Nhận biết (M1)

Áp dụng các định luật bảo toàn cho quá trình sinh ra hai hạt , mỗi phát biểu sau đây là đúng hay sai

Phát biểu	Đúng	Sai
Nếu động năng ban đầu của hạt proton rất nhỏ (xấp xỉ không), hai hạt sinh ra bắt buộc phải bay ra theo hai hướng hoàn toàn ngược chiều nhau
Năng lượng toàn phần của hệ thống trước khi diễn ra va chạm bằng tổng năng lượng nghỉ của Lithium, năng lượng nghỉ của proton và động năng của proton
Khi động năng của hạt proton bắn vào càng lớn, góc hợp bởi hướng chuyển động của hai hạt sinh ra sẽ có xu hướng nhỏ hơn để bảo toàn động lượng
Vì hai hạt sinh ra là hoàn toàn giống nhau, nên động năng của mỗi hạt luôn luôn chiếm đúng tổng năng lượng tỏa ra từ sự hụt khối

Giải thích đáp án:

(a) Đúng. Nếu , tổng động lượng ban đầu của hệ bằng . Theo định luật bảo toàn động lượng, tổng động lượng của hai hạt sau phản ứng cũng phải bằng (). Điều này chứng tỏ hai hạt phải có động lượng bằng nhau về độ lớn và ngược chiều nhau hoàn toàn ().

(b) Đúng. Năng lượng toàn phần là tổng của năng lượng nghỉ và động năng tương đối tính. Hạt đứng yên nên chỉ có năng lượng nghỉ . Hạt proton di chuyển nên có năng lượng toàn phần là .

(c) Đúng. Theo định luật bảo toàn động lượng dưới dạng vectơ , khi lớn, vectơ động lượng theo phương tới là rất lớn. Để tổng hợp ra được vectơ này, hai hạt phải có xu hướng bay chéo về phía trước, khiến góc kẹp giữa chúng bị thu hẹp lại (nhỏ hơn ).

(d) Sai. Theo định luật bảo toàn năng lượng toàn phần, tổng động năng của hai hạt là . Nếu động năng ban đầu có giá trị đáng kể, động năng của các hạt không chỉ phụ thuộc vào phần năng lượng tỏa ra mà còn chia sẻ lượng mang tới, và tỉ lệ chia sẻ này phụ thuộc vào góc bay cụ thể.