Kiểu file: DOCX | Lượt xem: 302 | Lượt Download: 0 | File size: 0.221615 Mb

Nội dung tài liệu

Tải xuống
Link tài liệu:
Tải xuống

Các tài liệu liên quan


Có thể bạn quan tâm

Thông tin tài liệu

BÀI 36. NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.

I.LỰC HẠT NHÂN. ĐỘ HỤT KHỐI. NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN.

1. Lực hạt nhân:

- Lực hạt nhân: là lực tương tác giữa các nuclon trong hạt nhân, có tác dụng liên kết các nuclon lại với nhau

- Đặc điểm của lực hạt nhân:

+ Là lực hút

+ thuộc loại lực tương tác mạnh ( có bản chất hoàn toàn khác với lực hấp dẫn và lực điện)

+ bán kính tác dụng: trong phạm vi kích thước hạt nhân (10-14-10-15m)

2. Độ hụt khối:

Xét một hạt nhân có khối lượng là mX

Gọi m0 là tổng khối lượng của các nuclon trong hạt nhân X khi chưa liên kết: m0=Zmp+(A-Z)mn

Thực nghiệm chứng tỏ: m0>m Khi các nuclon liên kết tạo thành hạt X thì tổng khối lượng của chúng bị giảm đi một lượng là

-Đại lượng được gọi là độ hụt khối của hạt nhân X

3. Năng lượng liên kết:

Khi các nuclon liên kết tạo thành một hạt nhân X thì khối lượng của chúng giảm đi một lượng chứng tỏ khi liên kết chúng đã tỏa ra một lượng năng lượng là

-Ngược lại: muốn tách hạt nhân thành các nuclon riêng rẽ thì cần tốn năng lượng tối thiểu là để thắng lực liên kết giữa chúng

Đại lượng: được gọi là năng lượng liên kết của hạt nhân X

4. Năng lượng liên kết riêng:

- Định nghĩa: Năng lượng liên kết riêng là năng lượng liên kết tính trung bình cho một nuclon, đặc trưng cho mức độ bền vững của hạt nhân:

  • Hạt nhân nào có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững.

  • Các hạt nhân có số khối A từ 5080 có năng lượng liên kết riêng lớn nhất ( khoảng 8,8MeV/nuclon)

II.PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

1.Định nghĩa:

Phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân.

2. Phân loại: 2 loại

* Phản ứng hạt nhân tự phát: Là quá trình tự phân rã của một hạt nhân không bền thành các hạt nhân khác.

VD: quá trình phóng xạ

*Phản ứng hạt nhân kích thích: là quá trình các hạt nhân tương tác với nhau tạo ra các hạt nhân khác

VD: phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch…

3. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân.

Xét phản ứng hạt nhân:

A, B gọi là các hạt tương tác

C,D gọi là các hạt sản phẩm

Các phản ứng hạt nhân tuân theo các định luật bảo toàn sau đây:

  1. Định luật bảo toàn số nuclôn ( Bảo toàn số khối A):

  1. Định luật bảo toàn điện tích:

  • Nội dung: Tổng đại số điện tích của các hạt tương tác luôn bằng tổng đại số điện tích của các hạt sản phẩm

  • Biểu thức:

  1. Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần

  • Gọi mA, mB, mC, mD lần lượt là khối lượng nghỉ của các hạt A,B, C, D

  • Gọi KA, KB, KC, KD lần lượt là động năng của các hạt A,B,C,D

Ta có: (mAc2+KA)+ (mBc2+KB)= (mCc2+KC)+ (mDc2+KD) (1)

Đặt W=(mA+mB-mC-mD).c2 thì

( Biểu thức của định luật bảo toàn năng lương toàn phần)

  1. Định luật bảo toàn động lượng:

*Lưu ý:

- Động lượng của một hạt chuyển động: ; Đơn vị: kg.m/s

- Động năng của một hạt : (công thức liên hệ giữa động năng và động lượng)

4. Năng lượng trong phản ứng hạt nhân:

Trong phản ứng hạt nhân không có sự bảo toàn khối lượng nghỉ nhưng lại bảo toàn năng lượng toàn phần ( là tổng của năng lượng nghỉ và động năng) nên các phản ứng hạt nhân có thể tỏa hoặc thu năng lượng.

