SBT Vật lí 12 Bài 36: Năng lượng liên kết của hạt nhân. Phản ứng hạt nhân

SBT Vật lí 12 Bài 36: Năng lượng liên kết của hạt nhân. Phản ứng hạt nhân | Giải SBT Vật Lí lớp 12

Thanh Dung Ngày: 26-05-2022 Lớp 12

1.1 K

Tailieumoi.vn giới thiệu Giải sách bài tập Vật Lí lớp 12 Bài 36: Năng lượng liên kết của hạt nhân. Phản ứng hạt nhân chi tiết giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Vật Lí 12. Mời các bạn đón xem:

Bài giảng Vật lí 12 Bài 36: Năng lượng liên kết của hạt nhân. Phản ứng hạt nhân

Giải SBT Vật Lí 12 Bài 36: Năng lượng liên kết của hạt nhân. Phản ứng hạt nhân

Bài 36.1 trang 107 SBT Vật Lí 12: Lực hạt nhân là lực nào sau đây?

A. Lực điện.

B. Lực từ.

C. Lực tương tác giữa các nuclôn.

D. Lực tương tác giữa các thiên hà.

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về lực hạt nhân.

Lời giải:

Lực hạt nhân là lực liên kết giữa các nuclon

Chọn C

Bài 36.2 trang 107 SBT Vật Lí 12: Độ hụt khối của hạt nhân $_{Z}^{A} X$ là

A. $Δ m = N m_{n} - Z m_{p} .$

B. $Δ m = m - N m_{p} - Z m_{p} .$

C. $Δ m = (N m_{n} + Z m_{p}) - m .$

D. $Δ m = Z m_{p} - N m_{n} .$

Với $N = A - Z; m, m_{p}, m_{n}$ lần lượt là khối lượng hạt nhân, khối lượng prôtôn và khối lượng nơtron.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính độ hụt khối: $Δ m = (N m_{n} + Z m_{p}) - m .$ .

Lời giải:

Độ hụt khối $Δ m = (N m_{n} + Z m_{p}) - m .$

Với $N = A - Z; m, m_{p}, m_{n}$ lần lượt là khối lượng hạt nhân, khối lượng prôtôn và khối lượng nơtron.

Chọn C

Bài 36.3 trang 108 SBT Vật Lí 12: Năng lượng liên kết của một hạt nhân

A. có thể dương hoặc âm.

B. càng lớn thì hạt nhân càng bền.

C. càng nhỏ thì hạt nhân càng bền.

D. có thể bằng $0$ với các hạt nhân đặc biệt.

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về năng lượng liên kết của hạt nhân

Lời giải:

Năng lượng liên kết của hạt nhân có thể bằng $0$ với các hạt nhân đặc biệt.

Chọn D

Bài 36.4 trang 108 SBT Vật Lí 12: Đại lượng nào dưới đây đặc trưng cho mức độ bền vững của một hạt nhân?

A. Năng lượng liên kết.

B. Năng lượng liên kết riêng.

C. Số hạt prôtôn.

D. Số hạt nuclôn.

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về độ bền vững của hạt nhân.

Lời giải:

Độ bền vững của hạt nhân được đặc trưng bởi năng lượng liên kết riêng, hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững

Chọn B

Bài 36.5 trang 108 SBT Vật Lí 12: Chỉ ra phát biểu sai.

Trong một phản ứng hạt nhân có định luật bảo toàn

A. năng lượng toàn phần.

B. điện tích.

C. động năng.

D. số nuclôn.

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về phản ứng hạt nhân.

Lời giải:

Trong một phản ứng hạt nhân có định luật bảo toàn

+ Bảo toàn số nuclon

+ Bảo toàn điện tích

+ Bảo toàn năng lượng toàn phần

+ Bảo toàn động lượng

Chọn C

Bài 36.6 trang 108 SBT Vật Lí 12: Xác định hạt $X$ trong phương trình sau: $_{9}^{19} F +_{1}^{1} H \to_{8}^{16} O + X .$

A. $_{2}^{3} H e .$ B. $_{2}^{4} H e .$

C. $_{1}^{2} H .$ D. $_{1}^{3} H .$

Phương pháp giải:

Sử dụng bảo toàn điện tích và vảo toàn số nuclon trong phản ứng hạt nhân

Lời giải:

$_{Z}^{A} X$

+ Bảo toàn điện tích: $9 + 1 = 8 + Z \Rightarrow Z = 2$

+ Bảo toàn số hạt nuclon: $19 + 1 = 16 + A \Rightarrow A = 4$

Vậy X là $_{2}^{4} H e$

Chọn B

Bài 36.7 trang 108 SBT Vật Lí 12: Đơn vị đo khối lượng nào không sử dụng trong việc khảo sát các phản ứng hạt nhân?

