chuyên đề vật lý hạt nhân -phần 2

Tham khảo tài liệu chuyên đề vật lý hạt nhân -phần 2, tài liệu phổ thông, vật lý phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
chuyên đề vật lý hạt nhân -phần 2 V t lý h t nhân (tt) Chuyên ñV t lý h t nhân (ti p theo) Sưu t m b i: www.daihoc.com.vn V t lý h t nhân (tt)N i dung N i dung và phương pháp gi i Các ví d Bài t p áp d ng Sưu t m b i: www.daihoc.com.vn V t lý h t nhân (tt)N i dung và phương pháp gi i1. Vi t phương trình ph n ng h t nhân. (Xác ñ nh m t h t nhân nào ñó khi bi t các h t nhân khác). • Ch c n áp d ng ñ nh lu t b o toàn s kh i (A) và ñ nh lu t b o toàn ñi n tích (b o toàn nguyên t s Z).2. Tính năng lư ng liên k t hay năng lư ng liên k t riêng c a h t nhân - So sánh ñ b n v ng c a các h t nhân • Áp d ng công th c ñ nh nghĩa năng lư ng liên k t: ∆E = ∆mc2 v i ∆m = Zmp + (A – Z)mn – m Lưu ý: 1 931MeV/c2 • u ∆E - Năng lư ng liên k t riêng v i A là s nuclon c a h t nhân. A - H t nhân nào có năng lư ng liên k t riêng l n hơn thì b n hơn. Sưu t m b i: www.daihoc.com.vn V t lý h t nhân (tt)N i dung và phương pháp gi i (tt)3. Tính năng lư ng c a ph n ng h t nhân: Áp d ng công th c: Q = (M0 – M)c2 • • N u Q > 0: ph n ng t a năng lư ng. Q < 0: ph n ng thu năng lư ng. (Trong ñó M0: t ng kh i lư ng các h t nhân tham gia ph n ng M: t ng kh i lư ng các h t nhân thu ñư c sau ph n ng)4. Xác ñ nh ñ ng năng, v n t c ho c hư ng bay c a các h t nhân (khi b n h t nhân b ng h t nhân khác). • Phương pháp chung: - Căn c vào ñ nh lu t b o toàn ñ ng lư ng, ñ nh lu t b o toàn năng lư ng ñ l p h phương trình. Gi i h phương trình ñ rút ra ñ i lư ng c n tìm. Sưu t m b i: www.daihoc.com.vn V t lý h t nhân (tt)Các ví d - Ví d 1 ( P) v F t ¹o ra ph¶n øng: P + 19 F → O+xB¾n proton o h¹t nh©n 1 19 16 1 9 9 8H¹t nh©n x l : B. α A. 7 L 3 C. N¬tron 10 D. Be 4 Gi iTa có: 1P + 19 F → O+ AX 16 1 9 8 ZÁp d ng ñ nh lu t b o toàn nuclôn: 1 + 19 = 16 + A ⇒ A = 4Áp d ng ñ nh lu t b o toàn ñi n tích: 1 + 9 = 8 + Z ⇒ Z = 2V y h t nhân A X chính là 4 α (h t nhân hêli) Z 2Ch n ñáp án B Sưu t m b i: www.daihoc.com.vn V t lý h t nhân (tt)Các ví d (tt) – Ví d 2Cho kh i lư ng proton và nơtron l n lư t là: mp = 1,007276u; kh i lư ng 20nơtron là mn = 1,008665u và 1u = 931,5MeV/c2. H t nhân 10 Ne có kh ilư ng m = 19,98950u có lăng lư ng liên k t riêng là: A. 7,6662 MeV/nuclon B. 9,6662 MeV/nuclon C. 8,0323 MeV/nuclon D. 7,0738 MeV/nuclon Gi iÁp dông công thøc:E =  Zmp + (A − Z)mn − m  c 2   = [10 x 1,007276 + (20 − 10) . 1, 008665 − 19,986950] 931,5 = 160,6465 MeV ∆E 160,6465 = = 8,0323 MeV / nuclon ⇒ Chän CVËy: A 20 Sưu t m b i: www.daihoc.com.vn V t lý h t nhân (tt)Các ví d (tt) – Ví d 3Xét ph n ng h t nhân: 2 D + 2 D → 3 He + n 1 1 2Bi t kh i lư ng các nguyên t tương ng mD = 2,0141u; mHe = 3,0160u vàkh i lư ng nơtron mn = 1,0087u. Cho 1u = 931,5 MeV/c2. Năng lư ng t a ratrong ph n ng trên b ng: A. 4,19 MeV B. 3,07 MeV C. 3,26 MeV D. 5,43 MeV Gi iQ = (M0 − M)c 2 = 2m 2 D − m 3 He − mn  c 2  (1 ) (2 )   Trong ñó * m 2 D là kh i lư ng h t nhân ñơteri: 1 m 2 D − mD − me  mD: kh i lư ng nguyên t ñơteri  1   me: kh i lư ng electron* m 3 He = mHe − 2me  mHe: kh i lư ng nguyên t hêli   2Rót ra Q = [ 2mD − mHe − mn ] c 2 = (2 x 2,0141 − 3,0160 − 1,0087).931,5 = 3,26MeV ⇒ Chän C Sưu t m b i: www.daihoc.com.vn V t lý h t nhân (tt)Các ví d (tt) – Ví d 4Dùng h t α b n phá h t nhân 27 Al (ñ ng yên) ta có ph n ng: 13 Al + α → P + 0 n. Bi t kh i lư ng các h t nhân là: mα = 4,0015u; mAl =27 30 113 1526,974u; mP =29,970u; mn = 1,0087u; 1u = 931 MeV/c2; B qua ñ ng năngc a các h t sinh ra. ð ng năng t i thi u c a h t α ñ ph n ng x y ra là: A. 2 MeV B. 3 MeV C. 4 MeV D. 5 MeV Gi iQ = (M0 − M)c 2 = (mAl + mα − mP − mn )c 2 = (26,974 + 4,0015 − 29,970 − 1,0087).931 − 3,0 (MeV)Ph¶n øng thu n¨ng l−îng. § Ó ph¶n øng x¶y ra : K α + M0c 2 ≥ Mc 2⇒ K α ≥ − Q ⇒ K α ≥ 3,0(MeV)⇒ Chän B Sưu t m b i: www.daihoc.com.vn V t lý h t nhân (tt)Các ví d (tt) – Ví d 5Ngư i ta dùng h t proton b n vào h t nhân 9 Be ñ ng yên ...