  1. Phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng mA+mB>mC+mD

  • Năng lượng tỏa ra của phản ừng: Wtỏa=(mA+mB-mC-mD).c2=W

=( mC+ mD- mA- mD).c2

= KC+KD-KA-KB

  • Trong phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng: tổng độ hụt khối của các hạt sản phẩm lớn hơn tổng độ hụt khối của các hạt tương tác các hạt sản phẩm bền vững hơn các hạt tương tác

  1. Phản ứng hạt nhân thu năng lượng mA+mB<mC+mD

  • Năng lượng thu vào của phản ừng: Wthu=(mC+mD-mA-mB).c2= -W

=( mA+ mB- mC- mD).c2

= KA+KB-KC-KD

  • Muốn thực hiện được phản ứng thu năng lượng ta cần phải cung cấp cho hệ một năng lượng đủ lớn dưới dạng động năng cuả các hạt tương tác: Wcung cáp=KA+KB=Wthu+KC+KD

Năng lượng tối thiểu cần cung cấp để thực hiện phản ứng :

Wcung cấp min=Wthu ( khi đó KC=KD=0)

  • Trong phản ứng hạt nhân thu năng lượng: tổng độ hụt khối của các hạt sản phẩm nhỏ hơn tổng độ hụt khối của các hạt tương tác các hạt sản phẩm kém bền vững hơn các hạt tương tác

5. Một số dạng toán thường gặp:

a. Xác định phản ứng tỏa hay thu bao nhiêu năng lượng:

Để biết phản ứng tỏa hay thu bao nhiêu năng lượng ta chỉ cần tính W=(mA+mB-mC-mD).c2

+ Nếu W>0 thì phản ứng này tỏa năng lượng: Wtỏa=W

+ Nếu W<0 thỉ phản ứng này thu năng lượng: Wthu=-W

  1. Bài toán: Cho hạt A có động năgn KA bắn vào hạt B đứng yên tạo thành C,D. Tìm động năng của hai hạt sản phẩm?

Để giải được bải toán này ta cần lập được hai phương trình dựa vào định luật bảo toàn năng lượng toàn phần và định luật bảo toàn động lượng.

  • Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng toàn phần ta được:

-Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

Gọi

Ta có:

Từ hai phương trình (1) và (2) ta sẽ tìm được KC và KD hoặc có thể tính được góc nếu đã biết động năng của các hạt.

  1. Bài toán A bắn vào B đứng yên sinh ra hai hạt X giống nhau có cùng động năng. Tìm KX hoặc tìm góc tạo bởi hướng chuyển động của hai hạt X sau phản ứng.

Ta có hệ:

Tìm được KX và góc

  1. Bài toán hai hạt C,D sinh ra có cùng vận tốc:

Tức là :

BÀI TẬP VẬN DỤNG

ĐỘ HỤT KHỐI. NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT

Bài 1: Xét hạt nhân , có khối lượng mLi = 7,01823u. Biết khối lượng các hạt: mp = l,0073u; mn = l,00867u. Độ hụt khối của hạt nhân liti là

A. 0,03665u. B. 0,03558u. C. 0,03835u. D. 0,03544u.

Bài 2: (ĐH - 2012) Trong một phản ứng hạt nhân, có sự bảo toàn

A. số prôtôn. B. số nuclôn. C. số nơtron. D. khối lượng.

Bài 3: Hạt nhân đơteri ( ) có khối lượng 2,0136u. Năng lượng liên kết của nó là bao nhiêu? Biết mn = 1,0087u; mp = 1,0073u ; 1 uc2 = 931,5 (MeV).

A. 2,23 MeV. B. 4,86 MeV. C. 3,23 Me D. 1,69 MeV.

Bài 4: Xét hạt nhân , cho khối lượng các hạt: mLi = 7,01823u; mp = l,0073u; mn = l,00867u; luc2 = 931 (MeV). Năng lượng tối thiểu để tách hạt nhân Li7 thành các nuclôn riêng biệt là:

A. 35,7 MeV. B. 35,6 MeV. C. 35,5 MeV. D. 35,4 MeV. 

Bài 5: Xác định năng lượng liên kết riêng của hạt nhân . Biết khối lượng các hạt theo đơn vị u là: mU234 = 234,041u; mp = l,0073u; mn = l,0087u; luc2 = 931,5 (MeV).

