Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh , nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm [r]
Trang 1PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP NĂNG LƯỢNG PHẢN ỨNG - NHIÊN LIỆU CẦN ĐỐT
I PHƯƠNG PHÁP GIẢI
A
Z X Z X Z X Z X
Cách 1: Tính theo khối lượng:
( m0 – m)c2
mo: Khối lượng các hạt trước phản ứng
m: Khối lượng các hạt sau phản ứng
Cách 2 : Tính theo động năng
Bảo toàn năng lượng:
K K E K K => E = W đsauW đtr
Trong đó: E là năng lượng phản ứng hạt nhân
2
1
2
K m v là động năng chuyển động của hạt X
Cách 3: Tính theo năng lượng liên kết, liên kết riêng, độ hụt khối
E = Elkrsau- Elktr
=> E = E3 + E4 – E1 – E2 => E = (m3 + m4 - m1 - m2)c2
2
E m c
Trang 2Trong đó các hạt nhân X1, X2, X3, X4 có:
Năng lượng liên kết riêng tương ứng là 1, 2, 3, 4
Năng lượng liên kết tương ứng là E1, E2, E3, E4
Độ hụt khối tương ứng là m1, m2, m3, m4
2 Lượng nhiên liệu cần đốt để tạo ra năng lượng tương đương dựa trên công thức:
Q = m.q = E trong đó q là năng suất tỏa nhiệt ( j/kg)
II VÍ DỤ MINH HỌA
Cho phản ứng hạt nhân:
1) Viết phương trình phản ứng đầy đủ Xác định tên hạt nhân X
2) Phản ứng tỏa hay thu năng lượng Tính năng lượng tỏa (hay thu) ra đơn vị MeV
Cho:
Giải
1) Phản ứng hạt nhân: 37 A 1 37
17Cl ZX 0n 18Ar
Định luật bảo toàn số khối: 37 + A = 1 + 37 => A = 1
Định luật bảo toàn điện tích: 17 + Z = 0 + 18 => Z = 1
Vậy 1
1
X H (Hiđrô) 37 1 1 37
17Cl 1H 0n 18Ar
2) Năng lượng phản ứng: Tổng khối lượng M1và M2của hạt trước và sau phản ứng là
m 36,9566u; m 36,9569u; m 1,0087u; mX 1,0073u;1u931MeV2
c
Trang 3
M m m 37,9656u =>M1M2
=> phản ứng thu năng lượng 2
Thay số E 0,0017uc20,0017 931MeV 1,58MeV
III BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1: Cho proton có động năng Kp = 1,8MeV bắn phá hạt nhân Li7
3 đứng yên sinh ra hai hạt
X có cùng tốc độ, không phát tia Khối lượng các hạt là: mp = 1,0073u; mX = 4,0015u; mLi =
7,0144u Động năng của hạt X là
A 9,6MeV B 19,3MeV
C 12MeV D 15MeV
Câu 2: Cho phản ứng hạt nhân sau: Be9
4 + p X + 63Li Biết : m(Be) = 9,01219u; m(p) = 1,00783u; m(X) = 4,00620u; m(Li) = 6,01515u; 1u = 931MeV/c2 Cho hạt p có động năng KP =
5,45MeV bắn phá hạt nhân Be đứng yên, hạt nhân Li bay ra với động năng 3,55MeV Động
năng của hạt X bay ra có giá trị là
A K X = 0,66MeV
B KX = 0,66eV
C KX = 66MeV
D KX = 660eV
Câu 3: Hạt prôtôn có động năng KP = 2MeV bắn phá vào hạt nhân 73Li đứng yên, sinh ra hai
hạt nhân X có cùng động năng, theo phản ứng hạt nhân sau: p + 73Li X + X Cho biết mP = 1,0073u; m = 7,0144u; m = 4,0015u 1u = 931MeV/c2 Theo phản ứng trên: để tạo thành 1,5g
Trang 4A 17,41MeV
B 19,65.10 23 MeV
C 39,30.1023MeV
D 104,8.1023MeV
Câu 4: Người ta dùng hạt proton có động năng KP = 5,45MeV bắn vào hạt nhân Be9
4 đứng yên Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt Sau phản ứng hạt bay ra theo phương vuông
góc với phương của hạt p với động năng K = 4MeV Coi khối lượng của một hạt nhân xấp xỉ
số khối A của nó ở đơn vị u Động năng của hạt nhân X là
A KX = 3,575eV
B KX = 3,575MeV
C KX = 66MeV
D KX = 660eV
Câu 5: Cho hạt prôtôn có động năng KP = 1,46MeV bắn vào hạt nhân Li đứng yên Hai hạt
nhân X sinh ra giống nhau và có cùng động năng Cho mLi = 7,0142u, mp = 1,0073u, mX =
4,0015u Góc tạo bởi các vectơ vận tốc của hai hạt X sau phản ứng là
A 168 0 36’ B 48018’
C 600 D 700
Câu 6: Cho phản ứng hạt nhân 2713Al 3015P n, khối lượng của các hạt nhân là m =
4,0015u, mAl = 26,97435u, mP = 29,97005u, mn = 1,008670u, 1u = 931,5Mev/c2 Năng lượng
mà phản ứng này là?
A Toả ra 4,275152MeV
Trang 5B Thu vào 2,673405MeV
C Toả ra 4,275152.10-13J
D Thu vào 2,67197.10-13J
Câu 7: Cho phản ứng hạt nhân31H21Hn17,6MeV, NA = 6,02.1023 Năng lượng toả ra khi tổng hợp được 1g khí hêli là bao nhiêu?
A 423,808.103J
B 503,272.103J
C 423,808.10 9 J
D 503,272.109J
Câu 8: Cho phản ứng hạt nhân: 3
1T + 21D 4
2He + X +17,6MeV Tính năng lượng toả ra từ phản ứng trên khi tổng hợp được 2g Hêli
A.52,976.10 23 MeV
B.5,2976.1023MeV
C.2,012.1023MeV
D.2,012.1024MeV
Trang 6Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi
về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh
tiếng
I Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và
Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán: Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thày Nguyễn Đức
Tấn
II Khoá Học Nâng Cao và HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp
dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh
Trình, TS Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thày Lê Phúc Lữ, Thày Võ Quốc
Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả
các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi
miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí