1、计算题 (12分)一个静止的质量为m1的铀核
,放出
一个质量为m2的α粒子后,衰变成质量为m3的钍核
。(已知光速为c)
(1)写出核衰变反应方程
(2)算出该核衰变反应中释放出的核能
(3)假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能,则钍核获得的动能有多大(用字母m1、m2、m3、c表示结果)
参考答案:(1)
(2)(m1- m2-m3)c2
(3)
本题解析:
解:(1)
?………2分
(2)核衰变反应中的质量亏损?△m=m1- m2-m3?………2分
核衰变反应中释放出的核能?△E=△mc2=(m1- m2-m3)c2? ………2分?
(3)系统动量守恒,钍核和α粒子的动量大小相等,则:
? ………2分
由题知:
?即
?………2分
所以钍核获得的动能:?
???………2分
本题难度:简单
2、选择题 用中子轰击铝2411AL,产生钠Na和x;钠
Na具有放射性,它衰变后变成镁24?12Mg和y.则x和y分别是( )
A.质子和α粒子
B.电子和α粒子?
C.α粒子和正电子
D.α粒子和电子?
参考答案:根据质量数和电荷数守恒有:
10n+2713AL→2411Na+42He
2411Na→2412Mg+0-1e
故x和y分别是α粒子和电子,故ABC错误,D正确.
故选D.
本题解析:
本题难度:简单
3、计算题 一个静止的氡核
Rn,放出一个α粒子后衰变为钋核
Po,同时放出能量为E=0.26 MeV的光子.假设放出的核能完全转变为钋核与α粒子的动能,不计光子的动量.已知M氡=222.08663 u、mα=4.0026 u、M钋=218.0766 u,1 u相当于931.5 MeV的能量.
(1)写出上述核反应方程;
(2)求出发生上述核反应放出的能量;
(3)确定钋核与α粒子的动能.
参考答案:见解析
本题解析:(1)
Rn→
Po+
He+γ
(2)质量亏损Δm=222.08663 u-4.0026 u-218.0766 u=0.00743 u
ΔE=Δmc2≈6.92 MeV
(3)设α粒子、钋核的动能分别为Ekα、Ek钋,动量分别为pα、p钋,由能量守恒定律得:ΔE=Ekα+Ek钋+E
不计光子的动量,由动量守恒定律得:
0=pα+p钋
又Ek=
故Ekα∶Ek钋=218∶4
联立上面式子解得
Ek钋=0.21 MeV,Ekα=6.54 MeV.
本题难度:一般
4、选择题 以下几个原子核反应中,X代表α粒子的反应式是? (? )
A.
He+
Be→
C+X
B.
Th→
Pa+X
C.
H+
H→
n+X
D.
P→
Si+X
参考答案:C
本题解析:据核反应过程中,反应前后反应物和生成物的质量数和电荷数守恒,A选项中X的质量数和电荷数分别是1和0,所以错误;B选项中,X的质量数和电荷数分别为0和-1,所以错误;C选项中,X的质量数和电荷数分别为4和2,C选项正确;D选项中,X的质量数和电荷数分别为0和1,所以错误。
本题难度:一般
5、选择题 一个X核与一个氚核结合成一个氦核时放出一个粒子Y,由于质量亏损放出的能量为△E,核反应方程是
;Y可以通过释放一个电子而转化为质子。下列说法正确的是
[? ]
A.X是氢的同位素
B.
可以俘获Y发生裂变反应
C.核反应
中亏损的质量为
D.
是原子核的人工转变方程
参考答案:ABC
本题解析:
本题难度:一般