Dùng một prôtôn có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân B49e đang đứng yên. Phản ứng 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 đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong các phản ứng này bằng

Đáp án C

H11+B49e→α24+X36. Hạt α bay ra theo phương vuông góc với phương của prôtôn nên: 

mHWH+mαWα=mXWX⇒1.5,45+4.4=6.WX⇒WX=3,575MeV

Năng lượng phản ứng: 

ΔE=Wα+WX−WH−WBe=4+3,575−5,45−0=2,125MeV>0.

Kinh nghiệm giải nhanh: A+B→C+D.

*Nếu v→C⊥v→D thì mCWC+mDWD=mAWA.

*Nếu v→C⊥v→A thì mCWC+mAWA=mDWD.

Sau đó, kết hợp với ΔE=WC+WD−WA

Với mỗi bài toán cụ thể, phải xác định rõ đâu là hạt A, hạt B, hạt C và hạt D.

Các hạt chuyển động theo hai phương bất kì:

− Nếu φCD=v→C,v→D thì mCWC+mDWD+2cosφCDmCWCmDWD=mAWA.

− Nếu φCA=v→C,v→A thì mCWC+mAWA−2cosφCDmCWCmAWA=mDWD

Sau đó, kết hợp với ΔE=WC+WD−WA

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: mCv→C+mDv→D=mAv→A⇔mCv→C−mAv→A=mDv→D

− Nếu cho φCD=v→C,v→D thì bình phương hai vế mCv→C+mDv→D=mAv→A

mC2vC2+mD2vD2+2mCmDvCvDcosφCD=mA2vA2⇔mCWC+mDWD+2mCWCmDWDcosφCD=mAWA

− Nếu cho φCA=v→C,v→A thì bình phương hai vế mCv→C−mAv→A=mDv→D.

mA2vA2+mC2vC2−2mCmAvCvAcosφCA=mD2vD2⇔mAWA+mCWC−2mCWCmAWAcosφCA=mDWD

(ở trên ta áp dụng W=12mv2⇔mv2=2mW⇒mv=2mW).