Hạt prôtôn có động năng KP = 2MeV bắn phá vào hạt nhân \({}_3^7Li\) đứng yên, sinh ra hai hạt nhân X có cùng động năng, theo phản ứng hạt nhân sau: p +
X + X. Cho biết mP = 1,0073u; mLi = 7,0144u; mX = 4,0015u. 1u = 931MeV/c2. Theo phản ứng trên: để tạo thành 1,5g chất X thì phản ứng toả ra bao nhiêu năng lượng?
Giải chi tiết:
Phương trình phản ứng: \(p + {}_3^7Li \to {}_2^4X + {}_2^4X\)
Năng lượng toả ra sau mỗi phản ứng là: ∆E = (mp + mLi – 2.mX)c2 = (1,0073 + 7,0144 – 2.4,0015).931 = 17,41 MeV
Số hạt nhân X có trong 1,5g hạt X là: \(N = {m \over A}{N_A} = {{1,5} \over 4}{.6,02.10^{23}} = {2,2575.10^{23}}\)
Mỗi phản ứng tạo ra 2 hạt nhân X toả năng lượng 17,41MeV
=> Năng lượng toả ra khi tạo thành 1,5g chất X: \(E{\rm{ }} = {\rm{ }}N.\Delta E{\rm{ }} = 17,41.{{{{2,2575.10}^{23}}} \over 2} = {19,65.10^{23}}MeV\)
Chọn B