A. kilôgam. B. miligam.

C. gam. D. u.

Phương pháp giải:

Kilogam không được dùng trong khảo sát phản ứng hạt nhân

Lời giải:

Sử dụng lí thuyết trong phản ứng hạt nhân

Chọn A

Bài 36.8 trang 108 SBT Vật Lí 12: Hạt nhân $A$ đang đứng yên thì phân rã thành hạt nhân $B$ có khối lượng $m_{B}$ và hạt $α$ có khối lượng $m_{α} .$ Tỉ số giữa động năng của hạt nhân $B$ và động năng của hạt $α$ ngay sau phân rã bằng

A. $\frac{m_{B}}{m_{α}} .$ B. $(\frac{m_{B}}{m_{α}})^{2} .$

C. $(\frac{m_{α}}{m_{B}})^{2} .$ D. $\frac{m_{α}}{m_{B}} .$

Phương pháp giải:

Sử dụng bảo toàn động lượng trong phản ứng hạt nhân

Lời giải:

Phương trình phản ứng hạt nhân: $A \to B + α$

Bảo toàn động lượng: $\vec{p_{B}} + \vec{p_{α}} = \vec{p_{A}} = \vec{0}$

$\begin{array}{l} \Rightarrow \vec{p_{B}} = - \vec{p_{α}} \\ \Leftrightarrow {(\vec{p_{B}})}^{2} = {(- \vec{p_{α}})}^{2} \\ \Leftrightarrow 2 m_{B} . W_{d_{B}} = 2 m_{α} . W_{d_{α}} \\ \Rightarrow \frac{W_{d_{B}}}{W_{d_{α}}} = \frac{m_{α}}{m_{B}} \end{array}$

Chọn D

Bài 36.9 trang 108 SBT Vật Lí 12: Giả sử hai hạt nhân $X$ và $Y$ có độ hụt khối bằng nhau; số nuclôn của hạt nhân $X$ lớn hơn số nuclôn của hạt nhân $Y$ , thì

A. năng lượng liên kết riêng của hai hạt nhân bằng nhau.

B. hạt nhân $Y$ bền vững hơn hạt nhân $X .$

C. năng lượng liên kết riêng của hạt nhân $X$ lớn hơn năng lượng liên kết riêng của hạt nhân $Y .$

D. hạt nhân $X$ bền vững hơn hạt nhân $Y .$

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững

Sử dụng công thức tính năng lượng liên kết riêng: $σ = \frac{Δ E}{A} = \frac{Δ m c^{2}}{A}$

Lời giải:

Ta có công thức tính năng lượng liên kết riêng $σ = \frac{Δ E}{A} = \frac{Δ m c^{2}}{A}$

Vì

$\begin{array}{l} {\begin{cases} Δ m_{X} = Δ m_{Y} \\ A_{X} > A_{Y} \end{cases} \\ \Rightarrow σ_{X} < σ_{Y} \end{array}$

Nên hạt nhân $Y$ bền vững hơn hạt nhân $X .$

Chọn B

Bài 36.10 trang 109 SBT Vật Lí 12: Cho ba hạt nhân $X, Y$ và $Z$ có số nuclôn tương ứng là $A_{X}, A_{Y}$ và $A_{Z}$ với $A_{X} = 2 A_{Y} = 0, 5 A_{Z} .$ Biết năng lượng liên kết riêng của từng hạt nhân tương ứng là $Δ E_{X}, Δ E_{Y}$ và $Δ E_{Z}$ với $Δ E_{Z} < Δ E_{X} < Δ E_{Y} .$ Sắp xếp các hạt nhân này theo thứ tự tính bền vững giảm dần là:

A. $Y, X, Z .$ B. $Y, Z, X .$

C. $X, Y, Z .$ D. $Z, X, Y .$

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững

Sử dụng công thức tính năng lượng liên kết riêng: $σ = \frac{Δ E}{A} = \frac{Δ m c^{2}}{A}$

