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1、计算题 完成下列核反应方程,它们中属于热核反应的是?、?(只填序号)。
A.
H +
Li → + 17.36 MeV;
B.
H +→ 2
He + 22.4 MeV;
C.
H +
H →
He ++ 3.3 MeV;
D.
H +
H → +
n + 17.6 MeV。
参考答案:热核反应中的,质量小的原子,主要是指氘或氚,在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。四个反应中C、D属于热核反应,据核反应方程式两边质量数和电荷数守恒,知(A)2
He,(B)
Li;(C)
n;(D)
He
本题解析:热核反应中的,质量小的原子,主要是指氘或氚,在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。四个反应中C、D属于热核反应,据核反应方程式两边质量数和电荷数守恒,知(A)2
He,(B)
Li;(C)
n;(D)
He
本题难度:简单
2、填空题 在匀强磁场中,某一处于静止状态的放射性原子核azX发生α衰变,从X核中放射出一个α粒子,其速度方向垂直于磁感线,并测得α粒子的轨道半径是R,则反冲核运动半径是R的__________倍.
参考答案:
本题解析:由动量守恒定律p核=pα,又在匀强磁场中R=
,R反冲核=
得p反冲核=
R.
本题难度:简单
3、计算题 设有钚的同位素离子
静止在匀强磁场中,该离子沿与磁场垂直的方向放出α粒子以后,变成铀的一个同位素离子,同时放出能量为E=0.09 MeV的光子。
(1)试写出这一过程的核衰变方程。
(2)光子的波长为多少?
(3)若不计光子的能量,则铀核与α粒子在该磁场中的回转半径之比Rα:Ru为多少?
(4)若不计光子的动量,则α粒子的动能为多少?(钚核质量m1=238.999 65 u,铀核质量m2=234.993 470 u,α粒子的质量为m3=4.001 509 u,h=6.63×10-34 J·s,1 u= 931.5 MeV)
参考答案:解:(1)
(2)λ=hc/E=1.38×10-11 m
(3)设衰变后,铀核速度为v2,α粒子的速度为v3,根据动量守恒有m2v2-m3v3=0
可见
(4)由能量守恒定律知,铀核与α粒子的总动能Ek=EkU+Ekα=931.5×(m1-m2-m3)-E=4.261 MeV
结合m2v2=m3v3得
本题解析:
本题难度:困难
4、计算题 原子可以从原子间的碰撞中获得能量,从而发生能级跃迁(在碰撞中,动能损失最大的是完全非弹性碰撞).一个具有13.6 eV动能、处于基态的氢原子与另一个静止的、也处于基态的氢原子发生对心正碰.

(1)是否可以使基态氢原子发生能级跃迁(氢原子能级如图11所示)?
(2)若上述碰撞中可以使基态氢原子发生电离,则氢原子的初动能至少为多少?
参考答案:(1)不能 (2)27.2 eV
本题解析:(1)设运动氢原子的速度为v0,完全非弹性碰撞后两者的速度为v,损失的动能ΔE被基态氢原子吸收.若ΔE=10.2 eV,则基态氢原子可由n=1跃迁到n=2.由动量守恒和能量守恒有:
mv0=2mv①
mv
=
mv2+
mv2+ΔE②
mv
=Ek③
Ek=13.6 eV④
解①②③④得,ΔE=
·
mv
=6.8 eV
因为ΔE=6.8 eV<10.2 eV.
所以不能使基态氢原子发生跃迁.
(2)若使基态氢原子电离,则ΔE=13.6 eV,代入①②③得Ek=27.2 eV.
本题难度:一般
5、选择题 α粒子轰击铍后生成
,同时放出一种射线,有关这种射线说法错误的是
A.来源于原子核
B.能穿透几厘米的铅板
C.在磁场中不偏转
D.它是一种带电粒子流
参考答案:D
本题解析:用α粒子轰击铍原子核,发出的射线是中子流,所以D错.
本题难度:简单