Hạt nhân mẹ Ra đứng yên biến đổi thành một hạt α và một hạt nhân con Rn. Tính động năng của hạt α và hạt nhân Rn. Biết m(Ra) = 225,977u, m(Rn) = 221,970u; m(α) = 4,0015u. Chọn đáp án đúng?
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
Phương trình phản ứng: \(Ra \to \alpha + Rn\)
Năng lượng toả ra của phản ứng: ∆E = (mRa – mRn – mα)c2 = KRn + Kα = 5,12 MeV
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:
\(\overrightarrow {{p_\alpha }} + \overrightarrow {{p_{Rn}}} = 0 \Rightarrow {p_\alpha } = {p_{Rn}} \Leftrightarrow {m_\alpha }{K_\alpha } = {m_{Rn}}{K_{Rn}} \Rightarrow {K_\alpha } = {{221,970} \over {4,0015}}{K_{Rn}} = 55,47{K_{Rn}}\)
Có: KRn + Kα = 5,12 MeV <=> KRn + 55,47.KRn = 5,12 => KRn = 0,09 MeV => Kα = 5,03 MeV
Chọn C