Lời giải:

Ta có công thức tính năng lượng liên kết riêng $σ = \frac{Δ E}{A} = \frac{Δ m c^{2}}{A}$

+ Ta có $A_{X} = 2 A_{Y} = 0, 5 A_{Z} \Rightarrow A_{Z} > A_{X} > A_{Y}$

+ $Δ E_{Z} < Δ E_{X} < Δ E_{Y} .$

Vậy $σ_{Z} < σ_{X} < σ_{Y}$ nên thứ tự tính bền vững giảm dần là: $Y, X, Z$

Chọn A

Bài 36.11 trang 109 SBT Vật Lí 12: Bắn một prôtôn vào hạt nhân $_{3}^{7} L i$ đứng yên. Phản ứng tạo ra hai hạt nhân $X$ giống nhau bay ra với cùng tốc độ và theo phương hợp với phương tới của prôtôn các góc bằng nhau là $60^{o} .$ 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. $\frac{1}{2} .$

C. $2.$ D. $\frac{1}{4} .$

Phương pháp giải:

Sử dụng định luật bảo toàn động lượng trong phản ứng hạt nhân.

Lời giải:

Phương trình phản ứng hạt nhân: $_{1}^{1} p +_{3}^{7} L i \to X + X$

Vậy $X$ là $_{2}^{4} H e$

SBT Vật lí 12 Bài 36: Năng lượng liên kết của hạt nhân. Phản ứng hạt nhân | Giải SBT Vật Lí lớp 12 (ảnh 1)

Bảo toàn động lượng: $\vec{p_{p}} = \vec{2 p_{X}}$

Chiếu lên phương của $\vec{p_{p}}$ :

$\begin{array}{l} p_{p} = 2 p_{X} \cos β \\ \Leftrightarrow m_{p} v_{p} = 2 m_{X} v_{X} \cos β \\ \Rightarrow \frac{v_{p}}{v_{X}} = \frac{2 m_{X} \cos β}{m_{p}} \\ = \frac{2.4. \cos 60^{0}}{1} = 4 \end{array}$

Chọn A

Bài 36.12 trang 109 SBT Vật Lí 12: Cho khối lượng của prôtôn, nơ tron; $_{18}^{40} A r;_{3}^{6} L i$ lần lượt là $1, 0073 u; 1, 0087 u; 39, 9525 u; 6, 0145 u$ và $1 u = 931, 5 M e V / c^{2} .$ So với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân $_{3}^{6} L i$ thì năng lượng liên kết riêng của hạt nhân $_{18}^{40} A r$

A. lớn hơn một lượng là $5, 20 M e V .$

B. lớn hơn một lượng là $3, 42 M e V .$

C. nhỏ hơn một lượng là $3, 42 M e V .$

D. nhỏ hơn một lượng là $5, 20 M e V .$

Phương pháp giải:

Sử dụng năng lượng liên kết riêng: $σ = \frac{Δ E}{A}$

Sử dụng công thức tính năng lượng liên kết $Δ E = Δ m c^{2}$

Sử dụng công thức tính độ hụt khối: $Δ m = Z m_{p} + (A - Z) m_{n} - m$

Lời giải:

+ Năng lượng liên kết của $_{18}^{40} A r$ là:

$\begin{array}{l} Δ E_{A r} = Δ m c^{2} \\ = (Z m_{p} + (A - Z) m_{n} - m) c^{2} \\ = (18.1, 0073 + 22.1, 0087 - 39, 9525) u c^{2} \\ = (18.1, 0073 + 22.1, 0087 - 39, 9525) .931, 5 \\ = 344, 93445 M e V \end{array}$

+ Năng lượng liên kết riêng của $_{18}^{40} A r$ : $σ_{A r} = \frac{Δ E_{A r}}{A_{A r}} = \frac{344, 93445}{40} = 8, 62336125 (M e V / n u c l o n)$

+ Năng lượng liên kết của $_{3}^{6} L i$ là:

$\begin{array}{l} Δ E_{L i} = Δ m c^{2} \\ = (Z m_{p} + (A - Z) m_{n} - m) c^{2} \\ = (3.1, 0073 + 3.1, 0087 - 6, 0145) u c^{2} \\ = (3.1, 0073 + 3.1, 0087 - 6, 0145) .931, 5 \\ = 31, 20525 M e V \end{array}$

