20xx教科版高中物理選修3-5第三章原子核(更新版)
【正文】 钚核的質(zhì)量為 2 u，鈾核的質(zhì)量為 9 u，X核的質(zhì)量為 6 u，已知 1 u相當(dāng)于 931 MeV，則該衰變過(guò)程放出的能量是 ________MeV； (3)假設(shè)钚核衰變釋放的能量全部轉(zhuǎn)變?yōu)殁櫤撕?X核的動(dòng)能，則 X核與鈾核的動(dòng)能之比是 ________． 【例 4 】 一個(gè)靜止的钚核 2 3 9 94 Pu 自發(fā)衰變成一個(gè)鈾核 2 3 5 92 U 和另一個(gè)原子核 X ， 并釋放出一定的能量．其核衰變方程為： 2 3 9 94Pu ― → 2 3 5 92 U ＋ X. 答案 (1 ) 42 He (2 )5 . 3 1 (3 )5 8 . 7 解析 ( 1) 根據(jù)質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒 ， 得 X 核的質(zhì)量數(shù)為 239－ 235 ＝ 4 ， 核電核數(shù)為 94 － 92 ＝ 2 ， 故 “ X ” 核為氦核 ， 符號(hào)為42He . ( 2) 钚核衰變過(guò)程中的質(zhì)量虧損 Δ m ＝ 239. 052 2 u － 9 u － 6 u ＝ 7 u ， 根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程 ，得出衰變過(guò)程中放出的能量 E ＝ 7 931 M e V ≈ M e V . ( 3) 钚核衰變成鈾核和 X 核 ， 根據(jù)動(dòng)量守恒定律 ， 兩者動(dòng)量大小相等 ， 根據(jù) Ek＝12m v2＝p22 m， 得 X 核和鈾核的動(dòng)能之比Ek mEk M＝Mm≈ . 圖 2 針對(duì)訓(xùn)練 4 一個(gè)靜止的放射性同位素的原子核 3015 P 衰變?yōu)?3014Si ， 另一個(gè)靜止的天然放射性元素的原子核 2 3 4 90 Th 衰變?yōu)?2 3 4 91Pa ， 在同一磁場(chǎng)中 ， 得到衰變后粒子的運(yùn)動(dòng)徑跡 1 、 2 、 3 、4 ， 如圖 2 所示 ， 則這四條徑跡依次是 ( ) 答案 B A ． 電子、2 3 4 91 Pa 、3014 Si 、正電子 B.2 3 4 91 Pa 、電子、正電子、3014 Si C.3014 Si 、正電子、電子、2 3 4 91 Pa D ． 正電子、3014 Si 、2 3 4 91 Pa 、電子 解析 3015 P ― →3014 Si ＋01 e ( 正電子 ) ， 產(chǎn)生的兩個(gè)粒子 ， 都帶正電 ，應(yīng)是外切圓 ， 由 R ＝m vqB， 電荷量大的半徑小 ， 故 3 是正電子 ，4 是3014 S i.2 3 4 90 Th ― →2 3 4 91 Pa ＋ 0－ 1 e ， 產(chǎn)生的兩個(gè)粒子 ， 一個(gè)帶正電 ，一個(gè)帶負(fù)電 ， 應(yīng)是內(nèi)切圓 ， 由 R ＝m vqB知 ， 電荷量大的半徑小 ，故 1 是2 3 4 91 Pa ， 2 是電子 ， 故 B 項(xiàng)正確． 再見(jiàn)
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