Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(_1^1p + _4^9Be \rightarrow \alpha + _3^6Li\)
Phản ứng này thu năng lượng => \(W_{thu} =(m_s-m_t)c^2 = K_t-K_s\)
=> \( K_p+ K_{Be}-K_{He}- K_{Li} = W_{thu} \) (do Be đứng yên nên KBe = 0)
=> \(K_p = W_{thu}+K_{Li}+K_{He} = 2,125+4+3,575 = 9,7MeV.\)
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng
P P P α α p Li
\(\overrightarrow P_{p} =\overrightarrow P_{He} + \overrightarrow P_{Li} \)
Dựa vào hình vẽ ta có
Áp dụng định lí hàm cos trong tam giác
=> \(\cos {\alpha} = \frac{P_p^2+P_{He}^2-P_{Li}^2}{2P_pP_{He}} = \frac{2.1.K_p+ 2.4.K_{He}-2.6.K_{Li}}{2.2.2m_pm_{He}K_pK_{He}} = 0.\)
Với \(P^2 = 2mK, m=A.\).
=> \(\alpha = 90^0.\)
\(m_t = m_{\alpha}+ m_{Al}= 30,97585u.\)
\(m_s = m_P+ m_n = 30,97872u.\)
\(m_t < m_s\), phản ứng là thu năng lượng.
Năng lượng thu vào là
\(E= (m_s-m_t)c^2 = 2,87.10^{-3}uc^2= 2,87.10^{-3}931 MeV/c^2.c^2 = 2,67197MeV \)
Đổi \(1 MeV = 10^6.1,6.10^{-19}J \)
=> \(2,67197 MeV= 4,275152 .10^{-13}J.\)
Tóm lại thu năng lượng \(2,67197 MeV\) hoặc thu \(4,275152 .10^{-13}J.\)
mt=ma+mAL=30,97585u
ms=mp+mn=30,97872u
mt<ms,PHẢN ỨNG LÀ THU NĂNG LƯỢNG
NĂNG LƯỢNG THU VÀO LÀ:
E=(ms-mt)c2=2,87.10-3uc2=2,87.10-3931MeV/c2.c2=2,67197 MeV
Đổi 1 MeV=106.1,6.10-19J
Suy ra:2,67197MeV=4,275152.10-3J
Đáp số:2,67197MeV hoặc 4,275152.10-13J
\(m_t = m_{Na}+ m_H = 22,9837+ 1,0073 = 23,991u.\)
\(m_s = m_{He}+ m_{Ne} = 19,9869+ 4,0015 = 23,9884u.\)
=> \(m_t > m_s\), phản ứng là tỏa năng lượng.
Năng lượng tỏa ra là
\(E = (m_t-m_s)c^2 = 2,6.10^{-3}uc^2 = 2,6.10^{-3}.931,5 = 2,4219 MeV.\)
CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCc
Số hạt nhân heli trong 1 gam Heli là
\(N = \frac{m}{A}N_A= \frac{1}{4}6,02.10^{23}= 1,505.10^{23}\)
Phản ứng hạt nhân
\(_1^2H+_1^3H \rightarrow _2^4He + _0^1 n + 17,6 MeV\)
Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp 1 hạt nhân Heli là 17,6 MeV.
=> năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 1,505.1023 hạt nhân Heli là
17,6. 1,505.1023 = 2,6488.1024 MeV = 2,6488.106.1,6.10-19 = 4,23808.1011 J.
Ta có:
Na : số Avogadro= 6,02.10^23
khối lượng prôtôn là mp = 1,0073u
khối lượng nơtrôn là mn = 1,0087u
Gọi ∆m =(mo - m) là độ hụt khối
mo: Tổng khối lượng của hạt riêng lẻ của 2 hột prôtôn và 2 hột nơtrôn
mo = 2mp + 2mn = 2*1,0073u + 2*1,0087u = 4,032 u
m: khối lượng He(4;2)
m = 4,0015u
Năng lượng ấy toả ra khi tạo thành 1 hạt nhân He(4;2)
∆E = (mo - m)c² = ( 4,032u - 4,0015u)c² = 0,0305 uc²
=> ∆E = 0,0305 * 931,4 = 28,4077 MeV (vì u = 931,4 MeV/c² )
Năng lượng tỏa ra khi các nuclon kết hợp với nhau tạo thành 1 mol khí Heli là :
W = Na * ∆E = 6,02.10^23 * ( 28,4077) 1,6.10^-13 = 2,7.10^12 J
Năng lượng liên kết riêng của \(_3^6Li\) là \(W_{lkr1}= \frac{(3.m_p+3.m_n-m_{Li})c^2}{6}=5,2009 MeV.\ \ (1)\)
Năng lượng liên kết riêng của \(_{18}^{40}Ar\) là \(W_{lkr2}= \frac{(18.m_p+22.m_n-m_{Ar})c^2}{40}= 8,6234MeV.\ \ (2)\)
Lấy (2) trừ đi (1) => \(\Delta W = 3,422MeV.\)
Của Ar lớn hơn của Li.
\(_1^1p + _3^7 Li \rightarrow _2^4He+_2^4He\)
\(W_{tỏa} = (m_t-m_s)c^2 =( m_{Li}+m_p - 2m_{He}).931=17,4097MeV.\)
Số hạt nhân \(_2^4He\) trong 1,5 g heli là \(N= nN_A= \frac{m}{A}.N_A = \frac{1,5}{4}.6,02.10^{23}= 2,2575.10^{23} \)(hạt)
Mỗi phản ứng tạo ra 2 hạt nhân \(_2^4He\) thì tỏa ra năng lượng là 17,4097 MeV
=> Để tạo ra 2,2572.1023 hạt nhân \(_2^4He\) thì tỏa ra năng lượng là
\(W = \frac{17,4097.2,2575.10^{23}}{2} = 1,965.10^{24}MeV.\)
\(_1^1p + _4^9Be \rightarrow _2^4He+ _3^6 Li\)
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng
PPαPLip
\(\overrightarrow P_{p} =\overrightarrow P_{He} + \overrightarrow P_{Li} \)
Dựa vào hình vẽ ta có (định lí Pi-ta-go)
\(P_{Li}^2 = P_{\alpha}^2+P_p^2\)
=> \(2m_{Li}K_{Li} = 2m_{He}K_{He}+ 2m_pK_p\)
=> \(K_{Li} = \frac{4K_{He}+K_p}{6}=3,58MeV\)
=> \(v = \sqrt{\frac{2.K_{Li}}{m_{Li}}} = \sqrt{\frac{2.3,58.10^6.1,6.10^{-19}}{6.1,66055.10^{-27}}} = 10,7.10^6 m/s.\)
Số hạt nhân Heli trong 1 gam Heli là \(N =\frac{m}{A}N_A= \frac{1}{4}6,02.10^{23}= 1,505.10^{23}\)(hạt)
Phương trình phản ứng hạt nhân
\(_1^1p+ _3^7Li \rightarrow _2^4He + _2^4He+ 17,3 MeV\)
Dựa vào phương trình ta thấy để tạo ra 2 hạt nhân Heli thì tỏa ra 17,3 MeV.
Như vậy để tổng hợp 1 gam Heli (chứa 1,505.1023 hạt nhân) thì tỏa ra là
\(\frac{1,505.10^{23}}{2}.17,3 = 13,02.10^{23}MeV\)
Đáp án D