A. 7,8 (MeV/nuclôn). B. 6,4 (MeV/nuclôn).

C. 7,4 (MeV/nuclôn). D. 7,5 (MeV/nuclôn).

Bài 6: Tính năng lượng liên kết riêng của hạt nhận . Cho khối lượng của các hạt mC = 12u, mn =l,0073u; mp = l,0087u; luc2 = 931,5 (MeV).

A. 7,46 MeV/nuclon. B. 5,28 MeV/nuclon.

C. 5,69 MeV/nuclon. D. 7,45 MeV/nuclon.

Bài 7: Tính năng lượng liên kết riêng của hạt α. Cho biết khối lượng: mα = 4,0015u; mn = l,00867u; mp = 1,00728u; 1uc2 = 931 (MeV).

A. 7,0756 MeV/nuclon. B. 7,0755 MeV/nuclon.

C. 5,269 MeV/nuclon. D. 7,425 MeV/nuclon.

Bài 8: Hạt nhân heli 2He4 có năng lượng liên kết 28,4 MeV ; hạt nhân liti (3Li7) có năng lượng liên kết là 39,2MeV ; hạt nhân đơtơri (1H2) có năng lượng liên kết là 2,24 MeV. Hãy sắp theo thứ tự tăng dần về tính bền vũng của 3 hạt nhân này.

A. liti, hêli, đơtori. B. đơtơri, heli, liti.

C. hêli, liti, đơtơri. D. đơtori, liti, heli.

Bài 9: Sắp xếp theo thứ tự tăng dần về độ bền vững của các hạt nhân sau: 26Fe56; 7N14, 92U238. Cho biết mFe = 55,927u, mN = 13,9992u, mU238 = 238,0002u, mn = l,00867u; mp = 1,00728u

A. 7N14, 92U238, 26Fe56 B. 26Fe56, 92U238, 7N14

C. 26Fe56, 7N14, 92U238 D. 7N14, 26Fe56, 92U238

Bài 10: Năng lượng liên kết của các hạt nhân 92U234 và 82Pb206 lần lượt là 1790 MeV và 1586 MeV. Chi ra kết luận đúng:

A. Độ hụt khối của hạt nhân U nhỏ hơn độ hụt khối của hạt nhân Pb.

B. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân U lớn hơn năng lượng liên kết riêng của hạt nhân Pb.

C. Hạt nhân U kém bền hơn hạt nhân Pb.

D. Năng lượng liên kết của hạt nhân U nhỏ hơn năng lượng liên kết của hạt nhân Pb.

Bài 11: Tính năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1 gam 2He4 từ các prôtôn và nơtron. Cho biết khối lượng: mα = 4,0015u ; mn = l,00867u ; mp = l,00728u và tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.108 (m/s), 1uc2=931,5MeV

A. 68.1010 (J). B. 69.1010 (J). C. 68.104 (J). D. 69.104 (J).

Bài 12: Tính năng lượng toả ra khi tạo thành 2,3 gam 11Na23 từ các prôtôn và nơtron. Cho mNa = 22,9837u; mn = l,0087u; mp = l,0073u; lu = 1,66055.10-27 (kg), tốc độ ánh sáng trong chân không 3.108 (m/s).

A. 2,7.1015(J). B. 2,7.1012 (J). C. 1,8.1015(J). D. 1,8.1012 (J).

Bài 13: Cần năng lượng bao nhiêu để tách các hạt nhân trong 1 gam 2He4 thành các proton và nơtron tự do? Cho biết mHe = 4,0015u; mn =l,0073u; mp = l,0087u; luc2 = 931,5 (MeV).

A. 5,36.1011 J. B. 4,54, 1011 J. C. 6,83. 1011 J. D. 8,271011 J

Bài 14: Xét phản ứng hạt nhân sau: D + T → He + n. Biết độ hụt khối khi tạo thành các hạt nhân: D; He lần lượt là ΔmD = 0,0024u; ΔmHe = 0,0305u; luc2 = 931 MeV. Tổng năng lượng nghỉ trước phản ứng nhiều hơn tổng năng lượng nghỉ sau phản ứng là 18,1 MeV. Tính năng lượng liên kết của T.

