Khi bắn hạt α có động năng K vào hạt nhân 714N đứng yên thì gây ra phản ứng 24He+714N→817O+X. Cho khối lượng các hạt nhân trong phản ứng lần lượt là mHe=4,0015u, mN=13,9992u, mO=16,9947u, mX=1,0073u. Lấy 1uc2=931,5MeV. Nếu hạt nhân X sinh ra đứng yên thì giá trị của K bằng

Đáp án B

Phương pháp giải:

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng và định luật bảo toàn năng lượng toàn phần:

ptr→=ps→Kα+ΔE=KO

Với ΔE=mtr−ms.c2 và p=2mK

Giải chi tiết:

Ban đầu hạt N đứng yên, nên N có động lượng bằng 0.

Lúc sau, hạt X sinh ra đứng yên, nên X có động lượng bằng 0.

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có:

ptr→=ps→⇔pα→=pO→⇒pα=pO

⇔2mα.K=2mO.KO⇒KO=417K

Với ΔE=mtr−ms.c2=mα+mN−mO−mX.c2

⇒ΔE=4,0015+13,9992−16,9947−1,0073.931,5=−1,21MeV

Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng toàn phần

Kα+ΔE=KO⇒K−1,21=417K⇒K=1,58MeV