+ Năng lượng liên kết riêng của $L i$ : $σ_{L i} = \frac{Δ E_{L i}}{A_{L i}} = \frac{31, 20525}{6} = 5, 200875 (M e V / n u c l o n)$

So với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân $_{3}^{6} L i$ thì năng lượng liên kết riêng của hạt nhân $_{18}^{40} A r$

lớn hơn một lượng $8, 62336125 - 5, 200875 \approx 3, 42 (M e V / n u c l o n)$

Chọn C

Bài 36.13 trang 109 SBT Vật Lí 12: Giả sử trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng của hai hạt trước phản ứng nhỏ hơn tổng khối lượng của hai hạt sau phản ứng là $0, 02 u .$ Phản ứng hạt nhân này

A. tỏa năng lượng $1, 863 M e V .$

B. tỏa năng lượng $18, 63 M e V .$

C. thu năng lượng $1, 863 M e V .$

D. thu năng lượng $18, 63 M e V .$

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính nhiệt lượng sau phản ứng: $Q = (m_{t r u o c} - m_{s a u}) c^{2}$

Lời giải:

Ta có

$\begin{array}{l} Q = (m_{t r u o c} - m_{s a u}) c^{2} \\ = - 0, 02 u c^{2} \\ = - 0, 02.931, 5 = - 18, 63 M e V < 0 \end{array}$

Phản ứng thu năng lượng

Chọn D

Bài 36.14 trang 109 SBT Vật Lí 12: Tính năng lượng liên kết của các hạt nhân $_{5}^{11} B;_{1}^{3} T .$

Cho biết: $m (_{5}^{11} B) = 11, 0064 u; m (_{1}^{3} T) = 3, 015 u .$

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính năng lượng liên kết $Δ E = Δ m c^{2}$

Sử dụng công thức tính độ hụt khối: $Δ m = Z m_{p} + (A - Z) m_{n} - m$

Lời giải:

+ Năng lượng liên kết của $_{5}^{11} B$

$\begin{array}{l} Δ E_{B} = Δ m c^{2} \\ = (Z m_{p} + (A - Z) m_{n} - m) c^{2} \\ = (5.1, 0073 + 6.1, 0087 - 11, 0064) u c^{2} \\ = (5.1, 0073 + 6.1, 0087 - 11, 0064) .931, 5 \\ = 76, 66245 M e V \end{array}$

+ Năng lượng liên kết của $_{1}^{3} T$

$\begin{array}{l} Δ E_{T} = Δ m c^{2} \\ = (Z m_{p} + (A - Z) m_{n} - m) c^{2} \\ = (1.1, 0073 + 2.1, 0087 - 3, 015) u c^{2} \\ = (1.1, 0073 + 2.1, 0087 - 3, 015) .931, 5 \\ = 9, 03555 M e V \end{array}$

Bài 36.15 trang 110 SBT Vật Lí 12: Tính năng lượng liên kết của $^{234} U$ và $^{238} U .$ Hạt nhân nào bền hơn? Cho biết $m (^{234} U) = 233, 982 u; m (^{238} U) = 237, 997 u .$

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững

Sử dụng năng lượng liên kết riêng: $σ = \frac{Δ E}{A}$

Sử dụng công thức tính năng lượng liên kết $Δ E = Δ m c^{2}$

Sử dụng công thức tính độ hụt khối: $Δ m = Z m_{p} + (A - Z) m_{n} - m$

Lời giải:

+ Năng lượng liên kết của $^{234} U$ là:

$\begin{array}{l} Δ E_{1} = Δ m c^{2} \\ = (Z m_{p} + (A - Z) m_{n} - m) c^{2} \\ = (92.1, 0073 + 142.1, 0087 - 233, 982) u c^{2} \\ = (92.1, 0073 + 142.1, 0087 - 233, 982) .931, 5 \\ = 1793, 1375 M e V \end{array}$

+ Năng lượng liên kết riêng của $^{234} U$ : $σ_{1} = \frac{Δ E_{1}}{A_{1}} = \frac{1793, 1375}{234} = 7, 663 (M e V / n u c l o n)$

+ Năng lượng liên kết của $^{238} U$ là:

