Biết khối lượng nguyên tử đồng vị \(^4He\) là 4,0026u. Xác định tần số tối thiểu của phôtôn \(\gamma\) để thực hiện phản ứng \(\gamma + ^{12}C \rightarrow 3^4He\). Bỏ qua năng lượng liên kết giữa các êlectron và các hạt nhân.

Biết khối lượng nguyên tử đồng vị \(^4He\) là 4,0026u. Xác định tần số tối thiểu của phôtôn \(\gamma\) để thực hiện phản ứng \(\gamma + ^{12}C \rightarrow 3^4He\). Bỏ qua năng lượng liên kết giữa các êlectron và các hạt nhân.

A. 3,01.1021 Hz

B. 1,75.1021 Hz.

C. 2,49.1021 Hz.

D. 1,01.1021 Hz.

Hướng dẫn

Năng lượng photon dùng để cung cấp năng lượng cho phản ứng \(\varepsilon = (m_s – m_t)c^2\) + Wđ

Wđ = 0 ⇒ \(\varepsilon_{min} = (m_s – m_t)c^2\). Nguyên tử \(^{12}C\) có khối lượng 12 u bao gồm hạt nhân và 6 electron; 3 nguyên tử 4He chứa 3 hạt nhân 4He và 6 electron

⇒ \(\Delta m\)=3m hạt nhân He – m hạt nhân C = 3m nguyên tử He – m nguyên tử C = 7,8.10-3u.

\(\Rightarrow f_{min} = \frac{\Delta m.c^2}{h}=\frac{7,8 .10^{-3}.u.c^2}{h} = 1,75.10^{21} (Hz)\)