A. 8,1 (MeV). B. 5,4 MeV. C. 8,2 MeV. D. 10,5 MeV.

Bài 15: Hạt triti (T) và hạt đơtriti (D) tham gia phản ứng kết hợp tạo thành hạt nhân X và nơtron đồng thời toả năng lượng là 18,06 MeV. Cho biết năng lượng liên kết riêng của T, X lần lượt là 2,7 MeV/nuclon và 7,1 MeV/nuclon thì năng lượng liên kết riêng của hạt D là

A. 4,12 MeV/nuclon. B. 2,14 MeV/nuclon. C. 1,12 MeV/nuclon. D. 4, 21 MeV/nuclon.

PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

Bài 16: Xác định năng lượng tối thiếu cần thiết đế chia hạt nhân 6C12 thành 3 hạt α. Cho biết: mα = 4,0015u; mC = 12u; 1uc2 = 931,5 (MeV); 1 MeV = 1,6.1013 (J).

A. 4,19 (J). B. 6,7.10-13 (J). C. 4,19.10-13(J). D. 6,7.10-10 (J).

Bài 17: Xét phản ứng hạt nhân sau: D + T → He + n. Biết độ hụt khối các hạt nhân: D; T; He lần lượt là ΔmD = 0,0024u; ΔmT = 0,0087u; ΔmHe = 0,0305u; 1uc2 =931,5 MeV. Phản ứng tỏa hay thu năng lượng?

A. tỏa 18,1 MeV. B. thu 18,1 MeV. C. tỏa 12,7 MeV. D. thu 10,5 MeV.

Bài 18: Dùng prôtôn bắn vào hạt nhân 3Li7 thì thu được hai hạt nhân giống nhau X. Biết độ hụt khối khi tạo thành các hạt nhân Li và X lần lượt là ΔmLi = 0,0427u; Δmx = 0,0305u; 1 uc2 = 931 (MeV). Phản ứng này thu hay tỏa bao nhiêu năng lượng?

A. tỏa ra 12,0735 MeV. B. thu 12,0735 MeV C. tỏa ra 17,0373 MeV. D. thu 17,0373 MeV.

Bài 19: Xét phản ứng hạt nhân sau: 12D + 36Li → 24He + 24He. Biết độ hụt khối khi tạo thành các hạt nhân: D; T; He lần lượt là ΔmD = 0,0024u; ΔmLi = 0,0327u; ΔmHe = 0,0305u; luc2 = 931,5 MeV. Năng lượng phản ứng tỏa ra là:

A. 18,125 MeV. B. 25,454 MeV. C. 12,725 MeV. D. 24,126 MeV.

Bài 20: Năng lượng liên kết cho một nuclon trong các hạt nhân 10Ne20; 2He4 và 6C12 tương ứng bằng 8,03 MeV/nuclôn; 7,07 MeV/nuclôn và 7,68 MeV/nuclôn. Năng lượng cần thiết để tách một hạt nhân thành hai hạt nhân 2He4 và một hạt nhân 6C12 là :

A. 11,9 MeV. B. 10,8 MeV. C. 15,5 MeV. D. 7,2 MeV.

Bài 21: Một phản ứng xẩy ra như sau: 92U235 + n → 58Ce140 + 41Nb93 + 3n + 7e-. Năng lượng liên kết riêng của U235 là 7,7 (MeV/nuclôn), của Cel40 là 8,43 (MeV/nuclôn), của Nb93 là 8,7 (MeV/nuclôn). Tính năng lượng toả ra trong phân hạch.

A. 187,4 (MeV). B. 179,7 (MeV). C. 179,8 (MeV). D. 182,6 (MeV).

Bài 22: Cho phản ứng hạt nhân: T + D →n + x + 17,6 (MeV). Tính năng lượng toả ra khi tổng hợp được 2 (g) chất X. Cho biết số Avôgađrô NA = 6,02.1023.

A. 52.1024 MeV. B. 52.1023MeV C. 53.1024MeV D. 53.1023MeV

Bài 23: Xét phản ứng . Cho khối lượng mx = 4,0015u, mH = 1,0073u, mLi = 7,0012u, 1uc2 = 931 MeV và số Avogadro NA = 6,02.1023. Tính năng lượng tỏa ra khi tổng hợp 1 (gam) chất X

A. 3,9.1023 (MeV). B. 1,843.1019 (MeV). C. 4.1020 (MeV). D. 7,8.1023 (MeV).

Bài 24: Dưới tác dụng của bức xạ gamma, hạt nhân có thể tách thành ba hạt nhân 2He4 và sinh hoặc không sinh các hạt khác kèm theo. Biết khối lượng của các hạt là: mHe = 4,002604u; mC = 12u; 1uc2 = 931,5 MeV. Tần số tối thiểu của photon gamma để thực hiện được quá hình biến đổi này bằng:

A. 1,76.1021 Hz. B. l,671021Hz. C. l,76.1020Hz. D. l,67.1020Hz.

Bài 25: Xét phản ứng , lượng tử có nâng lượng 4,7895 MeV và hạt trước phản ứng đứng yên. Cho biết mC = 12u; mα = 4,0015u; 1uc2 = 931 MeV. Nếu các hạt hêli có cùng động năng thì động năng mỗi hạt hêli là

A 0,56 MeV. B. 0,44 MeV. C. 0,6 MeV. D. 0,2 MeV.

Bài 26: Giả sử trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng của các hạt trước phản ứng nhỏ hơn tổng khối lượng các hạt sau phản ứng là 0,02 u. Phản úng hạt nhân này

A. thu năng lượng 18,63 MeV. B. thu năng lượng 1,863 MeV.

C. tỏa năng lương 1,863 MeV. D. tỏa năng lượng 18,63 MeV.

Bài 27: Để phản ứng có thể xảy ra, lượng tử Y phải có năng lượng tối thiểu là bao nhiêu? Cho biết, hạt nhân Be đứng yên, mBe = 9,01218u; mα = 4,0026u; mn= l,0087u; uc2 = 931,5 MeV.

A. 2,53 MeV. B. 1,44 MeV. C. 1,75 MeV. D. 1,6 MeV.

Bài 28: (THPTQG − 2017) Cho phản ứng hạt nhân . Biết khối lượng của và lần lượt là 11,9970 u và 4,0015 u; lấy 1u = 931,5 MeV/c2. Năng lượng nhỏ nhất của phôtôn ứng với bức xạ để phản ứng xảy ra có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 6 MeV. B. 7 MeV. C. 9 MeV. D. 8 MeV.

Bài 29: (ĐH − 2012) Tổng hợp hạt nhân heli từ phản ứng hạt nhân . Mỗi phản ứng trên tỏa năng lượng 17,3 MeV. Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 0,5 mol heli là

A. 1,3.1024 MeV. B. 2,6.1024 MeV. C. 5,2.1024 MeV. D. 2,4.1024 MeV.

Bài 30: (CĐ−2010) Cho phản ứng hạt nhân . Biết số Avôgađrô 6,02.1023/mol, khối lượng mol của He4 là 4 g/mol và 1 MeV = 1,6.10−13 (J). Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 1 g khí heli xấp xỉ bằng

A. 4,24.108J. B. 4,24.105J. C. 5,03.1011J. D. 4,24.1011J.

Bài 31: Dùng proton có động năng 5,45 (MeV) bắn phá hạt nhân đứng yên tạo ra hai hạt nhân mới là hạt nhân và hạt nhân X. Biết động động năng của hạt nhân Li là 3,05 (MeV). Cho khối lượng của các hạt nhân: mBe = 9,01219u; mp = l,0073u; mLi = 6,01513u; mX= 4,0015u; 1uc2 = 931 (MeV). Tính động năng của hạt X.

A. 8,11 MeV. B. 5,06 MeV. C. 5,07 MeV. D. 5,08 MeV.

Bài 32: (QG − 2015) Bắn hạt proton có động năng 5,5 MeV vào hạt nhân đang đứng yên, gây ra phản ứng hạt nhân . Giả sử phản ứng không kèm theo bức xạ , hai hạt α có cùng động năng và bay theo hai hướng tạo với nhau góc 160°. Coi khối lượng của mỗi hạt tính theo đon vị u gần đúng bằng sổ khối của nó. Năng lượng mà phản ứng tỏa ra là

A. 14,6 MeV. B. 10,2 MeV. C. 17,3 MeV. D. 20,4 MeV.

Bài 33: Cho hạt proton có động năng 1,2 (MeV) bắn phá hạt nhân đang đứng yên tạo ra 2 hạt nhân X giống nhau nhưng tốc độ chuyển động thì gấp đôi nhau. Cho biết phản ứng tỏa ra một năng lượng 17,4 (MeV) và không sinh ra bức xạ . Động năng của hạt nhân X có tốc độ lớn hơn là

A. 3,72 MeV. B. 6,2 MeV. C. 12,4 MeV. D. 14,88 MeV.

Bài 34: Bắn hạt α vào hạt nhân đứng yên có phản ứng: Các hạt sinh ra có cùng véctơ vận tốc. Cho khối lượng hạt nhân (đo bằng đon vị u) xấp xỉ bằng số khối của nó. Tỉ số tốc độ của hạt nhân ô xi và tốc độ hạt α là

A. 2/9. B. 3/4. C. 17/81. D. 4/21.

Bài 35: Bắn hạt α vào hạt nhân đứng yên có phản ứng: . Các hạt sinh ra có cùng véctơ vận tốc. Cho khối lượng hạt nhân (đo bằng đơn vị u) xấp xỉ bằng số khối của nó. Tỉ số động năng của hạt nhân ô xi và động năng hạt α là

A. 2/9. B. 3/4. C. 17/81. D. 1/81.

Bài 36: Hạt nhân α có động năng 5,3 (MeV) bắn phá hạt nhân đứng yên và gây ra phản ứng: . Hai hạt sinh ra có phương vectơ 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 úng là 5,6791 MeV, khối lượng của các hạt: mα = 3,968mn; mx = 1 l,8965mn. Động năng của hạt X là

A. 0,92 MeV. B. 0,95 MeV. C. 0,84 MeV. D. 0,75 MeV.

Bài 37: (ĐH−2010) Dùng một prôtôn có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân đang đứng yên. Phản úng tạo ra hạt nhân X và hạt α . Hạt α bay ra theo phương vuông góc với phương tới của prôtôn và có động năng 4 MeV. Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng các hạt tính theo đon vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong các phản ứng này bằng

A. 4,225 MeV. B. 1,145 MeV. C. 2,125 MeV. D. 3,125 MeV.

Bài 38: Dùng một proton có động năng 5,58 (MeV) bắn phá hạt nhân đứng yên sinh ra hạt α và hạt nhân X và không kèm theo bức xạ . Biết năng lượng toả ra trong phản ứng chuyển hết thành động năng của các hạt tạo thành, động năng của hạt α là 6,6 (MeV) và động năng hạt X là 2,648 (MeV). Cho khối lượng các hạt tính theo u bằng số khối. Góc tạo bởi hướng chuyển động của hạt α và hướng chuyển động hạt proton là

A. 147°. B. 148°. C. 150°. D. 120°.

Bài 39: Bắn phá một prôtôn 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 prôtôn bằng 4 lần tốc độ 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

A. 60°. B. 90°. C. 120°. D. 150°.

Bài 40: Hạt α có động năng 5 MeV bắn vào một hạt nhân đứng yên, gây ra phản ứng tạo thành một hạt C12 và một hạt nơtron. Hai hạt sinh ra có vectơ vận tốc hợp với nhau một góc 80°. Cho biết phản ứng tỏa ra một năng lượng 5,6 MeV. Coi khối lượng xấp xỉ bằng số khối. Động năng của hạt nhân C có thể bằng

A. 7 MeV. B. 0,589 MeV. C. 8 MeV. D. 2,5 MeV.

Bài 41: Bắn hạt α có động năng 4 (MeV) vào hạt nhân nitơ đứng yên, xẩy ra phản ứng hạt nhân: . Biết động năng của hạt prôtôn là 2,09 (MeV) và hạt prôtôn chuyển động theo hướng hợp với hướng chuyển động của hạt α một góc 60°. Coi khối lượng xấp xỉ bằng số khối. Xác định năng lượng của phản ứng tỏa ra hay thu vào.

A. Phản ứng toả năng lượng 2,1 MeV. B. Phản ứng thu năng lượng 1,48 MeV.

C. Phản ứng toà năng lượng 1,2 MeV. D. Phản ứng thu năng lượng 1,2 MeV.

Bài 42: (ĐH−2011): Bắn một prôtôn vào hạt nhân đứng yên. Phản ứng tạo ra hai hạt nhân X giống nhau bay ra với cùng tốc độ và theo các phương hợp với phương tới của prôtôn các góc bằng nhau là 60°. Lấy khối lượng của mỗi hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối của nó. Tỉ số giữa tốc độ của prôtôn và tốc độ của hạt nhân X là

A. 4. B. 1/4. C. 2. D. 1/2.

Bài 43: 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 nơtron những góc tương ứng bẳng 150 và 300. Bỏ qua bức xạ . Phản ứng thu hay tỏa năng lượng? (cho tỷ số các khối lượng hạt nhân bằng tỉ số giữa các số khối của chúng).