$\begin{array}{l} Δ E_{2} = Δ m c^{2} \\ = (Z m_{p} + (A - Z) m_{n} - m) c^{2} \\ = (92.1, 0073 + 146.1, 0087 - 237, 997) u c^{2} \\ = (92.1, 0073 + 146.1, 0087 - 237, 997) .931, 5 \\ = 1811, 5812 M e V \end{array}$

+ Năng lượng liên kết riêng của $^{238} U$ : $σ_{2} = \frac{Δ E_{2}}{A_{2}} = \frac{1811, 5812}{238} = 7, 611 (M e V / n u c l o n)$

$σ_{1} > σ_{2}$ nên $^{234} U$ bền hơn

Bài 36.16 trang 110 SBT Vật Lí 12: Tính năng lượng liên kết riêng của $_{4}^{9} B e;_{29}^{64} C u;_{47}^{108} A g .$ Cho biết: $m (_{4}^{9} B e) = 9, 0108 u; m (_{29}^{64} C u) = 63, 913 u; m (_{47}^{108} A g) = 107, 878 u .$

Phương pháp giải:

Sử dụng năng lượng liên kết riêng: $σ = \frac{Δ E}{A}$

Sử dụng công thức tính năng lượng liên kết $Δ E = Δ m c^{2}$

Sử dụng công thức tính độ hụt khối: $Δ m = Z m_{p} + (A - Z) m_{n} - m$

Lời giải:

+ Năng lượng liên kết của $_{4}^{9} B e$ là:

$\begin{array}{l} Δ E_{B e} = Δ m c^{2} \\ = (Z m_{p} + (A - Z) m_{n} - m) c^{2} \\ = (4.1, 0073 + 5.1, 0087 - 9, 0108) u c^{2} \\ = (4.1, 0073 + 5.1, 0087 - 9, 0108) .931, 5 \\ = 57, 65985 M e V \end{array}$

+ Năng lượng liên kết riêng của $_{4}^{9} B e$ : $σ_{B e} = \frac{Δ E_{B e}}{A_{B e}} = \frac{57, 65985}{9} = 6, 40665 (M e V / n u c l o n)$

+ Năng lượng liên kết của $_{26}^{64} C u$ là:

$\begin{array}{l} Δ E_{C u} = Δ m c^{2} \\ = (Z m_{p} + (A - Z) m_{n} - m) c^{2} \\ = (29.1, 0073 + 35.1, 0087 - 63, 913) u c^{2} \\ = (29.1, 0073 + 35.1, 0087 - 63, 913) .931, 5 \\ = 561, 8808 M e V \end{array}$

+ Năng lượng liên kết riêng của $_{26}^{64} C u$ : $σ_{C u} = \frac{Δ E_{C u}}{A_{C u}} = \frac{561, 8808}{64} = 8, 78 (M e V / n u c l o n)$

+ Năng lượng liên kết của $_{47}^{108} A g$ là:

$\begin{array}{l} Δ E_{A g} = Δ m c^{2} \\ = (Z m_{p} + (A - Z) m_{n} - m) c^{2} \\ = (47.1, 0073 + 61.1, 0087 - 107, 878) u c^{2} \\ = (47.1, 0073 + 61.1, 0087 - 107, 878) .931, 5 \\ = 927, 5877 M e V \end{array}$

+ Năng lượng liên kết riêng của $_{47}^{108} A g$ : $σ_{A g} = \frac{Δ E_{A g}}{A_{A g}} = \frac{927, 5877}{108} = 8, 589 (M e V / n u c l o n)$

Bài 36.17 trang 110 SBT Vật Lí 12: Dùng một prôtôn có động năng $5, 45 M e V$ bắn vào hạt nhân $_{4}^{9} B e$ 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 $4 M e V .$ Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Tính năng lượng tỏa ra trong phản ứng này theo đơn vị $M e V .$

Phương pháp giải:

Sử dụng bảo toàn động lượng trong phản ứng hạt nhân

Sử dụng công thức tính năng lượng phản ứng: $Q = W_{d_{s a u}} - W_{d_{t r u o c}}$

Lời giải:

