Hạt nhân phóng xạ Pôlôni đứng yên phát ra tia α và sinh ra hạt nhân con X. Biết rằng mỗi phản ứng phân rã α của Pôlôni giải phóng một năng lượng ΔE = 2,6MeV. Lấy gần đúng khối lượng các hạt nhân theo số khối A bằng đơn vị u. Động năng của hạt α có giá trị
A. 2,55MeV B. 2,15MeV C. 2,89MeV D. 2,75MeV
Ta có theo định luật bảo toàn động lượng ta có :
[TEX]\Large\rightarrow_{P_{Po}}=\Large\rightarrow_{P_{\alpha}}+\Large\rightarrow_{P_{X}}[/TEX]
Vì ban đầu Po đứng yên nên ta có :
[TEX]\Large\rightarrow_{P_{\alpha}}+\Large\rightarrow_{P_{X}}=0 \Leftrightarrow P_{\alpha}^2=P_{X}^2[/TEX]
Mà [TEX]P^2=2.m.K[/TEX] ( với K là động năng ta có :
[TEX]2m_{\alpha}K_{\alpha}=2m_XK_X \Leftrightarrow \frac{K_{\alpha}}{K_X}=\frac{m_X}{m_{\alpha}} \Leftrightarrow\frac{K_{\alpha}}{K_{\alpha}+K_X}= \frac{m_X}{m_X+m_{\alpha}} (1)[/TEX]
Ta có năng lượng toả ra :
[TEX]\Delta E=K_X+K_{\alpha }[/TEX]
Nên từ (1) ta có :
[TEX]\frac{K_{\alpha}}{\Delta E}=\frac{m_X}{m_X+m_{\alpha}} \Leftrightarrow K_{\alpha}= \frac{\Delta E.m_X}{m_X+m_{\alpha}}=\frac{2,6.(210-4)}{210}=2,55 MeV[/TEX]