A. 17,4 (MeV).  B. 0,5 (MeV). C. −1,3 (MeV). D. −1,66 (MeV).

Bài 44: Dùng chùm proton có động năng 1 (MeV) bắn phá hạt nhân đang đứng yên tạo ra 2 hạt nhân X có bản chất giống nhau và không kèm theo bức xạ . Biết hai hạt bay ra đối xứng với nhau qua phương chuyển động của hạt prôtôn và hợp với nhau một góc 170,5°. Coi khối lượng xấp xỉ bằng số khối. Cho biết phản ứng thu hay toà bao nhiêu năng lượng?

A. tỏa 16,4 (MeV). B. thu 0,5 (MeV). C. thu 0,3 (MeV). D. tỏa 17,2 (MeV)

Bài 45: Xét phan ứng xảy ra khi bắn phá hạt nhân nhôm: . Biết khối lượng các hạt mAl = 26,9740u; mn = l,0087u; mp = 29,9700u; mα = 4,0015u, cho 1u = 931 MeV/c2. Động năng tối thiểu của hạt α để phản ứng xảy ra là

A. 5 MeV. B. 3 MeV. C. 4 MeV. D. 2 MeV.

Bài 46: Bắn hạt α vào hạt nhân nitơ N14 đứng yên, xảy ra phản ứng tại thành một hạt nhân oxi và một hạt proton. Biết rằng hai hạt sinh ra có véctơ vận tốc như nhau. Cho khối lượng của các hạt nhân thỏa mãn: và . Động năng hạt α là 1,55 MeV. Hỏi phản ứng tỏa hay thu bao nhiêu năng lượng?

A. thu 1,2 MeV B. tỏa 1,2 MeV. C. thu 1,55 MeV. D. tỏa 1,55 MeV.

Bài 47: Hạt α có động năng 5 MeV bắn vào một hạt nhân 4Be9 đứng yên, gây ra phản ứng tạo thành một hạt C12 và một hạt nơtron. Hạt C bay theo hướng hợp với hướng chuyển động của hạt α một góc 30°, còn hạt n bay theo hướng hợp với hướng chuyển động của hạt α một góc 70°. Coi khối lượng xấp xỉ bằng số khối. Động năng hạt C và hạt n lần lượt là

A. 4,8 MeV và 2,5 MeV. B. 1,5 MeV và 5,2 MeV.

C. 5,2 MeV và 1,5 MeV. D. 2,5 MeV và 4,8 MeV.

Bài 48: (ĐH - 2013) Dùng một hạt α có động năng 7,7 MeV bắn vào hạt nhân 14 N đang đứng yên gây ra phản ứng . Hạt proton bay ra theo phương vuông góc với phương bay tới của hạt α. Cho khối lượng các hạt nhân mα =4,0015u; mp =l,0073u; mN14 =13,9992u; mO17 =16,9947W . Biết lu = 931,5MeV/c2. Động năng của hạt là:

A.6,145 MeV. B. 2,214 MeV C. 1,345 MeV D. 2,075 MeV.

Bài 49(ĐH 2019): Dùng hạt α có động năng K bắn vào hạt nhân đứng yên gây ra phản ứng . Phản ứng này thu năng lượng 1,21MeV và không kèm theo bức xạ gama. Lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối của chúng. Hạt nhân X và hạt bay ra theo các hướng hợp với hướng chuyển động của hạt α các góc lần lượt là 200 và 700. Động năng của hạt nhân là

  1. 1,27MeV B. 0,775MeV C.3,89MeV D. 1,75MeV

Bài 50 (ĐH 2018): Dùng hạt α có động năng 5,00MeV bắn vào hạt nhân đứng yên gây ra phản ứng . Phản ứng này thu năng lượng 1,21MeV và không kèm theo bức xạ gama. Lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối của chúng. Khi hạt nhân X bay ra theo hướng hợp với hướng chuyển động của hạt α một góc lớn nhất thì động năng của hạt nhân X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

  1. 0,62 MeV B. 0,92 MeV C.0,82 MeV D. 0,72 MeV

5