Phương trình phản ứng: $_{1}^{1} p +_{4}^{9} B e \to_{3}^{6} X + α$

Bảo toàn động lượng $\vec{p_{p}} = \vec{p_{X}} + \vec{p_{α}}$

SBT Vật lí 12 Bài 36: Năng lượng liên kết của hạt nhân. Phản ứng hạt nhân | Giải SBT Vật Lí lớp 12 (ảnh 2)

Do $\vec{p_{p}}$ vuông góc với $\vec{p_{α}}$ nên ta có

$\begin{array}{l} p_{X}^{2} = p_{p}^{2} + p_{α}^{2} \\ \Leftrightarrow 2 m_{X} W_{X} = 2 m_{p} W_{P} + 2 m_{α} W_{α} \\ \Rightarrow W_{X} = \frac{m_{p} W_{P} + m_{α} W_{α}}{m_{X}} \\ = \frac{1.5, 45 + 4.4}{6} = 3, 575 M e V \end{array}$

Năng lượng phản ứng

$\begin{array}{l} Q = W_{d_{s a u}} - W_{d_{t r u o c}} \\ = W_{X} + W_{α} - W_{p} \\ = 3, 575 + 4 - 5, 45 = 2, 125 M e V \end{array}$

Bài 36.18 trang 110 SBT Vật Lí 12: Hạt nhân $_{4}^{10} B e$ có khối lượng $10, 0135 u .$ Khối lượng của nơtron $m_{n} = 1, 0087 u,$ khối lượng của prôtôn $m_{p} = 1, 0073 u, 1 u = 931 M e v / c^{2} .$ Tính năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng của hạt nhân $_{4}^{10} B e .$

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính năng lượng liên kết $Δ E = Δ m c^{2}$

Sử dụng công thức tính độ hụt khối: $Δ m = Z m_{p} + (A - Z) m_{n} - m$

Sử dụng năng lượng liên kết riêng: $σ = \frac{Δ E}{A}$

Lời giải:

+ Năng lượng liên kết của $_{4}^{10} B e$ là:

$\begin{array}{l} Δ E_{B e} = Δ m c^{2} \\ = (Z m_{p} + (A - Z) m_{n} - m) c^{2} \\ = (4.1, 0073 + 6.1, 0087 - 10, 0135) u c^{2} \\ = (4.1, 0073 + 6.1, 0087 - 10, 0135) .931 \\ = 63, 2149 M e V \end{array}$

+ Năng lượng liên kết riêng của $_{4}^{10} B e$ : $σ_{B e} = \frac{Δ E_{B e}}{A_{B e}} = \frac{63, 2149}{10} \approx 6, 32 (M e V / n u c l o n)$

Bài 36.19 trang 110 SBT Vật Lí 12: Bắn một đơteri vào một hạt nhân $_{3}^{6} L i,$ ta thu được hai hạt nhân $X$ giống nhau.

a) Viết phương trình phản ứng và cho biết hạt nhân $X$ là hạt nhân gì?

b) Phản ứng này tỏa hay thu năng lượng? Tính năng lượng này.

Cho khối lượng của hạt nhân $_{3}^{6} L i$ là $m_{L i} = 6, 0145 u;$ của hạt đơteri là $m_{H} = 2, 0140 u;$ của hạt nhân $X$ là $m_{X} = 4, 0015 u; 1 u = 931 M e V / c^{2} .$

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính năng lượng phản ứng $Q = (m_{t r u o c} - m_{s a u}) c^{2}$

Lời giải:

a) Phương trình phản ứng $_{1}^{2} D +_{3}^{6} L i \to 2_{2}^{4} X$

b) Năng lương phản ứng:

$\begin{array}{l} Q = (m_{t r u o c} - m_{s a u}) c^{2} \\ = (2 m_{X} - m_{D} - m_{L i}) c^{2} \\ = (2.4, 0015 - 2, 014 - 6, 0145) u c^{2} \\ = (2.4, 0015 - 2, 014 - 6, 0145) .931 \\ = 1, 3965 M e V > 0 \end{array}$

Phản ứng tỏa năng lượng

Bài 36.20 trang 110 SBT Vật Lí 12: Theo thuyết tương đối, một êlectron có động năng bằng một nửa năng lượng nghỉ của nó thì vận tốc của nó sẽ bằng bao nhiêu?

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính động năng: $W_{d} = [\frac{1}{\sqrt{1 - {(\frac{v}{c})}^{2}}} - 1] E_{0}$