Hạt nhân \({}_{84}^{210}Po\) đứng yên, phân rã α biến thành hạt nhân X: \({}_{84}^{210}Po \to {}_2^4He + {}_Z^AX\). Biết khối lượng của các nguyên tử tương ứng là mPo= 209,982876u, mHe = 4,002603u, mX = 205,974468u. Biết 1u = 931,5MeV/c2. Vận tốc của hạt α bay ra xấp xỉ bằng
Năng lượng toả ra của phản ứng: ∆E = (mt – ms)c2 = Ks – Kt
(mt, Kt và ms, Ks lần lượt là tổng khối lượng và tổng động năng của các hạt trước và sau phản ứng)
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng
Công thức liên hệ giữa động năng và động lượng: p2 = 2mK
Công thức động năng: K = mv2/2
Phương trình phản ứng: \({}_{84}^{210}Po \to {}_2^4He + {}_Z^AX\)
Năng lượng toả ra của phản ứng: ∆E = (mPo – mHe – mX)c2 = 5,407 MeV = KHe + KX
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:
\(\overrightarrow {{p_{He}}} + \overrightarrow {{p_X}} = 0 \Rightarrow {p_{He}} = {p_X} \Leftrightarrow {m_{He}}{K_{He}} = {m_X}{K_X} \Rightarrow {K_X} = {{4,002603} \over {205,974468}}{K_{He}} = 0,0194{K_{He}}\)
=> ∆E = 5,407 MeV = KHe + KX = KHe + 0,0194KHe => KHe = 5,304 MeV
\( \Rightarrow {v_{He}} = \sqrt {{{2{K_{He}}} \over {{m_{He}}}}} = \sqrt {{{{{2.5,304.1,6.10}^{ - 13}}} \over {{{4,002603.1,66055.10}^{27}}}}} = {16.10^6}m/s\)
Chọn D